新疆扎格依库都克金矿地球化学特征及地质意义

总结该矿床的地球化学特征，探讨成矿物质来源，为下一步找矿提供依据。

1  地质概况

扎格依库都克金矿位于哈萨克斯坦-准噶尔板块北缘、额尔齐斯构造带南部[1]。区域上已发现萨尔布拉克金矿、乔夏哈拉铜金矿、老山口金矿等金矿床，为中国西北部重要的金矿化集中区[2-7]。区内出露地层有中泥盆统北塔山组、下石炭统黑山头组、下石炭统姜巴斯套组、上石炭统喀喇额尔齐斯组、上白垩统红砾山组、上白垩统乌伦古河组及第四系。区内地质构造复杂，构造运动强烈，形成复杂的构造变形形迹，断裂、褶皱构造发育，断裂以NW向为主，NE向为辅，后者往往切穿前者，NW向断裂早期多以韧性变形为主，后叠加脆性变形;NE向断裂多为晚期脆-韧性左行平移断裂。扎格依库都克金矿就受晚期NE向断裂控制。

2  金矿地质特征

矿区内主要出露下石炭统黑山头组偏海相火山熔岩、火山碎屑沉积岩，金矿体赋存于该组中。侵入岩以辉绿岩为主，岩体位于矿区东北部，呈不规则状。辉绿岩侵位于黑山头组第二岩性段含角砾玄武岩及安山质凝灰岩中，岩体与围岩接触界限不规整，围岩角岩化，总体出露面积约0.1 km2。

矿区内共圈出3处含金构造破碎蚀变带（图1），其中Ⅰ号蚀变带总体走向45°～50°，破碎蚀变带长约400 m，带内石英脉发育，多见硅化、绢云母化及星点状褐铁矿化、黄铁矿化，局部见方解石细脉。Ⅱ号蚀变带总体走向45°，破碎蚀变带长约380 m，中部宽140 m，带内石英脉发育，碳酸盐化、褐铁矿化强烈。Ⅲ号蚀变带总体走向130°，破碎蚀变带长约    1 100 m，中部70～100 m，带内石英脉发育，碳酸盐化、褐铁矿化强烈。

上述3个蚀变带内共圈出18处金矿（化）体，其中Au1、Au2矿体规模较大、品位较高，金矿体严格受区内NE向构造控制，呈雁列式分布。Au1矿体，长250 m，厚度0.52～3.15 m，平均品位14.59×10-6，最高品位97.33×10-6，Au2矿体，长130 m，厚度0.5～3.73 m，平均品位13.15×10-6，最高品位126.33×10-6。

区内主要矿化蚀变有硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化等。一般矿体两侧岩石变形越强，蚀变越强烈，矿体两侧硅化、绢云母化强烈。绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化在蚀变带中较普遍，而硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化一般分布于矿体两侧的矿化带内，与金矿化关系密切。

矿石中主要金属矿物为自然金、黄铁矿、毒砂等，脉石矿物主要为石英、高岭土、绿泥石等;矿石结构包括自形-半自形晶结构、它形晶粒状结构、交代残余结构、包晶结构。矿石构造有浸染状构造、细脉-浸染状构造、脉状-网脉状构造、蜂窝状构造。金的赋存状态以裂隙金、粒间金为主，少量包裹金，常赋存于石英、黄铁矿、褐铁矿微细裂隙中或嵌布于金属硫化物、碳酸盐矿物晶粒间。

3  原生晕特征

通过对00线钻孔ZK0001、ZK003孔采取样品测试，其有关元素含量见表1。所采样品中金含量不高，最高仅203×10-9（该段金品位4.98×10-6），矿（化）体中除Au外，As，Sb，Bi，W等含量也较高，最高分别为332.2×10-6、1.11×10-6、0.09×10-6、3.07×10-6，而且上述元素含量高的部位，Au含量也高。

元素相關性分析表明，Au和As，Sb，Bi，W之间的相关系数均大于0.45，其中Au与W的相关系数高达0.87。这一特征表明上述元素在活化、运移、沉淀、成矿过程中有内在联系，说明它们在成岩、成矿过程中密切相关，上述与金密切相关的元素可直接指示金矿（化）部位。同样，Au与Cr，Co，Ni之间的相关系数分别为-0.21、-0.32及-0.22，说明区内金的成矿作用于基性侵入岩关系不大。

元素R型聚类分析表明（图2），在相关系数0.49处，元素被分为Au-As-Sb-Bi-W-Sn，Ag-Cu，Pb-Zn，Mo，Cr-Co-Ni 5类，除第一类外的其他元素中，除Pb与Sn的相关系数0.459为弱相关外，各类元素之间的相关性不大，说明金在成矿过程中与As，Sb，Bi，W，Sn等关系密切。

4  微量、稀土元素地球化学特征

针对该矿床微量元素地球化学特征研究，本次选取了4件赋矿的安山岩样品，其中两件样品硅质细脉发育，黄铁矿和毒砂含量较高。样品测试均由澳实矿物实验室（广州）完成，均采用M61-MS81方法测试。

由表2可见，矿区安山岩ΣREE为64.28×10-6～219.03×10-6，较低[9]。ΣLREE/ΣHREE为1.58～4.88，（La/Yb）N为5.38～14.78，分异不明显。另外，δEu值为0.85～1.11，δCe值为0.83～0.99。稀土元素球粒陨石标准化图解上曲线呈轻微右倾（图3右），轻稀土元素（LREE）相对富集，重稀土元素（HREE）相对亏损且内部无分异，轻、重稀土元素分异不明显。

在球粒隕石标准化的微量元素蛛网上（图3），大离子亲石元素K，Ba，Rb等富集，可能代表陆壳和火山弧的特征，Sr元素略亏损可能显示了陆壳特征;Nb，Ta，Ti等部分高场强元素的亏损显示了大陆下地壳或上地幔特征[8]。Nb/Ta值为19.63～26.00，处于大陆地壳Nb /Ta 值11与地幔平均值60之间。

5  讨论

5.1  火山岩成因

王京彬等认为新疆北部在晚泥盆世末—早石炭世初发生主碰撞事件[12]，洋壳基本消失。其后在早石炭世发生伸展运动，伸展产生的裂陷槽系统，主要发育在深断裂或缝合带（额尔齐斯缝合带）附近，海陆过渡相环境，火山岩以橄榄玄武岩-玄武岩-玄武粗安岩（黑山头组）组合为主，其形成很可能与主碰撞导致的岩石圈板片拆沉、幔源岩浆上涌有关，表明早石炭火山岩主要来源于地幔。

矿区赋矿安山岩Th，Nb，Ta，Ti等元素的亏损显示了大陆下地壳或上地幔特征，Nb/Ta值介于大陆地壳和地幔之间。在岩石中存在少数长石斑晶，较弱的Eu 负或正异常，表明在岩浆演化过程中经历过较弱的结晶分异作用。另外，岩石中Ta，Nb，Ti 相对亏损，Mckenzie认为造成“TNT”负异常的原因为岩浆受到地壳物质的混染或者岩浆源区残留富Nb，Ta，Ti 的矿物（如金红石、钛铁矿等）[12]。因此，结合王京彬等的研究成果，认为扎格依库都克金矿的赋矿安山岩可能源于下地壳或上地幔熔融。

5.2  成岩构造环境

据Bailey提出的判别造山带安山岩图解[11]，矿区安山岩样品投影点主要落在安第斯型（活动大陆边缘）安山岩和VAB（火山弧玄武岩）安山岩区。一件样品落在大陆岛弧区，说明岩浆生成过程中大陆地壳有一定参与（图4）。将矿区赋矿安山岩与Bailey给出的安第斯型安山岩、大陆岛弧型安山岩稀土元素分布模式对比发现，仅TC02号样品与大陆岛弧型安山岩曲线特征较接近，两者轻、重稀土分馏不明显;其他3件样品与安第斯型安山岩接近，轻、重稀土有一定分馏。因此，认为本地区的安山岩是大陆岛弧至大陆边缘构造环境下火山活动的产物。

5.3  成矿物质来源

通过矿区原生晕测量研究发现，一方面Au与As，Sb等上地壳中含量相对较高的元素聚为一类，说明金与它们在成矿物质来源上和成矿作用上密切相关;另外一方面，Au与Bi，W，Sn等高温元素有密切关系，结合本区断层发育特点，说明该矿床可能是深部岩浆热液活动沿断裂上升，萃取围岩中的成矿物质形成的。

6  结论

（1） 扎格依库都克金矿赋矿安山岩是大陆岛弧至大陆边缘构造环境下火山活动的产物，物质来源于下地壳或上地幔熔融。

（2） 矿区原生晕测量成果显示：Au，As，Sb，Bi，W等元素与金矿化关系密切。

（3） 矿床中的金可能是深部岩浆热液活动沿断裂上升，萃取围岩中的成矿物质形成的。

参考文献

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Abstract：Zhageyikuduke gold deposit is located in the Northern margin of Kazaka-Junggar plate and the Southern Erzis tectonic belt.The wall rock alterations are mainly silicification，pyritization，ferritization，sericitization.Primary halo measurement results show that the elements such as Au-As-Sb-Bi-W，which are closely related to gold mineralization.The gold in the deposit may be the deep magmatic hydrothermal activity rising along the fault，extracting ore-forming materials from surrounding rock.The ore-hosting rocks are relatively eiched in large ion lithophile elements （K，Ba，Rb，etc.）and depletion in high field strength elements （Nb，Ta，Ti，etc.）.Light rare earth elements （LREE）are lightly eiched，which is relative to heavy rare earth elements（HREE）.Nb/Ta ratio （19.63～26.00），which suggest that the magma may originate from the melting of the lower crust or the upper mantle，and the material of the upper crust is mixed into the magma， which is the product of volcanic activity in the continental island arc to continental margin tectonic environment.

Key words：Xinjiang;Zhageyikuduke gold deposit;Primary halo;Geochemistry;Tectonic setting

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