肖文進(jìn),張忠義,侯朝勇,蔡厚安,肖劍,劉孝年,張廣純
(1.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心,北京 100012;2.成都世紀(jì)華商礦業(yè)股份有限公司,四川 成都 610041)
哈密黑山金礦點(diǎn)(又稱“寶東金礦點(diǎn)”)位于新疆哈密市東南180 km,屬于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市星星峽鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)中心坐標(biāo):東經(jīng)94°50′14″,北緯41°50′18″,處于阿其克庫都克-沙泉子斷裂以南的中天山地塊。自上世紀(jì)50年代起,多家地質(zhì)和科研單位在鐵、鉛鋅、銅鎳、鎢礦、稀有金屬找礦有較好進(jìn)展。東天山金礦床主要產(chǎn)于康古爾剪切帶及覺羅塔格晚古生代島弧帶,如石英灘、西風(fēng)山、康古爾金礦等(馬天林等,1998;王京彬等,2006),中天山地塊除在其東側(cè)馬莊山一帶有金礦點(diǎn)發(fā)現(xiàn)外(郭曉東等,2002),一直未有金礦方面的找礦突破。2016—2017年,在實(shí)施“東天山成礦帶景峽地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目中,通過開展沙泉子幅1∶5萬地球化學(xué)巖屑測量,對黑山地區(qū)進(jìn)行1∶1萬地質(zhì)填圖,認(rèn)為分布大面積的輝長巖多為一套色調(diào)較深的透輝巖、矽卡巖夾角巖、中酸性巖暗色礦物組合,通過槽探施工,結(jié)合1∶1萬高磁精測剖面、1∶1萬激電剖面測量、激電測深,對礦化帶進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證和控制,發(fā)現(xiàn)淺成低溫?zé)嵋盒秃谏浇鸬V。綜合分析認(rèn)為,含金礦化帶分北區(qū)、礦區(qū)和南區(qū),目前黑山金礦僅圍繞已有礦區(qū)開展了地質(zhì)找礦工作,而礦化帶的兩側(cè),以及南區(qū)和北區(qū),還有較好的找礦潛力,開展進(jìn)一步地質(zhì)找礦工作,有望實(shí)現(xiàn)該區(qū)找礦規(guī)模的突破。
工作區(qū)處于卡瓦布拉克-星星峽地塊(中天山地塊)Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-Ni-Cr-V-Ti-白云母礦帶東段(圖1)(董連慧等,2010),該帶已發(fā)現(xiàn)有以鐵、銅鎳礦、稀有金屬為主的礦點(diǎn)多處,如天湖鐵礦、玉西天宇銅鎳、白石泉銅鎳礦、紅柳井鈮鉭礦、小白石頭溝鎢礦等。
區(qū)內(nèi)地層為塔里木地層分區(qū)卡瓦布拉克地層小區(qū),由新至老為中元古界薊縣系卡瓦布拉克巖群(JxKw.)碳酸鹽巖建造夾變質(zhì)碎屑巖(董麗霞,2005)、中元古界長城系星星峽巖群(ChX.)石英巖、石英片巖和淺粒巖組合為主。新太古-古元古界天湖巖群(Ar3—Pt1T.)地層,巖石以強(qiáng)片理化、韌性變形為特征,受多期侵入體的影響,發(fā)生較強(qiáng)退變質(zhì)作用,分上亞群(Ar3—Pt1T.b)和下亞群(Ar3—Pt1T.a),前者以片巖、碳酸鹽巖為主,后者以眼球狀片麻巖類巖石組合為主(徐勝利和王潔,2011)。
火山巖分布于新太古-古元古界天湖巖群下亞群,為古老基底變質(zhì)火山巖,巖石有黑云母斜長石片巖、綠泥石黑云母石英片巖、角閃斜長片巖,原巖為酸性噴出巖。2018年在黑山一帶發(fā)現(xiàn)一套以安山巖和英安巖為組合的中酸性火山巖,為該區(qū)金礦主要賦存巖性(肖文進(jìn)等,2019)
區(qū)內(nèi)侵入巖以華力西期中-酸性巖為主,主要有閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、正長花崗巖,其次為加里東期片麻狀斜長花崗巖,與島弧俯沖殼慢熔融有關(guān)(楊興科等,1996)。
北東-南西向阿其克庫都克-沙泉子斷裂為區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造,控制著區(qū)內(nèi)各地層單元的展布,其次為北西向及北東東向構(gòu)造,疊加和改造了早期東西向構(gòu)造。
出露地層為新太古-古元古界天湖巖群上亞群(Ar3—Pt1T.b)地層,所屬地層為原星星峽群,為一套巖性復(fù)雜、變質(zhì)程度差異很大的變質(zhì)巖系解體,以云母石英片巖、角閃斜長片巖、碳酸鹽巖為主,夾少量片麻巖,受后期巖漿侵入活動作用,碳酸鹽巖多矽卡巖化(圖1)。
圖1 新疆哈密黑山金礦區(qū)域構(gòu)造略圖(a)及礦區(qū)地質(zhì)略圖(b)(據(jù)肖文進(jìn)等,2019年修改)
斷裂構(gòu)造以北東向早期斷裂為主,此外為北西向、北北東向晚期斷裂,對北東向斷裂造成錯段或破壞。F1、F2、F3為主要控巖、控礦構(gòu)造。F2為礦區(qū)控巖控礦構(gòu)造,疊加后期韌性剪切特征,控制著金礦化帶產(chǎn)出。
工作區(qū)遙感影像呈黑色團(tuán)斑狀地質(zhì)體,并見大量的中酸性巖脈穿插,受第四系殘坡積和沖積物影響,前人一直認(rèn)為為中基性混雜巖體,加之受地層變質(zhì)和變形的影響,夾雜著其他中元古代地層,通過1∶1萬地質(zhì)體填圖和槽探工程揭露,結(jié)合室內(nèi)巖礦鑒定,實(shí)際為一套透閃巖+(透閃)透輝巖+角巖暗色礦物組合。由西北往東南,巖石組合為透閃巖+透閃化大理巖→透輝巖→陽起角巖、黑云母角巖以及輝綠玢巖脈、閃長巖脈,僅在東南見少量的輝長巖,同時(shí)角巖化強(qiáng)烈地段,同時(shí)伴隨著石英脈、中酸性巖脈,與推測的隱伏花崗巖有關(guān)。
工作區(qū)周邊巖漿巖發(fā)育,主要有晚元古片麻狀斜長花崗巖、早石炭-晚二疊二長花崗巖、早泥盆世輝長巖。與淺變質(zhì)巖、火山巖熱接觸發(fā)生角巖化,以及與碳酸鹽接觸交代形成的矽卡巖化。后期閃長巖脈、安山巖脈在蝕變礦化地段較為發(fā)育,與金礦化關(guān)系密切。
火山巖受北東向斷裂控制,為一套中酸性火山巖,由下至上為英安巖、碎屑巖、安山巖夾英安巖組合,其時(shí)代為晚古生代產(chǎn)物,受后期熱液影響,角巖化、陽起石化、碳酸鹽化、蛋白石化普遍,為金賦存的主要建造。
區(qū)內(nèi)北區(qū)和南區(qū)工作程度低,僅礦區(qū)工作程度較高。已圈出金礦化帶4條,呈褐色、黑色,長270~950 m,寬5.0~45.0 m,受北東向斷裂控制,地表褐鐵礦化、黃鐵鉀釩發(fā)育。西南段由(黑云)長英質(zhì)角巖組成,矽卡巖化、硅化強(qiáng)烈,東北段由角巖化中酸性火山巖組成,碳酸鹽化、硅化、蛋白石化、石墨化蝕變強(qiáng)烈,糜棱巖化、硅化、絹云母化、陽起石化、綠泥石化普遍,深部磁黃鐵礦、黃鐵礦呈條帶狀、塊狀、星點(diǎn)狀產(chǎn)出,金礦化帶與圍巖有明顯電磁性差異(肖文進(jìn)等,2018①)。
圈定金礦體3條,長100~580 m,水平厚1.0~7.2 m,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,控制最大斜深220 m,Au 品 位1.00×10-6~30.60×10-6,伴生銀3.5×10-6~6.3×10-6,金平均3.45×10-6。金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主,次生氧化物為褐鐵礦。脈石礦物為透輝石、綠簾石、陽起石、絹云母等。礦石結(jié)構(gòu)為他形粒狀、交代結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造為條帶狀、塊狀、脈狀、浸染狀構(gòu)造。圍巖蝕變地表以碳酸鹽化、蛋白石化為主,深部以硅化、角巖化、黑云母化、陽起石化、綠簾石化為主。認(rèn)為礦床成因?yàn)榕c中酸性火山巖密切相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床(肖文進(jìn)等,2019;張紅濤等,2019)。
區(qū)內(nèi)綜合異常SHS-15(乙1)以Au、Ag、As、Sb為主,Au異常沿北東向斷裂F2、F3分布,由Au38、Ag29、As28、Sb22等異常組成。Au、As異常具三級分帶特征,濃集中心明顯,異常外帶大致吻合,區(qū)內(nèi)Au38異常最大值215×10-9,平均值14.83×10-9,規(guī) 模27.8 km2;As28最大值1523×10-6,均值186.16×10-6。規(guī)模:47.78 km2(表1),經(jīng)地化剖面測量查證,發(fā)現(xiàn)多處Au峰值地段,槽探揭露見多條金礦(化)帶,Au品位0.1×10-6~3.36×10-6。
表1 SHS-15綜合異常地化參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
3.2.1 磁力異常平面分布特征
根據(jù)不同磁場異常特征,劃分為中部平穩(wěn)低緩負(fù)磁異常區(qū)、東北部強(qiáng)負(fù)磁異常區(qū)、東南部強(qiáng)磁異常區(qū)、西南部強(qiáng)負(fù)磁異常區(qū)(圖2)。中部平穩(wěn)低緩負(fù)磁異常區(qū):以平穩(wěn)低緩負(fù)磁異常為主,場值-100~0 nT,局部夾北東向條帶狀串珠狀正磁異常,場值一般在0~100 nT,出露巖性為弱磁或無磁的透閃石巖、透輝巖、云母石英片巖、角閃斜長片巖等,局部串珠狀正磁異常與斷裂構(gòu)造中的磁黃鐵礦有關(guān);東北部強(qiáng)負(fù)磁異常區(qū):異常未封閉,場值小于-200 nT,最小值-1250 nT,出露(透閃石)大理巖、二云母石英片巖、角閃斜長片巖等,推測與隱伏酸性—中酸性巖體有關(guān),巖體周邊相對為高磁異常,與接觸帶磁鐵礦化、矽卡巖化、角巖化有關(guān);東南部強(qiáng)磁異常區(qū):位于測區(qū)東南角,未封閉,場值大于200 nT,最大值1320 nT,與輝長巖有關(guān);東北部強(qiáng)負(fù)磁異常與西南部強(qiáng)負(fù)磁異常區(qū)類似。強(qiáng)磁異常與礦區(qū)含磁黃鐵礦磁鐵礦透輝巖、黑云母角巖,推測與隱伏酸性—中酸性巖體有關(guān)。
圖2 黑山金礦區(qū)磁力化極異常平面圖
3.2.2 激電異常平面分布特征
在南側(cè)Au38號地化異常中心位置,布設(shè)了1∶1萬激電中梯剖面。天湖巖群上亞群地層激電背景場相對平穩(wěn)(圖3),視極化率在15~85 mV/V之間,背景地段視極化率均值在65 mV/V左右。以視極化率大于88 mV/V圈定了激電異常4處,編號IP1~I(xiàn)P4,沿F2、F3、F7斷裂構(gòu)造平行展布。異常主體呈NE向展布。各激電異常特征見表2。
圖3 黑山金礦區(qū)視極化率異常平面圖
為了對物化探測量成果驗(yàn)證,在0線實(shí)施了激電測深剖面(圖4)。IP1激電異常顯示低阻高極化,在800號點(diǎn)及840號點(diǎn),施工了ZK001、ZK002驗(yàn)證孔(圖5),在SB1、SB2、SB3破碎蝕變帶各圈定金礦體1條,IP1異常地段蝕變英安巖、輝綠玢巖、閃長巖脈、透輝石化大理巖、陽起透輝巖、透輝角巖穿插反復(fù),黃鐵礦化蝕變強(qiáng)烈,物探異常與地質(zhì)現(xiàn)象基本吻合。參照0線地質(zhì)找礦成果,隨后沿礦化帶依次施工了ZK04孔、ZK10孔、ZK18孔、ZK24孔,均見到較好的金礦化,證明金礦化由黃鐵礦化透輝巖、中酸性火山巖引起,發(fā)現(xiàn)了黑山淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V,取得了中天山地塊近年找金的重大發(fā)現(xiàn)(肖文進(jìn)等,2019)。
圖4 黑山金礦區(qū)激電測深0線綜合斷面圖
圖5 黑山金礦區(qū)0線地質(zhì)剖面圖(自測)
結(jié)合異常查證結(jié)果和綜合研究,認(rèn)為工作區(qū)以下地段,為下一步有利找礦部位。
(1)已知礦化帶兩端。即礦區(qū)北東端和西南端,其所處SHS-15(乙1)綜合異常與含金礦化帶一致,目前僅對中段進(jìn)行了控制,礦化帶西南和北東方向未控制。北側(cè)見寬40~160 m含金高值異常帶,揀塊樣Au品位0.12×10-6,激電異常編號IP2未驗(yàn)證,預(yù)測礦化帶長大于3.5 km,目前僅對長950 m礦化帶進(jìn)行了控制,找礦潛力好。
(2)金礦區(qū)北側(cè)(北區(qū))。受F1與F7斷裂控制,激電異常編號IP3,呈北東向,發(fā)現(xiàn)含金破碎帶線索,揀塊樣金品位大于0.2×10-6,與鄰近的沙泉子鉛鋅礦有類似的找礦條件,地球化學(xué)剖面測量異常地段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,存在尋找熱液型鉛鋅多金屬礦的潛力部位。
(3)金礦區(qū)南側(cè)(南區(qū))。處于北西向斷裂與北東向斷裂交匯部位,推測為一隱伏的中酸性花崗巖體,斷裂F3及激電異常IP4旁側(cè)見熱水角礫巖石英脈,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,是尋找淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V、蝕變巖型金礦的潛力部位。
黑山金礦處于沙泉子斷裂以南中天山地塊,賦存于Au、As、Ag地球化學(xué)綜合異常中,含金礦化帶由晚古生代中酸性火山巖夾少量的天湖巖群變質(zhì)巖而組成,成因?yàn)闇\成低溫?zé)嵋盒汀?/p>
在地質(zhì)和地球化學(xué)測量的基礎(chǔ)上,通過高精度磁測進(jìn)一步劃分了構(gòu)造,結(jié)合綜合研究圈定含金礦化帶。激電測量圈定硫化物富集地段,利用化探異常為激電異常定性。4個(gè)激電異常中,3個(gè)異常為礦致異常,但僅對IP1異常進(jìn)行了驗(yàn)證,異常見礦效果好。其余異常還未開展工作,同時(shí)異常周圍見多條含金高值異常,見Au大于0.1×10-6礦化線索(該區(qū)以0.1×10-6圈定礦化帶,工程揭露一般深部可見金礦體),北區(qū)碳酸鹽與中酸性巖體接觸帶有尋找熱液型鉛鋅礦的找礦潛力,南區(qū)中酸性隱伏花崗巖深部有尋找淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V的潛力。
該區(qū)3個(gè)成礦(區(qū))帶,僅中帶工作程度高,下步應(yīng)圍繞“一點(diǎn)三區(qū)”開展地質(zhì)工作,即黑山金礦點(diǎn)以及礦區(qū)、南區(qū)、北區(qū)三個(gè)潛在礦化帶進(jìn)行追索驗(yàn)證,擴(kuò)大該區(qū)地質(zhì)找礦規(guī)模。
注 釋
①肖文進(jìn),黨寬太,肖劍,肖保,李坡,鄒林,王健.2018.東天山成礦帶景峽地區(qū)沙泉子幅礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].北京:有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心,1-371.