东准噶尔南明水金矿床“三位一体”找矿预测及地质模型探讨

葛战林 顾雪祥 章永梅 徐劲驰 武若晨 陈伟志

摘  要：南明水金矿床是卡拉麦里地区典型的造山型金矿床之一，亟需解决制约找矿突破的关键问题，拓展深部和外围找矿空间。通过野外调查、岩矿鉴定和综合分析，运用勘查区找矿预测理论，查明成矿地质体为卡拉麦里韧性剪切带，成矿构造与成矿结构面为NW-NWW向和NE-NEE向韧-脆性高角度逆冲断层，成矿作用中矿化蚀变为直接找矿标志。初步建立南明水金矿床“三位一体”找矿预测地质模型，为后期矿区找矿勘查工作部署提供重要依据。

关键词：南明水金矿床;找矿预测模型;三位一体;石英-电气石脉

东准噶尔造山带位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块结合部位，为中亚造山带重要组成部分，夹持于北部额尔齐斯断裂与南部卡拉麦里断裂之间[1]。卡拉麦里金多金属成矿带位于东准噶尔晚古生代造山带南部，带内金矿床（点）达百余处，矿床类型包括造山型、浅成低温热液型和岩浆期后热液型等[2]，前者以金水泉、双泉、苏吉泉东和南明水等金矿床为典型代表[3-4]。南明水金矿床属晚石炭世（（314.1±3.0）Ma））中深成造山型金矿，成矿流体为中高温、低盐度的CO2-H2O-NaCl±CH4体系，成矿物质来源于赋矿岩系[3]。当前，矿区浅部资源趋于枯竭，亟需有效的矿床勘查模型进行“攻深找盲”。本文运用勘查区找矿预测理论，基于成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志的系统研究，建立南明水金矿床“三位一体”找矿预测地质模型，以期为矿区深部及外围找矿勘查提供有效支撑。

1  区域地质背景

卡拉麦里地区构造单元由北至南分别为野马泉陆块、卡拉麦里缝合带（断裂带）和将军庙陆块。据建造特征，野马泉陆块南缘火山弧可分为金格尔达弧后沉积带、野马泉-库普火山弧带及卡姆斯特-柳树泉弧前沉积带（图1-A）[5]。区域地层自志留系至第四系均有出露（图1-B），赋矿层位主要为中泥盆统北塔山组和下石炭统姜巴斯套组。北塔山组以滨浅海相中基性火山岩及碎屑岩为主，包括安山玢岩、玄武玢岩、凝灰岩、凝灰质砂岩等;姜巴斯套组为一套浅变质海相火山碎屑-沉积岩系，由凝灰质砾岩、凝灰质砂岩及岩屑凝灰岩等组成。

区内岩浆活动强烈，由老鸦泉、贝勒库都克、苏吉泉、黄羊山及萨惹什克北组成的碱性花岗岩带位于卡拉麦里断裂带北侧，岩性主要为黑云母花岗岩和正长花岗岩，成岩年龄集中于311～283 Ma，属造山期后“A”型花岗岩[7-11]。卡拉麦里断裂带（韧性剪切带）为区域主构造线，呈NW向展布。南侧卡拉麦里深大斷裂呈NW-NWW断续延伸约300 km，宽100～300 m，具强挤压片理化特征，早期以张性为主，晚期具逆冲挤压及走滑性质[12]。北侧清水-苏吉泉大断裂为北倾逆冲断层，走向NW向（280°～300°），长百余公里，宽近百米，是晚古生代卡拉麦里洋壳向北俯冲及板块碰撞的缝合线。

2  矿区地质特征

南明水小型金矿床位于卡拉麦里成矿带东段，赋矿地层为下石炭姜巴斯套组浅变质（绿纤石-葡萄石相）火山碎屑沉积岩系，岩性为灰绿色凝灰质砂岩和岩屑凝灰岩，多期密集劈理导致岩石极破碎（图2）。区内玄武岩和安山质玄武岩为近矿围岩，长20～265 m，宽2～30 m，呈NWW向长条状斜列于矿区中部，与区域构造线一致。受卡拉麦里断裂带（韧性剪切带）影响，矿区构造样式复杂，包括韧性剪切、断裂、区域性劈理等构造，褶皱仅见于矿区中部（轴向105°～115°的背斜）。韧性剪切构造见旋转碎斑、岩石强糜棱岩化、揉皱及不对称压力影等。断裂以NW-NWW向韧-脆性高角度逆断层为主，次为NE-NEE向。野外识别出两期区域性劈理，第一期走向130°～140°，第二期走向80°～100°。

3  “三位一体”找矿预测地质模型

在成矿规律总结和综合研究基础上，运用勘查区找矿预测理论[14]，对成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志系统分析，建立“三位一体”找矿预测地质模型。

3.1  成矿地质体

南明水金矿床属造山型金矿，含金矿脉赋存于卡拉麦里韧性剪切带次级韧-脆性断裂中。主成矿流体为中高温、低盐度、富CO2的还原性流体[13]。H，O，S，Pb同位素示踪表明，成矿流体以变质水为主，硫铅源于地层[3]。成矿时代（314.1±3.0） Ma对应于卡拉麦里地区碰撞造山晚期构造体制由挤压向走滑-伸展的转换期，晚于赋矿姜巴斯套组晶屑凝灰岩（（339.4±1.9） Ma、（336.3±2.6） Ma）及玄武粗面安山岩（（319.8±2） Ma）成岩年龄[3，15-16]。研究认为卡拉麦里韧性剪切带为南明水金矿成矿地质体。姜巴斯套组为赋矿层位，与含矿流体的水-岩反应是Au卸载沉淀的重要机制，故围岩常见硅化、毒砂-黄铁矿化、绢云母化及绿泥石化。

3.2  成矿构造与成矿结构面

3.2.1  成矿构造

按与成矿时限关系，矿区构造大致分为成矿前、成矿期和成矿后3期。

成矿前构造与卡拉麦里地区近NS向碰撞造山有关，主要为由南向北的逆冲推覆、NW-NWW向区域性劈理（片理）及地层低绿片岩相变质（图3-A，B），是控矿断裂与变质流体形成的基础[17];成矿期构造主要为NW-NWW向与NE-NEE向两组断裂。前者含脉率最高，14条矿脉产于其内，属左行韧-脆性逆断层，是矿区最重要控、容矿构造（图3-C，D）;成矿后构造是对矿脉的变形改造，具碎裂化、透镜化特征，局部切错主矿脉，显微尺度见金属矿物碎裂结构（图3-E，F）。

3.2.2  成矿结构面

成矿结构面主要为韧-脆性断裂，结构面充填物质包括石英脉、含金石英-电气石脉、碳酸盐脉，局部夹蚀变岩（图3-C，E）。力学性质多为压扭性，少量为张扭性。NW-NWW向结构面运动方向以逆冲为主，具左行特征，NE-NEE向主要为逆冲。

3.3  成矿作用特征

3.3.1  矿体宏观特征

矿区由19条含金石英-电气石脉组成，共圈出6个矿体，受断裂控制（图4-A～C）。矿体形态呈脉状-似脉状、透镜状或舒缓波状，单脉长40～120 m，厚0.3～3.2 m，倾向南或北，倾角35°～85°，Au品位最高为24.8×10-6（表1）。

3.3.2  礦体矿物特征

矿石物质成分简单，以毒砂和黄铁矿为主，次为黄铜矿、闪锌矿和赤铁矿，含少量自然金和微量磁黄铁矿。自然金多呈包体金和粒间金赋存于石英、毒砂中（图4-G），或为假象黄铁矿的晶粒间（图4-H），少量为裂隙金。脉石矿物有石英、电气石、绢云母和方解石（图4-I）。矿石构造主要为脉状-网脉状、浸染状和角砾状构造。矿石结构包括自形-半自形、他形结构、包含结构、浸蚀结构、骸晶结构、交代残余结构、假象结构及花岗压碎结构等（图4）。

3.3.3  成矿蚀变带与成矿阶段

围岩蚀变水平分带性明显，以含金矿脉为中心向外依次为硅化-毒砂化-黄铁矿化±绢云母化带、绢云母化-碳酸盐化-绿泥石-绿帘石化带。其中，硅化、毒砂-黄铁矿化与金成矿关系密切。热液成矿期包括3个成矿阶段（图4-D～F），即乳白色石英、石英-电气石-自然金-多金属硫化物和石英-方解石-绢云母阶段[13]。综合南明水金矿床“三位一体”找矿预测模型要素（表2），认为卡拉麦里韧性剪切带为成矿地质体;姜巴斯套组为主要赋矿层位;成矿构造与成矿结构面以NW-NWW向韧-脆性断裂构造为主;成矿作用特征标志包括宏观标志和微观特征。由此，建立“三位一体”找矿预测地质模型（图5）。

4  结论及认识

（1）南明水金矿床成矿地质体为卡拉麦里韧性剪切带，成矿构造与成矿结构面为韧-脆性断裂构造，成矿作用特征包括宏观标志和微观特征。初步建立的“三位一体”找矿预测地质模型，为后期矿区“攻深找盲”与外围找矿工作提供有效支撑。

（2）新一轮找矿工作应重视对姜巴斯套组中NW-NWW向与NE-NEE向韧-脆性断裂的识别，石英-电气石-多金属硫化物脉和硅化-毒砂-黄铁矿化蚀变可为直接找矿标志。

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Abstract： The Nanmingshui gold deposit is one of the typical orogenic gold deposits in Kalamaili area， which needs to solve the key problems restricting the prospecting breakthrough and expand the deep and peripheral prospecting space. Based on field investigation， rock ore identification and comprehensive analysis， using the theory of prospecting prediction in exploration area， it is found that the ore-forming geological body is the Kalamaili ductile shear zone， the metallogenic structures and structural surface are the NW-NWW and NE-NEE trending ductile-brittle high-angle thrust faults， and the characteristics of mineralization can be used as the direct ore-prospecting indicators. In this paper， the “trinity” prospecting geological prediction model of the Nanmingshui gold deposit is preliminarily established， which provides an important basis for the arrangement of prospecting and exploration in the later period.

Key words： Nanmingshui gold deposit;Prospecting geological prediction model; Trinity; Quartz-tourmaline vein