宮 辰

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830011）

新疆哈密阿拉塔格位于塔里木盆地北側(cè)，是哈密地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)區(qū)。自80 年代以來，在哈密地區(qū)發(fā)現(xiàn)了諸多天然氣資源以及大型金屬礦床，具有較為豐富的礦產(chǎn)資源。阿拉塔格地區(qū)的地質(zhì)礦層發(fā)育良好，各種巖相的建造類型頗多，巖層運(yùn)動(dòng)頻繁導(dǎo)致構(gòu)造形式復(fù)雜多樣，從中亞烏拉爾山脈到扎拉夫尚山脈，有著各種類型的金礦床。阿拉塔格地區(qū)的成礦帶在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造中屬于被動(dòng)大陸板塊，上古生界為發(fā)育復(fù)類理石或者類復(fù)理石，下古生界主要構(gòu)成物質(zhì)為碳酸鹽碎屑。礦體特征與形成機(jī)制是構(gòu)成礦學(xué)研究的兩大主體，根據(jù)成礦機(jī)制可分為前、中、后期三個(gè)階段。在經(jīng)歷漫長的板塊運(yùn)動(dòng)過程中，通過流體作用形成了后來的金礦床。阿拉塔格地區(qū)的金礦資源潛力巨大，具有明顯特征的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)特征，在推動(dòng)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起著重要作用，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就引起了社會各界的廣泛關(guān)注。根據(jù)阿拉塔格地區(qū)的相關(guān)研究資料顯示，目前學(xué)術(shù)界對于新疆哈密區(qū)阿拉塔格的金礦床礦體特征以及形成機(jī)制的研究內(nèi)容還不夠完善，因此值得進(jìn)一步深入探討。

1 新疆哈密阿拉塔格金礦床礦體特征

1.1 韌性剪切帶類型

在阿拉塔格地區(qū)的金礦床主要包括韌性剪切帶類型和侵入巖類型兩種礦體特征。韌性剪帶類型的金礦床主要分布在該地區(qū)的東南部，該地帶金礦區(qū)礦體成分相對簡單，金屬礦物主要包括黃銅礦以及黃鐵礦和方鉛礦等。大部分礦床都依托于碳質(zhì)火山熔巖碎屑中，在沉積作用下完成成礦與變質(zhì)以及巖漿活動(dòng)等一系列作用，同時(shí)，受到韌性剪切帶的影響，形成金屬礦物[1]。黃鐵礦是各類型礦石中金屬含量較高的金屬礦石，也是比較常見的含金礦物類型，黃鐵礦的金含量一般是在1.5%～7.5%，部分可達(dá)約10.5%，僅憑黃鐵礦的金含量就能占到總金屬礦物的93.5%左右。黃鐵礦的形態(tài)一般呈現(xiàn)出半石形狀，表面粗糙且凹凸不平；一部分發(fā)育比較完全，會整體破裂，未發(fā)育完全的部分則局部破裂或者不破裂。韌性剪切帶的金屬礦物通常是一細(xì)脈狀分布于硅化晶體巖裂隙中，多以立方體、六邊形以及五角體為主，極個(gè)別的礦物會呈現(xiàn)出圓柱形。阿拉塔格地區(qū)的韌性剪切帶金礦物的形態(tài)和粒度形態(tài)豐富多樣。阿拉塔格地區(qū)的金礦床多是自然金類型，其他形狀的金屬礦石多存在于金屬硫化物巖石類型，形態(tài)以顆粒狀為主，依次為薄片狀和枝葉狀，還有并不十分常見的皮殼狀和絲狀。在礦床周圍存在著碳酸性以及基性巖脈巖墻群，以及巖墻狀花崗巖體。韌性剪切帶的區(qū)域大斷裂帶形成了次級斷裂破碎帶，成為主要的控礦構(gòu)造。

1.2 侵入巖類型

侵入巖類型的金礦床主要分布在阿拉塔格地區(qū)的西北部和中部，主要包括蝕變巖型的金礦點(diǎn)或者礦化點(diǎn)。與金礦有關(guān)的侵入巖體以堿后花崗巖為主，產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境是陸緣成熟島半弧形基帶。該類型金礦床較為均勻地分布于重力失常的異構(gòu)梯度帶以及彎曲部位。阿拉塔格侵入巖類型的金礦床化學(xué)含量分析如表1 所示。

阿拉塔格侵入巖控礦帶的金礦的化學(xué)成分以高含量鉀和豐富的金為特點(diǎn)，金礦床的礦層以泥盆石炭系和碳酸鹽碎裂帶為巖系構(gòu)造。該地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，主要是因?yàn)榈靥幦蟀鍓K交接處，區(qū)塊運(yùn)動(dòng)造成了板塊主要的構(gòu)造單元界線與邊界及板內(nèi)裂谷之間形成了溝壑的特點(diǎn)。侵入巖的斷裂層致使各級板塊受板塊運(yùn)動(dòng)方向控制，造成巖層內(nèi)的金礦物分布方向并不集中的情況。該類型巖層的金礦物賦存于蝕變巖型的礦化點(diǎn)中，金礦物的區(qū)域性斷裂帶一旦遇到運(yùn)動(dòng)中的碰撞帶，將形成礦區(qū)地層為泥盆系的碎屑碳酸鹽巖層。

表1 侵入巖型金礦床化學(xué)樣品

2 新疆哈密阿拉塔格金礦床礦體形成機(jī)制

2.1 金礦床來源

阿拉塔格的金礦床礦體形成機(jī)制與金礦床的來源密不可分，其礦系中的碳質(zhì)粉砂巖和變質(zhì)板巖中的含金元素含量較高。由于該地區(qū)的大地構(gòu)造位置屬于塔里木板塊的中心地帶的陸緣盆地北側(cè)，金礦床的地層圍巖多為上石炭統(tǒng)系巖石。這是早期葡萄石與綠相石的區(qū)域埋深受到地質(zhì)變形以及板塊運(yùn)動(dòng)的空間壓迫造成的。阿拉塔格地區(qū)的金礦物來源有一部分是構(gòu)造巖系的配套構(gòu)造，都同屬于一條礦化蝕變帶巖層內(nèi)。金礦床的來源受大型韌性剪切帶與侵入巖帶的控制，產(chǎn)出物主要有白云石、鐵白云石以及石英、等礦體。阿拉塔格地區(qū)的自然金多存于黃鐵礦和黃銅礦的流體包裹物中，金礦床的包裹體類型包括水溶液包裹體、成礦流體和中低鹽度特征的包裹流體中。根據(jù)金礦床的金礦物等同位素組合特征結(jié)合新疆哈密地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，得出阿拉塔格金礦床的一部分成礦物質(zhì)是來自地幔深層的深源物質(zhì)組合，成礦流體流向土壤上層后，在巖層裂隙間吸收了一部分礦物質(zhì)，混合土壤內(nèi)的變質(zhì)水最終形成金礦物的包裹流體。巖脈中的金礦床主要集中在蝕變巖型與深大斷裂帶交匯處，保持了分布區(qū)域的同向性，盡管受到層間緩傾斜破碎帶的影響，金礦體仍然能夠復(fù)產(chǎn)于重晶石復(fù)脈中。阿拉格地區(qū)的金礦床地層元素的礦物是該地區(qū)金礦床的主要來源，礦石中的金礦物的產(chǎn)出多呈現(xiàn)出包裹金的形態(tài)，其余部分以次生金和粒間金為主，少量部分會出現(xiàn)裂隙金。

2.2 金礦床形成機(jī)制

阿拉塔格的金礦床形成機(jī)制具有階段性，通常礦床的成礦階段需要經(jīng)歷兩個(gè)或以上階段的沉淀，根據(jù)溫度來劃分則是前期中高溫?zé)岬囊后w形態(tài)階段和后期中低溫交替成礦階段。阿拉塔格地區(qū)的成礦時(shí)代集中在中元古代至新生代第五紀(jì)，但成礦高峰期又不止于十個(gè)世紀(jì)。由于新疆的地理位置環(huán)境溫差較大，對礦床的成礦作用有一定的推動(dòng)作用。阿拉塔格金礦床前期以銅礦化熔巖為主，平均溫度在332.1°～449.5°，后期通過礦體地層的交替運(yùn)動(dòng)，以金礦化的銅金礦化為主，平均溫度在188°～227°，是多種地層礦化運(yùn)動(dòng)疊加的綜合結(jié)果[2]。金礦床的成礦流體形成機(jī)制具有多樣性，主要組成是巖漿水混合變質(zhì)水以及大氣降水的混合物質(zhì)。金礦床的形成離不開地殼運(yùn)動(dòng)，在某種角度來看可以歸因于地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，因此，在時(shí)間以及空間的分布規(guī)律是有跡可循的。阿拉塔格金礦床的金同位素在不同方位有著一定的分布差異性，如圖1 所示，該地區(qū)的銅礦和黃銅礦主要來自于地殼深部，活躍度和均等度相對較高。

圖1 阿拉塔格金同位素直方圖

圍巖成分的元素含量會在一定程度上影響金礦床的形成速度。阿拉塔格地區(qū)的金礦床成礦時(shí)間跨度較大且過程復(fù)雜。一部分銅礦在化金的過程中是伴隨著東天山的控礦帶結(jié)構(gòu)演化而來的，在運(yùn)動(dòng)過程中，成礦物質(zhì)的金含量不斷增多，由礦體地層的褶皺山構(gòu)造逐步演化為韌性斷裂和侵入巖層。阿拉塔格金礦床的含礦地層為石炭統(tǒng)組酸性石灰?guī)r，經(jīng)過多個(gè)成礦時(shí)代的沉淀后，分布于礦體地層的各個(gè)礦體中[3]。由于礦床的巖石圈具有伸展空間的作用，為金礦床的背景巖石構(gòu)造提供了元素儲存空間。金礦床的層位多呈脈狀形態(tài)存在于多金屬礦床中，且成礦作用表現(xiàn)出過度轉(zhuǎn)換性，地殼剪切流變產(chǎn)生正段式金礦床。

3 結(jié)束語

本文通過對新疆哈密阿拉塔格地區(qū)金礦床進(jìn)行研究，提出了該地區(qū)金礦床的礦體特征以及形成機(jī)制。為后續(xù)對該地區(qū)開展學(xué)術(shù)研究奠定了理論基礎(chǔ)，同時(shí)，也對礦體挖掘和開采工作提供了可行性分析，具有重要理論意義和實(shí)踐意義，此外，對我國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要導(dǎo)向作用。由于研究條件有限，文章的細(xì)節(jié)中還存在著一些有待提高的不足之處，在今后的研究中將更加嚴(yán)謹(jǐn)全面。