新疆双峰山地区陆相火山岩型金矿床特征分析与找矿模型研究

陈建明 匡薇 孙卫东

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局信息中心，新疆乌鲁木齐 830011）

0 引言

新疆双峰山地区巴里坤-伊吾一带东南缘，矿产丰富，但工作程度相对较低，已发现铜、金、铁、钼、银等各类金属矿，大部分为小型矿床、矿点。区内地层出露较好，构造活动强烈，岩浆活动频繁，华力西中期花岗闪长岩、钾长花岗岩和石英闪长岩等侵入体以及断裂、褶皱发育，主要呈北西向和北西西向展布。研究区金矿典型矿床主要分布于琼河坝岛弧带和双峰山-伊吾复合岛弧带中。本次选择双峰山金矿床进行研究，总结成矿规律，重点预测陆相火山岩型金矿床。

1 成矿地质背景

1.1 区域构造

双峰山金矿位于哈萨克斯坦-准噶尔板块卡拉麦里晚古生代岛弧带的东段，处在双峰山－伊吾（复合岛弧带）Au－Hg－Cu－Fe 矿带中（图1）。该区发育泥盆纪、石炭纪火山岩，华力西中期花岗闪长岩、钾长花岗岩和闪长岩等侵入体以及断裂、褶皱发育，主要呈NW 向和NWW 向展布[1]。卡拉麦里－塔克扎勒深大断裂横贯全区。

图1 双峰山金矿区域构造纲要图

1.2 赋矿地层

双峰山金赋矿地层为上石炭统巴塔马依内山组，主要由陆相中酸性火山岩、熔岩、凝灰岩组成，局部出露集块岩。矿区存在古火山机构，在古火山机构南侧发育近东西向断裂破碎带，沿破碎带发育构造角砾岩，金矿体即产于火山机构外侧的断裂破碎带中。矿床产于安山岩与凝灰质角砾岩的接触部位的安山岩蚀变的次生石英岩中，含矿带呈东西-北西向展布，分布在构造破碎带中。矿体形态呈脉状，产状与断裂构造带的产状基本一致[2]。

2 地球物理特征

2.1 矿区重力场特征

1:100 万区域布格重力异常显示双峰山金矿处在段家地重力低的北缘，重力等值线为-210×10-5m/s2（图2-A）。该重力低紧靠卡拉麦里－塔克扎勒北西向断裂的重力梯级带，即重力低反映的基底凹陷与南部的大断裂关系相当密切。剩余重力异常对重力低反映更加清楚，而且双峰山金矿位于这个凹陷的北部边界上，重力低是断陷形态的凹陷反映。

2.2 矿区磁场特征

1:50 万区域航磁上双峰山金矿位于卡拉麦里－塔克扎勒断裂串珠状磁异常带中，局部看金矿处在北西走向的正负磁场的交接地带的正磁区内，磁场在20～50nT 之间，属平稳磁场区。化极△异常比较复杂，负磁场有所扩大，正磁区也开始分解为南北两部分，中间地带变为负磁场。北部的高磁异常与志留纪侵入的岩浆岩有关（图2-B、C、E）。垂向导数异常突显了局部磁性地质体的分布特点，金矿就位于一近南北走向的局部异常边缘，矿床的形成可能与中酸性岩体有关。

图2 双峰山金矿区域地质矿产及物探剖析图

3 地球化学特征

1：20万区域化探成果表明区域金的分布极不均匀，富集、贫化的区域性特征明显。大规模的富集区位于三塘湖及大红山-冬窝子一带，该富集区规模大，由多个浓集中心组成，个别浓集中心不完整。该富集区形态不规整，含量变化明显，由中部的富集区向西迅速过渡到贫化区，向东部含量具渐变特点。在上述富集区西有一规模较小的富集区，双峰山金矿位于其西南边缘。双峰山金矿处于Hg、Sb、Sn、W的正异常区，Bi的高背景区。聚类分析Au与Ag、Hg、W、As、Sb、Mo、Bi等元素关系密切。以Au、As、Sb、Hg元素为异常组合特征；具有异常规模大、套合好、浓集中心清晰的特点（图3）。

图3 双峰山金矿区域化探异常剖析图

4 遥感异常特征

双峰山陆相火山岩型金矿产出巴塔马依内山组中酸性火山岩中，遥感影像上地层呈灰绿色，北西向线性构造与两组东西向线性构造形成的菱形块体在影像上清晰可见[3]。ETM 提取异常在矿床区域内表现为羟基异常发育，铁染异常零星分布。矿床矿化蚀变主要为绢云母化、硅化、明矾石化、黄铁矿化，其次为绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化。绢云母化、明矾石化、绿泥石化、高岭土化等矿化蚀变与遥感异常分级图上羟基异常套和较好，具有指示意义，黄铁矿化与零星分布的铁染异常也有反映，且十分明显。通过分析，羟基异常强烈地段可以作为寻找双峰山式陆相火山岩型金矿的找矿有利地区。

5 自然重砂特征

双峰山陆相火山岩型金矿位于金、毒砂自然重砂组合异常区内。区内自然重砂自然金点位2个，一级异常1 个，二级异常1个。可以分析得出双峰山金矿与重砂矿物自然金密切相关，对寻找金矿具有重要指示作用。

6 矿床特征

双峰山金矿位于双峰山－伊吾（复合岛弧带）Au－Hg－Cu－Fe 矿带。赋矿地层为上石炭统巴塔马依内山组，主要由陆相中酸性熔岩、凝灰岩、凝灰角砾岩组成[4]。主要岩性为安山岩、火山角砾岩、凝灰岩及少量集块岩，上部为层半环状分布的流纹岩－流纹斑岩、火山角砾岩、集块岩、凝灰岩；其间有安山玢岩、石英正长斑岩、石英钠长斑岩、霏细斑岩等次火山岩体侵入。含矿带呈EW－NW 向展布，在长约600m、宽80～170m 构造破碎带中，共发现金矿体4个，其中Ⅱ号矿体规模较大，构成矿床的主矿体；矿体长40～360m，平均厚0.76～3.98m，矿体形态呈脉状。矿体产状与断裂构造带的产状基本一致，走向NW-NW 向，倾向NNE-NE，倾角250～480。矿体平均品位1.24×10-6-6.08×10-6。

矿石自然类型主要为氧化矿石和原生矿石，工业类型为蚀变岩型。矿石中金属矿物种类较少，主要有自然金、毒砂、黄铁矿。脉石矿物主要有石英、玉髓、绢云母。矿石结构主要为半自形－他形粒状结构等；矿石构造主要为角砾状构造、浸染状构造、网脉状构造等。金矿体底板为安山岩，顶板为流纹质凝灰岩，围岩蚀变主要为绢云母化、硅化、明矾石化、黄铁矿化，其次为绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化；围岩蚀变分带不明显，矿体顶板主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化；底板主要为高岭土化、绿泥石化。

成矿时代为三叠纪（含金次生石英岩矿石Rb-Sr等时线年龄为226±44Ma）；双峰山金矿属与火山活动有关的陆相火山岩型金矿，岩浆活动形成的火山岩地层，为矿床的形成提供了成矿物质，晚期的次火山岩浆活动为热液活动提供了动力；火山活动在古火山机构外侧形成环状断裂，晚期的构造活动继承环状断裂并使其规模进一步扩大，同时使断裂两侧围岩破碎，形成容矿空间，使成矿流体在其中运移、沉淀、富集，形成金矿体。双峰山金矿共（伴）生矿产为铁矿和铜矿。

7 综合信息找矿模型建立

通过对双峰山典型矿床和区域地质矿产、地球物理、地球化学、遥感地质等信息的研究分析，根据上述地质、地球物理、地球化学找矿模型综合分析[5,6]，建立双峰山地区陆相火山岩型金矿综合找矿模型如表1。为在双峰山地区开展陆相火山岩型金矿找矿研究提供依据，对下一步金矿找矿预测工作具有一定指导意义。

表1 双峰山陆相火山岩型金矿综合找矿模型