新疆若羌县玉勒山金多金属矿床成因初探

2015-12-25陈志国郭鹏志王军中国地质大学北京北京100083天津华北地质勘查局天津300170

新疆有色金属 2015年2期

陈志国郭鹏志王军(①中国地质大学（北京）北京100083　　天津华北地质勘查局　天津300170)

新疆若羌县玉勒山金多金属矿床成因初探

陈志国①②郭鹏志②王军②
(①中国地质大学（北京）北京100083②天津华北地质勘查局天津300170)

摘要玉勒山金多金属矿由天津地质矿产研究所等单位在阿尔金地区开展成矿规律和找矿方向综合研究过程中发现。矿区发育上奥陶统拉配泉群火山沉积建造及基性超基性-中酸性侵入体。矿床产于上奥陶统变质火山碎屑岩中，矿化蚀变带受断裂控制。该区整体地质工作程度很低，本文通过对矿床地质特征、稳定同位素和流体包裹体地质特征的综合研究，认为玉勒山金矿是受岩浆活动影响的韧性剪切带型中温热液金矿床。

关键词矿床成因金矿玉勒山金矿若羌县

玉勒山金多金属矿由天津地质矿产研究所等单位在阿尔金地区开展成矿规律和找矿方向综合研究过程中发现，此后由地质大调查矿产资源评价项目《新疆阿尔金山东段铅锌铜多金属矿资源评价》进行了预普查找矿工作。矿区发育上奥陶统拉配泉群火山沉积建造及基性超基性-中酸性侵入体。研究表明，拉配泉-红柳沟早古生代构造带可与北祁连造山带对比，被阿尔金断裂左行走滑错开400 km，如恢复原位勘查区正好与北祁连西端相接，因而具备寒山式和鹰嘴山式金矿床的形成条件，玉勒山金多金属矿地质特征表明其与寒山式金矿成矿特征非常相似，赋存在早古生代变质含碳的细碎屑岩（石英片岩）中，受剪切断裂及片理化带控制，故具有进一步普查找矿的价值。该区整体地质工作程度很低。通过对区域地质资料的分析及综合研究，认为该区具有与火山-沉积岩有关的构造蚀变岩型或韧性剪切带型金矿形成的地质条件。

1　成矿地质背景

普查区地处青藏高原的北缘，横跨塔里木地块、柴达木地块之间，其大地构造属塔里木板块的东南缘早古生代造山带[1]（图1）,阿尔金山南缘断裂、北侧主干断裂和二级断裂的交汇处。区内早古生代火山活动和华力西期岩浆侵入十分强烈。为本区金多金属矿产的形成提供了良好的运、储空间和物质来源。

图1　阿尔金断裂两侧构造单元对比图（据许志琴等，1999）

本区域主要发育前寒武纪、下古生界、中新生界地层。本区经历了漫长而复杂的地质演化历史，大于3 600 Ma年代信息的发现将本区地质演化推至了早太古代[2-3]。以新太古代为主形成的太古宙陆壳集中产于工作区北部，构成了本区的早期陆核，其主要岩石是TTG质片麻岩和呈大小不等包体产出的一套辉石斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、辉石麻粒岩、变粒岩和大理岩（米兰群），其岩石组合应与花岗岩-绿岩带相当，但经历了高角闪岩相-麻粒岩相的变质[4]。古元古代的地质演化主要是围绕太古宙古陆核的侧向增生，在太古宙古陆核的南北两侧广泛发育了古元古界稳定的陆缘型沉积（阿尔金山群），为一套含碳质的砂泥质岩石和镁质碳酸盐建造，下部夹少量的中基性火山岩，经历了以角闪岩相为主的变质。前震旦系的中新元古界在区内少量发育，以滨海-浅海相沉积为主，原岩为类复理石建造和碳酸岩建造，经历了以绿片岩相为主的变质。新元古代的Rodinia超大陆的汇聚和裂解在本区有显著的反应，表现在呈近东西带状分布的榴辉岩和超高压变质岩、索尔库里蛇绿岩带和广泛发育的、年代大约在500 Ma的基性岩墙群。震旦系以明显的角度不整合覆盖在前震旦纪变质岩系之上，构成了本区第一套盖层。早古生代本区由中-新元古代相对稳定的构造状态转化为活动状态，统一的陆壳裂解、在北阿尔金和南阿尔金分别出现了两个扩张洋盆，形成了奥陶系巨厚的火山沉积岩系（拉配泉群）和志留系的复理石沉积，中晚志留世洋盆的完全闭合留下了南北两条具有一定规模的蛇绿岩混杂岩带。晚古生代的构造演化特点表现为早古生代构造旋回的结束和特提斯构造旋回的开始。早、中泥盆世仍为稳定发展期，发育陆相、海陆交互相沉积，进入晚泥盆世，昆仑南坡的扩张出现洋盆使得本区发育了海相火山沉积岩系，至早石炭世更为发育，晚石炭世-晚二叠世随着洋盆扩张的停止，转化为复理石沉积和磨拉石沉积。中新生代本区陆内造山活动强烈，发育陆相含煤建造、岩浆侵入活动和推覆、走滑构造。

区内火山喷发活动强烈[5]。主要为加里东期火山岩，属基性为主的海相喷出岩，形成一套含矿火山岩系为本区主要铅锌铜矿的围岩。岩浆侵入活动主要有太古宙的TTG岩系；元古宙中期的钾长花岗岩、二长花岗岩、超镁铁质岩，晚期的闪长岩、辉长岩、伟晶岩；加里东期的基性-超基性岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、钾长花岗岩。华力西期二长花岗岩、黑云母花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、印支、燕山期的A型花岗岩等。复杂的岩浆活动为成矿提供了优越的流体和热动力条件。

本区变形作用十分强烈，在早前寒武纪变质基底中早期的变形构造主要表现为发育片内无根褶皱、紧闭同斜褶皱和复杂的强糜棱岩化带，在太古宙变质岩中可见早期的片麻理方向应为北西-北北西向。在中晚前寒武纪和显生宙的岩石中所见的变形构造主要是斜卧-平卧褶皱、膝折、大规模的片理化带、韧性剪切带等。古生代构造层见大量直立同斜褶皱、片理化带和推覆构造。中新生代以断裂活动为主。本区断裂构造非常发育，主要有北东东向的阿尔金北缘断裂、阿尔金南缘断裂，呈直立近东西向的北阿尔金断裂、中阿尔金断裂[6]。

综上所述，阿尔金地区复杂的地质构造演化背景为成矿作用提供了优越的条件。

2　矿床地质特征

玉勒山金矿产于上奥陶统变质火山碎屑岩中，矿化蚀变带受断裂控制，矿区热液活动明显。

2.1矿化蚀变带特征

预查区已发现3条矿化蚀变带，矿化蚀变带总长约8 000 m，宽50~100 m。1号矿化蚀变带分布在F1以南，2号蚀变带夹持于F1与F2或F1与F3断层之间，3号蚀变带夹持于F5与F6断层之间。其中在2号蚀变带中部发现了金矿体。

2号矿化蚀变带产在第三系冰积层下，变形强烈的变质碎屑岩中，其围岩是含炭质的石英云母片岩、绢云绿泥石英片岩。蚀变带内断裂构造发育，岩石破碎，矿化蚀变较强，褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化及黄铁矿化、孔雀石化较发育。细小石英-黄铜矿网脉在矿化蚀变带内密集分布。长20~260 m，宽2~4 m，走向近东西向，蚀变主要为褐铁矿化、硅化、碳酸盐化及黄铁矿化、孔雀石化等，且在本区内孔雀石化与金矿化成正相关关系。矿化体内Au品位＞0.1×10-6，Cu＞0.06×10-2。

Ⅰ号金矿体：控制长120 m，宽1 m，走向近东西向，Au品位1.16×10-6。

Ⅱ号金矿体：控制长130 m，宽1~2.22 m，走向近东西向，Au品位2.34×10-6~6.22×10-6，平均4.29×10-6。

Ⅲ号金矿体：目前由YTC2探槽控制，有2条矿脉，地表追索长60~80 m，宽1~2 m，走向北东东向，Au品位1.02×10-6～1.36×10-6，平均分别为1.57×10-6、1.32×10-6。在2个矿体之间及两侧还有＞0.1×10-6、＜1×10-6的矿化体6 m。

另在YTC1东侧40 m对Ⅱ号金矿体连续采样，金品位平均5.2×10-6，最高可达16.8×10-6，Cu为1.26× 10-2。在YTC2东侧40 m对Ⅲ号金矿体拣块取样，Au品位可达39.61×10-6。

2.2矿石物质组分

矿石主要金属矿物除黄铜矿、黄铁矿外，有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿、辉铜矿，局部见闪锌矿和方铅矿等。脉石矿物主要有石英、云母、长石、绿泥石、绿帘石、白云石、方解石等。

按矿物的成生关系，大致可划分如下几个组合：原岩矿物：长石、石英、云母、角闪石等。

热液矿物：石英、方解石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、绿泥石、绿帘石等。

表生矿物：褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等。

2.3矿石类型和结构构造

矿石主要为变余显微鳞片粒状变晶结构和粒状结构。

变余显微鳞片粒状变晶结构：矿物粒径0.01~0.3 mm，石英、白云石等经动力变质作用多动态重结晶，少量具一定外形，黄铁矿半自形-他形粒状，绢云母呈显微鳞片状集合体。方解石等呈粒状集合体，此种结构是矿石中最普遍的结构类型。

粒状结构：黄铁矿和黄铜矿呈自形，半自形-他形粒状，粒度多为细小。

区内矿石构造主要为：团块状构造，浸染状、网脉状构造等；个别为块状构造。

网脉状构造，表现为石英-黄铁矿-黄铜矿呈网脉状充填在构造裂隙之中。

团块状构造，黄铜矿颗粒以集合体形式形成不规则小团块赋存在片理化岩石之中。

浸染状构造：细粒黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿等金属矿物呈星散状分布于片理化蚀变岩中。块状构造较少见，局部石英-黄铜矿-黄铁矿脉很富，形成致密块状的矿石。

2.4矿物共生组合规律

根据光、薄片鉴定成果，矿物共生组合具明显的规律和生成顺序。其阶段分为热液成矿期和表生期。

热液成矿期。矿物组合由早到晚为：黄铁矿-石英-绢云母-白云石-绿泥石。属早期矿物组合，产出形式多为浸染状的蚀变组合及较粗的石英脉。石英、白云石多动态重结晶，黄铁矿结晶较粗，粒径0.02~0.25mm，具石英压力影。石英多为透入性硅化蚀变的产物，呈浸染状产出，也呈乳白色石英脉，少硫化物，并为后期构造破碎成透镜状。绢云母、绿泥石多呈显微鳞片状集合体。

黄铁矿-黄铜矿-石英：以黄铁矿、黄铜矿、石英细脉产出，石英多动态重结晶，黄铁矿结晶较粗，具石英压力影。

黄铁矿-方解石-石英：以黄铁矿、方解石、石英脉产出，方解石呈粒状-犬齿状，0.1~1.0 m，动力变形不明显但有破碎，黄铁矿结晶较细，呈半自形粒状。

表生期氧化阶段。该阶段特征矿物为褐铁矿、孔雀石，褐铁矿为半生形-他形粒状，碎裂明显，呈浸染-细脉状分布。孔雀石呈绿色，多呈皮壳状或裂隙薄膜状。

3　矿床成因初探

3.1稳定同位素

为了了解本区多金属矿化成因，本次对锌矿石中3个黄铁矿样品进行了稳硫同位素测定，测试工作由天津地质矿产研究所矿产资源研究所同位素实验室完成。结果表明δ34S分别为+3.0‰~+6.5‰，硫同位素组成为偏离0的正值，说明成矿过程同位素经过了较大程度的分馏。

铅锌矿石中黄铁矿的铅同位素组成见表1。铅同位素组成含有较高的放射性成因铅。在206Pb/204Pb~207Pb/204Pb构造铅图(Zartman & Doe，1981)[7]上，位于造山带演化线附近上，说明该矿床部分铅可能来源于造山带的复杂背景。

表1　矿石铅同位素组成

3.2流体包裹体

一个石英流体包裹体的氢氧同位素组成为：δ18O石英= ＋15.2‰，与花岗岩相当(＋7‰～＋13‰，Faure，1986)[8]。相应包裹体水的氢同位素δD=-59‰。根据Claton等(1972)[9]给出石英-水体系中氧同位素分馏随温度变化的关系式：δ18O石英-δ18O水=A(106T-2)+ B(当T≈200℃～500℃时，A=3.38，B=-3.40)，并由包体捕获温度（250℃）求得的成矿流体中水的δ18O水为＋4.46‰。将δ18O水和δD值投于δD-δ18O图上，可见成矿流体落在变质水范围之内，并与岩浆水范围非常接近，说明成矿与动力变质作用及岩浆远温热液作用的关系密切。

玉勒山金多金属矿石英流体包裹体很发育，主要为两相气液包裹体，气液比10%~20%±，有的包裹体气相常温下跳动，也常见1相液体包裹体。包裹体较小，多＜5 μm，少数可达8 μm。包裹体呈椭圆状、菱形或园粒状。一般呈群片分布，多为平行长轴呈片分布。

流体包裹体液相成分见表2。阳离子以Na+为主，阴离子成分中以Cl-为主。可见成矿流体的液相成分主要为NaCl溶液，气相成分中以水为主，H2O/ CO2的摩尔比和氧化还原参数CO2/(CH4+C2H6+H2S)较高，显示偏氧化环境，这与硫同位素值显示的结果相似。