何 英，鄒存海，張 江

（中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，烏魯木齊 830063）

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 礦區(qū)構(gòu)造背景

塔烏爾別克金礦位于哈薩克斯坦—準噶爾板塊伊犂微板塊北緣博羅科努復(fù)合島孤帶西段南部吐拉蘇斷陷盆地火山巖帶西段，其北側(cè)以科古爾琴山南坡大斷裂為界，南側(cè)以伊犁盆地北緣深大斷裂為界（圖1）。吐拉蘇斷陷盆地火山巖帶是西天山淺成低溫熱液型金礦集中區(qū)。塔烏爾別克金礦是西天山金礦礦集區(qū)的一個金礦床，北鄰阿希特大型金礦床；礦體主要賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上安山巖段中。

1.2 地層

區(qū)域出露地層較簡單，主要有中元古界薊縣系、青白口系，二者構(gòu)成了吐拉蘇盆地的基底；基底之上，依次沉積了古生界奧陶系、志留系和石炭系，其次為新近系和第四系。

（1）元古界。主要岀露薊縣系庫松木切克群下亞群（JxKsa），呈近EW方向條帶狀展布在礦區(qū)東北部，巖性主要為泥質(zhì)及砂質(zhì)灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、碳質(zhì)灰?guī)r，厚達1 247.9m。

（2）古生界。主要岀露奧陶系、志留系、泥盆系和石炭系，為一套海相中酸性－中基性熔巖、火山碎屑巖及碎屑巖夾灰?guī)r、砂巖、硅質(zhì)巖組合。奧陶系為中奧陶統(tǒng)奈愣格勒達板組（O2nl）和上奧陶統(tǒng)呼獨克達坂組（O3h）。前者主要呈條帶狀分布于礦區(qū)的西南部，巖性主要為砂巖、生物灰?guī)r夾凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖，厚767.7m；后者呈近EW向條帶狀分布于礦區(qū)西北部和礦區(qū)東部，其巖性主要為灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)粉砂巖、含礫泥巖，厚1 754.5m。志留出露有下志留統(tǒng)尼勒克河組下亞組（S1na）和上亞組（S1nb）。尼勒克河組下亞組出露于礦區(qū)東部，呈近EW向楔形展布，巖性主要為砂巖夾灰?guī)r、硅質(zhì)巖，厚931.4m；尼勒克河組上亞組在礦區(qū)的西、西北和東南部均有岀露，地層總體傾向NE，傾角近50°，巖性主要為中酸性火山碎屑巖夾熔巖及灰?guī)r、硅質(zhì)巖，厚365～171.6m。泥盆系為吐呼拉蘇組（D3t）石英砂巖、砂礫巖，厚1 754.50m。石炭系地層是區(qū)內(nèi)出露最為廣泛的地層，主要出露大哈拉軍山組下亞組（C1da）、上亞組（C1db）和阿恰勒河組上亞組（C1ab）。大哈拉軍山組下亞組巖性為下部紫紅色中厚層狀礫巖夾鈣質(zhì)石英巖屑砂巖，中上部為紫紅色薄層狀鈣質(zhì)石英砂巖，厚883.40m；上亞組下部為淺灰紫色英安質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，上部為灰綠色、暗灰綠色薄層狀凝灰質(zhì)巖屑長石砂巖、火山灰沉凝灰?guī)r、中厚層狀火山角礫巖，厚953～2 366m。塔烏爾別克金礦主要賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組安山巖段。阿恰勒河組（C1ab）主要分布在礦區(qū)北部和東北部，巖性主要為砂巖、灰?guī)r，厚179.50m。

圖1 博羅科努島弧帶地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch of Boluokenu island arc belt

1.3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，主要發(fā)育斷裂構(gòu)造。斷裂以NW向和近SN向為主，其次為NE向。斷裂構(gòu)造與火山機構(gòu)有關(guān)，可分放射狀、環(huán)狀、不規(guī)則狀。主要的控礦構(gòu)造為NW向和近SN向，它們嚴格地控制著礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀及其變化。

1.4 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，主要為二長花崗巖和花崗閃長巖。在塔烏爾別克金礦區(qū)西北部有呈條帶狀分布的二長斑巖。在塔烏爾別克金礦區(qū)大哈拉軍山組上亞組火山角礫巖的角礫中有二長斑巖和細粒閃長巖角礫，它們可能是晚泥盆世—早石炭世火山噴發(fā)時從深部捕獲的巖漿巖角礫，或是巖體包體［1］。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層特征

塔烏爾別克金礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組和第四系。塔烏爾別克金礦可分為西塔、中塔、東塔3個礦段（圖2），金礦主要賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組安山巖段。

第四系分布于礦區(qū)西南部低洼地帶，多沿河谷、沖溝及山坡分布，屬于洪積、沖積礫石、粗砂層及風積黃土，厚度1～20m。

大哈拉軍山組上亞組（C1db）為一套中性火山碎屑巖－熔巖建造，由下而上劃分為2個巖性段：安山巖夾火山碎屑巖段和安山玢巖夾火山碎屑巖段。

（1）安山巖夾火山碎屑巖段（C1db－1）。主要為安山巖夾火山角礫巖、凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r，厚度205～215m。該段中部夾火山角礫巖、凝灰?guī)r；上部夾凝灰?guī)r、紫紅色角礫凝灰?guī)r。西塔礦段的礦體就賦存于該巖性段上部安山質(zhì)火山角礫巖中。

（2）安山玢巖夾火山碎屑巖段（C1db－2）。主要為安山玢巖夾安山質(zhì)火山角礫巖、凝灰?guī)r，厚度250～284m。中塔、東塔礦段的礦體就賦存于該巖性段中下部的安山玢巖中。

2.2 控礦構(gòu)造特征

礦區(qū)為單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀30°～45°∠5°～40°。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，有NW向、NNE向、NE向等3組斷裂。其中，以NW向組（如F2）和近SN向組（如F5）斷裂發(fā)育，它們是礦區(qū)重要的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造。西塔礦段主要受NNW（近SN）向斷裂控制，中塔礦段主要受NW向、近SN向斷裂控制，東塔礦段主要受NNW（近SN）向斷裂控制。NE向斷層（如F1）是成礦后斷層，對礦體有一定的破壞作用（最大視水平斷距16m）。

2.3 巖漿活動與金礦化

（1）侵入巖。礦區(qū)內(nèi)的侵入巖主要為二長斑巖，其次有少量的輝長巖。二長斑巖主要分布于西塔礦段西部、中塔礦段西側(cè)等地。西塔礦段西部的二長斑巖體侵位于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組第一巖性段上部，呈近SN走向，長255m，寬8～13m；巖體北部被F2，F(xiàn)10錯斷。中塔礦段西部的二長斑巖體侵位于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組第二巖性段底部，走向325°，巖體長175m，寬15～46m。二長斑巖為淺膚紅色－灰白色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶含量5%～10%，主要為鉀長石、斜長石（x（An）＝10～15）和石英組成。斜長石斑晶呈自形－半自形板狀、長柱狀，板狀者結(jié)晶粒度0.4mm×0.1mm，最大1.2mm×0.4mm；長柱狀者長寬比最大可達7︰1，發(fā)育聚片雙晶。鉀長石斑晶發(fā)育卡氏雙晶，呈自形短柱狀，結(jié)晶粒度較小，最大0.3mm×0.1 mm，內(nèi)部包裹長石，多因高嶺土化其表面混濁。石英多呈渾圓狀，粒徑0.2mm左右。基質(zhì)成分與斑晶成分相似，具微晶結(jié)構(gòu)，粒徑多在0.2～0.05mm之間。輝長巖僅見于中塔礦段的東部和礦區(qū)的西北部，巖石為灰綠色，具有輝長結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造，礦物成分以中性斜長石為主（55%～65%），其次為輝石（35%～45%）。

（2）脈巖。礦區(qū)脈巖主要發(fā)育石英脈及輝綠巖脈。石英脈主要分布于礦區(qū)中部凝灰?guī)r中，一般呈白色、塊狀，結(jié)晶程度高；脈體多受裂隙及接觸帶控制，長100m，寬2～4m，少量石英脈見碎裂構(gòu)造、弱褐鐵礦化。在西塔礦段發(fā)現(xiàn)1條具有黃鐵礦化的含金石英脈，厚約1m，單樣的金品位為w（Au）＝44.04×10－6。輝綠巖脈分布于安山巖中，長40～100m，寬2～5m，巖石為黑色－墨綠色，由輝石和斜長石等組成，局部可見綠簾石。

（3）火山巖。礦區(qū)出露的火山巖主要有安山質(zhì)火山角礫巖、火山熔巖、火山碎屑沉積巖及次火山巖、爆破（隱爆）角礫巖等。安山質(zhì)火山角礫巖主要分布于礦區(qū)的中東部，巖石呈紫紅色、灰紫色及灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造；角礫成分主要有二長斑巖、細晶閃長巖和長石斑晶、硅化蝕變巖等，含量約15%～25%，礫徑小者2～3mm，而大者可達20 mm×50mm；基質(zhì)為安山質(zhì)凝灰?guī)r，含量約占75%～85%，主要為短柱狀或針狀的斜長石、角閃石及凝灰質(zhì)。

（4）火山機構(gòu)。據(jù)前人研究成果并結(jié)合礦區(qū)的構(gòu)造特征，初步推測中塔和南塔存在古火山機構(gòu)。古火山機構(gòu)是指晚泥盆世—早石炭世吐拉蘇斷陷盆地形成時期的火山機構(gòu)，主要由爆發(fā)相、次火山巖相及火山頸相組成。該火山機構(gòu)具有中心式噴發(fā)特征，火山頸相中心被輝長巖及隱爆角礫巖侵位占據(jù)，其邊部為安山巖和安山玢巖所圍繞。古火山機構(gòu)的邊緣普遍有金礦化。

2.4 礦體特征

塔烏爾別克金礦在西塔、中塔、東塔3個礦段共圈定了24個礦體［2］（其中工業(yè)礦體15個，低品位礦體9個），各礦體特征見表1所述。

表1 塔鳥爾別克金礦區(qū)礦體特征一覽表Table 1 Schedule of ore body characteristics of Tawuerbieke gold deposit

（1）西塔礦段。位于礦區(qū)西南部，礦段內(nèi)出露為安山巖夾火山碎屑巖；礦段內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有NW向的F2，F(xiàn)3和NE向F1。NW向的斷裂為成礦前或成礦期導(dǎo)礦構(gòu)造，NE向斷裂F1為成礦后斷裂，對地層和礦體有破壞作用。金礦化賦存于安山質(zhì)火山角礫巖中。西塔礦段共圈定了14個礦體，其中工業(yè)礦體9個，礦體編號為Ⅰ－1，Ⅰ－2，Ⅰ－4，Ⅱ－1，Ⅱ－2，Ⅱ－3，Ⅱ－4，Ⅲ和Ⅵ；低品位礦體5個，其編號為Ⅰ－3，Ⅰ－5，Ⅰ－6，Ⅳ－1和Ⅶ－1。工業(yè)礦體規(guī)模較大的為Ⅰ－5（圖3）和Ⅱ－3號礦體。NE向F1斷裂使Ⅰ號礦體的視水平斷距達16m。

（2）東塔礦段。位于礦區(qū)東部，礦段內(nèi)出露安山玢巖夾火山碎屑巖段，在其西北部出露有二長斑巖巖脈。礦段內(nèi)NW向斷裂較發(fā)育，礦體主要受NW向斷裂控制。在東塔礦段共圈定了8個礦體，其中工業(yè)礦體4個，低品位礦體4個。工業(yè)礦體規(guī)模較大的為Ⅱ－1和Ⅱ－2礦體（圖5）。

2.5 礦石質(zhì)量

（1）礦物成分。礦石礦物成分較簡單［3－4］。金屬礦物主要有自然金、褐鐵礦、黃鐵礦，其次為銀金礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦及微量的黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等；非金屬礦物主要有石英、方解石、高嶺土，其次為絹云母、綠泥石、綠簾石及微量磷灰石等。自然金形態(tài)以不規(guī)則粒狀為主（占38.29%），樹枝狀（占32.71%）和長條狀（占23.79%）次之。金的粒度較為細小，0.043～0.208mm粒徑金占86.24%，屬微粒金。金的賦存狀態(tài)有晶隙金（赤鐵礦與石英晶隙中，不規(guī)則狀為主，占43%）、包體金（赤鐵礦及石英顆粒中，占39%）和裂隙金（赤鐵礦裂隙中，占18%）三種。黃鐵礦多以他形粒狀產(chǎn)出，粒度0.05～0.10 mm，淺黃色，在礦石中呈稀疏浸染狀，且普遍被赤鐵礦交代溶蝕，有些交代不完全，構(gòu)成假象結(jié)構(gòu)及交代溶蝕結(jié)構(gòu)。褐鐵礦以不規(guī)則粒狀及脈狀產(chǎn)出，鏡下呈粉末狀、土狀集合形式和他形粒狀產(chǎn)出；粉末狀、土狀褐鐵礦為淺黃色，單體粒度極細，一般為0.005～0.01mm；他形粒狀褐鐵礦顏色為褐色、棕褐色，粒度0.01～0.15mm。赤鐵礦呈他形粒狀產(chǎn)出，部分呈黃鐵礦假象產(chǎn)出，顏色為褐色、棕褐色；赤鐵礦廣泛交代黃鐵礦，常形成交代殘余結(jié)構(gòu)及假象結(jié)構(gòu)；赤鐵礦與金關(guān)系極為密切，常見金產(chǎn)于赤鐵礦與脈石的晶隙中，或包裹于其內(nèi)。石英是最常見的脈石礦物，多為白色，他形粒狀，粒徑0.15～0.7 mm；早期石英多為乳白色、白色，細粒狀，呈脈狀、網(wǎng)脈狀分布；成礦期石英多為煙灰色、灰白色，微細粒狀，主要呈網(wǎng)脈、細脈狀分布；晚期石英為白色、淺黃色，粒度較粗，常表現(xiàn)為交代和重結(jié)晶的自形粒狀石英，主要呈浸染狀、團塊狀，局部呈細脈、網(wǎng)脈狀。硅化與金礦化關(guān)系較為密切。

圖3 西塔礦段8號勘探線剖面圖Fig.3 Section of line8in the west domain of Tawuerbieke gold deposit

（2）礦石組構(gòu)。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為交代殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造為主，次為條帶狀構(gòu)造和土狀構(gòu)造。

（3）礦石化學(xué)成分。有益元素主要為Au，伴生Ag，部分樣品含Cu。有害元素S和As，平均含量w（S）＝0.45×10－6、w（As）＝0.035×10－6（個別樣品0.2%，達綜合利用指標）。

圖4 東塔礦段10號勘探線剖面圖Fig.4 Section of line 10in the east domain of Tawuerbieke gold deposit

（4）礦石類型。礦石有石英脈型和蝕變巖型兩類。從地表向深部，按礦石氧化程度可分為氧化礦石、混合礦石和原生礦石。氧化礦石分布于地表以下25～30m；受礦區(qū)地形的影響，在西塔礦段由西向東、由南向北氧化礦石的界面有由低變高的趨勢；在中塔礦段與東塔礦段氧化礦石的界面有由北往南由低抬高的趨勢。在長期風化淋濾作用下，氧化石英脈型礦石呈灰褐色－紅褐色，具多孔狀、蜂窩狀構(gòu)造；氧化蝕變巖型礦石則呈黃褐色，具斑點狀構(gòu)造。二者均具交代殘余結(jié)構(gòu)。金屬礦物以褐鐵礦為主（54.97%），其次為赤鐵礦（0.40%），及微量的黃鐵礦（0.02%）和磁黃鐵礦（0.01%）；非金屬礦物主要為石英和絹云母?；旌系V石分布于氧化礦石帶之下（深度25～50m），石英脈型礦石呈褐灰色，蝕變巖型礦石呈淺灰色，普遍保留了原生礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。原生礦石保持了原巖的本色；石英脈型礦石呈灰白色－煙灰色，蝕變巖型礦石呈淺灰綠色－灰白色；金屬礦物主要為黃鐵礦及少量磁黃鐵礦。

（5）礦石品級。按礦石的含金品位可分為工業(yè)礦石和低品位礦石兩類。工業(yè)礦石w（Au）≥2.50×10－6，如西塔礦段的Ⅰ－1，Ⅱ－1，Ⅲ，Ⅵ，Ⅶ－1號礦體，東塔礦段的Ⅰ－2，Ⅱ－1，Ⅱ－2，Ⅱ－3，Ⅲ號礦體，中塔礦段的Ⅰ號礦體；低品位礦石品位w（Au）＝1.00×10－6～2.50×10－6，如西塔礦段的Ⅰ－2，Ⅰ－3，Ⅰ－4，Ⅰ－5，Ⅱ－2，Ⅱ－3，Ⅳ－1，Ⅳ－2號礦體，中塔礦段的Ⅱ號礦體，東塔礦段Ⅰ－1，Ⅲ號礦體。

3 礦床成因分析

3.1 火山巖地球化學(xué)特征

礦區(qū)內(nèi)安山巖和安山質(zhì)火山角礫巖分布廣泛。其中，安山巖類巖石的w（SiO2）＝59.86% ～66.02%，屬中性巖的成分；w（K2O）＋w（Na2O）＝4.91%～5.76%，且w（K2O）／w（Na2O）＝0.95～1.61，σ值為1.01～1.76，屬鈣堿性系列；w（MgO）值低（1.82%～2.87%），w（Al2O3）值較高（13.02%～13.94%），A／CNK值為0.95～1.44，具有低鎂、高鋁、高鉀、富堿特征，屬于高鉀鈣堿性火山巖。高鉀鈣堿性到鉀玄巖系列火山巖可能屬于俯沖過程末期階段大陸島弧巖漿作用的產(chǎn)物［5］。安山巖中的細晶閃長巖在巖石化學(xué)成分上與中性巖相當。安山質(zhì)碎屑巖中的二長斑巖角礫因受后期碳酸鹽化的影響，出現(xiàn)SiO2較低、CaO和MgO較高的特點。

礦區(qū)安山巖類巖石的稀土元素分析結(jié)果顯示巖石的w（ΣREE）＝122.41×10－6～137.4×10－6，w（LREE）／w（HREE）＝5.26～6，輕稀土富集，且（w（La）／w（Yb））N＝4.71～5.99，輕稀土內(nèi)部分異相對較弱；δ（Eu）＝0.61～0.71，表現(xiàn)出弱的負銪異常。安山質(zhì)巖石中富集大離子親石元素，而相對虧損高場強元素，其中Nb，Ta和Ti明顯虧損，總體特征類似于島弧火山巖的地球化學(xué)特征［5］。

礦區(qū)火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖（圖5）反映，二長斑巖角礫、細晶閃長巖包體具有近乎一致的形態(tài)；球粒隕石標準化REE配分曲線圖（圖6）反映，二長斑巖角礫、細晶閃長巖和安山巖也具有近乎一致的形態(tài)。以上表明，安山巖、二長斑巖角礫、細晶閃長巖包體三者是同源的。

圖5 標準化微量元素蛛網(wǎng)圖（標準化數(shù)據(jù)引自Sun等，1989）Fig.5 Spider diagram of normalized trace elements

礦區(qū)安山質(zhì)巖石在Th／Yb—Nb／Yb圖解落在大陸島弧區(qū)；在Nb／Yb—Tb／Yb圖解中落入富集地幔范圍內(nèi)，反映安山巖石在巖漿源區(qū)俯沖板塊熔體加入有限，而可能主要是俯沖流體交代地幔楔性質(zhì)（Zhu et al；安芳等，2008），即本礦區(qū)的賦礦巖石屬大陸島弧火山巖類。

3.2 火山－次火山活動與成礦的關(guān)系

塔烏爾別克金礦體賦存于大哈拉軍山組上亞組安山巖夾火山碎屑巖中，自然金產(chǎn)在安山質(zhì)火山角礫巖的二長斑巖、細粒閃長巖的角礫中，并與黃鐵礦伴生。西塔礦段Ⅳ－1號礦體主要賦存在二長斑巖的構(gòu)造裂隙中；XC4號采坑Ⅳ－1號礦體中見含黃鐵礦石英脈厚1m±，金平均品位w（Au）＝6.45×10－6（單樣最高44.04×10－6），表明在礦區(qū)火山－次火山巖活動期間產(chǎn)生金的礦化。

3.3 成礦時代

據(jù)翟偉等2006年對阿希金礦區(qū)上安山巖段安山巖鋯石SHRIMP年齡研究資料，安山巖鋯石SHRIMP年齡為（363.2±5.7）Ma；另據(jù)唐功建等2009年對塔烏爾別克金礦區(qū)上安山巖段鋯石LAICP－MS年齡研究資料，安山巖鋯石LA－ICP－MS年齡為347.2Ma±1.6Ma。以上研究結(jié)果表明，吐拉蘇盆地的火山活動集中于晚泥盆世—早石炭世。下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組上亞組安山巖是塔烏爾別克金礦床賦礦巖石，金礦化與火山－次火山活動有關(guān)，金礦床形成時代應(yīng)該在早石炭世。

3.4 成因分析

塔烏爾別克金礦體賦存于大哈拉軍山組上亞組安山巖夾火山碎屑巖中，安山質(zhì)火山角礫巖中的二長斑巖、細粒閃長巖角礫含自然金；在野外也可看到含黃鐵礦石英脈穿插安山質(zhì)火山角礫巖中的細粒閃長巖角礫與基質(zhì)的現(xiàn)象；安山質(zhì)火山角礫巖的巖石化學(xué)資料顯示這套以中性火山巖為主的火山巖類具有大陸島弧火山巖性質(zhì)。由此推斷，塔烏爾別克金礦床屬火山－次火山低溫熱液型金礦床。

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