新疆维吾尔自治区奇台县双泉金矿床

Question

如题所述

Answer 1

双泉金矿区位于新疆准噶尔盆地东部的奇台、清河两县交界处，距奇台县城约180km，矿区中心坐标：东经90°17′31″；北纬45°02′50″，面积约0.5km²。

2003年，武警黄金第八支队薄科武等对东准噶尔地区的卡拉麦里-莫钦乌拉成矿带和库布苏成矿带进行了调查，发现了双泉金矿。截至2006年年底共提交333资源量13 388 kg，达到中型矿床规模，并成为东准噶尔地区规模最大的金矿床。

双泉金矿的发现启动了卡拉麦里-莫钦乌拉成矿带一轮金矿找矿热，2006年年底，武警黄金第八支队在双泉金矿东约25km处，发现相同类型的苏吉泉东金矿，该矿目前正在勘探，可望形成一中型规模的金矿床。

1 区域成矿地质环境

1.1 大地构造单元

双泉金矿构造上位于哈萨克斯坦-准噶尔板块（二级单元）北缘古生代陆源活动带（三级单元）的卡拉麦里泥盆纪-石炭纪残余海盆（四级单元），产于其北侧边界断裂-清水-苏吉泉断裂带主构造中。

1.2 区域地层

区域上出露地层有志留系，主要为一套地槽早期的硅质页岩建造。泥盆系（见矿床地质部分）、石炭系（见矿床地质部分）、二叠系，主要为一套陆相的粗碎屑岩组成。三叠系，主要由一套陆相的红色橙黄色砾岩夹紫红色、黄绿色泥质粉砂岩和泥岩组成。侏罗系，为典型的内陆盆沉积。其中，晚古生界地层最为发育。

1.3 区域构造

本区位于天山-蒙古地槽褶皱系一级大地构造单元内。区内构造发育，以断裂、褶皱构造为主，构造线总体方向为NW-SE向。

区域褶皱构造有哈萨坟复背斜、平顶山-萨热什克褶皱束、清水-南明水褶皱束和阿尔曼铁-北塔山复向斜。

区内断裂构造十分发育，性质上压性、张性、扭性均有，但以压性最突出。这些断裂的形成主要随华力西运动的兴起而发生、发展。在以后的运动中虽有活动，但基本保持了当时的格局。根据规模可分为深断裂、大断裂、一般断裂。

深断裂以卡拉麦里深断裂为代表，该断裂在地貌上呈一宽100～300m的直沟，断面NE倾，倾角75°～80°，为高角度逆冲压性断层，并形成宽阔的破碎带，有的地方可见糜棱岩化带，断层泥、断层角砾岩也较普遍。卡拉麦里深断裂对本区地层、侵入岩、矿产和构造起着重要控制作用。断裂以北是强烈活动区，地层厚度大，褶皱强烈，断层非常发育，侵入活动频繁，且岩石变质程度高；其南则相对稳定。在成矿方面，卡拉麦里深断裂构成侵入岩侵入的主要通道，与其有关的次一级断层和裂隙则构成其良好的赋存空间。

大断裂以清水-苏吉泉大断裂为代表，位于卡拉麦里深断裂之北，西起清水泉，经苏吉泉，东端延至柳树泉以南1045高点被第四系覆盖；延伸方位280°～300°，长度＞53km。该断层为一向北倾斜的逆断层，倾角一般在60°左右。在地貌上往往形成明显的负地形和构造阶梯。它与卡拉麦里深断裂组成一个断裂带，构成了超基性岩浆上升和赋存的有利因素，也是成矿的有利部位。

一般断裂中以NW向断层最为发育，其特点是和区域性构造线方向一致，多沿290°～320°方位延伸，具走向断层性质。断层规模较大，一般长10～10km。多以高角度逆断层出现，断面倾向NE，倾角50°～70°。该组断层一般在中石炭统早期即已形成，且大部分具有长期活动性，这在北塔山地区尤其明显。活动的结果，是北塔山在不断抬高。该组断层直接对超基性岩、含金石英脉起着控制作用，为其直接提供赋存条件。

1.4 区域岩浆活动

区内岩浆活动较为发育，侵入和喷出次数频繁，并具有较明显的旋回性，从超基性到碱性岩均有出现。其中以侵入岩为主，喷出岩次之。

侵入岩主要分布于卡拉麦里深断裂以北。喷出岩在卡拉麦里大断裂南北均有出现。区内侵入岩主要为华力西中期的产物，以中深成的最为发育，呈岩基及大小不等的岩株状产出；浅成岩多呈脉岩产出，岩株状的小岩体偶尔可见。燕山期侵入岩仅在拜斯巴斯它乌南东中侏罗统呈脉状产出。

华力西期深成岩包括7个侵入期次。第一侵入次—辉长岩类，主要分布于卡拉麦里深断裂北侧，岩体为脉状及小岩株状，受后期超基性岩的侵入破坏，一般呈残留体分布于超基性岩体中部或边缘。主要为辉长岩，偶尔可见辉长玢岩；第二侵入次——超基性岩类（

），主要沿卡拉麦里深断裂及苏吉泉大断层层间次一级的构造裂隙侵入，岩体多为不规则岩墙状、岩株状的单斜岩体；第三次侵入次——闪长岩类（

），在区内仅见库普北闪长岩岩体群，由两个岩体组成；第四侵入次——富斜花岗岩-花岗闪长岩类（

），主要分布于卡拉麦里深断裂以北的奥塔乌开给什至库普一带，岩体长轴走向北西，呈不规则的岩基产出；第五侵入次——钠铁闪石花岗岩

，仅见萨惹什克钠铁闪石花岗岩体，与中泥盆统平顶山组（D₂p）为侵入不整合接触；第六侵入次——偏碱性的花岗岩体（

及

），该次侵入岩主要分布于清水-苏吉泉大断层以北，岩体呈岩基状产出，部分为岩株状，平面形状均不规则状；第七侵入次——花岗斑岩类（

），见于巴勒巴尕依附近及其以北。呈不规则复脉状及小岩株状产出，穿切最新侵入岩

。

燕山期侵入岩在本区不发育，仅在中侏罗统西山窑组（J₂x）见有含石英辉绿岩脉（Nπ₅），产于北塔山山前中生界内陆凹陷中。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区地层相对单一，以下石炭统和中泥盆统为主，周围零星分布第四系（图1）。

2.1.1 泥盆系

在区内广泛出露，主要分布于矿区北部。出露为中泥盆统平顶山组岩层（D₂p），主要由一套正常浅海碎屑岩组成，以凝灰岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩为主。岩性主要为中基性火山凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩；其底层为一层紫红色深海相沉积的硅质岩、碧玉岩。以清水-苏吉泉大断裂与上覆中石炭统南明水组地层不整合接触。

2.1.2 石炭系

分布于矿区南侧，是重要的赋矿地层，出露岩层为下石炭统南明水组。下石炭统南明水组（C₁n）呈NW-SE向带状分布，出露面积较大，组成一高角度的复向斜，向斜的两侧均被断层切割，其南以卡拉麦里断裂与过渡带卡拉麦里组分开；北以清水-苏吉泉断裂与地槽型平顶山组分开，下界不明。该组主要由浅海相碎屑岩及火山碎屑岩组成，并见有少量的火山熔岩夹层或透镜体。由于其处在构造挤压带上，因而岩层多已破碎和产生变质。岩石多片理化或千枚岩化。根据岩性、层序和沉积旋回，将其分为两个亚组：下亚组（C₁n^a），主要由灰绿色及灰色片理化粉砂岩、千枚岩化粉砂岩、钙质粉砂岩组成，夹有砾岩、长石砂岩、凝灰砂岩、凝灰岩和灰岩透镜体；上亚组（C₁n^b），整合产于下亚组之上，以一层断续出露的压扁圆砾岩、砂砾岩和砂岩分开。本组仍以碎屑岩为主，与下亚组明显不同的是火山碎屑岩显著增多，并夹有少量中性火山熔岩或透镜体，岩性走向变化不大，由东向西碎屑岩粒度由粗变细，钙质成分逐渐减小，火山碎屑成分逐渐增多。

图1 双泉金矿区地质简图

1—第四系；2—下石炭统南明水组上亚组；3—下石炭统南明水组下亚组；4—中泥盆统平顶山组；5—石炭系中粒钾长花岗岩脉；6—石炭系细粒钾长花岗岩脉；7—蚀变带；8—矿脉；9—构造地球化学剖面及编号

2.1.3 第四系

广泛分布于工作区内洼地、沟谷、山前地带和河谷两侧及盆地边缘。主要为风积、洪积、冲积、堆积的铁质、钙质、泥质胶结等形成的砂质粘土、石英细砂、岩块及砾石沙土等松散堆积物。第四系主要为上更新—全新统洪积层，为未经胶结或微胶结具棱角状的砾石堆积，分选不好，一般自山前到洼地中心，砾径由粗变细，成分复杂。

2.2 矿区岩浆岩

区内岩浆活动较为发育，侵入岩主要分布于研究区以北。喷出岩在研究区南北均有出现。区内侵入岩主要为华力西中期第一阶段侵入的斜长花岗岩和华力西中期第二侵入次侵入的超基性岩为主，周围零星分布闪长岩、辉长岩类。

第一侵入次——辉长岩类。岩体以小岩株状零星分布矿区，受后期超基性岩的侵入破坏，一般呈残留体分布于超基性岩体中部或边缘。单个岩体或残体长10～100m，宽10～50m。沿270°～300°方位延伸，与中泥盆统平顶山组、下石炭统南明水组为侵入不整合接触，接触面不平整，倾角陡。

第二侵入次——超基性岩类（

）。超基性岩（

）主要沿卡拉麦里深断裂及清水-苏吉泉大断层间次一级的构造裂隙（280°～310°方向）侵入，与下石炭统南明水组为侵入不整合接触。岩体多为不规则岩墙状、岩株状的单斜岩体，中间一般膨胀，两端窄，较大岩体有分叉现象，个别岩体之平面形状为似“S”型。在矿区内多处均有分布。单个岩体长30～200m，宽10～50m。主要岩石有含辉纯橄岩及纯橄岩、斜辉辉橄岩等。

含辉纯橄岩及纯橄岩。暗灰绿色、暗绿色，具环状结构，块状构造。主要组成矿物为橄榄石及斜方辉石。橄榄石多蚀变成蛇纹石，辉石则形成绢石，构成岩石之假斑。

斜辉辉橄岩。易风化，在地表多形成灰白—灰绿色粉末。具环状结构，块状构造。主要组成矿物为橄榄石及斜方辉石。

第五侵入次——钠铁闪石花岗岩

。该次侵入岩主要分布在矿区以北，西侧及南侧与中泥盆统平顶山组（D₂p）为侵入不整合接触，其接触面产状变化大，一般南侧倾向190°～240°，倾角40°～70°，部分倾向南，倾角较陡；南侧与第六侵入次偏碱性的花岗岩体（

）呈侵入不整合接触，岩体呈大岩基状产出，是构成黄羊山杂岩体的主要岩体，主要岩性灰—红灰色中细粒钠铁闪石花岗岩。

第六侵入次——偏碱性的花岗岩体（

及

）。该次侵入岩主要分布研究区以北，与中泥盆统平顶山组（D₂p）为侵入不整合接触，其接触面产状变化大，一般南侧倾向210°～240°，倾角50°～70°，部分倾向南，倾角较陡；北侧产状不明。岩体呈岩基状产出，部分为岩株状，平面形状不规则。也是构成黄羊山杂岩体的重要岩体之一，主要岩性浅红色—橘黄色中粒—中细粒钾质花岗岩。该次侵入岩为区内主要内生矿产形成时期之一。

浅成岩在研究区不发育，以酸性岩为主，组成小的岩体或岩株。浅成岩的侵入时代，均属华力西中期。

2.3 控矿构造

双泉金矿受控于清水-苏吉泉韧-脆性剪切构造系统，其中，2（和1）号矿脉位于主构造带中，3，4号矿脉受次级的裂隙系统控制。

由于清水-苏吉泉大断裂的作用及次一级断层的影响，该构造带中岩石多已蚀变破碎，表现为一个强片理化蚀变破碎带。破碎带给侵入岩的贯入和赋存创造了有利空间，因此沿该带有大量的超基性岩脉、岩株分布，同时也为含金热液的贯入和赋存创造了有利空间，形成矿体和矿化体。

清水-苏吉泉大断裂为一向北东倾斜的逆断层，倾角一般＞80°。在本区的表现形式为多条断层组成的构造片理化带，各断层往往在明显的负地形和山前出现，局部断层由于后期构造、热液活动形成矿（点）床（如双泉金矿）。该断裂可细分为以下几个断层（破碎带）。

F₁破碎带位于矿区东南，长1600m，走向320°，大部分被第四系所覆盖，局部有露头可见，为一强片理化凝灰岩带，局部充填有石英脉。石英脉不连续，呈串珠状透镜体产出，断续长度约3000m。根据电法测定结果，该破碎带两侧

，

曲线呈台阶状下降且存在低阻正交点曲线一边普遍高起，歧离带明显；一边异常值不高而曲线平稳，歧离带不明显，在2 种场的过渡带是构造带存在的标志之一。

F₂破碎带位于矿区中部，长2000m，走向320°，为一紫红色片理化泥质岩带，其北东侧为灰绿色基性凝灰岩，南西侧零星出露有碧玉岩、硅质岩，F₂两侧

，

曲线歧离带不甚明显，异常值不高但曲线平稳，其南端在40线有与主构造F₃复合的趋势。

F₃破碎带位于矿区中部，为1，2号脉所赋存的构造，长＞5440m，宽100m左右，走向320°，全部被第四系所覆盖，由于矿区采矿大部分已剥开，为一强片理化蚀变千枚岩带，大部分地段充填有石英脉、金属硫化物而构成矿体（矿脉），激电联合剖面

，

曲线在F₃上方存在明显低阻正交点，交点两侧曲线歧离带明显，在两种场的过渡带处是构造带存在的标志之一。推测F₃为清水-苏吉泉大断裂主构造通过处。

F₄断层位于矿区东北部，为一山前断层，全部为第四系所覆盖，从遥感影像特征看，其两侧具明显差异，断层北东侧呈现深灰色，岩性为深灰色层状凝灰质砂岩（泥盆系平顶山组），断层南西侧呈现浅灰色，岩性为灰色-灰绿色片理化凝灰岩（石炭系南明水组）。该断层为清水-苏吉泉大断裂构造带的边界。

3 矿体地质

双泉金矿区目前共发现1，2，3，4，5号5条含金矿脉，产于下石炭统南明水组中。矿脉主要受NW向的清水-苏吉泉断裂控制，并赋存在其内，矿床类型破碎蚀变岩夹石英脉型。

3.11 号脉

为断裂带内的破碎蚀变岩夹石英脉，以破碎蚀变岩为主。地表出露长约1.5km，宽1～15m，呈NW向舒缓波状展布，走向320°，南东段倾向NE，倾角75°～87°，北西段倾向SW，倾角78°～86°，中段为近直立。破碎蚀变岩主要为硅化绢云千枚岩，具片理化、糜棱岩化。颜色变化较大，与围岩界限不明显，主要为灰白色、灰绿色、灰黑色，风化呈黄褐色至浅肉红色，局部含碳呈黑色，污手。鳞片变晶结构，千枚状、条带状、糜棱状构造。石英脉为细脉状或石英透镜体状，呈条带状分布。

破碎蚀变岩因受动力挤压具浅变质现象，片理、劈理发育，局部发育小褶曲，断裂带内发育糜棱岩、千糜岩、构造片岩及石英透镜体，沿断裂带上盘（南西）岩石蚀变强烈。主要蚀变为绢云母化、硅化和碳酸盐化，沿片理面可见较强的丝绢光泽；其次为绿泥石化、高岭土化。矿化为黄铁矿化、毒砂化和褐铁矿化等。

3.2 2 号脉

矿石类型与1号脉相似，位于1号脉北侧并与其平行，地表出露长约3km，宽5～30m。沿北西向呈舒缓波状展布，矿脉主体走向320°，倾角近直立，南东段倾向NE，倾角75°～88°，北西段倾向SW，倾向74°～86°，中段为近直立。矿脉主要由硅化绢云千枚岩及少量石英（细）脉、石英透镜体组成。

破碎蚀变岩主要为硅化绢云千枚岩，具片理化、糜棱岩化。颜色变化较大，与围岩界限不明显，主要为灰白色、灰绿色、灰黑色，风化呈黄褐色至浅肉红色，局部含碳呈黑色，污手。鳞片变晶结构，千枚状、条带状、糜棱状构造。石英脉为细脉状或石英透镜体状，呈条带状分布。破碎蚀变岩因受动力挤压具浅变质现象，片理、劈理发育，局部发育小褶曲，断裂带内发育糜棱岩、千糜岩、构造片岩及石英透镜体，沿断裂带上盘（南西）岩石蚀变强烈。主要蚀变为绢云母化、硅化和碳酸盐化，沿片理面可见较强的丝绢光泽；其次为绿泥石化、高岭土化。矿化为褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化、黄铜矿化和孔雀石化等。

3.3 其他矿脉

3，4，5号脉已进行了槽探工程系统控制，其中3号脉位于1号脉北西约500m处，与1号脉同处于同一构造带中，矿脉地表呈 NW 向舒缓波状产出，产状38°～62°∠63°～87°，平均产状53°∠78°。以蚀变岩夹石英脉为主。矿脉主要由硅化绢云千枚岩及石英脉、石英透镜体组成。

4号脉位于3号脉北西150m处，与3号脉同处与同一构造带中，矿脉地表呈NW向舒缓波状产出，产状55°∠76°。以蚀变岩夹石英脉为主。矿脉主要由硅化绢云千枚岩及石英脉、石英透镜体组成。

5号脉为一条厚度较大的石英脉，位于1，2号脉北西延长部位，地表出露石英脉长约250m，宽10～20m，产状45°∠86°，施工槽探工程一条，控制石英脉宽18.2m。

矿石中金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿化黄铁矿、毒砂和孔雀石；脉石矿物有石英、玉髓、方解石、绢云母、绿泥石和高岭土等。

3.4 矿石类型及结构构造

矿床类型为含金蚀变岩夹石英脉型，矿石的自然类型根据野外观察和室内鉴定，初步认为可以分出2种：第一种为石英脉型矿石，石英脉宽0.1～2m不等，呈透镜状、香肠状顺千枚岩片理方向产出，长轴与矿脉走向基本一致，矿石结构主要为碎裂结构和隐晶质变晶结构，块状构造和角砾状构造；第二种为蚀变岩型矿石，矿石片理发育，受挤压作用较破碎，这类矿石与硅化、绢云母化关系密切，品位稳定，但较低。组构主要为鳞片变晶结构，千枚状和条带状构造。

双泉金矿流体包裹体均一测温温度范围为190～319℃，存在3个峰值范围，160～180℃，200～220℃，340～380℃。

在双泉金矿所测的4个样品，δ³⁴S值为3.54‰～10.68‰。

双泉金矿含矿石英流体包裹体氢氧同位素组成见表1。

表1 双泉及外围金矿床氢氧同位素组成

双泉金矿金矿石中黄铁矿（毒砂）³He/⁴He同位素组成见表2。

表2 双泉矿区及外围金矿石中黄铁矿（毒砂）³He/⁴He 同位素组

成矿期的蚀变矿物绢云母和与成矿有关的石英的激光显微探针⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素定年结果为：3个绢云母的等时线年龄分别为269±9 Ma，265±2 Ma，260±4 Ma，06B22-Q石英样品16个测点给出等时线年龄为269±8 Ma，表明金矿主成矿期成矿时代为269±9 Ma～260±4 Ma。

4 技术性找矿标志

4.1 直接标志

石英脉、金属硫化物形成的褐铁矿化或铁帽是直接找矿标志，如苏吉泉矿区地表产出的石英脉型金矿床。

4.2 蚀变岩标志

在构造蚀变带中注意寻找夹石英脉的蚀变岩型含金地质体一般夹有石英小细脉、夹有石英透镜体的蚀变岩含金性较好；黄褐色、红褐色的蚀变岩含金性较好。

4.3 构造标志

NW向构造控制本区金矿，与区域构造线方向一致。由NW向构造引起的挤压片理化带或韧性剪切带及其次一级的断裂常常是金矿形成的导矿构造、容矿构造。构造、断裂交会部位、切割部位常是有利的储矿构造；被线性构造切割部位非常有利成矿。

4.4 蚀变标志

金矿（化）体的围岩中发育的蚀变主要为：硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、方铅矿化、孔雀石化、毒砂化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化和高岭土化等。

4.5 岩性标志

火山岩、火山碎屑岩华力西中、晚期中—酸性侵入岩是金矿的找矿标志。

4.6 地球化学异常标志

在成矿有利部位，一般都有Au异常显示，尤其是Au，As，Cu异常，异常稳定，强度高、衬度大，往往是蚀变岩引起的。

参考文献

武警黄金地质研究所.2006.新疆奇台县双泉金矿成因成矿模式及找矿预测研究（成果报告）廊坊：武警黄金地质研究所

（路彦明编写）