新疆哈巴河萨尔朔克多金属矿地质特征及成矿模式研究

萨尔朔克多金属矿位于新疆哈巴河县1°方位、直距30km的萨尔朔克一带,行政区划隶属哈巴河县管辖,南西距阿舍勒铜锌矿床6km。本文在对该矿成矿地质特征进行详细分析研究的基础上,阐述分析该矿矿床成因及成矿模式,能对区内同类型矿床的找矿工作提供一些借鉴与参考。

新理论、新技术在萨尔朔克矿区找矿实践中的应用

为实现矿床深边部找矿突破,新疆地矿局第二区调大队协同中国地质科学院孟贵祥团队应用成矿系列与成矿系统理论、矿床尺度三维地质建模、岩石地球化学调查、数字填图和数字工程编录等地质勘查新理论、新技术和新方法,针对萨尔朔克矿区开展了较为深入的综合研究。2018—2022年该项综合研究取得的成果,并探讨了地质勘查新理论、新技术方法推广应用中存在的一些问题、难点和建议。认为地质勘查新理论、新技术在萨尔朔克矿区找矿实践应用中取得了较好的效果:(1)通过成矿系列与成矿系统研究,认为萨尔朔克金多金属矿床与阿舍勒铜矿床处同一成矿系统,是同一成矿系统不同位置成矿结果的反映。(2)通过三维地质建模,查明了萨尔朔克矿区地质体空间分布形态及分布规律,构建了萨尔朔克矿区矿床尺度三维地质模型和成矿预测模型,定位预测了深边部找矿有利靶区,发现多金属矿体、矿化体及储矿空间(矿囊)的分布特征与火山通道成矿机制推论相吻合。(3)通过矿区及周边岩石地球化学调查,揭示阿舍勒矿集区泥盆纪中-酸性岩浆岩的总体演化趋势及与VMS型多金属矿床成矿作用的内在联系;发现铅锌、铜、金多金属成矿作用与该岩浆演化末期钾交代作用密切相关,赋矿酸性岩浆岩具特殊的、可识别的岩石化学特征(低Ca,低Al,低全碱,高K,高Si,高K_(2)O/Na_(2)O比值),构建了矿集区VMS型多金属矿床的岩石地球化学找矿标志。(4)通过数字化填图和数字化工程编录大幅提升了工作效率、质量和综合研究深度,减少了工作强度和周期,节约了勘查成本。总体而言,研究成果有助于在矿床深边部实现找矿突破,促进找矿勘查综合研究和成矿预测,有助于地质勘查新理论、新技术的推广应用。

新疆哈巴河县萨尔朔克金多金属矿深部找矿新进展及启示

为实现萨尔朔克金多金属矿床深、边部找矿突破,2016—2022年对矿区开展了大量综合研究和找矿探索工作,取得一些新进展。本文介绍了萨尔朔克金多金属矿床发现史及勘查史、区域地质概况、矿床地质特征,阐述了2016—2022年综合研究和找矿探索工作中取得的新成果、新进展及对矿床的重新认识。认为综合研究工作、物化探工作及地质勘查新理论、新技术方法在矿区深、边部找矿与成矿预测方面具重要作用;投资风险理念意识对找矿是否能够突破具有重大影响。研究成果有助于探索基层地勘行业的进步和发展。

新疆哈巴河县萨尔朔克金多金属矿深部找矿新进展及启示

为实现萨尔朔克金多金属矿床深边部找矿突破,2016—2022年,针对矿区开展了大量综合研究和找矿工作,取得了一些新进展。介绍了萨尔朔克金多金属矿床发现史及勘查史、区域地质概况、矿床地质特征。阐述了2016—2022年综合研究和找矿工作中取得的新成果、新进展及对矿床的重新认识。重点阐述了综合研究工作、物化探工作及地质勘查新理论、新技术方法在深边部找矿与成矿预测方面起到的作用,强调投资风险理念意识对找矿是否能够突破具有重大影响。具体认识如下:(1)认为综合研究有效提高了萨尔朔克金多金属矿床成因和成矿规律认识水平。通过成矿系列与成矿系统理论的应用和对比研究,正确预测了成矿远景和潜力;通过三维地质建模构建了矿床三维地质模型和成矿预测模型,提高了对矿床地质规律的认识;通过矿区及周边岩石地球化学调查构建了岩石地球化学找矿标志,缩小找矿靶区,可能有效缩短找矿勘查周期。(2)认为大比例尺地质和综合物化探工作为综合研究提供了坚实的研究基础。通过萨尔朔克矿区专项大比例尺蚀变及岩性-岩相填图和矿区三维地质建模,查明了矿区面型蚀变分带特征;通过矿区1∶1万化探测量发现了铜、铅锌多金属成矿与环形断裂构造(潜在火山机构)的关联性;通过矿区1∶1万物探电磁法测量发现了铜、铅锌多金属矿化与视极化率、视电阻率异常及剩余磁场、剩余重力场之间的隐形联系。(3)认为规模化投资驱动对找矿勘查工作获得突破性进展具有巨大的作用。强调由于社会资本的逐利性特征,个体投资人具有较高的赌博式投资冲动和投资意愿,其风险投资理念和意识远高于地质勘查单位或地质勘查管理部门,而地质勘查的投资数量与重大成果的产出量具有一定程度的正相关性。

新疆阿尔泰萨尔朔克多金属矿地质特征及成矿作用

萨尔朔克中型多金属矿主要赋存于潜流纹岩中,少量在阿舍勒组火山岩中。矿石呈致密块状、块状、条纹状、浸染状、细脉、网脉状和脉状构造,围岩蚀变主要是硅化、绢云母化和黄铁矿化,矿床的形成经历了喷流沉积期、潜火山热液期和表生期,金铜铅锌矿化形成于潜火山热液期的早成矿阶段。矿石中石英、方解石和绿帘石中流体包裹体划分为H2O-Na Cl型和H2O-CO2(±CH4/N2)-Na Cl型。主成矿阶段成矿温度集中于130~390℃,在350℃、310℃、190℃和140℃出现明显峰值;流体盐度集中于3.0%~10.0%Na Cleqv,密度0.56~1.03g/cm3。硫化物δ34S集中于-1.52‰~6.18‰,峰值为2.5‰,表明硫来自深源岩浆。石英δD介于-140‰^-103‰,δ18O SMOW值为6.9‰~8.5‰,δ18O H2O值为-4.03~0.94‰,表明主成矿阶段成矿流体是岩浆水混合深循环的海水。成矿时代为中泥盆世(382Ma),成矿作用与流纹斑岩有关。温度和压力的降低导致流体不混溶作用,同时流体成分的改变等在金铜铅锌成矿过程中起着主导作用。

新疆阿尔泰萨尔朔克金多金属矿区岩浆活动—剪切变形时限——锆石U-Pb和绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测年证据

萨尔朔克金多金属矿位于新疆阿尔泰南缘阿舍勒盆地,矿体赋存于沿火山通道充填的潜火山岩(流纹斑岩)中,矿化类型较为多样,主要呈浸染状、脉状和细脉状产出,矿床的形成与潜火山热液密切相关。该矿区外围广泛发育无明显矿化的流纹斑岩,且普遍发育韧性剪切变形现象,流纹斑岩和韧性剪切变形的时限都不明确,严重制约着外围找矿勘查工作的进展。本文在详细的野外地质调查和室内镜下鉴定的基础上,应用LA-ICP-MS锆石U-Pb和绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测年方法对外围的流纹斑岩和韧性剪切带中的糜棱岩进行了年代学研究。获得无明显矿化的流纹斑岩的年龄为371.3±1.2 Ma,结合课题组对矿化流纹斑岩的年代学研究成果,表明流纹斑岩形成于382~371 Ma之间,但主成矿作用只发生在中泥盆世晚期,371 Ma可能代表了阿舍勒组最晚期岩浆侵入活动事件,但没有伴随矿化作用。绢云母在糜棱岩中沿剪切面理分布,属于韧性剪切变形的新生矿物,其坪年龄为254.4±1.8 Ma,与等时线年龄(254.0±3.7 Ma)在误差范围内一致,代表了新生绢云母的形成年龄,暗示该韧性剪切带形成时间为晚二叠世末期,为额尔齐斯区域大规模剪切—走滑活动之后的局部剪切活动;该韧性剪切作用只对矿化进行了改造,并没有富集成矿。

新疆阿尔泰山系南缘萨尔朔克金铜多金属矿床地球化学特征与矿床成因探讨

新疆阿尔泰山系南缘萨尔朔克金铜多金属矿床产于中泥盆统阿舍勒组上亚组的中酸性火山岩-次火山岩中,围岩为流纹斑岩。地表及浅部以金铜矿化为主,向深部金铜矿化逐渐减弱而铅锌矿化增强。矿化受地层层位控制明显。笔者通过矿区详细的野外地质调查、矿石与不同类型岩石围岩的稀土、微量元素地球化学对比研究,表明铜矿石、铅锌矿石与矿化流纹斑岩以及流纹斑岩的稀土元素、微量元素分布型式相似,均属明显右倾、轻稀土富集、强负Eu异常;且富集Ba、U、Zr、Hf、Ti而相对亏损Th、Sr、Sm等元素;结合矿床地质特征,认为萨尔朔克金铜多金属矿床为海相火山-次火山热液矿床,金铜、铅锌矿化与流纹斑岩密切相关,流纹斑岩为该矿床矿化提供重要成矿物质来源。辉绿岩的稀土及微量元素分布型式均呈平坦式,明显不同于矿石及其他围岩岩石类型,表明辉绿岩可能是成矿后的深部地幔岩浆侵入结晶的产物。

新疆哈巴河萨尔朔克金矿地质特征及成因初探

萨尔朔克金矿产于中泥盆统阿舍勒组中酸性火山岩—次火山岩中，矿体产出形态及空间分布严格受NNW向断裂控制，矿体呈脉状、透镜状，倾角60°(87°。矿石以蚀变岩型为主，其次为石英脉岩型，围岩为黄铁绢英岩化流纹斑岩。成因与古火山机构、次火山岩及构造带有密切关系，属中低温火山-次火山热液型金矿床。

新疆萨尔朔克铜金多金属矿床成矿围岩锆石年龄、Hf同位素及其成矿背景

新疆萨尔朔克金铜多金属矿床产于中泥盆统阿舍勒组上亚组的中酸性火山岩-次火山岩中,地表以金（铜）矿化为主,矿体形态及空间分布严格受NNW向断裂破碎带控制,矿体呈脉状、透镜状。金（铜）矿石以蚀变岩型为主,其次为石英脉型,赋矿围岩为黄铁绢英岩化流纹斑岩。金主要赋存在微细粒黄铁矿等硫化物和脉石英中,黄铜矿常呈不规则细脉状出现。在地表100m以下,出现铅锌矿化,且向深部铅锌品位较高,一般3%~5%,最高达12%以上。流纹斑岩与金铜多金属矿关系密切。通过锆石U-Pb同位素测年和Hf同位素测试分析,获得流纹斑岩的成岩年龄为386.2±1.5Ma,εHf（t）在7~13之间,主要集中在8.5~12.5之间。上述结果表明,流纹斑岩可能形成于早泥盆世晚期活动大陆边缘环境,是俯冲增生的产物。铅锌矿化是386Ma流纹斑岩期后岩浆作用的产物,而金铜矿化则是在含矿流纹斑岩的基础上,经其后火山热液叠加作用发生的。

三维地质建模在矿床成矿规律研究和找矿靶区预测中的应用--以萨尔朔克矿区为例

通过三维地质建模开展了萨尔朔克矿区成矿规律研究,实现深部找矿靶区定位预测,并依托矿山勘查进行验证。研究采用Geomodeller三维建模软件创建矿区三维地质模型,在建模过程中逐步发现了前期对矿区地质认识中存在的诸多问题和错误,有利地促进了矿区成矿规律的研究。通过建模发现矿区存在上、下两个储矿空间(矿囊),宏观上呈串珠状分布,证实“成矿-储矿通道”的存在,验证了火山通道相成矿、赋矿的推论,从而预测了+800 m水平标高以下可能存在的隐伏矿化蚀变带的空间形态及大致位置,并通过生产勘探得到验证。因此,认为采用Geomodeller三维建模软件创建矿区三维地质模型可为矿区成矿规律研究和深、边部找矿靶区定位预测提供有利的技术支撑。

萨尔朔克矿区岩石地球化学特征及找矿意义

区内泥盆纪中-酸性岩浆演化总体呈贫Ca,Na,Al,富K,Si趋势,具Si,Al,K,Na,Ca等常量元素变化规律。铅锌、铜、金多金属成矿作用与岩浆演化末期钾交代作用密切相关,赋矿酸性岩浆岩具特殊、可识别岩石化学特征(低Ca,Al,低全碱、高K,Si、高K_(2)O/Na_(2)O比值)。认为岩石地球化学调查可有效揭示本区岩浆演化趋势,据Si,Al,K,Na,Ca等常量元素综合指标可有效判别本区酸性岩含矿性,促进找矿勘查和成矿预测。

新疆萨尔朔克金矿稀土元素地球化学特征

萨尔朔克金矿是近年来在阿舍勒大型铜锌多金属矿区外围发现的一种新的金矿类型，具有特殊的矿化特征。对矿床稀土元素特征的研究结果表明，矿床成矿物质主要来源于次火山围岩，但成矿具有多源性。不同类型矿石的稀土含量具有明显差异，表明矿床形成至少经过两期主要的热液活动。

新疆哈巴河县萨尔朔克金多金属矿水文地质特征

矿区位于阿勒泰山北麓中低山区,地势总体为北东高南西低,地形起伏不大,侵蚀及剥蚀作用弱-中等,地表排泄条件良好,矿区属典型的北温带寒冷干旱气候,多年年平均气温5.31℃,年平均降水量226.57mm。矿区地表水体较发育,充水含水层富水性弱,地下水补给条件较好,矿床属裂隙充水,水文地质条件中等。矿建和开采过程中要做好涌水量观测工作,防止发生突水事故。基于此,下文主要对该多金属水文地质特征进行探讨,以供参考。