甘新北山金窝子韧性剪切带型金矿床成因

新疆金窝子金矿床成矿特征及深部预测目录第一章前言 (1)1.1选题依据及研究意义 (1)1.2工作区自然地理概况 (1)1.3研究现状 (2)1.3.1北山地区金矿研究现状 (2)1.3.2金窝子地区工作程度 (4)1.4研究思路和技术路线 (7)1.5完成工作量 (8)第二章区域地质背景 (9)2.1区域构造 (9)2.2区域地层 (10)2.2.1元古界 (10)2.2.2古生界 (10)2.2.3中、新生界 (12)2.3区域岩浆岩 (13)2.4区域地球化学特征 (13)2.4.1区域化探异常 (13)2.4.2区域重砂异常 (14)2.5区域矿产 (14)第三章矿床地质特征 (15)3.1矿区地层 (15)3.2构造特征 (17)3.2.1矿区构造特征 (17)3.2.2节理定量化研究及应力分析 (19)3.3岩浆岩 (27)3.4矿体的产出特征 (30)3.4.1石英脉型矿体的产出特征 (30)3.4.2蚀变岩型矿体的产出特征 (36)VI3.5矿石的矿物组成、结构和构造 (38) 3.5.1矿石矿物组成 (38)3.5.2金的赋存状态 (38)3.5.3矿石的结构 (40)3.5.4矿石的构造 (41)3.6围岩蚀变 (43)3.6.1金窝子金矿围岩蚀变 (43)3.6.2 210金矿围岩蚀变 (43)3.7成矿阶段划分 (44)第四章成矿流体及成矿热力学 (46)4.1实验条件和测试单位 (46)4.2流体包裹体类型 (46)4.3流体包裹体温度、盐度与密度测定 (48) 4.3.1包裹体温度 (48)4.3.2包裹体盐度 (51)4.3.3包裹体密度 (53)4.4流体包裹体的成分 (55)4.5成矿压力与深度估算 (57)第五章成矿机制探讨 (58)5.1金窝子岩体地球化学特征 (58)5.1.1主量元素特征 (58)5.1.2微量元素特征 (59)5.1.3稀土元素特征 (60)5.1.4构造环境判别 (64)5.2黑云母矿物学特征 (65)5.3岩体成岩时代 (68)5.4矿石微量稀土元素特征 (71)5.5同位素特征 (75)5.5.1 S同位素 (75)5.5.2 Pb同位素 (77)VII5.5.3氢氧同位素 (79)5.6成矿机制 (81)5.6.1成矿时代 (81)5.6.2控矿因素 (82)5.6.3成矿物质来源与成矿流体特征 (83) 5.6.4成矿模式 (83)第六章矿床原生晕特征及深部预测 (85) 6.1样品采集及分析 (85)6.2矿区元素富集特征 (86)6.3成矿及伴生元素组合特征 (87)6.3.1相关分析 (87)6.3.2因子分析 (88)6.4背景值和异常下限的确定 (91)6.5浓度空间分布特征 (92)6.5.1金窝子金矿元素浓度分布特征 (92) 6.5.2 210 金矿元素浓度分布特征 (95) 6.6原生晕分带特征 (95)6.6.1原生晕轴向分带序列 (95)6.6.2原生晕横向分带序列 (99)6.6.3原生晕轴向地球化学参数变化 (100) 6.7原生晕模型及深部预测 (101)结论 (103)参考文献 (105)攻读硕士学位期间取得的成果 (110)致谢 (111)VIII第一章前言第一章前言1.1选题依据及研究意义金是人类较早发现和利用的金属，由于它稀少和珍贵，自古以来被视为五金之首，是财富和地位的象征。

新疆北山金窝子金矿田断裂构造控矿作用及控矿构造格架高永伟;张振亮;曹新志;张旺生【摘要】金窝子金矿田位于新甘交界的哈密地区,是北山地区最为重要的金矿田之一,其大地构造背景处于哈萨克斯坦—准噶尔板块与塔里木板块交汇部位东北缘的北山裂谷；断裂构造是矿田内最为重要的控矿因素.文章对矿田内主要的控矿断裂构造特征和断裂构造控矿规律特征进行了研究,F210韧脆性剪切断裂带为矿田内的主干断裂,该断裂的逆冲破碎带为210金矿床的直接控矿构造,控制了蚀变岩型金矿化的发育,由逆冲剪切产生的叠瓦式逆断层不含矿,而近SN向缓倾斜构造控制了210金矿床石英脉型矿化的发育:由F210韧脆性剪切断裂逆冲作用在金窝子岩体内形成的近SN向高角度追踪张性断裂控制了金窝子金矿床石英脉型矿体的形态、产状及成矿元素的分布；在对构造控矿作用研究的基础上,建立了矿区的控矿构造格架.%Jinwozi gold ore field is located in Hami city at border of Xinjiang Autonomous Region and Gansu province and is one of the most important gold ore fields. Geotectonically it is in the Beishan rift valley at convergency of Kazakhstan- Junggar plate and Tarim plate. Fault is the most important ore-control factor in the ore field. This paper deals with mainly characteristics of ore-control faults and regularity of fault control on the ore. The brittle shear fault F210 is the main fault in the field and the thrust faulted fragmental zone developed with tensional fractures in the fault hosts gold deposit 210 and controls the altered cataclastic rock type gold ore. No ore occur in the thrusting sheared imbrecate faults. The faults trending nearly SN and dipping gentlely control occurrence, morphology and ore element distribution of quartz vein gold ore body of the golddeposit 210. Based on the mentioned above is set up the ore-control structural framework.【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2012(027)003【总页数】6页(P322-327)【关键词】金窝子金矿田;断裂构造控矿规律;韧脆性剪切带;控矿构造构架;北山地区;新疆维吾尔自治区【作者】高永伟;张振亮;曹新志;张旺生【作者单位】中国地质调查局西安地质调查中心,西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,西安710054;中国地质大学(武汉)资源学院,武汉430074;中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P613;P618.5金窝子金矿田位于新疆与甘肃交界的哈密地区，地理坐标范围95°13′42″—95°19′51″E，41°35′05″—41°38′52″N，是北山地区最为重要的金矿田之一，主要包括金窝子金矿床、210金矿床，以及一些小型金矿（化）点。

第36卷　第3期西　北　地　质V o l.36,N o.3　2003年(总146)NOR THW EST ERN GEOLO GY2003(Sum146)　文章编号:100926248(2003)0320057205北山地区金窝子金矿床成矿系统分析李景春1,2,赵爱林2,金成洙1,李存有2(1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳　110004;2.沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳　110033)摘　要:金窝子金矿床产于华力西期黑云母二长花岗岩及其围岩上泥盆统金窝子组中,矿化类型为石英脉型和蚀变岩型。

研究表明华力西期—印支期花岗岩系统和低角度韧脆性断裂及其次级高角度张性2张扭性断裂系统与成矿有密切的时空及物质联系,是金矿化的主控因素;矿化类型受构造应力场和断裂力学性质控制。

关键词:金矿;成矿系统;北山中图分类号:P618.51 文献标识码:A 金窝子金矿床位于蒙甘新相邻北山地区,其规模已达大型。

以往研究者对其成因有不同认识,如深源流体成矿[1]、动力热液成矿[2]、岩浆热液成矿[3]及变质热液成矿[4]等。

该矿床兼具石英脉型和蚀变岩型矿化特征,加强矿床成矿系统[5]的综合分析对成矿理论以及在矿区及其外围找矿都有重要意义。

1　区域地质背景 北山位于蒙甘新相邻地区,已发现大、中、小型金矿床20余处,矿点约180余处,大量金矿床(点)、众多金的局部和区域化探异常已显示出该区应当是金的矿化集中区。

金窝子金矿床产于北山金窝子晚古生代裂陷带马莲井复向斜中部。

由于晚古生代早期拉张作用,沿裂陷带发生了大规模的中基性和中酸性火山活动,形成了上泥盆统金窝子组火山碎屑岩2沉积岩,是区内重要赋矿岩系;石炭纪区域构造运动由拉张转入以地壳挤压为主,火山活动和沉积作用不发育,岩浆活动主要以侵入为主,形成了规模不一的岩体,这些岩体既是金成矿的物质提供者之一,也是区内重要的赋矿岩石;早二叠世区域构造运动表现为以地壳拉张为主,尤其在裂陷带东段地壳的引张作用更为强烈,形成了菊石滩期火山岩和火山碎屑岩,双堡塘期出现了巨厚磨拉石堆积,并有强烈的双峰式火山活动,交替形成了巨厚的流纹岩和玄武岩及安山岩;晚二叠世区域构造运动进入了强烈挤压过程,形成了一系列褶皱构造和韧脆性低角度逆冲断裂及其上盘中的高角度逆冲断裂,并在地壳较浅层次形成了一系列与主逆冲断层近于垂直的高角度张性2张扭性断裂,这些断裂构造为金矿床的形成提供了重要场所。

韧性剪切带型金矿的基本特征和成矿背景摘要通过阅读前人们对韧性剪切带型金矿的大量研究成果，综述了韧性剪切带型金矿的基本特征以及成矿地质背景，着重介绍韧性剪切带型金矿的概念、控矿因素、成矿动力学、流体与金矿化的作用、地球化学特征、成矿机制方面的研究成果。

关键词韧性剪切带控矿因素成矿动力学流体与金矿化的作用地球化学特征成矿机制1 韧性剪切带型金矿的概念韧性剪切带型金矿研究自80年代开始受到人们重视，并提出了“含金剪切带型金矿” 的概念，这一理论在1986年在加拿大多伦多召开的金矿国际讨论会上得到了强烈的反响。

韧性剪切带型金矿也称韧- 脆性剪切带型金矿或含金剪切带型金矿, 是指受韧性和韧- 脆性剪切构造体系控制的矿床, 既包括传统的含金石英脉, 也包括由各类岩石破碎蚀变形成的浸染型矿床。

金矿化是在长期的剪切作用过程中逐渐形成的, 剪切作用不仅是控矿因素, 而且是重要的成矿机制[1] 。

2 韧性剪切带型金矿控矿因素控矿构造剪切带的分类根据剪切带的规模可以分为一级和二级构造。

一级构造是切穿地壳的区域性大型构造带, 长度一般大于100 km , 常控制小型侵入体的分布; 二级构造是一级构造的次级单元, 长度一般在1～10 km , 宽数cm 至数百m , 其分布及运动方向受一级构造制约[2] 。

根据剪切带中岩石的变形特征, 可以将剪切带分为韧性剪切带、脆- 韧性剪切带和脆性剪切带, 它们形成于地壳的不同深度。

大型剪切带的深部为韧性变形, 岩石发生糜棱岩化和强片理化, 两盘有显着位移, 但在填图规模上无不连续界面; 浅部为脆性变形; 中部为脆- 韧性转换带。

对于长英质岩石而言, 在正常地热梯度下, 脆- 韧性转换带的深度为10～15 km[3] 。

韧性剪切带和脆性剪切带除了在同期变形中因构造层次不同发生空间转换外,还可以在不同变形期中相互叠加, 如早期的韧性剪切带抬至地壳浅部后, 可以叠加脆性变形[4 、5] 。

韧性剪切带是一种呈带状展开的、具有一定地壳深度的高应变带，是地表脆性断层向内部进行延伸的部分和地表脆性断裂部分组成的双层结构模式。

近年来人们在进行韧性剪切带和金矿床成矿的关系进行了研究。

笔者认为金矿的形成是与构造演变、发展的时空角度、韧性剪切带的生成以及造山带的演化之间是存在着密切的关系的。

1 韧性剪切带的成矿特征韧性剪切带的双层结构从地表向底下深处进行延伸的时候，分别表现出脆性、韧脆性以及韧性变形，这样的岩石结构就对金矿床的形成造成了影响。

在底下深处的温度较高、压力较大，岩石的可塑性也比较强，这样就使得金元素的化学性质标的活泼，化学势能增大，这对于金元素的来说是不稳定的，因此就会和岩石中其它的组分比如Si、K、Na、H2O等物质来进行反应，然后形成了含金热液，因此，在底下深处的深层次的韧性变形区域是矿物质元素的活化迁出区域。

从而导致，当岩石的韧性变形越强的时候，岩石中的金元素的含量是就越低。

在地表浅部的时候，其温度和压力都比较低，这样岩石的韧性形变也就比较低，化学元素就的活性就降低，在加上外界的各种物理化学条件，这样就容易使得金矿物质进行聚集，这样就形成了矿床。

因此就可以根据金矿韧性的不同，来将金矿分为三个区域：1）韧性区域。

在该区域的温度和压力都比较高，韧脆性以及剪切形变都比较强烈，脆性和形变能力都比较强，因此含金的动力变质热液在这些外界因素的影响之下就会由迁出域想着韧性剪切带上升，这样就会在韧脆性冷艳的微缝隙处发生蚀变和矿化，这样就有利于蚀变糜棱岩型金矿的形成，这样的金矿中含有的石英含量往往是1 mm左右，或者更加细小。

2）韧性和脆性转接的区域。

该部分的金矿往往形成于具有定向排列的碎粒岩中，将含金的热液沿着剪切带上升到该处的时候，就会对微粒岩的裂缝处进行变以及矿化，这样就造成了构造蚀变岩的类型。

3）脆性区域。

剪切变形主要表现为脆性断裂和裂隙带，当含金热液上升带该部分的时候，就会对脆性断裂以及裂隙带造成腐蚀，这样就形成了细网状脉以及石英的金矿化。

收稿日期:2003 03 17。

李莉编辑。

基金项目:国土资源大调查基金资助项目(200010200103)作者简介:郭晓东(1969 ),男,河南睢县人,武警黄金地质研究所工程师,学士,主要从事金矿地质工作。

第9卷 第2期2003年6月黄金地质GOLD GEOLOGYVol 9 No 2Jun ,2003北山地区金和铜等成矿规律及找矿方向探讨郭晓东,李强之,金宝义,陈孝强,马 倩(武警黄金地质研究所,河北廊坊 065000)摘要:依板块构造的观点,将北山地区构造演化划分成前震旦纪古板块活动、震旦 泥盆纪板块活动和石炭 二叠纪裂谷活动三大阶段。

以成矿的大地构造背景为依据,考虑已知矿床(点)的分布和其主要成因类型,可在该区初步划分出雅满苏 狼娃山弧后盆地、星星峡 公婆泉岛弧、红柳河 马莲井弧后盆地、花牛山 黑山裂谷、白墩子 小西弓古大陆5个成矿带,指出了不同区带应主攻的矿床类型。

关键词:金;铜;构造演化;成矿规律;找矿方向;北山中图分类号:P618 51;P618 41 文献标识码:A 文章编号:1006 558X (2003)02 0033 05北山地区处于塔里木 中朝、哈萨克斯坦和西伯利亚板块的汇聚地带[1~3],构造位置独特,地质演化历史复杂,构造 岩浆活动强烈,具有较好的成矿地质条件(图1)。

图1 北山地区大地构造位置图(据肖序常等,1992)1 古陆区;2 古洋区;3 晚 早古生代板块边界;4俯冲(锯齿指向俯冲方向);5 研究区位置及范围1 构造演化1 1 前震旦纪古板块构造演化古板块活动以古大陆边缘活动为特征。

太古宙末,北山地区呈现出南部为塔里木 中朝(白墩子)古陆,北部为古蒙古洋的陆洋格局。

古元古代,白墩子古陆北缘接受沉积,形成柳园古大陆边缘;古元古代末,柳园古大陆边缘拼贴于白墩子古大陆北缘,使白墩子古陆向北增生,古蒙古洋向北退却。

中元古代,西伯利亚板块裂解,导致古蒙古洋向南俯冲,从西伯利亚板块裂解出来的星星峡 旱山古陆碎块随着古蒙古洋向南俯冲而向南迁移,在平头山 红柳大泉一带形成陆间海。