新疆若羌县石门铜金矿地球化学障及找矿方向
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摘要：石门铜金矿位于塔里木板块北山裂谷西段，区域上分布有多处浅成低温热液型金矿床。石门铜金矿自2002年发现至今的近十年内，仅于普查阶段发现一条含铜金蚀变带之后一直没有突破。笔者结合石门铜金矿地质特征，围岩蚀变，矿体特征，对石门铜金矿中的成因矿物学进行了研究，分析矿体赋存部位的地球化学条件，明确了区内有利于金元素沉淀富集的地球化学障的位置，并提出找矿方向及工程布设建议，以期取得找矿突破。
关键词：北山裂谷；石门；地球化学障；找矿方向
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01
北山裂谷是中亚巨型成矿带的重要组成部分，裂谷内晚古生代的火山岩分布广泛，镁铁-超镁铁侵入岩非常发育，构造形迹复杂，发现多处铜镍、铁、金等矿床（点）。在北山裂谷内发现有红十井、大青山、八一泉、222等金矿床，以及白石滩、三峰山等铜金矿床。这些矿床的分布均受到区域构造及含金建造的控制，成因均为浅成低温热液型金矿。寻找金元素沉淀的地球化学障，是研究这些金矿富集机制的基础，也能更好进行成矿预测。
1 区域地质
1.1大地构造位置
石门铜金矿大地构造位于塔里木-中朝板块、塔里木古陆、北山石炭-二叠纪陆内裂谷的西段（见图1），成矿区带属中坡山-红十井（裂谷系）Cu-Ni-Au-Fe-Mn成矿带（IV）。
1.2区域地层
北山裂谷具有古老的前寒武纪结晶基底，出露地层包括古元古界、中元古界、下古生界、石炭系、二叠系、古近系、新近系及第四系。其中，长城系三峰山岩组、石炭系胜利泉组及干泉组为区域上重要的含金建造（见图1）。长城系三峰山岩组主要为一套变质片岩组合，其南部以平梁子大断裂为界同石炭系胜利泉组接触。胜利泉组主要为一套浅变质的炭质碎屑岩组合，其同石炭系干泉组呈不整合接触。干泉组主要为一套中-基性陆相火山岩组合，其展布方向受到红十井深大断裂的控制。石门铜矿即位于三峰山岩组同胜利泉组的接触部位。
1.3 区域构造
北山裂谷的构造格局主要受到三条深大断裂控制，由北向南为：①红柳河深大断裂；②白地洼深大断裂：控制着长城系变质岩、石炭系滨海相沉积岩及晚石炭镁铁-超镁铁岩带的分布；③红十井深大断裂：控制着石炭系陆源碎屑岩及陆相火山岩的分布，由于红十井深大断裂具韧性剪切性质，其南北两侧分布有较多金矿，其次一级构造-平梁子大断裂控制着石门铜金矿的展布。
2 矿床地质特征
2.1 地层
含碳砂岩：含炭粉砂岩分布在勘查区南部，区域上含炭粉砂岩是含金石英脉的主要围岩。矿物成分：石英>70%，长石约20%，炭质2-3%，钙、泥质胶结物7-8%。其中胶结物大部分经重结晶作用形成绢云母、方解石等。
二云石英千枚岩：二云石英千枚岩分布在勘查区中部，以平梁子大断裂为界与长城系三峰山岩组绿帘阳起绿片岩接触。地层倾向338°-360°，倾角65°-80°。矿体即赋存于该岩石之中。矿物成分：石英55%，绢云母35%，黑云母8%，金属矿物
2.2 侵入岩
勘查区地表侵入岩多为石英脉，个别石英脉金元素达到边界品位。深部见有隐伏靡棱岩化-高岭土化斑状钾长花岗岩（钻孔中450米左右），但其形态及产状不明。
2.3蚀变带特征
矿化蚀变带产于平梁子大断裂南侧上石炭统胜利泉组二云石英千枚岩中。蚀变带走向与平梁子大断裂平行，呈北东东85°方向延伸，受平梁子大断裂次级断裂控制。长约600米，宽5-20米，平面上呈一带状，东部被一北西向平推断层破坏。蚀变类型主要有：硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、赤铁矿化。局部可见硬石膏填充褐铁矿熔蚀的孔洞。
2.4矿体特征
铜金矿体赋存于二云母石英千枚岩中的蚀变带中，含矿岩石为次生石英岩，围岩为蚀变二云石英千枚岩。矿化体平面形态呈脉状，走向75°-90°，长300米，厚4米左右，倾向北，倾角65°。地表铜金矿体刚达到工业品位，至深部矿体出现膨大现象，且矿体明显有加富现象。
2.5 矿石特征
矿石中的脉石矿物以石英为主，含量约90%，其次为榍石、绢云母、白云母、石膏、水铝英石等。其中石英呈等轴粒状，镶嵌变晶结构。粒径0.02-0.6毫米，大多数粒径0.1-0.3毫米。金属硫化物主要存在颗粒较粗的石英附近，并见少许鳞片状绢云母分布，反映热液蚀变交代成矿的特征。矿石中的矿石矿物以黄铁矿为主，含量2-3%，其次为黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄钾铁矾、褐铁矿、假像赤铁矿、硫钴矿等。
3 讨论
3.1金元素富集机制
西澳大利亚大学CSIRO实验室格洛夫斯（Groves，1987）提出金在不同酸碱度与不同温度下近U字形的溶解曲线（图3），说明金在高温下溶解，低温下沉淀；在酸性和碱性溶液中溶解，在偏中性溶液中沉淀。
石门铜金矿北部绿帘阳起绿片岩层及南部二云母石英千枚岩，均为平梁子大断裂长期活动的条件下，构造变质的产物。北部蚀变类型主要有：阳起石化、绿帘石化、透闪石化、方解石化及其他碳酸盐化等。南部蚀变类型主要有：黑云母化、硅化、磷灰石化等。北部的绿帘阳起绿片岩即为强碱氧化环境下形成的（图4），有利于金元素的运移。
南部的二云母石英千枚岩即为酸性还原环境下形成的，有利于金元素的沉淀。二者以平梁子大断裂为界，大断裂附近存在一地球化学障，附近存在的中性环境下形成的含矿蚀变带即为最好的证明。平梁子大断裂的衍生断裂或碎裂岩即为最好的容矿空间，期间所见的含金石英脉即为含矿矿石。
由此可见，北部绿帘阳起绿片岩为强碱、碱性环境中形成的变质岩。南部二云母石英千枚岩为强酸、酸性环境中形成的变质岩。而矿化蚀变带即位于酸碱环境过渡的地球化学障中。
3.3找矿标志
1、平梁子大断裂附近为主要找矿靶区。
2、绿帘阳起石绿片岩同二云母石英千枚岩即为金元素富集沉淀的重要部位。
3、激电或CSAMT物探方法为了解含金蚀变带及构造界面的物探方法，可作为指导找矿的主要物探手段。
4 结论
石门铜金矿含金建造：三峰山组、胜利泉组，在区域化探异常上显示两组地层普遍金丰度高，且变化系数较大，具有明显的元素迁移及局部富集现象。且区内绿帘阳起绿片岩，二云母石英千枚岩为强碱、强酸环境下形成的，有利于金元素的迁移。
石门铜金矿控矿构造：平梁子大断裂，大断裂不仅控制着三峰山组及胜利泉组的空间分布，而且控制着中性环境下形成的含金蚀变带的走向。平梁子大断裂控制着金元素沉淀的空间。
建议先在矿体上布设CSAMT剖面，了解构造界面，然后在地表见到的矿体南侧布设斜孔，方位355°，孔斜70°，以控制到底板绿帘阳起绿片岩为目的施工钻孔，了解深部矿体的形态、厚度、品位等特征。
参考文献
1. 赵伦山，张本仁. 1988. 地球化学. P10-104.