1 区域地质背景
根据新疆东部地区大地构造划分方案,土墩北金矿区构造单元划属天山-兴蒙造山系(Ⅰ级)→准噶尔地块-吐哈地块(Ⅱ级)→觉罗塔格裂陷槽(Ⅲ级)→康古尔海槽(Ⅳ级),Ⅳ级成矿单元划属康古尔-土屋-黄山Cu-Ni-Ti-Au-Ag-Mo-Pb-Zn-RM-钠硝石-硅灰石-玉石矿带(Ⅳ级)[1]。
区域上,地层主要为上石炭统梧桐窝子组、中新统桃树园组、上新统葡萄沟组及第四系。梧桐窝子组为一套海相火山碎屑岩夹火山岩、硅质岩的深海相岩石建造;桃树园组为一套红色河湖相碎屑岩组合;葡萄沟组主要岩性为橙红-土黄色粉砂质钙质泥岩;第四系为砂砾石松散堆积物。构造以康古尔-黄山深大断裂为主体,北东东走向,形成中深层次的韧性剪切带,糜棱岩发育。岩浆活动主要发生在华力西期中晚期,岩石从超基性、基性、中性至酸性均具有不同程度的出露,岩石类型包括:纯橄榄岩、辉长岩、闪长岩、黑云母花岗岩、钾长花岗岩及脉岩等。该区带构造岩浆活动频繁,为东天山地区重要的金、铜、镍、钨、钼等金属矿产地。
2 矿区地质特征
矿区出露地层主要包括上石炭统梧桐窝子组和第四系。梧桐窝子组分布于矿区西部,呈椭圆状残留体产于石炭纪闪长岩中,出露面积小,主要岩性为青灰色石英片岩。第四系分布于矿区南部与北东部,地表呈灰黄色,由砾石、砂及风成粘土类物质松散堆积而成,覆盖厚度1~3米,为冲洪积和风积共同作用的产物。
矿区构造以断层为主,褶皱不发育。断层大致分为北东向和北西向。北东向断层沿63°方位延伸长1.2~2千米,影响宽度0.5~10米不等,岩石碎裂岩化,并伴有硅化、褐铁矿化、高岭土化等特征,具脆韧性特征。北西向断层沿310°方位延伸长约780米,宽数米至百米不等,为脆性、张性断层。两组断层交汇处形成的构造破碎带,宽约150米,为区内Au元素富集的主要部位。
矿区侵入岩极为发育,主要呈岩基、岩株、岩脉产出,沿北西-南东两侧延伸至区外。侵入时代可分为石炭纪、二叠纪。岩石种类较多,从基性岩、中性岩到酸性岩均有出露。石炭纪以中酸性侵入岩为主,包括闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩;二叠纪主要为钾长花岗岩。
矿区脉岩极为发育,按空间展布大致可分为北东向、北西向和近南北向;按岩石类型大致可分为辉长岩脉、辉绿玢岩脉、闪长岩脉、闪长岩脉、花岗闪长岩脉、二长花岗岩脉、花岗细晶岩脉、及石英脉。不同走向、不同规模、不同岩石类型的脉岩在矿区集中出现,反应该区在构造运动下,受后期构造热液作用,经历将强的蚀变改造,有利于成矿元素的富集,为热液型金矿床提供了良好的成矿条件。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
矿区内共圈定8个金矿体,多呈脉状、长条状。Ⅰ-1金矿体长56米,厚0.98~2.25米,金平均品位3.56~6.27g/t,最高品位19.2g/t;Ⅱ-1金矿体长40米,厚1.85米,金平均品位1.38g/t,最高品位1.52g/t;Ⅲ-1金矿体长40米,厚2.07米,产状270°∠80°,Au平均品位1.37g/t,最高品位1.72g/t;Ⅲ-2矿体长40米,厚3.51米,产状280°∠84°,Au平均品位1.51g/t,最高品位3.91g/t;Ⅲ-3金矿体长度82米,厚2.11~3.25米,平均厚度2.68米,产状110°∠65°,Au品位1.18~1.76g/t,最高品位4.88g/t;Ⅲ-4金矿体长79米,厚2.22~2.29米,产状110°∠30°~65°,Au平均品位1.41g/t,最高品位2.92g/t;Ⅲ-5金矿体长40米,厚0.82米,产状110°∠50°,Au品位2.33g/t;Ⅲ-6金矿体长136米,厚0.66~0.82米,产状110°∠55°,Au品位1.36~8.09g/t,平均品位4.35g/t。
3.2 矿体围岩及蚀变
矿体赋存于硅化碎裂闪长岩、花岗闪长岩中,围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、钾化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化等。
3.3 矿石质量
矿石矿物中金属矿物有10种,脉石矿物有11种。原生金属矿物为金;金属硫化物主要为黄铁矿为主,次为黄铜矿、铜蓝;金属氧化物以赤铁矿、褐铁矿为主,次为磁铁矿、钛铁矿、金红石等。脉石矿物主要为斜长石、钾长石、石英,次为阳起石、绿帘石、绿泥石、方解石、黑云母、白云母、绢云母及石墨等。
矿石结构主要为(半)自形矿石结构和交代作用下的矿石结构。(半)自形矿石结构包括粒状结构、板状结构、柱状结构、针状结构。含矿气液沿裂隙在运移过程中与已结晶的金属矿物发生交代作用形成的矿石结构包括交代残留结构和)交代假象结构。矿石构造主要包括:脉状构造、透镜状、稀疏浸染状构造。
根据矿区矿石中金属矿物与脉石矿物的空间排列形式、矿物之间的相互组合关系可分为浸染状矿石、细脉状矿石。根据硫化物种类划分为贫硫化物型、多金属硫化物型。根据有用元素种类及矿石矿物种类将矿石划分为简单型,包括含金黄铁矿型和含金石英型。初步判断矿石的工业类型包括2种:金-石英型、金-硫化物-蚀变岩型。
4找矿标志
通过对矿床成因的分析研究,结合矿区地质、矿化蚀变等特征,总结找矿标志如下。
(1)矿化蚀变标志:硅化、钾长石化、黄铁矿化、绢云母化等。硅化+黄铁矿化(细粒状、浸染状含矿性较好)、硅化+褐铁矿化、硅化+钾长石化+褐铁矿化等矿化蚀变组合能直接指导找矿。
(2)南北向或(近)南北向、北西向石英脉含矿性较好,可以作为直接的找矿标志。
(3)烟灰色石英脉产出部位,脉宽1~30厘米,可能依附于石英宽脉附近。
(4)受构造影响的石英脉,节理发育,存在褐铁矿化现象。
(5)存在石英主脉的糜棱岩化带、片理化带、强变形区,北西向、近南北向张性构造形成的构造破碎带、张性裂隙。
5 结论
土墩北金矿位于康古尔-黄山韧性剪切带处,产于石炭纪中酸性侵入岩中,受控于北东东向康古尔-黄山深大断裂构造及其次级断层控制。矿体呈脉状、长条状产出,矿石中金矿物的赋存形态为裂隙金和粒间金。赋矿岩石为碎裂闪长岩、花岗闪长岩,围岩主要蚀变为硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、钾化等。
参考文献
[1]董连慧,冯京,刘德权,唐延龄,屈迅,王克卓,杨在峰. 新疆成矿单元划分方案研究[J]. 新疆地质,2010, 1(28):1-15.
[2]王毅俊,赖宗婷等.新疆哈密市土墩北金矿普查报告[R].新疆:新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0四队,2019.
作者简介:赖宗婷、1989年05月25日出生、女、汉族、新疆哈密人,环境地质工程师,本科学历、主要从事环境地质工作。