金矿成矿条件分析

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-12
金矿的形成条件?

砂金矿的形成主要取决于三个因素:砂金补给源、水动力条件、
地貌
特点。现侧重从
这三方面综合分析我国砂金分布的特征。

砂金分布条件

1
.
砂金
的分布严格受含金地质体的控制



“含金地质体”是砂金形成的物质基础,
并直接影响其分布。
所谓“含金地质体”
主要有岩金矿化体,伴生金矿床(点)及含

丰度值很高的
地层

岩体




实际资料表明:



(1)
多数砂金矿的分布与
岩金
矿产地密切相关

但也有少数限于其他地质条件,虽
有岩金矿分布不一定都能形成砂金矿床。如
小秦岭
是岩金
成矿区
,限于地貌等条件未
能形成砂金矿床。相反,在
大兴安岭
北部及
阿尔泰
等地区是砂金密布区,目前仅发现
一些原生金矿点或
矿化点




(2)
砂金成矿区大都分布于含金
丰度
较高的古老基底地层及大面积
侵入岩
的剥蚀





湖南

湘江

资水

沅江

汨罗江

江西修水
、昌江、
信江

新安江
水系的砂
金主要分布于
江南古陆

板溪群

冷家溪群
地层出露的
地区
;川西北地区的砂金矿其
补给源主要来自前
震旦系碧口群

志留系
茂县群及中上三叠统地层,及其中的原生金
矿点;
两广
交界一带的砂金主要分布于
加里
东褶皱基底震旦系与前寒武系地层中;大、
小兴安岭
一带的砂金主要分布于海西期
岩浆岩
大面积出露区。

(3)
大多数砂金矿床的
物质
来源具有多源性

例如,
金盆
砂金矿的物质来源主要是
白垩系
下统含金砾岩层,其次为二道洼群中的分散含金石英脉、
侏罗系
含金
砾岩
等多
源补给。又如
珲春河
两岸大面积分布的中酸性岩浆岩中的含金石英脉及含金破碎蚀变
带周围的伴生金矿及
第三纪
含金砾岩是砂金的补给来源


控制金矿形成的地质作用主要有构造活动、火山喷发、岩浆侵入、热液形成和流动、
沉积作用、生物作用等。

看来,现代不可能再形成岩金矿,岩金是不可再生的。而正在形成的砂金矿也是非常
缓慢的,
短时期内不可能形成具有一定规模的砂金矿。
地球上储藏的金矿资源只能是越来越
少。当世界上的金矿资源枯竭时,黄金会价值几何?

金矿石如何形成的

金矿的采选:开采金矿床的类型金矿资源主要分两大类:




一类为脉金矿,
矿床大多分布在高山地区,由内力地质作用(主要是火山作用、岩浆作
用、变质作用)形成,脉金矿又称山金矿、内生金矿;




另一类为砂金矿,
由山金矿露出地面后,
经过长期风化剥蚀,
破碎成金粒、
金片、
金末,
又通过风、流水等的搬运作用,在流水的分选作用下聚集起来,沉积在河滨、湖滨、海岸而
形成冲积型、洪积型或海滨型砂金矿床。
有的山金矿风化剥蚀后,
碎屑产物在原地堆积,则
形成残积型砂金矿床;如果沿斜坡堆积,则形成坡积型砂金矿床。砂金矿床又称外生金矿,
其成矿时代可以在古生代、中生代、第三纪、第四纪或现代。此外,还有一种伴生金矿,其
含金量低,常常在有色金属矿井过程中加以回收,并进行综合利用。

北祁连山地区的大地构造位置、区域地质构造环境的特征与其演化、成矿物质的来源与控矿因素等条件是否具备,则是金矿成矿过程能否得以完成的基础。因而认真分析这些重要基础问题,查明成矿背景条件乃是十分必要的。
1.成矿区域的大地构造位置
北祁连山金成矿区域涉及的主体范围为通常所说的北祁连山加里东褶皱带,是早古生代优地槽或裂谷-岛弧体制阶段演化的结果。由于它占有华北古陆南缘的特定时空位置,古地壳的不稳定性和构造的活动性,决定了北祁连山地区成为早古生代的造山带,并经后续多阶段的构造演化至今,无不叠加有深深的烙印。来自东方的环太平洋构造域和来自西南的特提斯构造域相比,后者的影响较为突出。印度板块的不断向北俯冲,青藏高原不断隆升,作为青藏高原东北边缘的北祁连山加里东褶皱带则不断地遭受着海西、印支、燕山、喜马拉雅等褶皱期构造运动旋回的影响,新构造运动、地震灾害频繁,热泉成矿活动多见,均表明北祁连山成矿域具有特定的大地构造位置。这对金矿的成矿来说,尤为重要。
2.成矿区域的地质环境
北祁连山成矿域是在元古宙原始地壳沿古河西系构造裂陷发生,经过裂谷、大洋化、岛弧阶段的建造期 ;俯冲、碰撞阶段(O—D)的造山期阶段以及进入上叠盆地(C—T)、盆-山构造(J—现代)等陆内造山阶段的改造期。从北祁连山复合造山带的演化历史来考察,可归纳出以下诸多的地质构造环境特征:
1)寒武—奥陶纪海相火山岩、火山-沉积岩的分布特征
寒武—奥陶纪海相火山岩、火山-沉积岩的广泛分布,表明裂谷-岛弧环境火山活动强烈,除大规模造岩的同时,并把上地幔、下地壳的贵金属、多金属等造矿元素借以有利的构造途径和各种状态的载体有可能运移到地壳的浅表部。随着不同的演化阶段,建造了双峰式钙碱性—偏碱性的细碧岩-石英角斑岩系和准同期的铁-铜-硫成矿系列(寒武纪裂谷期);以基性为主体的细碧-角斑岩系和准同时的铁-铜-硫成矿系列(奥陶纪岛弧期);超基性—基性岩带集中分布的蛇绿岩杂岩带,具有洋脊洋岛拉斑玄武岩系特征,是洋脊裂谷、岛弧裂谷深切洋壳重熔的结果,在洋盆闭合碰撞过程中,洋壳残片仰冲所致。在青海境内,走廊南山南坡黑河断裂以北西起边麻沟东至白柳沟一带中晚寒武世以中酸性火山岩为主的火山岩系分布广泛,酸性火山穹窿(短背斜)控制着白银厂-小铁山式铜、多金属硫化物矿床成群成带分布。托来山西起龙孔大坂东至扎麻什克东沟一带以早奥陶世基性火山岩为主的火山-沉积岩系和基性—超基性岩带相伴发育,是蛇绿岩带分布的主要地段。除铬铁矿(玉石沟)、石棉(双岔)、玉石(玉石沟)等矿产与超基性岩直接相关外,还有铜-锌型硫化物矿(阴凹槽)、铁矿(大水沟、小水沟)铜-金矿(大二珠龙)、金矿(红土沟—川刺沟)等系列分布。
除托来山蛇绿岩杂岩带外,走廊南山北坡亦有岛弧扩张脊的蛇绿岩套发育,主要分布在甘肃境内,而在托来山南坡延至红沟、大坂山地区,双峰式细碧-角斑岩-石英角斑岩系及基性—超基性岩亦有出现,早期有学者认为红沟铜矿可与产有塞浦路斯型铜矿的洋脊蛇绿岩套环境相类比。近期夏林圻、夏祖春等(1996)认为在晚奥陶世是被动大陆边缘新生裂谷环境;但笔者认为不排除在晚奥陶世北祁连洋扩张的停止,有可能往南侧俯冲,原被动大陆边缘活化具有类岛弧环境的特征。红沟含矿火山岩系仍可能是大洋闭合、碰撞过程,由北向南逆冲拼贴,推覆于前寒武纪变质岩基底之上。
2)多阶段岩浆-构造演化与不同构造型式对成岩成矿过程的控制特征
北祁连山地区在元古宙至早古生代,已是处于中朝—塔里木陆块南缘,即阿拉善、柴达木等两地块间的构造活动环境,该区内前寒武纪基底微地体的存在和早古生代火山岩浆活动的记录表明这一点,但其主要演化阶段应为古生代。在早古生代经历了优地槽的发展历程;以板块运动而论,经历了陆内裂谷—洋脊扩张—岛弧俯冲—大洋消减,在早古生代末,晚古生代早期碰撞造山。目前所见走廊南山北坡复向斜、走廊南山南坡复背斜,托来山复向斜的三分格局显示了北祁连山中西段的整体特征。沟-弧-盆体系的记录表明不同的构造环境分布着火山岩、岩浆岩各异的岩浆岩带,如中—上寒武统双峰式火山岩系主要分布在走廊南山南坡黑河—祁连河以北的复背斜带;早—中奥陶世基性火山岩系、基性—超基性岩带(或称蛇绿岩杂岩带)主要分布于上述中间复背斜带南、北两侧复向斜带。相应的花岗岩浆的侵入活动沿走廊南山北坡、托来山南坡区域边界深大断裂带发育。在青海境内较大的中酸性侵入岩体主要在北祁连山加里东褶皱带与中祁连山分界转换部位分布,在火山岩、火山-沉积岩系分布区内,除小规模的中酸性岩株、岩脉外,中酸性岩浆侵入活动显示并不强烈。
晚古生代天山、秦、祁、昆等复合造山带的形成,对中国大陆的拼合及最后转入陆内造山起到十分重要的作用。在北祁连山加里东褶皱带的基底上,经过石炭一二叠纪上叠盆地的发展阶段,由海相、海陆交互相向陆相过渡,晚古生代含煤沉积经过晚古生代末至中生代早期断-褶运动,沿区域构造线NW—SE向呈断陷盆地展布,相应的岩浆侵入活动并不强烈。从中生代至新生代进入盆山发展阶段,形成现今的地质结构面貌,盆山体系展示了复合造山带发生、演化的历史记录,成岩、成矿时空分布的相应规律,为探索金的成矿地质环境提供了信息。
3)区域岩石地球化学特征
北祁连山地区曾进行过区域化探扫面和部分点上的大比例尺化探工作,积累了较丰富的资料,目前因资料未能收集齐全,也没有经过统计和综合整理,这里仅就少量的资料,粗略反映本区部分岩石地球化学场特征。根据1:20万野牛台幅和祁连幅少量岩石测量资料反映,有以下特征:
①Au元素在中寒武统地层中有明显富集趋势,其富集系数最高为2.8;②Au元素在闪长岩内富集,其富集系数为 2.0,稍次在斜长花岗岩内富集系数为1.7;③与金密切相关的元素 As、Sb在奥陶系地层和志留系地层中富集系数较高。As元素在奥陶系地层中富集系数最高为1.7,其次在志留系地层中富集系数为1.5;Sb元素在志留系地层中富集系数最高为2.1,在奥陶系地层中为1.5。
根据1:5万达郎农饲队幅和祁连县幅,岩石测量资料统计计算结果见表5-1。
表5-1 达郎农饲队幅、祁连幅岩石含金性统计结果表


金元素主要富集于中寒武统绢云母石英片岩中,其Au元素的含量平均值最高,离差大。在副变质岩和寒武系、奥陶系各类火山岩中,尽管Au平均含量不算很高,但离差较大,反映Au元素在上述地层岩石中易于局部富集。
图5-1、5-2、5-3等主要表明了白银厂-小铁山式块状硫化物矿床的含矿火山岩系若干元素组合的地球化学场特征。海相火山岩区喷气-火山成因类块状硫化物矿床主要为铜、铅、锌等铜-多金属矿床;但一般均含贵金属元素伴生矿产,且以金、银为主体。含矿火山岩系及其相应的多金属、贵金属矿床所对应的区域地质环境和地球化学场不仅是多金属矿床的成矿背景,亦是共伴生Au(Ag)矿产的成矿背景。虽在时间维上前者为早,后者从准同时延至后期改造叠加阶段,但在空间维上两者往往紧密相依,赋存于同一含矿岩系、同一构造部位、同一构造-岩性-矿化蚀变带内。原来的喷气沉积成因的块状硫化物矿化带、矿床、矿体不仅构成金(银)矿初步富集的载体,而且事实上构成了贵金属的物质来源,即矿源层。

图5-1 白银厂矿田及小外围区域岩石、含矿岩系与近矿围岩微量元素含量曲线(据邬介人等,1994)

①—区域围岩;②—基性火山岩;③—中基性火山岩;④—酸性火山岩;⑤—含矿岩系;⑥—近矿围岩
将白银厂矿田及其小外围区域岩石、含矿岩系与近矿围岩的若干金属元素按其序号排列作出了含量对比曲线(图5-1),其总体特征反映了铜、铅、锌的高丰度值,其中含矿岩系近矿围岩更为突出。虽然曲线中缺少Au、Ag等连结点,但一般与Au、Ag矿化有关的Cu、Pb、Zn组合和As、Sb、Bi、Hg指示元素异常相伴出现。无疑构成了伴共生金矿地球化学场的有利特征。

图5-2 白银厂矿田各矿床和矿化带主金属元素分布特征(据邬介人等,1994)

1—折腰山;2—火焰山;3—四个圈;4—小铁山;5—铜厂沟;6—拉牌沟
对比白银厂矿田主元素在诸矿床或矿化带的分布特征,表明诸矿床的矿化度(Cu+Pb+Zn)曲线与贵金属的Ag曲线基本一致。折腰山、小铁山矿床规模大,Ag与主元素(Cu、Pb、Zn)正相关。铜-多金属块状硫化物矿床的矿石一般认为是喷气沉积产物,矿石是“特殊”的岩石。折腰山、小铁山矿的伴生型金矿、银矿储量可达大、中型金、银矿规模。对金、银而言,其地球化学行动与铜、铅、锌元素相似而有差异;因而多金属矿床、矿化带、矿石亦是伴生型贵金属金、银矿产的矿源层、就位空间与矿化蚀变围岩;同时亦是共生型以至独立型金、银矿床的就位空间。
白银厂区域岩石、矿床主金属元素原生晕比值与折腰山、火焰山Cu-Zn型矿床、小铁山Zn-Pb-Cu型矿床主元素金属储量比三角图表明区域岩石、矿床(区)和矿床储量等三者三步变化趋势。说明火山岩系和诸矿床(区)相对集中于Zn-Pb-Cu型的分布区域内,前者较分散,后者显示集中的趋势;以折腰山、火焰山矿床和小铁山矿床而言,主元素储量比向两极分散,前者接近Cu端员点Cu(Zn)型域,后者更接近Pb-Zn型域。在白银厂矿田两类矿床Cu、Pb、Zn的集中过程中,相伴的金、银元素必然得到初步的富集,后期因素的叠加改造有可能引起金、银元素的再迁移再富集,加富老矿体,产生新矿体。
3.成矿前的控矿因素与物源的准备
从北祁连山复合造山带区域地质背景和基本成矿事实出发,以最新金矿成矿理论为指导,来总结本研究区金矿类型及其控矿因素,不难显示其各自的重要性。归纳起来有以下几点。
(1)“构造”因素在金成矿过程中占有主导地位,板块构造体制控制着北祁连山裂谷-岛弧系的发生、发展以及大洋板块的不断消减直至碰撞造山。区域大断裂一般都是超壳断裂,往往控制着岩浆的上侵通道、火山活动中心与盆地的沉积,不同板块的接合带、俯冲消减带、碰撞带都经历了热动力变形变质过程。巨大的韧性、韧脆性剪切带、强片理化构造破碎带为深源成岩成矿物质转移至地壳的浅表部提供了通道。更低级序的构造可直接为成矿提供就位空间。研究区内的黑河断裂带具有长寿性质,在早古生代控制着双峰式火山岩带的分布及洋脊型蛇绿岩带和岛弧俯冲杂岩带的分布,在晚古生代控制着石炭—二叠纪的上叠盆地沉积及盆地的发生与发展,在中、新生代还控制了黑河流域砂金、砂铂矿的分布。其两侧的次级断裂、韧性、韧脆性剪切带、片理化带、断层破碎带等强构造蚀变带的扩容作用为成矿元素迁移、矿液的富集、金矿的形成提供了良好的构造环境。

图5-3 白银厂矿田区域围岩、近矿围岩及矿床主金属对比(据邬介人等,1994)

1—区域围岩;2—基性火山岩;3—中—基性火山岩;4—酸性火山岩;5—含矿岩系;6—近矿围岩;7—折腰山,8—火焰山;9—四个圈;10—小铁山;11—铜厂沟;12—拉牌沟;13—折腰山和火焰山矿床Cu、Pb、Zn(储量)比值;14—小铁山矿床Cu、Pb、Zn(储量)比值
(2)在岩石圈的构造演化过程中不同的构造演化阶段可产生不同的岩(矿)石系列,代表着一定的物质环境,亦可称之为一定的地球化学场,构成成矿的物质基础。北祁连山海相火山岩系特别发育,基性—超基性岩体的成带分布表明下地壳上地幔物质上迁,造岩亦造矿。在中一晚寒武世、早奥陶世裂谷岛弧带细碧岩-角斑岩-石英角斑岩系的酸性端员构成火山喷气成因类铜、多金属硫化物矿床(白银厂-小铁山式)的主岩。赋矿的黄铁绢英蚀变岩带同时亦是共(伴)生金、银的富集场所;在托来山北坡蛇绿岩杂岩带以及托来山南坡扎麻什东沟脑—大坂山口晚奥陶世细碧岩-角斑岩-石英角斑岩系中可形成铜-锌型硫化物矿床(阴凹槽、红沟),亦是共(伴)生金、银富集的场所和金、银成矿物质获初步富集后经叠加、改造再富集的地球化学背景场。
上述构造因素、火山岩浆因素是主要的控矿因素,前者为主导后者为基础。其次,前寒武纪基底变质岩系与后寒武纪的中酸性岩浆侵入活动对金矿的成矿具有重要影响,如北祁连山褶皱带内的基底变质岩地体、托来山南坡与中祁连陆块分界深大断裂带两侧基底变质岩系的金源和古生代及其以后的岩浆侵入活动,为该地区增加了成矿的有利因素。中铁目勒—柯柯里与中酸性侵入岩有关的蚀变岩型金矿化带和巴拉哈图—茶汗河一带的金矿床(点)可能与之有重要关系。

(一)地层与成矿

1.地层中成矿元素地球化学趋势

研究区金铜矿的形成与地层、构造、岩浆岩(火山岩)的关系非常密切,表5-1表明,研究区金的浓集系数普遍低于上部大陆地壳丰度值(泰勒,1985),阿尔泰地区金的浓集系数在震旦系至下泥盆统之间均较低,为0.2~0.14;元古宙的金浓集系数略高,为0.254;但中泥盆统至中石炭统的浓集系数明显较高,中泥盆统、上泥盆统、下石炭统、中石炭统的浓集系数分别为0.828、0.434、0.625和0.611。同时,上述地层中金元素的变异系数也较大,分别为157.97、84.57、37.66、38.56,另外元古宙和震旦系中金的变异系数也较大,高达75.91和59.76。一般认为浓集系数小而变异系数大,显示从该地层析出金并提供给初始金源的可能性大。而浓集系数大,变异系数也大,则显示这些地层含金丰度高,并贫化和局部富集,因此成矿可能性较大。

表5-1 阿尔泰地区各时代地层元素含量特征

续表

研究区铜在基底岩系和下古生界偏低,一般浓集系数在0.2~0.7之间,而在火山活动比较发育的上古生界,铜的浓集系数普遍较高,一般大于1,最高在中石炭统中达1.59。铜的变异系数在元古宙、中泥盆统、中石炭统中均很高,分别达95.6、89.6和89.2。由此可见,元古宙中的铜贫化富集分异明显,而中泥盆统、中石炭统中铜不但有明显的分异,而且富集也十分明显。

研究区泥盆系分布较广,由于Au、Cu等元素的浓集系数和变异系数均较大,表明同生聚积和后期改造作用都很强烈,对成晕成矿都很有利。以中泥盆统阿勒泰镇组为代表,基本为大陆边缘海相沉积的杂砂岩和碳酸盐岩,多数地段间夹着陆壳裂解重熔喷发的中酸性火山岩,后期由于裂解深度加大,可能达到下地壳或上地幔,从而喷出了玄武岩(哈巴河县阿舍勒),多拉纳萨依金矿、赛都金矿、阿克别依提金矿等就产于杂砂岩中或杂砂岩夹火山碎屑岩建造中。

早、中元古代克木齐群主要为一套黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩、浅粒岩、变粒岩等,金、铜的变异系数均较大,表明后生改造作用强烈,元素贫化富集分异明显,对Au、Cu等成矿十分有利,加之后期构造叠加,可富集成矿,我们发现的阿克吐拜克金矿就是产于早、中元古代克木齐群中。

2.金矿赋矿层位及容矿围岩的性质

据初步统计,研究区金矿床(点)计17个,其中11个金矿床(点)分布于中泥盆统,一个分布于中、上志留统,一个分布于震旦系,一个分布下、中元古代。按已探明储量统计,约80%的金矿储量赋存于中泥盆统。

研究区内各时代地层的岩性比较复杂,但大致可将区内金矿容矿围岩综合成4类,即千枚岩、板岩、片岩;中基性火山岩系;黑云斜长片麻岩、片岩、变粒岩和浊积岩等。其中千枚岩、板岩、片岩为主要容矿围岩,其次为中基性火山岩系及火山碎屑岩。通过工作,近来发现的以早、中元古代克木齐群的黑云斜长片麻岩、变粒岩等为容矿围岩的阿克吐拜克金矿引起足够重视,随着工作的不断深入,该类型金矿在各方面的比重将有所加大。

(二)岩浆岩与成矿

区内主要岩浆岩有别列孜克岩体、哈巴河岩体、布尔津岩体,包尔巴岱岩体和哈纳斯岩体等。其中,别列孜克岩体和哈巴河岩体与金矿化关系密切,多拉纳萨依金矿就产于别列孜克3个岩体之间,矿区内分布有较多斜长花岗岩脉,这些岩脉局部矿化很强,它们在岩石学、岩石化学方面与别列孜克岩体有十分相似之处,研究表明,容矿斜长花岗岩脉与别列孜克岩体是不同期次的产物。可能为多拉纳萨依金矿的形成提供部分成矿物质、热源和热液。而哈巴河岩体中北西向断裂带对某些金矿的控制非常明显,吉拉拜金矿、恰奔金矿等就产于哈巴河岩体中北西向的断裂带中,矿石多以含金石英脉的形式产出。

前人研究成果显示,多拉纳萨依矿区非矿化的斜长花岗岩脉的Au、Cu的均值分别为6.57×10-9和71.03×10-6,富集系数分别为3.87和3.55,变异系数分别高达119.7和100.3,可见,该岩脉对Au、Cu的成矿极为有利。而别列孜克岩体Au的均值,富集系数和变异系数均较高,分别达4.5×10-9、2.65和99.6,可能对多拉纳萨依金矿的形成也起到积极作用。

此外,按地壳中岩浆岩的金含量,由基性到酸性逐渐降低,纯橄榄岩(包括中国、英国、俄罗斯和阿尔巴尼亚等国)为10.9×10-9~11×10-9(下同),辉长岩(俄罗斯和北美)4.4×10-9~4.7×10-9,闪长岩(俄罗斯)4.2×10-9,花岗岩(俄罗斯、北美、南非和中国东部)1.2×10-9~3.6×10-9。研究区哈巴河黑云斜长花岗岩体中分布有较多的辉石闪长岩顶垂体、残留体和残影体,还有晚期辉长闪长岩脉侵入,在空间上有恰奔、阿希和吉拉拜矿点与哈巴河岩体中的基性岩脉密切伴生,因此我们认为基性岩脉提供了部分金成矿物质。

(三)构造与成矿

哈巴河-布尔津河流域金矿床、矿点和矿化点分布广泛,前人已对该区金矿类型等方面做了较多工作,我们从该区金矿床与断裂构造的空间关系分析了区内断裂构造及韧性剪切带控矿规律,指出区内金矿床(点)严格受断裂构造及韧性剪切带控制,而且不同的构造分别控制着矿带、矿田、矿床直到矿体的分布及其形态和产状。

哈巴河-布尔津河流域是阿尔泰重要成矿区之一,地质研究程度较高、矿产资源较丰富,与哈萨克斯坦在地质构造上是一个整体,具有类似的成矿地质条件。目前区内已经先后发现十多处金矿床和金矿(化)点。但是,其中除了多拉纳萨依和赛都金矿床可达大中型外,其余均不具规模。因此,有必要从控矿断裂构造及韧性剪切带的角度研究区内金矿床的成矿特征及控矿因素,以探讨区内金矿的找矿方向。

1.构造

阿尔泰地区为加里东和海西期形成和发展的陆缘增生造山带,由于哈萨克斯坦-准噶尔古大洋板块在晚泥盆世初开始沿玛尔卡库里-额尔齐斯-玛因鄂博一线向西伯利亚板块俯冲,导致阿尔泰地区由北东向南西逐渐加强的陆缘岩浆活动和褶皱造山作用。并依次发育阿尔泰山前海西期构造岩浆带、额尔齐斯海西期构造-岩浆带和乌伦古-斋桑泊海西末期碱性杂岩带。由北东向南西岩浆作用逐渐变新。造山带内褶皱-冲断层的形成与发展也与构造-岩浆作用相对应。其中乌伦古-斋桑泊海西末期碱性杂岩带是海西末期造山作用应力松弛的产物。沿该带形成断续分布的超基性岩带,在扎河坝一带分布尤为广泛。此外,额尔齐斯海西期构造-岩浆带中也有少量基性、超基性岩浆岩分布。上述大断裂带延长大于100km,宽数百米至数千米,构成阿尔泰地区主干断裂系统。海西期是这些断裂带形成和发展的重要阶段,是在地壳大规模挤压造山构造环境下形成的,为造山带深部过程在浅部的构造效应。该区金矿床(点)大多为“断控”矿床(点),而且不同级别断裂分别控制不同级别的成矿单元(成矿带、亚带、矿田、矿床、矿体等)。

2.研究区金矿床(点)分布特征

前文已述了阿尔泰地区西段(哈巴河-布尔津河流域)金矿床(点)具有明显的带状分布特征,如果囊括东段和准噶尔北缘自北东向南西可分为以下8个成矿带:诺尔特成矿带、苏木达依列克成矿带、哈巴河成矿带、萨尔布拉克-喀拉通克成矿带、老山口成矿带、阿尔曼太成矿带、萨吾尔成矿带和乌伦古河成矿带。

其中苏木达依列克成矿带和哈巴河成矿带位于哈巴河-布尔津河流域,其主要特征为:苏木达依列克成矿带主要受阿巴宫及苏木达依列克的区域性大断裂控制,出露地层为早、中元古代克木齐群片麻岩、片岩、变粒岩及震旦系变质砂岩、页岩及灰岩等。加里东期和海西期花岗岩分布广泛。带内Au化探异常显著,规模大,强度高,浓集中心明显,元素套合好,有倍西尔克、大罗坝、阿克塔斯和阿祖拜等金矿点;哈巴河成矿带主要受北西及近南北向的次级断裂带控制,基本上夹持于北西向额尔齐斯和玛尔卡库里大断裂之间,出露地层以中—下泥盆统酸性火山岩和碎屑岩为主,局部有下石炭统火山碎屑岩。海西期花岗岩分布广泛,构造活动强烈,矿化强,金矿床(点)集中,金矿类型较多。主要有破碎带蚀变岩型的多拉纳萨依金矿、韧性剪切带型的赛都金矿、破碎带石英脉型的恰奔金矿、吉拉拜金矿以及阿舍勒铜矿伴生金矿等。

哈巴河成矿带进一步分为多拉纳萨依金成矿亚带、赛都金成矿亚带、恰奔金成矿亚带;苏木达依列克成矿带包括阿克吐拜克金成矿亚带、阿祖拜金成矿亚带等。

3.断裂构造与成矿

北西向断裂控制金成矿亚带的展布。其中恰奔金矿、吉拉拜金矿就受控于哈巴河黑云斜长花岗岩体中的北西向断裂带。

北西西向韧性剪切带与金成矿有密切关系,玛尔卡库里-托库孜巴依大型韧性剪切带长数十千米,宽3~5km,带内断裂密布,褶皱和挠曲发育,碎裂岩、糜棱岩分布广泛。沿该带有赛都金矿田、阿舍勒铜锌金矿床、金坝及阿克别依提等多处金矿点。

应当指出,研究区内北北西向断裂带与北西向断裂带的交汇部位,是非常有利的赋矿场所。特别是北北西向的切木尔切克断裂带,斜切北西向区域性断裂带,并有多组断裂交叉汇合,切穿多个构造层,金矿成矿条件优越。在该断裂带的北北西端,金化探异常规模大,强度高,分带清楚,元素异常组合明显,是区内最有远景的金成矿带之一。

北北西向斜跨断裂斜切北西向断裂,自海西期开始活动,控制着海西晚期的小岩体及侏罗纪以来的山间断陷盆地。沿呼吉尔特断裂有也拉曼等金矿床(点)。

区域性断裂带的拐折部位是金矿床的有利赋存场所,哈巴河-布尔津河流域区域性大断裂以北西向为主,但局部地段向北北西或南北方向拐折,形成“膝状”构造,在这些“膝状”构造附近常常形成金矿床或金矿田。如区内阿舍勒铜锌金矿床和多拉纳萨依金矿床等。

两组断裂交汇部位控矿在区内十分明显,无论是阿勒泰或呼吉尔特等斜切断裂,在与北西向区域性断裂的交汇处,均发现一系列金矿点,如倍西尔克、加什哈拉盖等金矿点均产于两组断裂的交汇处。

此外,分支断裂控矿也十分显著。该区北西向的玛尔卡库里断裂在多拉纳萨依处分支呈近南北向反“S”形,延长达20余千米,多拉纳萨依金矿田严格受控于该分支断裂。

4.控矿规律初析

哈巴河-布尔津河流域金矿受断裂及韧性剪切带控制,金矿床的形成、发展和演化与断裂及韧性剪切带有着密不可分的关系。实际上,流体是内生金属成矿作用必不可少的条件,而金成矿作用与成矿流体关系更为密切,流体通过裂隙流动、传输热量和成矿物质,而这种裂隙往往与区域性大断裂关系十分密切,在大断裂一侧或两侧,各种裂隙往往非常发育,为成矿流体的运移、成矿物质的搬运提供通道,同时又是成矿物质沉淀、富集的有利场所。戚建中(1998)指出:两条断裂复合形成一个结点,而多条不同方向的断裂交汇复合可形成一个或多个结点,由于断裂带的产状和形态各异,所以其复合部位的构造十分复杂,是高应变区。因此,金矿床大部分沿着主干断裂的一侧或两侧分布或定位于断裂的交汇复合部位。往往大型断裂构造如巨型褶皱-逆冲-韧性剪切带、裂谷带、平移断层等,一般都经历了多期次活动,具有复杂的演化历史,往往有金矿化。阿尔泰地区矿床在空间上的分布具有显著的规律,集中体现在矿产的方向性、等距性和侧向性等诸方面。而金矿床的规律性更为明显:①金矿带的分布与大型断裂带的走向一致;②在两条或两条以上大断裂的交汇部位,金成矿带有明显的膨胀收缩现象;③额尔齐斯断裂与乌伦古河断裂之间的金成矿带比较集中,并主要靠近额尔齐斯断裂一侧;④该区3条北北西向断裂呈大致等间距分布,并斜切区域性北西向大断裂,沿这3条斜切断裂均有金矿床、矿点分布,其中卡拉先格尔和切木尔切克断裂控制金矿尤为明显;⑤韧性剪切带控矿明显,布尔根和玛尔卡库里-托库孜巴依韧性剪切带延长达百余千米,分别控制区内阿尔曼太和哈巴河金成矿带;⑥大型断裂带的有利部位,如拐折部位、分支断裂部位往往分布规模较大的矿田或矿床。

哈巴河-布尔津河流域北西向区域性大断裂的活动性质表现为北东盘(上盘)依次向南西盘(下盘)逆冲,为高角度逆断层,是在NE-SW水平挤压应力作用下的收缩冲断构造。而北北西走向的斜切断裂为右型走滑断层,是在NE-SW挤压应力作用下沿最大剪应力面形成的一组剪切断裂。这些断裂具有多期继承性活动。该区金矿床(点)是在其长期强烈活动过程中形成的。应当充分认识到,构造机制对金成矿的重要性。在漫长的地质发展过程中,特别是在构造强烈变动过程中,大范围下行或俯冲的板片、地体或板块不仅提供成岩物质,而且也是提供形成大型金矿成矿物质的重要来源。阿尔泰地区金矿的形成应该是在海西期大范围俯冲板块的逆冲导致强大的NE-SW水平挤压应力作用下,形成一系列断裂破碎带及其韧性剪切带过程中形成的。

从构造地质的角度来说,韧性剪切带的各种特征反映岩石的变形是在温度较高(200~350℃)的条件下发生的,在动力变质带的过渡带内深度明显减小,可达到地表以下3~5km,这有利于金矿的形成。对韧性剪切带中的金矿来说,主成矿期往往不是在韧性变形部位,而是在韧-脆性变形的过渡带。从空间和时间来说,有利于金成矿的是离地表3~5km,温度在190~350℃的地带,即韧-脆性剪切变形的过渡带(胡受奚,1997)。研究区大型韧性剪切带内的金矿床应该也是在这样的地质条件下形成的。



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