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新疆吐拉苏盆地京希―伊尔曼德金矿地质和地球化学特征研究

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[摘要]京希-伊尔曼德金矿位于新疆北天山吐拉芳盆地,其金矿具有埋藏浅、吨位高、品位低、层控性强等特征。在分析京希-伊尔曼德金矿区域地质与矿床地质的基础上,对金矿中围岩微量元素及黄铁矿地球化学特征进行分析,并对京希-伊尔曼德金矿成矿机制进行研究。根据研究表明,京希-伊尔曼德金矿成矿机制主要是由角砾化作用及氧逸度升高所引起的。

[关键词]新疆吐拉苏盆地 京希-伊尔曼德金矿 地质 地球化学特征

[中图分类号] P59 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-67-1

1新疆吐拉苏盆地京希-伊尔曼德金矿区域地质特征

新疆吐拉苏盆地京希-伊尔曼德金矿发现于上世纪九十年代,具备着埋藏浅、吨位高、品位低、层控性强等特征,因该金矿矿体主要为硅化凝灰岩,凝灰质砂岩与热液角砾岩等,也被学者称为是硅化岩类型金矿。金矿位于吐拉芳盆地,该盆地属于中断裂构造发育,以次级断裂为主,且规模较大,多为压扭性断裂,这些压扭性断裂影响着火山-沉积岩的分布。在该盆地中,也存在着向断裂,向断裂主要于盖层中发育。断裂构造对于京希-伊尔曼德金矿金矿化发挥着重要影响,基底断裂对金矿带的分布发挥着控制性作用。

吐拉苏盆地基底主要是由奥陶纪与远古宙灰岩构成,其灰岩主要包括奥陶系奈楞格勒达坂群石灰质泥质粉砂岩、元古宙库松木切克群灰岩等;盆地下伏地层主要为泥盆元古宙库松木切克群灰岩,盖层主要是由泥盆世-早石炭世火山-沉积岩构成;盆地火山岩主要为火山碎屑岩,其次为火山熔岩,其中火山碎屑岩主要包括在火山角砾凝灰岩、火山角砾岩、鞍山质凝灰岩等,火山熔岩主要是以安山岩、英安岩与流纹岩为主。

2新疆吐拉苏盆地京希-伊尔曼德金矿矿床地质

在京希-伊尔曼德金矿中,其金矿化主要分布于次级断裂、基地断裂交汇位置、盖层与基底不整合面位置等,其中向断裂交汇位置及在不整合面周边属于矿化蚀变带发育最为强烈的位置。在经过钻孔研究后发现,京希-伊尔曼德金矿品位较低、深部发育面积较大,其形态多表现为层状、透镜状,还存在着脉状。矿石结构主要为角砾状,表现为层状、块状、脉状等,金品位约为0.9g.t-1,其品位最高值为4.5g.t-1。

凝灰岩、凝灰质砂岩是京希-伊尔曼德金矿赋矿岩石,其中凝灰岩主要是以长石、石英晶屑、安山岩岩屑为主。金矿矿床围岩主要经过绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、硅化及角砾岩化等多个阶段,其中在强硅化围岩中,往往存在着金矿化。从矿石方面来看,京希-伊尔曼德金矿主要矿石为热液角砾岩型,其中角砾岩主要包括流纹岩、凝灰质砂岩、蚀变凝灰岩等。通过研究发现金矿区域内出现了四个阶段的热液演化阶段,其中角砾化及硅化阶段属于金矿形成的主要阶段,尤其是角砾化所引起的流体物化,可能是引起金沉淀的主要因素。

3京希-伊尔曼德金矿围岩微量元素及黄铁矿地球化学特征研究

在京希-伊尔曼德金矿中,对具有代表价值的含矿热角砾岩、矿化凝灰岩、蚀变流纹岩等进行采集,选择矿化样品围岩微量元素及黄铁矿地球化学特征进行分析。

3.1京希-伊尔曼德金矿围岩微量元素地球化学特征

在选择好全岩微量元素样品后,需要进行两次破碎,并通过蒸馏水进行清洗,将样品放于不锈钢擂钵中,并击碎到60目左右,应用玛瑙钵进行样品研磨,达到200目,通过掺入HF及HNO3溶液后,对其进行检查。通过试验研究,获得蚀变流纹岩元素状况,发现其Mn、Zn等元素出现亏损。研究发现,与金矿化伴生的主要元素为Sb、As、Se等。证明蚀变流纹岩所含有的Sb元素较高。

3.2京希-伊尔曼德金矿黄铁矿微量元素地球化学特征

在研究中发现,京希-伊尔曼德金矿黄铁矿中存在着大量Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Au、Ag等元素,且在黄铁矿中,Au、Ag元素是以显微包体的形式存在。在围岩与矿石中,存在着高场强元素,证明在晚期流体中LILE含量的增加。所有黄铁矿其稀土配分形式表现为轻稀土富集型,证明了该金矿成矿流体在早期与晚期发展的过程中,其轻稀土元素呈现出富集现象,导致轻稀土富集的主要因素可能是水岩作用。在金矿围岩的黄铁矿中,其Eu存在和负异常等状况,证明了该金矿矿流体在具备较强的还原性。

4新疆吐拉苏盆地京希-伊尔曼德金矿成因机制的判断

京希-伊尔曼德金矿的热液演化主要可以分为四个阶段,早期主要为绢云母化及硅化,此后发展为蚀变围岩角砾化,在角砾化发展的基础上,出现硅化与角砾化叠加,其后期发展特征主要为重晶石及方解石脉。经过研究分析后发现,其中角砾化阶段是京希-伊尔曼德金矿化的主要阶段。通过模拟计算,获得成矿流体中金浓度值,其金浓度值主要在1×10-6~1×10-6之间。在成矿演化的过程中,成矿流体之中轻稀土元素的含量逐渐增加,其氧化性不断增强,且在金矿矿石及蚀变围岩中轻稀土元素出现富集。根据研究,判断出导致金沉淀,即金矿形成机制的主要因素为角砾化作用及氧逸度的升高。

5结语

京希-伊尔曼德金矿具有着埋藏浅、吨位高、品位低、层控性强等特征,为对其形成机制进行分析与研究,本文对京希-伊尔曼德金矿的区域地质特征及矿床地质特征进行综合分析,选择代表性较强的围岩微量元素与黄铁矿并对其地球化学特征进行研究。京希-伊尔曼德金矿热液演化主要经历了四个阶段,其中角砾化是其成矿主要原因。通过研究最终给出判断,角砾化作用及氧逸度的升高是该金矿形成的主要机制。

参考文献

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