新疆阿尔泰阿希勒金矿综合信息找矿模式

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新疆阿尔泰阿希勒金矿综合信息找矿模式

王永祥1 邹存海1 瞿 田1 亢文强3

(1 新疆中盛时代科技发展有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000;3 新疆泛亚矿业技术咨询服务有限公司,新疆 哈密 839000)

摘  要: 新疆阿希勒金矿位于新疆哈巴河县城北东方向20公里处,近年来通过不断的勘查工作,该矿床金资源储量已超过10t,规模已达大型规模。矿床位于阿尔泰褶皱系喀纳斯-青河加里东褶皱带南缘,属克兰成矿带的哈巴河-阿巴宫成矿亚带,是中、哈、蒙阿尔泰多金属成矿带的一部分,区域上岩浆活动频繁,构造发育,含金石英脉产于与成矿关系十分密切的北西向韧性剪切断裂带所垂直的次级构造中,构造控矿特征十分明显。矿床位于1:20万水系沉积物圈定的异常带内,矿区1:1万岩石测量存在以Au元素为主的化探异常,并有一定的浓集中心和一定的异常梯度存在。原生晕分布特征显示出当前缘元素(如Hg)与矿体元素均呈现较强的正异常,同时尾部元素(如Co)出现较强的负异常时,矿体向深部稳定延伸。当前缘元素(如Hg)异常强度较小,矿体元素均现较强的正异常,同时尾部元素(如Co)出现一定的负异常时,矿体向深部具一定深度延伸,但深度小于上述第一种情况。中梯激电异常与矿体对应较好,显示出低阻、高激化、多峰值的特点,尤其是密集激电异常是深部硫化物富集部位的直接反映,本文在综合分析矿床成矿地质条件、地球物理异常、地球化学异常特征的基础上,建立了地物化找矿模型,对该区类似矿床的找矿工作提供了借鉴。

关键词:地质 金矿 物化探 找矿模型 新疆

中图分类号:P681.51 文献标志码 :A

投稿日期:2022-12-12;修回日期:XXXX-XX-XX

第一作者简介王永祥,男,1986年生,新疆哈密人,工程师,主要从事地质矿产勘查与研究工作,E-mail:402445154@qq.com.

通讯作者简介:杨成栋,男,1987年生,山西高平人,副研究员,硕士生导师,主要从事金属矿床成矿作用的研究工作,E-mail:yangchengdong@cags.ac.cn

A Comprehensive Information Prospecting Model for Ashil Gold Deposit in Altay, Xinjiang

WANG Yong-xinag1,ZOU Cun-hai1,Yang Chengdong2QU Tian1,KANG Wen-qiang3

(1.Xinjiang Zhongsheng Technology Development Co. , Ltd.,XinJiang Urumqi 830000, China;2.Key Laboratory of Mineralization and resource evaluation, Ministry of Natural Resources, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;3.Xinjiang pan-asia Mining Technology Consulting Service Co. , Ltd., XinJiang HaMI 839000, China)

Abstract  Xinjiang Ashil Gold Mine is located 40 kilometers northeast of Habahe County, Xinjiang. Through continuous exploration in recent years, the gold resource reserves of the deposit have exceeded 10 tons, reaching a large scale. The deposit is located in the southern margin of the Kanas Qinghe Caledonian fold belt of the Altai fold system, belonging to the Habahe Abagong metallogenic sub belt of the Kelan metallogenic belt, and is a part of the China Kazakhstan Mongolia Altai polymetallic metallogenic belt. Magmatic activity is frequent in the region, and the structure is developed. Gold bearing quartz veins occur in the secondary structure vertical to the NW trending ductile shear fracture zone, which is closely related to mineralization. The characteristics of structural ore control are very obvious. The deposit is located in the abnormal zone delineated by 1:200000 river sediments. The 1:10000 rock survey in the mining area has geochemical anomalies dominated by Au, and there are certain concentration centers and abnormal gradients. The distribution characteristics of the primary halo show that when the front element (such as Hg) and the ore body element present strong positive anomalies, while the tail element (such as Co) presents strong negative anomalies, the ore body extends steadily to the deep. The anomaly intensity of the current edge elements (such as Hg) is small, and the ore body elements show strong positive anomalies. At the same time, when the tail elements (such as Co) have certain negative anomalies, the ore body extends to a certain depth, but the depth is less than the first case above. The Zhongti IP anomaly corresponds well with the ore body, especially the intensive IP anomaly is a direct reflection of the deep sulfide enrichment location. Based on the comprehensive analysis of the ore forming geological conditions, geophysical anomalies, and geochemical anomaly characteristics of the deposit, this paper establishes a geophysical and geochemical prospecting model, which provides a reference for the prospecting of similar deposits in this area.

Keywords  Geology,Gold Mine,Physical and chemical,exploration Prospecting model,XinJiang

0、引言

新疆阿希勒金矿位于新疆哈巴河县城北东方向40公里处,黄金十五支队(1989~1991)、中冶新疆地质勘查院(2002-2015)、陕西地矿第六地质大队有限公司(2017-2018)先后对勘查区进行了系统的勘查工作,投入探槽3000m3,钻探8000余米,在矿区共圈定含金构造蚀变带13条,圈定金工业矿体5条,探获金资源量2.6吨左右,整体来看工作进展缓慢,效果一般。为了加快勘查进度,取得找矿突破,自2019年起,新疆中盛时代科技发展有限公司组织技术人员在以往工作的基础上通过总结经验、综合分析开展了又一轮的找矿工作,取得突破性进展。其中33-1号矿体作为矿床的重要组成部分,目前已控制矿体走向延长380余米,倾向延深1190余米,单矿体金资源量已突破10吨大关。矿体在空间上存在膨胀收缩、分支复合、尖灭再现等特征,找矿过程尤为艰辛。其成果具有重要理论和现实意义,为本区金矿的找矿工作打开了一个全新窗口。因此,本文以该矿的找矿过程为实例,通过野外地物化工作手段和室内研究分析,对该矿的成矿环境和矿床成因及找矿方法进行了较系统的深入研究,为该区类似矿床的找矿工作提供了借鉴。

1、区域成矿背景

1.1区域成矿地质条件

阿希勒金矿床在区域构造上位于西伯利亚古板块南缘阿尔泰陆源活动带克兰弧后盆地与哈巴河弧间盆地接壤处,为阿尔泰多金属成矿带的西延部分[1]。地层划分属于天山-兴安岭地层区(Ⅰ),阿尔泰地层分区(Ⅰ1[2]。区域内出露主要地层为古生界中奥陶统哈巴河群中亚群(O2+3hb);下泥盆统康布铁堡组(D1k);中泥盆统阿勒泰组(D2a);中泥盆统托克萨雷组(D2t)等。区域内海西期岩浆活动频繁,发育各种类型岩浆岩和侵入岩,在哈巴河地区发育有哈巴河岩体(矿区位于其内),岩浆活动主要为火山喷发,伴有岩浆侵入,与此同时形成火山机构,控制火山晚期热液矿床的形成;花岗岩体侵入于韧性剪切带旁侧,使韧性剪切带构造复杂化,形成较为开阔的导矿和容矿构造,使金矿化集中分布于岩体附近的韧性剪切带中或更次一级的构造中[3]

   本区域在漫长的地质构造发展史中,经历了复杂的构造演化,褶皱和断裂等构造形迹十分发育,且不同期次的构造活动相互作用,形成复杂的构造网络,不同构造分区内的构造各有特色,但总的特点是:区域构造线(区域褶皱、大断裂和侵入体总体展布方向等)展布方向基本一致,呈北西—北西西向。较大规模断裂有玛尔卡库里断裂、哈巴河断裂及阿希勒断裂[4](图1)。

17图1 新疆阿希勒金矿区区域构造示意图

Fig.1  Regional structure sketch map of Axile gold mining area in Xinjiang

1、上古生代侵入岩;2、微受变动的第三纪地层;3、未受变动的第四系地层;4、实测断层;

5、推测断层;6、破碎片理化带;7、背斜轴、向斜轴;8、推断背斜轴、向斜轴;9、褶皱编号;10、断裂编号;11、勘查区位置

自八十年代以来,哈巴河县境内在金、铜多金属矿寻找方面取得了突破性进展,相继发现了阿舍勒大型铜多金属矿床[5],萨尔朔克中型铜多金属矿床[6]、多拉纳萨依大型金矿[7]、托库孜巴依大型金矿、阿希勒中型金矿、金坝小型金矿、恰奔布拉克小型金矿等。

1.2区域地球化学场

据1:20万化探资料表明,该区金元素呈低背景值分布,异常下限为1.2×10-9,大于或等于4×10-9的异常有10个。异常最大值为9.6×10-9,一般为2-6×10-9,异常多呈圆—椭圆形,按长轴延伸方向大致可分为两组,一组为北西向,另一组为北西西向。通过对异常进行检查评价,证实西北部异常是由多拉纳萨依金矿引起,东南部异常是由托库孜巴依金矿及阿希勒金矿引起。矿区位于Ht6异常内,其异常最大值4×10-9,平均值2.80×10-9,衬度2.33, NAP值18.66,异常面积8平方千米(表1),显示该区找矿潜力较大。

1区域金元素化探异常特征及评序表

Tab.1 Regional gold element geochemical exploration anomaly characteristics and evaluation sequence table

异  常  编  号

面  积

平 均 值

极 大 值

标 准 离 差

衬  度

NAP  值

浓 度 分 带

矿  产  特  征

S

Km2

序数

ppb

序数

Max

ppb

序数

σppb

序数

X/T

序数

SX/T

序数

带  数

序数

Ht6

8.0

6

2.800

6

4

7

1.233

6

2.333

6

18.664

7

外、中、内

1

阿希勒金矿

备注

金异常面积是以2×10-9为边界

1.3区域地球物理场

工作区位于北西-南东走向分布的高磁异常的东南端部及磁异常的梯度带上。磁异常零值线西南为正磁异常,异常梯度变化大;零值线北东为负磁异常,异常梯度变化相对平缓。

重力场总体为北西-南东向分布,重力场西高东低。工作区位于由西向东逐渐降低的重力负异常梯度带上,重力梯度呈均匀的等距分布。区域重、磁异常特征反映一致,表明本区总体构造呈北西-南东向分布。工作区位于区域重、磁异常的梯度带上。

2、矿地质特征

矿区因岩浆活动强烈造成地层缺失,仅在山间洼地及小河沟中沉积有第四系的粘土、砂和砂砾层、厚度一般为0.5-5米,主要分布于阿希勒断裂附近及矿区的南部。普遍含有砂金。

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图2 新疆阿希勒金矿区地质简图

Fig.2  Geological sketch map of Axile gold mining area in Xinjiang

矿区内构造异常发育,构造线呈北西—南东向展布,具多期活动性的阿希勒断裂北西向斜穿勘查区,其规模大,影响和控制着勘查区的构造格局和金成矿作用。与其相配套,北西或北西西向次级断裂亦极为发育,控制着区内金矿化的分布,个别其本身又是容矿构造。同时,发育更次一级断裂,规模较小,方向各异,以北东向、近东西向为主,次为北西—北西西向。这些更次级的断裂构造多为容矿构造,其中普遍具有强烈蚀变及金矿化,形成含金构造蚀变带。另外,岩体中节理构造较为发育,局部地段节理密集分布,形成节理—劈理密集带。

工作区岩浆岩分布广泛,主要为华力西中晚期侵入的中-基-酸性岩体,与成矿有关的主要围岩为斜长花岗岩和石英闪长岩,呈岩基、岩株状大面积产出,总体呈北西—南东向延伸,

与区域构造线一致,为哈巴河复式岩体的一部分。另外,区内各类脉岩亦广泛发育。

工作区共发现规模较大的含金构造蚀变带13条(图2),蚀变带产于华力西期中酸性

岩体中,围岩主要为中细粒石英闪长岩,其次为斜长花岗岩。构造蚀变带受阿希勒断裂(F1)及其北西或北西西向次级断裂的控制,走向以北西向为主,个别为北东向,长度几十米至数百米。总体来看北西向构造带规模较大,但含矿性一般,北东向构造带规模较小,但含矿性较好。目前在各构造蚀变带中圈定矿体5条,其中分布于工作区北西部的33-1、34-1、36-1号矿体相对较集中(图3),且33-1号矿体为工作区规模最大的矿体,单矿体金资源量已突2千图

图3 新疆阿希勒金矿区33、34、36号含金构造蚀变带地质简图

Fig.3 Geological sketch map of No. 33,34,36 gold-bearing structural alteration zone in axile gold deposit, Xinjiang

破10吨,占工作区总资源量的90.9%。矿体地表出露长度约380m,目前控制矿体倾向延深1180m,具有向北东侧伏的规律(图4)。矿体单工程厚度一般多为1.00m~3.90m,最小厚度0.34m,最大厚度16.14m,平均厚度4.80m。矿化为星点状、细脉状、团块状、浸染状黄铁矿化等。矿体单工程Au品位1.28~38.74g/t,平均品位4.92g/t。矿体总体北东向展布,沿走向边界较平直,沿倾向呈舒缓波状,局部有膨大狭缩、分支复合、尖灭再现等特征。产状在120°~155°∠70°~82°,总体产状为145°∠72°。34、36号蚀变带中的34-1、36-1号矿体与33-1号矿体呈平行排列,间距20-160米不等,其中34-1号矿体倾向与33-1、36-1号矿体的倾向相反,为33-1号矿体的支脉。其它矿体分布于工作区东部或南部,其规模较小、分布零散。

联合剖面图

4新疆阿希勒金矿区33号含金蚀变带联合剖面示意图

Fig.4 Sketch of the joint section of No. 33 gold-bearing alteration zone in axile gold mining area, Xinjiang

矿体含矿岩石主要为黄铁矿化石英脉,大约占整个矿体的80%左右,其次为蚀变岩。黄铁矿化石英脉多分布于矿体中心部位,蚀变岩分布于石英脉两侧,矿体顶、底板围岩为蚀变斜长花岗岩或蚀变石英闪长岩。矿石结构有半自形-自形粒状结构、交代环边结构、假晶结构、交代残留结构等。矿石常见构造主要有浸染状构造、细脉状构造、星点状构造、团块状构造等(图5)。矿石中金属矿物主要为黄铁矿,其次有黄铜矿及少量方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿等,非金属矿物主要为石英,其次绢云母、白云母等。

围岩蚀变主要为褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、绢云母化、高岭土化等。围岩蚀变的空间展布特征为黄铁矿化与硅化产于矿体之中,且与矿化有密切的关系。绿泥石化与绢云母化则多产于矿体的顶底板,且绿泥石化稍晚于绢云母化。围岩蚀变强度与韧性剪切变形变质强度关系密切,变形变质较强的部位,蚀变往往也较强,金矿(化)体往往产于这种蚀变带内。

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5阿希勒金矿区矿石特征

(a)团块状矿石(b)星点状矿石(c)染状矿石(d)细脉状矿石

Fig.5  Ore characteristics of axile gold deposit

aLumpy ore;b)Star Dotsore(c)disseminated ore(d)Veinlikeore

3、矿区地球物理和地球化学异常特征

3.1 矿区物探异常特征

以33号脉群为例,33号脉群中梯激电异常显示异常带呈北东走向条带状展布(图6),与地表含金构造蚀变带对应较好,其中DH2、DH3对应33号含金构造蚀变带,DH4对应34、36号含金构造蚀变带。从电阻率、充电率平面剖面图上(图6),可以看出各剖面异常特征明显,表现为低阻、高激化、多峰值的特征。激电异常与地表矿化蚀变带相对应,经钻探验证,异常对应部位见到矿体或矿化体,证实物探激电异常为矿致异常。

3.2 矿区地球化学异常

(1)33号脉群原生晕横向分带

33矿脉在48、52号勘探线上的元素横向分带情况如图7所示。原生晕分布特征:当前缘元素(如Hg)与矿体元素均呈现较强的正异常,同时尾部元素(如Co)出现较强的负异常时,矿体向深部稳定延伸,如52号勘探线所示;当前缘元素(如Hg)异常强度较小,矿体元素均现较强的正异常,同时尾部元素(如Co)出现一定的负异常时,矿体向深部具一定深度延伸,但深度小于上述第一种情况,如48号勘探线所示。

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图7  阿希勒金矿区33号脉群48、52号勘查线元素横向分带图

Fig.7  Transverse zoning of elements in exploration line 48 and 52 of vein group 33 in Axile Gold Mine

(2)33号脉群组合异常特征

矿区1:10000岩屑测量成果显示Au、Ag、Cu、As、Hg、Mo、Bi等元素富集明显,异常呈北东-南西向带状分布。该异常是已Au为主的多元素综合异常,三级浓度分带清晰(图8),具多个浓集中心,各元素套合姣好。其中Au峰值300×10-9、Ag峰值3093×10-9。异常在位置上与含矿断裂构造破碎蚀变带基本吻合。

2千图

8新疆阿希勒金矿区33号脉群地球化学异常略图

Fig.8 A sketch of geochemistry anomaly of vein group No. 33 in Axile Gold Mine, Xinjiang

4、矿床成因及找矿模型

4.1矿床成因

阿希勒金矿受阿希勒断裂的更次一级断裂构造带控制,矿体分布于哈巴河杂岩体的小型断裂构造带中。与成矿有关的围岩蚀变主要为褐铁矿化、黄铁矿化、硅化,其次为绢云母化、高岭土化等。矿化类型为星点状、团块状、浸染状、细脉状等。成矿元素主要为Au、Ag。这些特征表明,阿希勒金矿床是岩浆期后热液脉状矿床。

4.2找矿模型

根据阿希勒金矿床的地质、地球物理、地球化学找矿工作获得的找矿成果,总结出如下综合找矿模型:

2新疆阿希勒金矿区地质地球物理地球化学找矿模型

Tab.2Geological-geophysics-geochemistry prospecting model of axile gold deposit, Xinjiang

标  志  分  类

信        息        显        示

构  造

矿床位于阿希勒断裂次一级北东向断裂破碎带中

岩浆岩

以闪长岩、斜长花岗岩等杂岩体为主

围岩蚀变

黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、绿泥石化等

矿  化

石英脉、蚀变带、破碎带、蚀变闪长脉

地球物理

探测目标物

破碎蚀变带、黄铁矿化蚀变带

目标物的物理性质

无磁性、低电阻率、较高极化率

物探异常

高极化率、低电阻率异常带

地球化学

区域水系沉积物测量

水系沉积物Au元素为主的地球化学异常(n·102)×10-9

矿化地球化学

1:10000土壤测量或岩石测量Au元素化探异常,并有一定的浓集中心,有一定的异常梯度存在(n·102-n·103)×10-9

5、优化组合找矿方法

(1)针对1:20万化探异常主要成矿元素异常浓集中心进行实地踏勘,寻找地表矿化蚀变带,确定矿化类型、强度及范围。以地表含金蚀变带为目标开展1:1万岩屑地球化学测量,测得Au-Ag-Cu-Hg-As-Mo综合异常,进一步揭示矿化蚀变带地球化学特征。

(2)以地表构造破碎蚀变带为重点,开展1:1万专项地质填图,确定构造破碎蚀变带的形态、规模、产状及其与地层、岩体和构造的相互关系,查明赋矿岩石类型,结合1:2000地质测量利用槽探对构造蚀变带进行系统揭露,详细查明地表矿体及矿化体的数量、形态、规模、品位变化等特征。

(3)以地表构造蚀变带为工作对象,开展地表物探电法剖面测量,圈定物探激电异常(η≥1.3%),并结合化探、地质填图、工程施工等成果对物探异常进行优选,对52线激电异常进行深部验证,取得了较好的找矿效果,表明激电异常与矿(化)体范围和规模对应较好,尤其是密集激电异常是深部硫化物富集部位的直接反映。

6、结论

(1)阿希勒金矿床位于阿勒泰多金属成矿带,赋存于哈巴河杂岩体中的构造断裂带中,矿体矿石已石英脉型为主,局部伴有蚀变岩型矿石,矿石呈星点状、细脉状、团块状、浸染状,矿床类型主要为岩浆期后热液矿床。

(2)利用地质填图详细圈定地表矿化蚀变带,结合地表探槽工程圈定矿体、矿化体,在此基础上开展物探电法测量工作,研究物探异常与矿化蚀变带的对应关系,进而指导钻探工作部署,这是最有效的找矿技术方法组合。

(3)通过对矿区一带的矿化蚀变带、矿(化)体特征及1:20万、1:1万化探异常与矿(化)体的对应关系、矿(化)体物探异常特征等综合信息研究,建立矿床地质-地球物理-地球化学找矿模式,总结了找矿方向,对矿区进一步勘查工作的开展提供了依据。

致谢:本文成稿期间审稿专家及责任编辑为完善本文提出了宝贵的意见和建议,在此表示衷心的感谢。

注释

①1986年—1988年,江西物化探大队开展哈巴河幅1:20万水系沉积物测量;中华人民共和国地质说明书,哈巴河幅,1966,新疆维吾尔自治区地质局;

②测试单位:新疆有色地质局706地质队检测中心。

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