第 2 期 张瑞江 : 新疆境内穆龙套型金矿的找矿方向 107 世代 金属矿物主要有黄铁矿 毒砂 少量白钨矿 黄铜矿 黝铜矿 闪锌矿 方铅矿 辉铋矿及自然金 矿石中硫化物总量约 0.5% ~1.5%, 脉石矿物为石英, 有少量钾长石 黑云母 方解石和电气石等 矿石含量一般较低, 金的赋存状态为自然金

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1 第 4 期, 总第 74 期国土资源遥感 No.4, 年 12 月 15 日 REMOTESENSINGFORLAND&RESOURCES Dec.,2007 新疆境内穆龙套型金矿的找矿方向 张瑞江 ( 中国国土资源航空物探遥感中心, 北京 ) 摘要 : 穆龙套型金矿找矿区位于南天山构造带西段东阿赖褶皱带费尔干纳断裂西侧的乌恰县吉根乡一带 该区为萨瓦亚尔顿金矿的南延部分, 出露的地层为泥盆系灰黑色浊积岩系, 碎屑岩系中普遍含碳质, 岩石硅化较强 通过新疆与西侧毗邻国家成矿环境遥感影像的对比解译, 认为境外已知矿床的成矿带经过天山, 可以延伸进入我国新疆境内, 并根据境外已知典型矿床穆龙套金矿和境内萨瓦亚尔顿金矿的矿床地质特征对比, 认为二矿床具有相似性, 可以进行类比找矿 根据解译结果, 确立了 4 个找矿预测区, 在其中的一找矿预测区内发现了 5 条金 铜矿体, 金最高含量达 , 铜最高含量达 15.85%, 并出了新疆境内穆龙套型金矿的找矿标志和在深部进一步找矿的方向 关键词 : 金矿床 ; 穆龙套型 ; 找矿方向中图分类号 :TP79 文献标识码 :A 文章编号 : X(2007) 引言 与新疆西侧毗邻的国家分布有众多的成型金矿床, 少数达到了大 - 超大型规模, 其中最著名的是乌兹别克斯坦共和国境内的穆龙套金矿 新疆某些区域的地质 构造环境与这些矿床基本一致, 但受工作程度和成矿规律研究的制约, 新疆境内金矿的找矿工作一直未有重大突破 萨瓦亚尔顿金矿与吉尔吉斯斯坦共和国隔山相望, 是我国近年来发现的最具影响 成因类型独特, 而且备受关注的大型金矿之一, 其成因类型与穆龙套金矿相类似 新疆第二地 [1] 质大队对矿区进行了详细的地质调查 ; 郑明华等对其成因类型和矿床的其它特征有专门的研究 本文通过不同区域遥感影像的对比解译和找矿预测区野外的实地调查, 提出了萨瓦亚尔顿金矿外围新的找矿区域和找矿方法, 并总结出了新疆境内穆龙套型金矿的找矿标志和找矿方向, 目的是为了实现萨瓦亚尔顿金矿外围找矿的突破 1 典型矿床的地质特征 1.1 穆龙套金矿 该矿床位于乌兹别克斯坦共和国克齐尔库姆沙漠南缘, 矿床的大地构造位置属于南天山构造带, 金矿面积约 40km 2 含矿围岩为含碳质( 粉砂岩和页 岩中有机碳含量达 2% ~7%) 薄层粉砂岩 砂岩及千枚状片岩等互层组成的复理石建造, 属浊流沉积, 总厚达 1100m 变质程度为低绿片岩相, 地层时代尚无定论, 有奥陶 - 志留纪 晚古生代等多种认识, 其上为含化石的石炭系超覆 矿床处于贾布拉克复背斜与穆龙套 - 陶吉兹套断裂的交切部位 矿区内糜棱岩化强烈, 断裂发育, 两条东西向断裂将矿区分为北 中 南 3 块, 并发育多方向的次级断裂 矿区地表有较多闪长玢岩 正长斑岩及煌斑岩等岩脉, 其同位素年龄 244~286Ma 超深钻在地下 4000m 深处发现有华力西期花岗岩, 矿区北 40km 以外有华力西期花岗闪长岩体出露 矿化为含碳碎屑岩中网状石英脉 石英细脉 硫化物细脉及少量较大的含金石英脉 矿化分布于两个层位之间, 具层控特点, 矿区外同层位岩石中还发育有含金较富的浸染状黄铁矿 矿体形态总体上为一巨大的 构造复杂的矿楼, 主干部分近直立, 由缓倾斜 ( 顺层 ) 和陡倾斜 ( 近直立 ) 的两组复杂石英细脉和网脉带交织组成 矿体形态和内部结构十分复杂, 贫富地段交替出现, 脉群交切部位常较富 矿体规模巨大, 延深也深, 近年深钻井在 2397~2904m 深处打到了新的工业矿体, 金含量达 , 银 , 另一个深钻井在 4076m 深处仍见到石英网脉 矿石建造有金 - 石英 金 - 硫化物 金 - 石英 - 硫化物 3 类 石英脉按形成时间从早到晚可分为变质成因石英脉 大石英脉 硫化物石英脉和破碎胶结石英脉等 4 个 收稿日期 : 基金项目 : 新疆周边地区境内外遥感对比解译与成矿预测 ( 中勘院勘任 [1998]25 号 )

2 第 2 期 张瑞江 : 新疆境内穆龙套型金矿的找矿方向 107 世代 金属矿物主要有黄铁矿 毒砂 少量白钨矿 黄铜矿 黝铜矿 闪锌矿 方铅矿 辉铋矿及自然金 矿石中硫化物总量约 0.5% ~1.5%, 脉石矿物为石英, 有少量钾长石 黑云母 方解石和电气石等 矿石含量一般较低, 金的赋存状态为自然金, 主要以极细小的微粒浸染状及极短细脉分布于硫化物中, 在氧化带中, 金的粒度略有增大 矿区地球化学异常为 Au As W Mo Pb Zn 及 Hg 组合异常, 分布不对称 中间为 Au 异常, 伴有 W 和 As 异常 在影像上, 该矿田以半环形构造显示, 展示出隐伏地块特征 通过 ETM 数据融合处理, 黑色含碳岩系以明显的色彩有别于其它地层, 据此标志可圈定含矿岩系的范围 1.2 萨瓦亚尔顿金矿该矿床地处乌恰县西北阿赖山中, 位于南天山构造带西段东阿赖褶皱带费尔干纳大断裂西侧 矿区地层为泥盆系浅变质碎屑岩及碳酸盐岩组成的复理石建造, 具浊流沉积特征 矿区内平行地层走向的南北向断裂 剪切带发育, 含矿围岩为含碳质千枚岩 粉砂岩和砂岩 分东 中 西 3 个矿带, 有矿体多个, 矿化范围长 4.2km, 宽 80~700m, 其中主矿体长 3000m, 宽 6~48m, 向深部延伸较大 围岩蚀变有硅化 黄铁矿化 毒砂化 辉锑矿化 绢云母化及碳酸盐化, 地表有铁帽 矿石类型主要为石英网脉和石英脉, 有金 - 毒砂 - 黄铁矿 - 石英矿石 金 - 黄铁矿 - 辉锑矿石 石英 - 菱铁矿矿石 金 - 硫化物 - 石英 - 菱铁矿矿石及金 - 脆硫锑铅矿 - 石英矿石等矿物组合 矿石为低含量金矿石, 伴生锑 银, 局部锑含量较高 金矿物为银金矿和自然金, 粒度很小 锑矿物主要为辉锑矿和脆硫锑铅矿, 与金伴生或独立成细脉 其它金属矿物有黄铁矿 毒砂 磁黄铁矿 黄铜矿 辉铋矿 自然铋 硫铋铅矿 方铅矿及锡石等 脉石矿物为石英 方解石 菱铁矿和绢云母等 氧化矿物有褐铁矿 臭葱石 黄铁钾钒和自然硫等 矿区地球化学异常为 Au-Sb(As)-Bi-Hg 组合, 异常面积大, 强度高, 组合好, 分带清楚 矿区内规模较大的矿化体, 在卫星图像上以清晰的色调异常显示, 局部发育环形影像和线性影像异常带 萨瓦亚尔顿金矿和穆龙套金矿在大地构造环境和成矿条件 容矿地层及岩性 控矿构造 矿体特征 矿石类型 矿石构造 围岩蚀变 元素组合 同位素组成 成矿过程及成矿时代等方面基本一致, 但在岩浆活动 成矿温度 金的赋存状态及矿物组合等方面存在细微的差异 2 成矿模式对比 穆龙套金矿受南天山构造带控制, 成矿物质主要来自控矿的含碳地层, 成矿热液主要来自大气降水, 矿化受构造剪切带 断裂破碎带控制, 成矿过程复杂, 具有多阶段成矿的特点, 属低温热液型矿床类型 萨瓦亚尔顿金矿成矿模式与穆龙套金矿基本相似, 但矿区内岩浆活动相对较弱 根据成矿模式的对比, 二者可进行对比找矿 3 找矿方向的确立 确立的找矿区位于乌恰县吉根乡一带, 大地构造位置上属塔里木板块北缘活动带的东阿赖古生代陆缘盆地 地理坐标 : 西起国境线, 东至 ; 南起 39 30, 北至国境线 3.1 找矿区的地质要素区域出露的地层为中元古界 志留系 泥盆系 石炭系及少量中 新生界 前中生界组成一系列褶皱, 断裂发育 华力西末期造山运动使该地区隆升, 发生由 NW 向 SE 逆冲推覆和走滑变形, 形成了一系列次级韧性剪切带 在野外可见大量细砂岩 碳质板岩透镜体存在于碳质千枚岩中 从透镜体形态分析, 剪切方向为由南向北的走滑剪切, 区域总体构造线 NNE 向 中生代至第四纪, 整个南天山多次隆起和由北向南推覆, 志留系沿阿热克托如克断裂不仅逆掩在上古生界之上, 也逆掩在侏罗 白垩系之上 该区地表岩浆活动微弱, 未见侵入岩体 在碳质绢云千枚岩中可见大量碳酸盐化石英脉, 呈乳白色, 为成矿期后石英脉, 多沿层理 裂隙分布 区内断裂构造十分发育, 主要有 2 条走向 NNE-NE 的区域性大断裂 : 一条为阿热克托如克断裂, 走向 NE, 倾向 NWW, 倾角 50 以上, 长约 70km, 破碎带宽 50~600m; 另一条为依尔克什坦断裂, 走向 NNE, 倾向 NWW, 倾角 70, 长约 45km, 破碎带宽 20 ~120m, 破碎带内发育有多期构造透镜体 碎裂岩 糜棱岩, 常见石英细脉 方解石脉充填, 显示出多次压扭和张扭性应力特征 3.2 找矿模式与遥感找矿标志 找矿模式 (1) 找矿区处于陆缘深海相环境, 沉积了一套深海浊流沉积的含碳类复理石碎屑岩建造, 这套建造分布于整个成矿区域 ; (2) 泥盆系浅变质含碳细碎屑岩为区内的矿源层, 也是赋矿层位 ;

3 108 国土资源遥感 2007 年 (3) 在具有新元古界基底 ( 初始矿源层 ) 的地区, 对成矿更为有利 ; (4) 低绿片岩相的区域变质作用对金元素的活化 迁移起了重要作用 ; (5) 阿热克托如克断裂 依尔克什坦断裂所夹持的中间地块为区内的找矿区域 ; (6) 区内的韧性剪切构造对成矿起了决定性的作用, 不仅起到了导矿的作用, 而且还起到了容矿的作用 尤其是在脆 韧性多期转换的地带对成矿最为有利, 是找矿的重点部位 ; (7) 层间断裂破碎带 层间韧性剪切带是矿液上升的通道和成矿的场所 遥感找矿标志根据对模拟真彩色合成 ETM 图像的解译, 遥感技术对下列找矿标志的解译具有独到的作用 (1) 控矿地层 含碳控矿地层在遥感图像上呈灰黑间白色调, 条带状影纹, 灰黑色调由含碳的泥盆系地层引起, 白色调由地层中浅色的石英脉和酸性岩脉引起 (2) 控矿构造 控矿的韧性剪切带构造发育于黑色含碳岩系中, 总体呈灰黑色调, 条带状影纹, 呈断续的线性影像 ; 环形构造呈环状山脊或水系影像 (3) 控矿岩体 萨瓦亚尔顿地区地表无明显的岩体出露, 但环形构造可能与隐伏岩体有关, 因此, 可根据环形构造预测深部的隐伏岩体, 间接确定控矿岩体 (4) 控矿岩脉 控矿岩脉主要为酸性的花岗岩脉, 呈褐红色调, 透镜状或断续线性影像 (5) 石英脉 区内石英脉与金和铜矿化关系密切, 是主成矿阶段, 石英脉可作为主要的找矿标志, 同时也是韧性剪切带构造的重要指示标志 呈白色调, 透镜状或断续线性影像 ; 在韧性剪切带构造内呈蠕虫状影纹 (6) 蚀变带 区内的蚀变类型主要为褐铁矿化, 呈褐黄色调, 不连续的带状或块状影纹 4 野外调查 根据卫星影像的解译结果, 对重点区的吉根 五瓦一带的 4 个地区进行了野外调查 4.1 五瓦地区出露的地层有泥盆系巨厚层碳酸盐岩 夹碳质板岩 碳质细砂岩和碳质绢云千枚岩, 总体为 NNE -SSW 走向, 倾向 NW 向 中生界红色砂岩 页岩及砾岩主要分布在其北侧, 未见侵入岩出露 含碳岩系出露宽达 2km, 延伸近 10km, 规模较大 五瓦为一已知黄铁矿点, 产于碳酸盐岩夹碳质板岩 碳质细砂岩 碳质绢云千枚岩及碳质片岩中, 矿体受破碎带裂隙控制, 以充填方式产出 围岩为硅化灰岩, 含稀疏浸染状黄铁矿 含金地质体为方解石黄铁矿脉, 矿体呈囊状 透镜状或脉状 矿体规模不等, 长数 10m 至 150m 左右, 宽几 m 至十几 m 地表多见氧化矿, 取样分析金含量 氧化矿石矿物成分主要为石膏 自然硫 黄铁钾矾 孔雀石 明矾石 胆矾 毒砂及铁的氧化物 原生矿石构造以块状为主, 结构为细 - 粗粒半自形 它形结构 金含量最高达 矿物成分主要为黄铁矿和方解石, 其它金属矿物有辉铜矿 斑铜矿 蓝铜矿 黄铜矿和毒砂, 非金属矿物有石英 重晶石及自然硫等 4.2 吉根地区位于乌恰县吉根乡以北 5km 一带 地理坐标为东经 74 ~74 07, 北纬 ~39 55 之间 该区为萨瓦亚尔顿金矿的南延部分 出露的地层为泥盆系灰黑色灰岩 结晶灰岩 碳质灰岩 细砂岩 碳质板岩 碳质细砂岩 碳质千枚岩及大理岩等, 岩石硅化较强 断裂构造以 NNE 向为主, 与地层走向基本一致 发育一处环形构造, 直径约 10km, 以环套环的组合形式出露 环内出露的岩性为碳质千枚岩 碳质细砂岩及碳质板岩, 并发育近南北向剪切带 碳质千枚岩中碳酸盐化石英脉极为发育 未见岩浆侵入 根据野外验证结果, 在灰黑色碳酸盐岩间的浅色带地层 ( 碳质千枚岩 碳质板岩 ) 内发现了 5 条金 铜矿体, 分析结果见表 1 成矿区总体为一复背斜构造 铜 金矿化与热液成矿作用有关, 与石英脉关系密切 第 1 条矿化体 地理位置为东经 , 北纬 矿化发育于碳质千枚岩 碳质片岩中, 地层呈薄层状, 走向北北东 北东, 倾向西 矿化体可控宽度约 7m 金最高含量 , 铜最高含量 15.85% 第 2 条矿化体 地理位置为东经 , 北纬 矿化发育于碳质千枚岩中, 呈透镜状, 走向北北东 北东, 倾向东 矿化体可控宽度约 7m, 矿带内有 3 条含金铁帽体, 宽度分别为 0.7m 0.5m 和 0.3m 金最高含量 , 铜最高含量 10.21% 第 3 条矿化体 地理位置为东经 , 北纬 矿化发育于碳质千枚岩中, 呈薄层状, 走向北北东 北东, 倾向东 矿化体可控宽度约 6m, 下未见底 铜矿化有 2 种类型 : 一为石英脉型, 脉宽 0.5~8cm 不等, 多横切地层走向 ; 另一种

4 第 2 期 张瑞江 : 新疆境内穆龙套型金矿的找矿方向 表 1 吉根地区样口分析结果 样品编号 岩性 Au/ 10-6 Cu/% Ag/ 10-6 矿体编号 D2H2 孔雀石化碳质千枚岩 2.54 D2H3 孔雀石化碳质千枚岩 2.15 D2H4 紫红色板岩 ( 铁帽 ) 0.16 D2H6 褐黄色板岩 ( 铁帽 ) 第 1 条 D2H7 孔雀石化石英脉 矿体 D2H5-1 褐黄色板岩 ( 铁帽 ) D2H5-2 褐黄色板岩 ( 铁帽 ) D2H3-1 网脉状铜矿石 D3H1 硅化碳质板岩 D3H2 含铜蓝 孔雀石矿石 D3H3 褐黄色板岩 ( 铁帽 ) D3H4 孔雀石化褐黄色千枚岩 第 2 条 D3H5 孔雀石化碳质千枚岩 1.76 矿体 D3H6 褐黄色千枚岩 D3H4-1 孔雀石化碳质千枚岩 7.79 D3H7 铁帽 D4H1 孔雀石化石英脉 1.26 第 3 条 D4H2 孔雀石化碳质千枚岩 矿体 D5H1 孔雀石化石英脉 0.24 D5H2 孔雀石化碳质千枚岩 D5H3 碳质千枚岩 3.81 第 4 条矿体 D8H3 褐黄色碳质千枚岩 0.13 D8H4 孔雀石化硅化碳质板岩 1.67 D8H5 褐黄色硅化碳质板岩 D8H6 角砾状 蜂窝状岩石 1.44 D8H7 孔雀石化硅化碳质板岩 6.67 D8H8 硬铁帽 第 5 条 D8H9 软铁帽 矿体 D8H10 含铜蓝碳质千枚岩 8.76 D8H11 孔雀石化碳质千枚岩 0.54 D8H13 孔雀石化碳质千枚岩 2.26 D9H1 孔雀石化碳质灰岩 1.12 D9H2 褐铁矿化灰岩 D9H3 角砾灰岩 :Au 小于 和 Cu 小于 0.2% 的样品未予列值 为顺碳质千枚岩, 层理发育 金最高含量 , 铜最高含量 5.87% 第 4 条矿化体 地理位置为东经 , 北纬 矿化发育于碳质千枚岩 碳质板岩中, 含铜石英脉较发育 矿化体可控宽度约 20m 金最高含量 , 铜最高含量 5.14% 第 5 条矿化体 地理位置为东经 , 北 纬 矿化发育于碳质千枚岩中, 呈薄层状, 倾向西 铜矿体可控宽度约 20~50m, 矿带内有 3 条含金铁帽体, 宽度分别为 0.8m 1m 及 0.4m 金最高含量 , 铜最高含量 8.76% 4.3 库鲁姆杜山口地区位于中 - 吉国境线的库鲁姆杜山口一带, 地理位置为东经 ~74 15, 北纬 ~40 08 之

5 110 国土资源遥感 2007 年 间 该区位于萨瓦亚尔顿金矿的西侧, 其影像特征与萨瓦亚尔顿金矿完全一致 出露的地层为泥盆系碳质细砂岩 粉砂岩 碳质板岩 大理岩 碳质灰岩及岩屑晶屑凝灰岩等 发育硅化 黄铁矿化和铜矿化 断裂以北东向为主, 产状近于直立, 未见岩浆侵入 褐铁矿化粉砂岩中金含量最高为 , 硅化碳质板岩中金含量最高为 , 强挤压含浸染状黄铁矿碳质板岩中金含量最高为 恰特多克地区该区为萨瓦亚尔顿金矿的南延部分 根据遥感影像分析, 区内岩石破碎强烈, 南北向断裂带发育, 具有剪切带的特性, 因此, 预测具有找矿前景 5 结论 找矿区与境外穆龙套金矿 萨瓦亚尔顿金矿同处于一条成矿带, 其成矿环境 岩性及构造条件也十分相似, 具有寻找同类矿床的条件 目前, 该地区工作程度相对较低, 对成矿规律研究还有待深化, 在一定程度上制约了找矿工作的深入开展 根据野外调 查结果, 结合遥感影像的对比解译, 该地区含碳碎屑岩系出露的规模很大, 出露宽度可达 5km 以上, 延伸可达 20km 以上, 具有找矿前景的区域大 从地貌特征上分析, 穆龙套金矿处于强烈剥蚀 夷平区, 矿区内前中生代地层剥蚀很强烈, 导致矿体埋深较浅 而吉根地区处于隆升时期, 抬升大于剥蚀 因此, 这一地区矿体埋深较深, 即金矿体位于深部, 在地表尚未出露或刚刚出露, 找矿方向应在深部 从野外观察的现象分析, 地表以脆性构造变形为主, 推测深部应为韧性变形, 而取样仅限于地表, 对深部矿化情况也不了解 与境外同类矿床相比, 应注意深部的找矿工作, 建议采用地球物理和地球化学方法开展深部找矿 参考文献 [1] 郑明华, 等. 我国首例穆龙套型金矿 萨瓦亚尔顿金矿床的同位素地球化学特征 [A]. 何国琦, 等. 中国新疆天山地质与矿产论文集 [C]. 北京 : 地质出版社,2004. [2] 赵福岳, 等. 新疆周边地区境内外遥感对比解译与成矿预测研究,[EB/OL].htp:// THEPROSPECTING OBJECTIVESFORMURUNTAUTYPE GOLDDEPOSITSINXINJIANG PROVINCE ZHANGRui-jiang (ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China) Abstract:TheidentifiedprospectingregionofMuruntautypegolddepositsislocatedinJigenDistrict,Wuqia County,Xinjiangprovince,lyingintheSouthTianshanMountainstectonicbeltwhichisthesouthernextensionof thesawaya erdungolddeposit.itsoutcroppingrockisdevoniangrayishblackcharcoal-bearingturbidite.based onacomparativeinterpretationofremotesensingimagesformetalogenicenvironmentsofxinjianganditswestneigh boringcountries, itisconsidered thattheknown metalogenicbeltsin Xinjiangstretch alongthetianshan Mountains.AcomparisonofthegeologicalfeaturesbetweentheMuruntaugolddepositandtheSawaya erdungold depositshowsthatthetwodepositsarequitesimilartoeachother,andhencetheprospectingworkcanbedonein similarways.accordingtotheresultsofinterpretationoftheremotesensingimage,fourprognosticareaswereiden tifiedinjigendistrict,andfivegoldandcopperorebodieswerediscoveredinoneoftheseareas.themaximum goldcontentreaches ,andthemaximumcoppercontentreaches15.85%.Thispaperalsosummarizesthe prospectingcriteriaformuruntautypegolddepositsinxinjiang,andthemethodforprospectingworkatdepths. Keywords:Golddeposit;Muruntautype;Prospectingobjective 作者简介 : 张瑞江 (1966-), 男, 高级工程师, 主要从事遥感地质研究 ( 责任编辑 : 李瑜 )

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