新疆哈密黑山金矿物化探异常特征及找矿预测

肖文进，张忠义，侯朝勇，蔡厚安，肖剑，刘孝年，张广纯

（1.有色金属矿产地质调查中心，北京 100012；2.成都世纪华商矿业股份有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

哈密黑山金矿点（又称“宝东金矿点”）位于新疆哈密市东南180 km，属于新疆维吾尔自治区哈密市星星峡镇管辖。矿区中心坐标：东经94°50′14″，北纬41°50′18″，处于阿其克库都克－沙泉子断裂以南的中天山地块。自上世纪50年代起，多家地质和科研单位在铁、铅锌、铜镍、钨矿、稀有金属找矿有较好进展。东天山金矿床主要产于康古尔剪切带及觉罗塔格晚古生代岛弧带，如石英滩、西风山、康古尔金矿等（马天林等，1998；王京彬等，2006），中天山地块除在其东侧马庄山一带有金矿点发现外（郭晓东等，2002），一直未有金矿方面的找矿突破。2016—2017年，在实施“东天山成矿带景峡地区矿产地质调查”项目中，通过开展沙泉子幅1∶5万地球化学岩屑测量，对黑山地区进行1∶1万地质填图，认为分布大面积的辉长岩多为一套色调较深的透辉岩、矽卡岩夹角岩、中酸性岩暗色矿物组合，通过槽探施工，结合1∶1万高磁精测剖面、1∶1万激电剖面测量、激电测深，对矿化带进行了钻探验证和控制，发现浅成低温热液型黑山金矿。综合分析认为，含金矿化带分北区、矿区和南区，目前黑山金矿仅围绕已有矿区开展了地质找矿工作，而矿化带的两侧，以及南区和北区，还有较好的找矿潜力，开展进一步地质找矿工作，有望实现该区找矿规模的突破。

1 区域成矿地质背景

工作区处于卡瓦布拉克－星星峡地块（中天山地块）Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-Ni-Cr-V-Ti-白云母矿带东段（图1）（董连慧等，2010），该带已发现有以铁、铜镍矿、稀有金属为主的矿点多处，如天湖铁矿、玉西天宇铜镍、白石泉铜镍矿、红柳井铌钽矿、小白石头沟钨矿等。

区内地层为塔里木地层分区卡瓦布拉克地层小区，由新至老为中元古界蓟县系卡瓦布拉克岩群（JxKw.）碳酸盐岩建造夹变质碎屑岩（董丽霞，2005）、中元古界长城系星星峡岩群(ChX.)石英岩、石英片岩和浅粒岩组合为主。新太古－古元古界天湖岩群（Ar3—Pt1T.）地层，岩石以强片理化、韧性变形为特征，受多期侵入体的影响，发生较强退变质作用，分上亚群（Ar3—Pt1T.b）和下亚群（Ar3—Pt1T.a），前者以片岩、碳酸盐岩为主，后者以眼球状片麻岩类岩石组合为主（徐胜利和王洁，2011）。

火山岩分布于新太古－古元古界天湖岩群下亚群，为古老基底变质火山岩，岩石有黑云母斜长石片岩、绿泥石黑云母石英片岩、角闪斜长片岩，原岩为酸性喷出岩。2018年在黑山一带发现一套以安山岩和英安岩为组合的中酸性火山岩，为该区金矿主要赋存岩性（肖文进等，2019）

区内侵入岩以华力西期中－酸性岩为主，主要有闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩，其次为加里东期片麻状斜长花岗岩，与岛弧俯冲壳慢熔融有关（杨兴科等，1996）。

北东－南西向阿其克库都克－沙泉子断裂为区内主要构造，控制着区内各地层单元的展布，其次为北西向及北东东向构造，叠加和改造了早期东西向构造。

2 矿区地质概况

2.1 矿区地质概况

出露地层为新太古－古元古界天湖岩群上亚群（Ar3—Pt1T.b）地层，所属地层为原星星峡群，为一套岩性复杂、变质程度差异很大的变质岩系解体，以云母石英片岩、角闪斜长片岩、碳酸盐岩为主，夹少量片麻岩，受后期岩浆侵入活动作用，碳酸盐岩多矽卡岩化（图1）。

图1 新疆哈密黑山金矿区域构造略图（a）及矿区地质略图（b）（据肖文进等，2019年修改）

断裂构造以北东向早期断裂为主，此外为北西向、北北东向晚期断裂，对北东向断裂造成错段或破坏。F1、F2、F3为主要控岩、控矿构造。F2为矿区控岩控矿构造，叠加后期韧性剪切特征，控制着金矿化带产出。

工作区遥感影像呈黑色团斑状地质体，并见大量的中酸性岩脉穿插，受第四系残坡积和冲积物影响，前人一直认为为中基性混杂岩体，加之受地层变质和变形的影响，夹杂着其他中元古代地层，通过1∶1万地质体填图和槽探工程揭露，结合室内岩矿鉴定，实际为一套透闪岩+（透闪）透辉岩+角岩暗色矿物组合。由西北往东南，岩石组合为透闪岩+透闪化大理岩→透辉岩→阳起角岩、黑云母角岩以及辉绿玢岩脉、闪长岩脉，仅在东南见少量的辉长岩，同时角岩化强烈地段，同时伴随着石英脉、中酸性岩脉，与推测的隐伏花岗岩有关。

工作区周边岩浆岩发育，主要有晚元古片麻状斜长花岗岩、早石炭－晚二叠二长花岗岩、早泥盆世辉长岩。与浅变质岩、火山岩热接触发生角岩化，以及与碳酸盐接触交代形成的矽卡岩化。后期闪长岩脉、安山岩脉在蚀变矿化地段较为发育，与金矿化关系密切。

火山岩受北东向断裂控制，为一套中酸性火山岩，由下至上为英安岩、碎屑岩、安山岩夹英安岩组合，其时代为晚古生代产物，受后期热液影响，角岩化、阳起石化、碳酸盐化、蛋白石化普遍，为金赋存的主要建造。

2.2 金矿体地质特征

区内北区和南区工作程度低，仅矿区工作程度较高。已圈出金矿化带4条，呈褐色、黑色，长270～950 m，宽5.0～45.0 m，受北东向断裂控制，地表褐铁矿化、黄铁钾钒发育。西南段由（黑云）长英质角岩组成，矽卡岩化、硅化强烈，东北段由角岩化中酸性火山岩组成，碳酸盐化、硅化、蛋白石化、石墨化蚀变强烈，糜棱岩化、硅化、绢云母化、阳起石化、绿泥石化普遍，深部磁黄铁矿、黄铁矿呈条带状、块状、星点状产出，金矿化带与围岩有明显电磁性差异（肖文进等，2018①）。

圈定金矿体3条，长100～580 m，水平厚1.0～7.2 m，呈似层状、透镜状产出，控制最大斜深220 m，Au 品 位1.00×10-6～30.60×10-6，伴生银3.5×10-6～6.3×10-6，金平均3.45×10-6。金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿为主，次生氧化物为褐铁矿。脉石矿物为透辉石、绿帘石、阳起石、绢云母等。矿石结构为他形粒状、交代结构、角砾状结构等。矿石构造为条带状、块状、脉状、浸染状构造。围岩蚀变地表以碳酸盐化、蛋白石化为主，深部以硅化、角岩化、黑云母化、阳起石化、绿帘石化为主。认为矿床成因为与中酸性火山岩密切相关的浅成低温热液型金矿床（肖文进等，2019；张红涛等，2019）。

3 物化探异常特征及钻探验证

3.1 1∶5万岩屑异常组合特征

区内综合异常SHS-15（乙1）以Au、Ag、As、Sb为主，Au异常沿北东向断裂F2、F3分布，由Au38、Ag29、As28、Sb22等异常组成。Au、As异常具三级分带特征，浓集中心明显，异常外带大致吻合，区内Au38异常最大值215×10-9，平均值14.83×10-9，规 模27.8 km2；As28最大值1523×10-6，均值186.16×10-6。规模：47.78 km2（表1），经地化剖面测量查证，发现多处Au峰值地段，槽探揭露见多条金矿（化）带，Au品位0.1×10-6～3.36×10-6。

表1 SHS-15综合异常地化参数统计表

3.2 地球物理异常特征

3.2.1 磁力异常平面分布特征

根据不同磁场异常特征，划分为中部平稳低缓负磁异常区、东北部强负磁异常区、东南部强磁异常区、西南部强负磁异常区（图2）。中部平稳低缓负磁异常区：以平稳低缓负磁异常为主，场值-100～0 nT，局部夹北东向条带状串珠状正磁异常，场值一般在0～100 nT，出露岩性为弱磁或无磁的透闪石岩、透辉岩、云母石英片岩、角闪斜长片岩等，局部串珠状正磁异常与断裂构造中的磁黄铁矿有关；东北部强负磁异常区：异常未封闭，场值小于-200 nT，最小值-1250 nT，出露（透闪石）大理岩、二云母石英片岩、角闪斜长片岩等，推测与隐伏酸性—中酸性岩体有关，岩体周边相对为高磁异常，与接触带磁铁矿化、矽卡岩化、角岩化有关；东南部强磁异常区：位于测区东南角，未封闭，场值大于200 nT，最大值1320 nT，与辉长岩有关；东北部强负磁异常与西南部强负磁异常区类似。强磁异常与矿区含磁黄铁矿磁铁矿透辉岩、黑云母角岩，推测与隐伏酸性—中酸性岩体有关。

图2 黑山金矿区磁力化极异常平面图

3.2.2 激电异常平面分布特征

在南侧Au38号地化异常中心位置，布设了1∶1万激电中梯剖面。天湖岩群上亚群地层激电背景场相对平稳（图3），视极化率在15～85 mV/V之间，背景地段视极化率均值在65 mV/V左右。以视极化率大于88 mV/V圈定了激电异常4处，编号IP1～IP4，沿F2、F3、F7断裂构造平行展布。异常主体呈NE向展布。各激电异常特征见表2。

图3 黑山金矿区视极化率异常平面图

3.3 钻探验证结果

为了对物化探测量成果验证，在0线实施了激电测深剖面（图4）。IP1激电异常显示低阻高极化，在800号点及840号点，施工了ZK001、ZK002验证孔（图5），在SB1、SB2、SB3破碎蚀变带各圈定金矿体1条，IP1异常地段蚀变英安岩、辉绿玢岩、闪长岩脉、透辉石化大理岩、阳起透辉岩、透辉角岩穿插反复，黄铁矿化蚀变强烈，物探异常与地质现象基本吻合。参照0线地质找矿成果，随后沿矿化带依次施工了ZK04孔、ZK10孔、ZK18孔、ZK24孔，均见到较好的金矿化，证明金矿化由黄铁矿化透辉岩、中酸性火山岩引起，发现了黑山浅成低温热液型金矿，取得了中天山地块近年找金的重大发现（肖文进等，2019）。

图4 黑山金矿区激电测深0线综合断面图

图5 黑山金矿区0线地质剖面图（自测）

4 找矿方向

结合异常查证结果和综合研究，认为工作区以下地段，为下一步有利找矿部位。

（1）已知矿化带两端。即矿区北东端和西南端，其所处SHS-15（乙1）综合异常与含金矿化带一致，目前仅对中段进行了控制，矿化带西南和北东方向未控制。北侧见宽40～160 m含金高值异常带，拣块样Au品位0.12×10-6，激电异常编号IP2未验证，预测矿化带长大于3.5 km，目前仅对长950 m矿化带进行了控制，找矿潜力好。

（2）金矿区北侧（北区）。受F1与F7断裂控制，激电异常编号IP3，呈北东向，发现含金破碎带线索，拣块样金品位大于0.2×10-6，与邻近的沙泉子铅锌矿有类似的找矿条件，地球化学剖面测量异常地段Au值15.6×10-9～18.8×10-9，Zn值155×10-6～178×10-6，Pb 值13.2×10-6～18.9×10-6，存在寻找热液型铅锌多金属矿的潜力部位。

（3）金矿区南侧（南区）。处于北西向断裂与北东向断裂交汇部位，推测为一隐伏的中酸性花岗岩体，断裂F3及激电异常IP4旁侧见热水角砾岩石英脉，地化剖面Au7.02×10-9～10.1×10-9，最高12.6×10-9，As51.8×10-6～130×10-6，是寻找浅成低温热液型金矿、蚀变岩型金矿的潜力部位。

5 结论

黑山金矿处于沙泉子断裂以南中天山地块，赋存于Au、As、Ag地球化学综合异常中，含金矿化带由晚古生代中酸性火山岩夹少量的天湖岩群变质岩而组成，成因为浅成低温热液型。

在地质和地球化学测量的基础上，通过高精度磁测进一步划分了构造，结合综合研究圈定含金矿化带。激电测量圈定硫化物富集地段，利用化探异常为激电异常定性。4个激电异常中，3个异常为矿致异常，但仅对IP1异常进行了验证，异常见矿效果好。其余异常还未开展工作，同时异常周围见多条含金高值异常，见Au大于0.1×10-6矿化线索（该区以0.1×10-6圈定矿化带，工程揭露一般深部可见金矿体），北区碳酸盐与中酸性岩体接触带有寻找热液型铅锌矿的找矿潜力，南区中酸性隐伏花岗岩深部有寻找浅成低温热液型金矿的潜力。

该区3个成矿（区）带，仅中带工作程度高，下步应围绕“一点三区”开展地质工作，即黑山金矿点以及矿区、南区、北区三个潜在矿化带进行追索验证，扩大该区地质找矿规模。

注 释

①肖文进,党宽太,肖剑,肖保,李坡,邹林,王健.2018.东天山成矿带景峡地区沙泉子幅矿产地质调查报告[R].北京:有色金属矿产地质调查中心,1-371.