王世偉，劉少帥，李偉龍

（1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，新疆 烏魯木齊 830000；2.河北晶淼環(huán)境咨詢有限公司，河北 石家莊 050000）

沃多克金礦區(qū)位于新疆哈巴河縣城北西部，目前巳達籌建小型礦山資源條件。多拉納薩依-阿舍勒一帶主要出露泥盆紀火山巖建造，花崗巖發(fā)育，礦產(chǎn)以Au-Fe-Cu為主。金礦床主要有多拉納薩依、賽都、哲蘭德（大中型），沃多克金礦（小型）。巖體與礦化的關(guān)系，主要爭論為礦床周圍薩熱烏增巖體是否為成礦地質(zhì)體。周剛等測得英云閃長巖年齡為(317.7±1.5)Ma，含礦石英閃長巖年齡為(299.4±4.1)Ma，認為金礦化與薩熱烏增等大規(guī)?；◢弾r體侵位無關(guān)。筆者通過野外地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)礦體均賦存于糜棱巖化石英閃長巖中，巖體多呈脈狀產(chǎn)出（圖2-a）。本文通過對沃多克礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、閃長巖巖石地球化學(xué)特征等方面研究，旨在加深沃多克金礦床成因認識，為深部找礦預(yù)測提供理論依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)特征

沃多克金礦床位于西伯利亞板塊西南緣（圖1-a），南阿爾泰晚古生代活動陸緣，額爾齊斯構(gòu)造-巖漿成礦帶西南部克蘭陸緣火山弧外側(cè)，額爾齊斯擠壓帶北西段，瑪爾卡庫里大斷裂西側(cè)。礦區(qū)出露地層主要為泥盆系、石炭系（圖1-b），南緣被新近系和第四系覆蓋。與成礦關(guān)系密切的主要為中泥盆統(tǒng)托克薩雷組第三巖性段，主要為海進期非穩(wěn)定沉積環(huán)境下形成的陸緣碎屑巖夾碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖沉積建造，原巖經(jīng)區(qū)域動力變質(zhì)形成淺變質(zhì)巖類，變質(zhì)程度屬低綠片巖相。周邊斷裂構(gòu)造主要以NW向為主，在阿克薩依、多拉納薩依金礦床一帶形成一條沿薩熱烏增巖體呈反“S”型的斷裂帶，次有NWW向、EW向斷裂，巖石片理發(fā)育，形成十幾米至幾百米長的片理化帶。礦區(qū)外圍巖漿巖主要由薩熱烏增、東格勒、柯立巴依等巖體組成，巖性主要為黑英云閃巖，區(qū)內(nèi)多為石英閃長巖、石英脈及少量角閃英閃巖等酸性-中酸性侵入巖。

已發(fā)現(xiàn)的6個金礦體受地層層位、巖性、層間構(gòu)造等控制，賦存于中泥盆統(tǒng)托克薩雷組層位中，礦體多呈脈狀，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，總體走向11°～18°，向東陡傾，傾角80°～86°，沿傾向延長大于300 m。厚度變化較大，局部具收縮膨大特征。礦體平均品位1.74×10-6～1.94×10-6。除Ⅰ1礦體主要產(chǎn)于石英閃長巖脈中外，其余礦體均產(chǎn)于碳酸鹽化褐鐵礦（黃鐵礦）化千枚巖、碳酸鹽化褐鐵礦（黃鐵礦）化變中細砂巖、變粉砂巖中。礦石礦物組分較單一，主要金屬礦物為自然金、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等；脈石礦物為石英、方解石、絹云母、綠泥石等。其中黃鐵礦為主要載金礦物，多呈它形粒狀，部分呈半自形-自形立方體及它形粒狀集合體，裂紋發(fā)育，局部呈眼球狀略具定向分布。礦石工業(yè)類型以石英脈型為主，蝕變巖型次之。石英脈型在礦區(qū)廣泛分布，礦石呈脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，多為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。蝕變巖型礦石基本繼承了原巖特征，礦石呈脈狀、似層狀產(chǎn)出，多為它形粒狀結(jié)構(gòu)、中細粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包晶結(jié)構(gòu)等，部分礦石經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后呈變余半自形粒狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、細脈-浸染狀構(gòu)造、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造等。

圖1 沃多克一帶區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Geological sketch map of Woduoke area

2 巖體地質(zhì)特征

礦區(qū)東部薩熱烏增巖體外接觸帶熱變質(zhì)暈圈發(fā)育，以角巖化為主，巖性主要為英云閃長巖。礦區(qū)內(nèi)中酸性巖脈發(fā)育，主要為石英閃長巖脈（圖2-a），遭變質(zhì)作用，圍巖片理化發(fā)育。石英閃長巖呈脈狀體順層產(chǎn)出，寬幾十厘米至幾米，長幾十米至數(shù)百米，斷續(xù)產(chǎn)出，具尖滅再現(xiàn)，雁形排列現(xiàn)象，均有不同程度的絹云母化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化蝕變及黃鐵礦化、褐鐵礦化、金礦化。手標(biāo)本閃長巖（圖2-b），灰白色，中細粒半自形花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要有斜長石（70%）、石英（10%）、黑云母（15%）組成。鏡下中細粒石英閃長巖由斜長石、石英、黑云母組成（圖2-c，2-d）。斜長石，半自形板狀，雜亂分布，2～2.5 mm中粒為主，0.15～2 mm細粒次之，具輕絹云母化，局部白云母化，隱約可見環(huán)帶構(gòu)造。石英，它形粒狀，雜亂分布，0.1～1.6 mm，具波狀、帶狀消光。黑云母，片狀，星散分布，0.2～1.85 mm，局部綠簾石化、綠泥石化，少呈假象。

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 樣品采集及測試

本次研究在沃多克礦床中心相帶上采集了7個較新鮮的巖漿巖樣品用于巖體化學(xué)分析，稀土元素及微量元素的分析，其 中 6件樣品（WDK-WL001、WDKWL002、WDK-WL003、WDK-WL004、WDK-WL005、WDK-WL006）巖石學(xué)定名為石英閃長巖，1件樣品（WDK-b05）定名為英云閃長巖，據(jù)此計算出CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物及主要參數(shù)。樣品的全巖分析在新疆實驗研究所完成，微量元素測試方法為離子質(zhì)譜(ICP-MS)和原子熒光(AFS-830a)。

圖2 哈巴河縣沃多克金礦床圍巖及其巖相學(xué)特征Fig.2 Photos showing ore and its petrography of Woduoke gold deposit in Habahe area

3.2 常量元素特征

由表1、表2及表3可見，各樣品的SiO2平均值為66.17%，標(biāo)準(zhǔn)礦物石英含量在28.11%～50.97%以上，巖石具高 SiO2（64.62%～68.80%）、高 Al2O3（15.50%～18.48%）、富Na2O（3.10%～5.01%）、貧K2O（1.09%～3.47%）特征，樣品里特曼指數(shù)為1.11～2.23，未出現(xiàn)霞石、霓石、白榴石等礦物，為鈣堿性系列巖石。

TAS圖解中（圖3），樣品均落在花崗閃長巖范圍內(nèi)。鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.51～2.45，平均值1.86，屬過鋁質(zhì)系列，在A/CNK-A/NK圖上（圖4），樣品全部落在過鋁質(zhì)區(qū)域內(nèi)。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計算出含有剛玉（C），表明本區(qū)花崗巖屬過鋁質(zhì)巖石。K2O-SiO2圖顯示，部分石英閃長巖落在鈣堿性區(qū)域，部分落在鈣堿性-高鉀鈣堿性區(qū)域內(nèi)。巖石堿度指數(shù)為1.66～2.25，屬鈣堿性系列巖石。分異指數(shù)（DI）為58.48～80.89，分異程度一般。

3.3 微量元素特征

分析結(jié)果及相關(guān)參數(shù)值見表4。沃多克巖體以原始地幔為標(biāo)準(zhǔn)的微量元素蛛網(wǎng)圖上，石英閃長巖和英云閃長巖微量元素樣品分布曲線形態(tài)極相似（圖5），顯示富集Rb，Pb，Sr，中等富集Th，U，La，Zr，Hf，輕微富集Y，明顯虧損Ta。強富集Rb，Pb，Sr，Zr，Hf，相對富集Th、U、La，相對虧損Ba，Nb，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，T，Yb。巖體的Rb/Sr比值較低，為0.05～0.53。Sr/Ba比值0.94～3.92，Nb/Ta較高，比值集中在 14.86～276.50，Ba/Rb比值 2.00～4.86，Th/U 比 值 2.45～6.30。 Zr/Hf比 值 25.86～37.46。

3.4 稀土元素特征

表1 巖體化學(xué)分析結(jié)果表Table 1 The chemical analysis result table of the rock mass 單位：%

表2 酸性巖CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物表Table 2 CIPW standard mineral table of acidic rock 單位：%

由表4可知，沃多克礦區(qū)巖漿巖稀土總量為32.2×10-6～125.63×10-6，平均56.51×10-6。輕稀土含量28.08×10-6～109.90×10-6，平均51.7110-6×10-6。重稀土含量2.801×10-6～15.73×10-6，平均4.80×10-6。輕重稀土比值6.99～16.37，平均12.69。巖石銪異常（Eu）為0.86～1.15，平均1.01，銪異常不明顯。總體為輕稀土強富集、重稀土相對虧損的右傾型。

表3 花崗巖巖石化學(xué)主要參數(shù)表Table 3 The major parameter table of granite lithochemistry

圖3 沃多克石英閃長巖TAS圖解Fig.3 TAS diagram of quartz diorite in Woduoke gold deposit

石英閃長巖稀土總量為32.2×10-6～61.25×10-6，平均46.63×10-6，變化區(qū)間較小。輕稀土含量28.08×10-6～56.76×10-6，平均43.39×10-6。重稀土含量2.80×10-6～4.49×10-6，平均 3.24×10-6。輕重稀土比值 10.68～16.37，平均13.50。巖石銪異常（Eu）為0.93～1.15，平均1.03，銪異常不明顯。La/Sm值為5.61～7.06，富集LREE。英云閃長巖稀土總量為125.63×10-6。輕稀土含量109.9×10-6，重稀土含量15.73×10-6，輕稀土與重稀土比值為6.99。巖石銪異常（Eu）為0.86，為不明顯的負銪異常。

石英閃長巖樣品的REE組成特征及相關(guān)系數(shù)較一致，沃多克礦區(qū)巖體中REE具較高同源性（圖5）。稀土元素分餾程度可反映巖石對稀土元素選擇性容納的差異性。由5表可知，石英閃長巖的ΣLREE/ΣHREE 主要分布于 10.68～16.37，(La/Yb)N為17.64～33.74，為輕稀土富集型，分餾程度高。δEu值主要為0.93～1.15，銪異常不明顯，巖漿結(jié)晶分異作用很弱。英云閃長巖的ΣLREE/ΣHREE為6.99，由圖5可見，稀土分布曲線為右傾稍陡，為輕稀土富集型。(La/Yb)N為7.45，分餾程度較高。δEu為0.86，具弱負銪異常，說明巖漿經(jīng)一定結(jié)晶分異作用。

圖4 石英閃長巖K20-SiO2判別圖（左）和A/NK-A/CNK判別圖（右）Fig.4 K2O-SiO2and A/NK-A/CNK diagram of quartz diorite in Woduoke gold deposit

表4 沃多克微量元素測試分析結(jié)果及相關(guān)參數(shù)值Table 4 Test analysis result and related parameter values of trace element from Woduoke 單位：×10-6

圖5 沃多克金礦床石英閃長巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布曲線（左）和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（右）Fig.5 REE pattern(a)and trace element spider(b)of quartz diorite in Woduoke gold deposit（標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)Sun and McDonough，1989）

表5 沃多克金礦區(qū)稀土元素分析結(jié)果及有關(guān)參數(shù)Table 5 REE analysis result and related parameter of Woduoke gold mine 單位：×10-6

圖6 沃多克侵入巖Rb-Y+Nb圖解（左）和Nb-Y圖解（右）Fig.6 Rb-Y+Nb and Nb-Y diagram of quartz diorite in Woduoke gold deposit

4 成礦意義

4.1 巖石成因

該區(qū)巖漿巖主要為石英閃長巖，礦區(qū)巖漿巖分異程度較弱，具高鉀、過鋁質(zhì)鈣堿性-高鉀鈣堿性特征，符合S型花崗巖特征。

石英閃長巖微量元素蛛網(wǎng)圖表明，Sr主要在巖漿早期階段富集，Rb在巖漿分異晚期聚集，火成巖Rb/Sr值隨巖漿分異程度的增加而增大。在分異程度高的巖漿中Rb減少Ba增加。巖漿演化從早期到晚期進程中，Nb，Ta豐度同時增加，但Ta的增加程度較Nb強。綜上分析，本區(qū)巖體低Rb/Sr、Rb/Ba、高Nb/Ta值暗示該區(qū)巖漿結(jié)晶分異程度較低。Zr/Hf值的升高，說明石英閃長巖體未進行高度演化，巖漿分離結(jié)晶作用較弱。Nb/Ta的升高反映出石英閃長巖體為巖漿演化早期形成。La和Ce為典型不相容元素，La/Ce比值可作為判別巖漿是否來自同一巖漿房，若La/Ce比不同，說明來自不同的巖漿房，本區(qū)各類巖石的La/Ce比值相差不大，說明來自同一巖漿房。

石英閃長巖稀土元素蛛網(wǎng)圖表明，各巖石分布曲線較相似，銪異常較弱，曲線總體較平緩，略有起伏，可能受到巖石中陸源物質(zhì)及后期蝕變作用影響。銪異常較弱說明巖漿源區(qū)較淺，其分離結(jié)晶作用較弱，反映本區(qū)閃長巖來源于上地殼，巖漿巖未進行強烈的分異作用。

4.2 構(gòu)造意義

沃多克侵入巖地球化學(xué)特征反映出活動陸緣花崗巖的特性。Rb-Y+Nb和Nb-Y圖解中（圖6），從早期到晚期（中性向酸性過度）有從火山巖向同碰撞花崗巖演化的跡象，形成環(huán)境為板塊碰撞前后和同碰撞期。

沃多克鈣堿性中酸性侵入巖為早二疊世活動火山巖深成部分，即該區(qū)陸緣型巖漿弧部分組分，可得出該地區(qū)存晚古生代古板塊俯沖作用。

4.3 成礦意義

本區(qū)金礦床賦存于中泥盆統(tǒng)托克薩雷組第三巖性段第二巖性層中，巖性組合為變中細砂巖及變粉砂巖，局部有綠泥絹云千枚巖。金礦體產(chǎn)于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，其空間分布嚴格受構(gòu)造帶控制，礦區(qū)巖層在東南薩熱烏增黑云英閃巖擠壓下，發(fā)生扭曲變形，華力西中期巖漿活動的強大熱動力，使地下深處的大量成礦熱液沿構(gòu)造帶侵入交代早期巖石，并在一定部位富集成礦。順層侵入的石英閃長巖脈，主要受弧巖漿混染作用，巖漿熱液沿構(gòu)造裂隙萃取、活化成礦物質(zhì)，在有利部位富集成礦。沃多克金礦床成因類型可能屬巖漿熱液后期形成的構(gòu)造蝕變巖型金礦床。

5 結(jié)論

（1）礦區(qū)石英閃長巖具有高SiO2（64.62%～68.80%）、高Al2O3（15.50%～18.48%）、富Na2O（3.10%～5.01%）、貧 K2O（1.09%～3.47%），鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.51～2.45,屬過鋁質(zhì)系列。巖石富集Rb，Pb，Sr等大離子親石元素，明顯虧損Ta高場強元素，輕稀土強烈富集、重稀土相對虧損特征。

（2）本區(qū)可能是造山晚期的后碰撞后造山環(huán)境，金礦化可能與弧巖漿系列的晚期成巖作用有關(guān)。

致謝：論文選題、寫作過程中跟我所李興儉、王海培進行了一些有益的探討，匿名審稿專家提出的寶貴意見和建議，使本文質(zhì)量有明顯提升，一并表示衷心感謝！