马忠胜，张广平

(1.河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，河南 郑州 450006；2.河南省自然资源科技创新中心，河南 郑州 450006)

0 引言

新疆托里县阿克塔木金矿区大地构造位置处于巴尔喀什—准噶尔—蒙古南戈壁华力西期陆缘活动带，为哈萨克斯坦巴尔喀什斑岩型成矿带的东延部分，属哈图山金成矿带的西南缘。区内已发现金矿床(点)近300处，是新疆北部最重要的金成矿带之一，具有很好的金矿区域成矿地质背景[1-4]。前人在哈图金矿带北东部开展了大量地质、物化探及科研工作，并取得了较好的找矿成果，发现有哈图(齐Ⅰ)、齐Ⅱ、齐Ⅲ、齐Ⅳ、齐Ⅴ、别鲁阿嘎希和提依尔等金矿床。在哈图金矿带西南缘庙尔沟岩体西、南部投入地质勘查工作虽然较少，近年来也发现了吉尔吾沙克[5-6]和阿达依[7]两个小型金矿床。

土壤地球化学测量是金矿勘查最有效的手段之一[8-10]，2017年河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院在该研究区开展1∶1万土壤地球化学测量及异常查证，发现了阿克塔木金矿。同在庙尔沟环形构造带上西北有吉尔吾沙克金矿，东南有阿达依金矿，预示该区可能是一个新的金矿基地。

1 区域地质及地球化学特征

区域上出露大面积古生代海相沉积岩和火山岩地层，以泥盆系—石炭系为主。泥盆系为一套火山、陆源碎屑岩系，主要分布在玛依勒断裂两侧；石炭系为火山碎屑及基性火山熔岩，主要分布在达拉布特河两岸。石炭系内又以下石炭统太勒古拉组(C1t)、包古图组(C1b)、希贝库拉斯组(C1x)分布最为广泛，为一套巨厚的半深海-大陆坡相火山-火山碎屑浊积建造[11-12]。在石炭系之上覆盖有小面积的二叠系陆相碎屑沉积建造，主要分布于达拉布特断裂带和庙尔沟环状构造带上。新生界陆相碎屑沉积见于区内一些低洼处。

构造自北向南有巴尔鲁克、玛依勒、哈图和达拉布特等一系列具推覆性质的大断裂，构成区域NE向构造格架(图1)，该系列断裂倾向NW。

西准噶尔地区岩浆活动强烈，该区发育两类花岗岩类岩体(图1)，一类为海西中晚期巨大的花岗岩体，呈岩基状产出，有铁厂沟、哈图、阿克巴斯套、庙尔沟、红山、克拉玛依花岗岩等，分布于玛依勒与达拉布特断裂之间及达拉布特断裂东南一带，侵位于下石炭统地层中；另一类为规模较小的中酸性岩体，分布于达拉布特断裂以南包古图地区和庙尔沟岩体外围，呈小岩株状，有包古图、沙尔巴克特、塔斯阔腊岩体，侵位时代为300～320 Ma[13-14]。目前发现大型岩基状岩体很少成矿，中—小型侵入体与金矿有关，阿克塔木金矿床的含矿岩体塔斯阔腊岩体属于第二类岩体。

根据托里县幅1∶20万水系沉积物测量成果，圈定综合异常72个，其中14个可做为找矿靶区，19个可做找矿线索，发现具有进一步工作价值的矿点和矿化点7处，其中金矿点3处，矿化点1处，查明了哈图金矿成矿带的西延情况，巴尔鲁克断裂南是金富集区[15]。托里幅1∶20万水系沉积物测量圈定的“61丙”综合异常在本研究区内，Au元素异常展布方向与塔斯阔腊岩体走向一致，呈NW向，异常面积6.0 km2，主要异常元素组合为 Au-As-Bi-Ag，Au异常具有二级浓度分带 (金含量：外带4×10-9～8×10-9，内带≥8×10-9)，该研究区属有利找矿靶区。

2 矿区地质特征

区内出露地层主要为下石炭统包古图组(C1b)(图2)。包古图组分布在岩体的西南和东北部，属一套深海—半深海浊流沉积相，主要岩性以深灰—灰黑色厚层状硅质岩、硅质粉砂岩为主，夹有少量深灰色硅质泥岩，受侵入岩影响，在岩体两侧接触带附近角岩化。

矿区断裂构造发育，主要有EW向、NW向、NE向3组，其中EW向的有F4(塔斯阔腊断裂)，为区域性断裂，规模最大，延长约4.2 km，NW向和NE向断层多交汇在F4断层上，NW向断层及其次级断裂或裂隙为区内主要控矿和容矿构造。NE向断层规模较小，不含矿，主要分布在岩体北接触带。

区内侵入岩主要为塔斯阔腊岩体，出露于研究区中部，呈NW—SE向展布(图2)，总体形态中部窄两端宽呈似哑铃状，呈岩株产出，长约6 km，宽0.2～1.4 km，长短轴之比约6∶1，区内出露面积约3.56 km2。岩体侵入最新地层为下石炭统包古图组，黑云母 K-Ar 法测定绝对年龄值为(306.4±3.7)Ma[16]，锆石 U-Pb 年代学研究显示塔斯阔腊岩体花岗闪长岩的成岩年龄为(314.9±1.9)Ma，属晚石炭世早期[17]。岩体岩性主要为花岗闪长岩，中细粒结构，块状构造。区内脉岩发育，主要有灰黑色细晶闪长岩、闪长玢岩呈群产出，走向多与岩体一致，为NW向。

围岩蚀变类型主要为硅化和钾化，硅化主要分布于岩体北接触带和岩体内构造发育部位，钾化与硅化分带较明显，尤其在东部岩体大体上呈现中心钾化，两侧硅化的分布特征。此外岩体内还见有孔雀石化、黄铁矿化、电气石化等蚀变现象。

通过地表槽探及一定的钻探工程，初步圈定了4个金矿体，矿体主要分布于金矿化蚀变带中，其中Ⅱ、Ⅲ号矿体矿化较好，矿体整体形态呈厚度稳定的似层状、脉状，走向长230～750 m，倾向SW，平均倾角70°，平均厚度为1.0～6.28 m，金平均品位为(1.05～3.04)×10-6。

矿体主要矿石矿物成分中金属矿物有自然金，金属硫化物有黄铁矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿、辉钼矿、磁黄铁矿，金属氧化物有褐铁矿、磁铁矿、钛铁矿、孔雀石、蓝铜矿；脉石矿物主要为石英、斜长石。矿石结构主要有自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构及他形晶粒状结构，以块状构造和脉状构造为主。

3 土壤地球化学特征

研究区位于新疆托里县庙尔沟岩体南部，以中山浅切割地形为主，为干旱—半干旱高寒山区景观区。为了有效地分解1∶20万区域化探异常，采用1∶1万土壤地球化学测量方法圈定异常区，缩小找矿靶区。

3.1 样品采集与处理

采样线布设垂直地质体和主构造线方向，采样线方位为40°，在区域异常核心区开展1∶1万土壤地球化学测量，工作面积6 km2。采样介质为新鲜基岩顶部B+C层土壤；采样方法为在采样线上20 m点距内，基本均匀选择5处样坑采集后混合成一个样品，野外现场过20目至40目筛，及时称重，样品重量过筛后不小于250 g装入纸袋。采集土壤样1529件，分析项目为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn共11项元素。样品在河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院化验室分析，采用石墨炉原子吸收光谱仪测定Au；采用平面光栅摄谱仪测定Ag；采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定Cu、Pb、Zn；采用原子荧光光谱仪测定As、Sb、Bi；采用电感耦合等离子体质谱仪测定W、Mo、Sn。

为了保证样品分析质量，每50个样为一批，每批以密码插入4个省控制样 (GRD) (痕量Au每批插入2个国家Ⅰ级标样，计算相对误差RE)，计算ΔlogC和标准偏差S。实验室按5%比例密码抽内检，每批样品分析完毕，对部分特高或特低含量样品，按2%～3%比例进行异常点检查(痕量Au不低于10%)，计算相对双差RD。

3.2 地球化学参数特征

本次以1∶1万土壤地球化学测量样品分析化验的各元素原始数据为依据，采用全区统计计算法，计算各元素的算术平均值和标准离差。通过统计计算，得出研究区各元素地球化学特征参数(表1)。

表1 元素土壤地球化学特征参数

由表1可知，研究区Au、Bi、Cu、W、Ag、As、Sb、Mo元素富集程度高，富集系数均大于2，为2.29～33.88，尤其是成矿元素Au最高，为准噶尔地区平均值的33.88倍；Pb、Zn元素丰度接近准噶尔地区背景值，Sn元素略有富集。Cu、Zn、As、Sn、Mo元素变化系数为0.51～0.89，属均匀至较均匀；Au、Bi、W、Ag、Pb、Sb元素变化系数大于1，为1.51～10.15，主成矿元素Au变化系数为2.72，属分布极不均匀元素，标准离差也大。以上参数表明，研究区Au元素的分布极不均匀，富集强度和富集能力比较高，有利于成矿。

3.3 分析元素相关特征

对研究区内样品分析的11种元素原始数据进行相关分析，结果显示主成矿元素Au与Bi、Cu、W、Ag、As相关性较高，Au与Bi相关性最大，为0.598(表2)。以上特征在R型聚类分析图谱上更为明显(图3)，由图3可见，当取0.30相似水平时，可将11种元素划分成5个点群：①Pb、Zn、Ag；②Au、Bi、Cu、W；③As、Sb；④Sn；⑤Mo。从主成矿元素来看，Au先与Bi聚类，再与Cu、W聚类，Bi与Au相关性最好。其次Pb、Zn、Ag相关性较好；As与Sb相关性较好。

表2 元素相关系数矩阵

综上所述，认为Au、Bi、Cu、W、Ag、As元素是矿区重要的成矿及指示元素，可作为异常组合来圈定靶区，作为找矿的指示元素。

3.4 元素组合异常特征

从元素综合异常图可明显看出区内Au元素与其他元素异常套合性较好(相关性较弱)。本次共圈出Au异常7个(图4)，Au异常分布比较集中，主要分布在矿区的中东部及西部，其中较大异常Au-1、Au-2、Au-3均具内、中、外浓度分带，与其他异常元素Ag、Cu、Bi、W、Sb套合较好。Au元素异常地球化学特征参数见表3。

表3 Au元素异常特征参数

Au-1号异常：位于研究区西北角，整体呈不规则形，面积0.66 km2。该异常Au与Ag、Bi、Cu元素异常范围套合较好，Au元素峰值为422×10-9，Cu异常最大值328×10-6，Bi元素峰值25.33×10-6。该异常规模大，异常强度较强，具有进一步找矿价值。

Au-2号异常：位于研究区中东部，区内塔斯阔腊岩体的东部，整体呈NW向不规则状，异常圈闭较好，存在浓集中心，面积0.65 km2。异常元素组合Au、Ag、Cu、Bi、W、Mo、Sn，在空间分布上，Au、Ag异常面积较大，Au、Ag、Cu、Bi套合较好。Au元素峰值为2589×10-9，Ag元素峰值为0.38×10-6；Cu元素峰值为1409×10-6，Bi元素峰值为22.90×10-6。该异常范围内断裂构造发育，具有明显的硅化、褐铁矿化等矿化蚀变现象。Au元素具有明显浓度分带特征，金元素异常与硅化、褐铁矿化、孔雀石化套合较好。通过少量探槽和钻孔验证，发现了金矿体，其中地表探槽TC302中Au最高品位为14.04×10-6，钻孔ZK1101中，Au最高品位为6.22×10-6，因此该异常为矿致异常。

Au-3号异常：位于研究区东部，呈港湾状展布，异常清晰，异常规模较大，面积0.54 km2。该异常元素组合为Au、Ag、Cu、Bi、As、W、Sn、Mo，其中Au元素峰值1503×10-9；Ag元素峰值3.25×10-6，Cu元素峰值920×10-6。通过踏勘与岩石剖面测量进行异常检查，地表Au最高品位为7.40×10-6，钻孔ZK2001中，Au最高品位为4.10×10-6，该异常为矿致异常。

根据组合异常分布特征及地质特征，在研究区划分3个找矿靶区(图4)，其中AKTM-2号和AKTM-3号靶区位于塔斯阔腊花岗闪长岩中，异常的形成与NE向斜交的NW向次级断裂有关；且与硅化、褐铁矿化、孔雀石化等蚀变套合较好，AKTM-2号和AKTM-3号靶区异常规模大，异常峰值高，找矿前景好；其他综合异常与前两个异常相比，地球化学特征与地质特征相似，可以作为下步找矿靶区，进一步扩大找矿成果。

4 岩石地球化学剖面测量验证

根据对土壤地球化学异常及异常位置地质情况研究，决定先对Au-2号异常采用岩石剖面测量进行检查验证。2条岩石剖面按NE40°方位布设，全部穿过土壤异常区，岩石剖面测量长度共3.56 km，样品采自基岩，样品间距为5 m，共采集岩石化探样136件。

11线岩石剖面穿过2级浓度带1处，在土壤异常浓集中心东南部低缓异常区发现矿化点1处，该处岩石化探样Au含量峰值为1221×10-9、433×10-9，该处岩石较破碎，主要为NW向的闪长岩脉，见孔雀石化、硅化、钾化。

3线岩石剖面穿过4级浓度带1处，经分析测试，在距2处土壤异常浓集中心50～175 m处均出现岩石化探高值区，2处峰值分别为5256×10-9、1758×10-9，并且在剖面测量时发现2条硅化细晶闪长岩脉，通过追索采样，蚀变岩石地表品位最高达14.04×10-6。说明土壤化探样受地形、风力等因素影响有位移，但位移不大，也证明土壤地球化学测量在该区的适用性和可靠性。

通过2条岩石剖面测量对Au-2号异常的检查，验证Au-2号异常为矿致异常，并且验证土壤地球化学测量在本区的适用性和可靠性。

5 找矿远景分析

阿克塔木金矿处于达拉布特—卡拉麦里铬金成矿亚带，是重要的金矿化集中区。其西北部32 km处即为吉尔吾沙克金矿 (该矿有望达到中型规模)，两者均位于庙尔沟岩体西南，NE向的玛依勒和达拉布特大断裂之间，均与中酸性侵入体密切相关，岩体内接触带均为矿化的主要部位。总体来看，阿克塔木金矿与吉尔吾沙克金矿具有类似的地质构造环境特征。地球化学方面，矿体处于Au、Ag、Cu、Bi、As多元素富集带，展布方向基本与构造线方向吻合，一般情况下，异常规模与金矿床规模成正比[19]。沿庙尔沟岩体南侧NW向的次级断裂带，仍有多个金银综合异常发育。而此区以往工作程度较低，通过进一步工作，该区有望实现寻找大—中型金矿的突破。

矿区1∶1万地球化学异常显示，矿体及周边地质体中发育较好的Au、Ag、Cu、Bi、As组合异常，圈定的3个找靶区中有多个Au特高值点有待进一步查证。AKTM-2号靶区中Ⅲ号矿体沿走向和倾向有分枝复合现象，该矿体向西侧伏，矿体向西应有较远延伸。对3个找矿靶区投入进一步查证和验证工作，有望扩大阿克塔木金矿规模并发现新矿体。

6 找矿标志

据阿克塔木金矿地质、地球化学特征，总结出以下几点找矿标志：①区内岩体、岩脉较为发育，内接触带是找矿的有利位置；②地表发育有以黄铁矿化、孔雀石化、毒砂化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化为主的蚀变现象，硅化、绢云母化和黄铁矿化蚀变叠合部位是找矿的重要位置；③断裂构造标志：含金石英脉都产于剪切带之中，因此NWW向、近EW向剪切带是寻找金矿的一个重要标志；④脉岩就位需要空间、通道，与成矿条件基本一致，蚀变闪长玢岩脉是寻找含金矿化带的一个重要标志，可做为直接找矿标志；⑤地球化学方面：化探普查显示矿区具有明显的Au、Ag、Cu、Bi组合异常，属于一套典型的中—低温元素组合，局部元素异常强度高、异常规模大、元素套合性好。Au、Ag、Cu、Bi元素可做为找金矿的指示元素。

7 结论

1) 阿克塔木金矿位于NE向的玛依勒和达拉布特大断裂之间，处于庙尔沟岩体西南侧，金矿体与中酸性侵入体密切相关，区内花岗闪长岩成矿元素Au含量最高，为准噶尔地区平均值的33.88倍，具有优越的成矿地质构造环境。NW向断层及其次级断裂或裂隙为区内主要控矿和容矿构造，花岗闪长岩内接触带附近硅化、钾化带为主要的矿化区域。

2)通过1∶1万土壤地球化学测量方法对1∶20万托里县幅“61丙”号Au异常进行查证，并结合岩石剖面测量验证，确定了土壤地球化学测量方法在该区寻找金矿工作中的适用性和可靠性。为土壤地球化学测量方法在新疆其他相似景观区的应用提供指导意义。

3)研究区发育明显的Au、Ag、Cu、Bi综合异常，异常元素套合性好，具有典型金矿床的元素组合特征。Au元素异常强度高、异常面积大，其中3号和5号异常属于矿致异常。异常分布范围及延伸方向与NW向断层及其次级断裂具有明显的相关性。

4)研究区通过土壤地球化学测量，圈定3个异常带找矿靶区(7个Au异常区)，其中AKTM-2号和AKTM-3号找矿靶区找矿前景最好，具有扩大矿体规模和发现新矿体的潜力。

5)通过地质、化探综合分析，总结了塔斯阔腊岩体寻找金矿的找矿标志，包括以地质、矿化蚀变、地球化学特征为主的找矿标志。

6)阿克塔木金矿的发现为在哈图山金成矿带西南缘，尤其是庙尔沟岩体西南部寻找金矿提供找矿线索和依据。