浅成低温热液型金矿

浅成低温热液型金矿_大数据时代的成矿

浅成低温热液矿床形成的构造环境主要为岩浆弧和弧后的张裂带，这种岩浆既可以是陆缘岩浆弧，也可以是岛弧环境。这样的构造在全球主要有三条，即环太平洋成矿带、地中海－喜马拉雅成矿带和古亚洲成矿带。矿床形成一般与两个或多个方向发育的几个世代的断层或裂隙有关。矿床产出位置受区域性深大断层控制，多数情况下区域性大断层与火山口交汇部位是成矿的有利部位。大多数情况下，矿床并不直接产于深大断层中，火山口环形边界控制了某些金矿床的分布。这类矿床中均发育有断层或破裂构造，大多数为正断层，浸染状矿化主要产于孔隙度很高或破裂密集发育的部位，层面构造也是重要的控矿构造。如日本菱刈金矿1／3的矿石产于不整合面以上的火山岩中，2／3的矿化形成于不整合面以下的白垩系沉积岩基底中。最常见的区域构造环境是破火山口。破火山口环境的重要意义在于，它为年轻的热液系统提供极佳的流体通道系统。

西天山地区的浅成低温热液型金矿主要分布在吐拉苏盆地、也里莫墩盆地和特克斯盆地，其中吐拉苏盆地是这类金矿的集中富集区。吐拉苏盆地位于西天山西段、博罗科努早古生代岛弧带南缘，南侧为伊犁地块。盆地北界为科古琴山南坡断裂，南界为伊犁盆地北缘断裂，为一晚古生代火山裂陷盆地。盆地基底由蓟县系库松木切克群、青白口系开尔塔斯群、中奥陶统奈楞格勒达板组、下志留统尼勒克河组和中志留统基夫克组构成；盖层主要由上泥盆统吐拉苏组、下石炭统大哈拉军山组、阿恰勒河组、中石炭统脑盖图组和东图津组及二叠系组成。

一、晚古生代浅成低温热液型金矿区域成矿背景

前人的研究表明，在博罗科努山以北，北天山洋向南俯冲，在俯冲带上发育博罗科努早古生代岩浆弧及分布于伊犁盆地内的弧后盆地，并形成区域内广泛分布的大哈拉军山组火山岩。这套火山岩北部以科古尔琴山南坡断裂为界，南边以那拉提断裂为界 （图4－1）。根据董连慧等 （2010）、钱青等 （2006）和我们的研究，吐拉苏－也里莫墩地区在早石炭世仍为火山弧，但局部发育有火山盆地，而在昭苏北及特克斯一带以南则为弧后拉张区。区内伊犁晚古生代火山岩以伊犁裂谷为中心展开，其分布具有侧向对称水平分带特征，即早期形成的火山岩 （下石炭统大哈拉军山组）分布于岩区南、北两侧，向内出现较新的火山岩，显示其形成与演化表现出两侧分别向中心推移，反映了宏观控制阿希金矿的大哈拉军山组火山岩的形成整体上与伊犁裂谷带活动有关。

图4－1 西天山地区石炭系地层及浅成低温热液型金矿分布图（据董连慧等，2001）

1．浅成低温热液型金矿分布特征

大哈拉军山组的岩性特征及形成环境在区域上具有一定的空间展布规律，表现为从北向南由中酸性变为中基性的趋势。在吐拉苏盆地，大哈拉军山组主要由一组酸性到中基性火山岩组成，从下到上依次为角砾岩段、酸性凝灰岩段、下安山岩段、安山质角砾岩段和上安山岩段。角砾岩段的岩性主要为灰色或紫红色砾岩夹砂岩，基质发育绿帘石化，可细分为砾岩层和砂岩层。酸性凝灰岩段主要为一套凝灰质角砾岩、角砾熔岩、晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩；晶屑以石英、长石为主，呈斑状，它形，颗粒粗大 （1～5mm）；基质为火山灰物质，长石晶屑因高岭土化呈灰白色，含量占20％左右；石英含量占10％左右，局部石英晶屑多于长石。下安山岩段由辉石安山岩组成。安山质角砾岩段包括下部熔结凝灰岩层、凝灰砂岩层、霏细斑岩层及上部熔结凝灰岩层。野外出露岩石大部为紫红色、灰黑色或灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶主要由辉石和斜长石组成，半自形 自形，野外记录为紫红色安山岩、灰色流纹岩、黑色安山熔岩、黄褐色块状安山质熔岩等。镜下具有典型的斑状结构，斑晶含量12％～20％，大小为0．3mm×0．5mm，组成矿物以斜长石和角闪石为主。上安山岩段由安山岩、安山质火山碎屑岩及中酸性、酸性熔岩组成。

在也里莫墩地区，大哈拉军山组主要由一套中酸性火山岩组成，火山角砾及火山集块岩发育。其下部主要由流纹质岩类组成，中部由安山质岩类组成，上部由英安质岩类组成。中、下部为爆发－喷溢相，上部为爆发－沉积相。Si O2含量为63．1％～79．6％，一般大于70％，全碱含量为3．38％～8．29％，除安山岩外，K2O含量均大于Na2O，Fe2O3／Fe O值为2．91～34．17，Ti、Mg和Ca均大大低于同类岩石平均值。

在伊犁盆地及南部地区，大哈拉军山组的岩性与形成环境与吐拉苏及也里莫墩地区有所不同。据程春华等 （2010）的资料，大哈拉军山组在乌孙山地区的岩石组合主要为玄武岩及安山岩组合。按其岩性组合及火山岩喷发特征可划分为上、下两段。下段主要岩性以流纹岩、火山角砾岩、火山集块岩、凝灰岩、熔结凝灰岩、角砾熔岩为主，夹少量复成分砾岩、含砾岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及斑状玄武岩、斑状安山岩；上段底部为一套灰紫色复成分砾岩、含砾砂岩、砂岩，主体岩性为灰、暗灰色橄榄玄武岩，斑状玄武岩，斑状安山岩，斑状英安岩，斑状粗安岩，火山角砾岩，熔结凝灰岩，凝灰岩与砾质凝灰质砂岩，岩屑砂岩，粉砂质泥岩，流纹质沉凝灰岩互层。

另外，在西天山的中、东段，大哈拉军山组属于典型的海相地层。如在查干诺尔及备战地区，大哈拉军山组为一套安山质晶屑凝灰岩、安山质含角砾晶屑凝灰岩，中部夹大理岩及层状钠质斑岩、钠质火山灰凝灰岩。

大哈拉军山组由3个小的火山－沉积旋回组成 （表4－1），其中伊尔曼得金矿、巴拉克金矿、京希金矿、恰布坎卓它金矿、克孜勒库拉金矿、科勒迭能萨依金矿、吐拉苏西南金矿化点分布在大哈拉军山组第一、二岩性段，与第I火山亚旋回早期火山活动有关；加曼特金矿和小于赞金矿点可能分布在第Ⅱ火山亚旋回；阿希金矿、阿希南金矿点、克希阿希南金矿点、塔吾尔别克金矿、阿庇因迪金矿、阿庇因迪河南金矿点、阿庇因迪河北金矿点、吉尔格朗西南金矿点、夏尔巴哈特金矿点则分布在大哈拉军山组第五岩性段，与第Ⅲ火山亚旋回有关。

西天山地区浅成低温热液型金矿受层位控制比较明显。从岩性上说，金矿化主要赋存在大哈拉军山组内的中酸性岩石组合内，如下石炭统大哈拉军山组第二段及第五段是区内两套主要的含矿层位。在吐拉苏盆地的西部，矿化主要赋存在大哈拉军山组的第二段中，如伊尔曼得、巴拉克、狮子山等矿床均产于该层位中，而阿希金矿则主要产于大哈拉军山组第五段中。这两个岩性段的一个共同特点是以中酸性安山岩和流纹岩为主，在大哈拉军山组其他岩性段虽然也有矿化，但均不如这两个岩性段中矿化这么集中，而且很少形成上规模的矿床。从不同岩性段及不同岩性的含矿性特征 （表4－2）可以看出，大哈拉军山组下部酸性凝灰岩段的金含量远高于其他岩性段，而且变异系数很大，表明金在这套地层具有较大的迁移，对成矿更为有利。第五岩性段与区域地层相比虽然富集不明显，但其元素的变异系数较大，具有有利于成矿的条件。另外，从不同岩性看，英安岩和英安质角砾岩等偏酸性的岩石明显比其他岩石具有更高的金含量，这也与区内中酸性岩具有更好的成矿条件相一致。

表4－1 西天山地区大哈拉军山组及含矿特征

表4－2 吐拉苏盆地大哈拉军山组不同岩性段及岩石金含量表 （×10－9）

注：据新疆地矿局第一地质大队 （1995）及金山矿业公司 （2010）资料编制。

2．浅成低温热液型金矿构造控矿特征

浅成低温热液金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后岩浆带，多数产在克拉通地壳或岛弧地壳的浅部。晚古生代时期，伊犁－伊赛湖微板块北部正处于岩浆弧背景，火山活动强烈，是浅成低温热液型金矿形成的有利时期。同时在博罗科努山南坡一带形成一系列断陷盆地，这些盆地对火山岩及其有关矿床的保存提供了有利条件。

西天山区域性断裂构造主要包括三组：NW向断裂、EW向断裂、SN向断裂 （图4－2）。其中NW向断裂为区域内的主干断裂，是区内构造单元的分界断裂，同时也是控制区域盆地、岩浆活动、地层分布的主要断裂，如伊宁盆地北缘断裂、科古琴山南坡断裂、契尔格北缘断裂、科克乔克断裂等。伊宁盆地北缘断裂和科古琴山南坡断裂属深断裂性质，分别控制着火山盆地的南、北边界，其间发育多条与其基本平行的断裂。南北向断裂多发育在伊尔曼得与恰布坎卓它之间的南北向地带，西起伊尔曼得西缘 科克塔斯一线，东至琼阿希上游，南经克峡希 科克萨依一线，东西宽约15km的范围内。断裂走向为SN向，向东或向西倾，倾角45°～85°不等。其性质多为张性正断裂，少数为平移断裂或逆断裂，形成时间为华力西中期。EW向断裂可能是NW向断裂的派生断裂，在吐拉苏－也里莫墩盆地东部分布，并与西侧的NW向断裂相连。

区域内环状构造是重要的控矿构造，现已识别出京希、阿希、阿庇因迪环状构造。环状构造通常由两部分组成，一是环状构造中心的火山－次火山岩，二是外围的火山碎屑岩。在构造上包括两组断裂，一组为不连续的环状断裂，另一组是放射状断裂。这种构造在阿希表现得非常明显。在环状构造中心主要为次火山岩相岩石－石英角闪安山玢岩，呈椭圆状，与火山岩呈侵入接触关系，并形成火山洼地，沉积下石炭统阿恰勒河组沉积物。次火山岩体内见有角砾、集块熔岩残留体，流纹构造发育，流面产状直立。显示火山颈相之特征。由此推断，次火山岩体是岩浆沿火山通道上侵并凝固而成。次火山岩体的位置大体上代表了火山口的位置。环状断裂外为一套以爆发相和喷溢相为特征的层状安山质碎屑岩和熔岩，其中含有角砾熔岩、火山弹角砾熔岩等粗火山碎屑岩类，代表了近火山口相岩石的组合特征。

图4－2 新疆西天山吐拉苏盆地区域构造单元及金矿点分布图

研究表明，这两类断裂构造均为筒状喷发的火山机构伴生断裂构造。在遥感解译线性构造图中显著，它们均展布于吐拉苏火山盆地之中。当其与SN向或其他方向断裂配套时，应视为对金矿进行局部预测及找矿的重要标志。如阿希金矿受控于SN向断裂构造，但其产出部位与环状断裂构造有着密切的关系。

区域构造作用对浅成低温热液矿床具有分级控制作用，西天山地区的浅成低温热液型金矿主要形成在火山沉积盆地及区域性断裂构造部位。

从区域构造角度讲，区内浅成低温热液型金矿都产在火山沉积盆地内，这些盆地包括吐拉苏火山盆地、也里莫墩火山盆地及特克斯火山盆地。在区域构造上位于岩浆弧上或弧后盆地内。

浅成低温热液矿床除在区域上受岩浆弧和弧后盆地控制外，同时还受区域性断裂构造的控制。伊犁盆地北缘NW向深大断裂控制着博罗科努古生代岛弧带中火山链的展布，沿该断裂发育有多个NWW向排布的大型火山盆地及火山喷发中心。例如，在吐拉苏盆地的西部京希－伊尔曼得金矿集中区，就产于NW向的主断裂带与NE向、SN向的断裂交汇部位（图4－2）。这种关系在区内高精度磁测图上表现得非常明显 （图4－3）。从更大的尺度看，京希南、京希、伊尔曼得南及伊尔曼得几个矿床分布在一个NW向的断裂带上。但在小尺度上，不论是京希矿床还是巴拉克矿床、伊尔曼得矿床都产于两组断裂的交叉部位，而这些交叉部位正好是火山口的位置。同样阿希金矿也是受区域NW向断裂带与次一级的近SN向断裂联合控制。遥感资料显示，在阿希金矿的南部卡赞奇河上游存在大型环状古火山构造，该火山构造直径达数千米，并在其周围分布有一系列小规模火山中心，阿希金矿床就产于卡赞奇破火山口北缘的一个寄生火山机体中。可以说该区NW向断裂与SN向断裂的交叉部位是形成浅成低温热液型金矿床的有利部位。

图4－3 伊尔曼得金矿田地面高精度磁测磁总场平面图

在有利成矿区内不同矿床内构造对成矿的控制作用因具体情况而明显不同，这是本区成矿作用多样化的一个重要因素。具体到阿希金矿，控矿构造主要是火山机构与切穿火山机构的近SN向断层F2的控制，导致阿希金矿呈脉状产出。而加曼特金矿同样是受NW向断裂控制，形成一条含金石英脉。与加曼特类似的还有特克斯金矿。

但对高硫型热泉型金矿而言，除了区域上受NW向断裂与SN向断裂的交叉控制外，矿体的具体控矿构造更多地表现为不整合面对矿体的面状控制，这样的矿床以伊尔曼得最为典型。

二、阿希金矿矿床地质特征

阿希金矿是20世纪80年代在西天山地区发现的首个大型浅成低温热液型金矿。矿床位于新疆伊宁县城以北30km处，形成于博罗科努早古生代岛弧南缘吐拉苏火山断陷盆地中。

1．矿区地质特征

矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组第五岩性段和阿恰勒河组第一岩性段。大哈拉军山组第五岩性段在矿区内表现为一个不完整的半弧形火山穹隆构造，穹隆的东北部被阿恰勒河组覆盖 （图4－4）。火山穹隆从中向西南分别由两套岩石组成，一是分布在矿区中部的包括火山管道相在内的近火山口的岩石，二是分布于火山口外侧的火山喷发相碎屑岩。近火山口岩石由安山质角砾熔岩、含集块角砾熔岩及角闪二辉安山玢岩等组成，是矿区重要赋矿围岩。岩石局部发育有近直立的流动构造，其内发育有大小不等的层状围岩的残留体。次火山岩向外岩石变为层状的安山质凝灰岩、角砾凝灰岩及角闪安山岩、杏仁状安山熔岩。大哈拉军山组上为不整合覆盖的下石炭统阿恰勒河组。该组岩石在阿希矿区主要由底部砾岩、砂岩、灰岩等海相沉积物组成，化石较丰富。

图4－4 阿希金矿矿区地质简图

（据毋瑞身等，1995改绘）

矿区内断裂构造以近NS向为主，其次为近EW和NW向、NE向，这些断裂共同构成矿区内的环状构造和放射状构造。环状断裂以阿希金矿主矿脉所代表的弧形断裂 （F2）为代表，呈断续半圆环状，规模较大，为火山颈相和喷出相火山岩的分界线，也是区内最主要的控矿构造，其东延部分被阿恰勒河组覆盖。F2断层在剖面上表现为一破碎带，断层两侧断面清楚，具正断层性质。F2断层全长1300m，宽1～15m。断层北段走向10°，南段转为走向140°，倾角55°～85°，沿走向呈两端窄中间宽，在剖面上呈上宽下窄、上陡下缓的特征。矿区的放射状断裂表现为以阿希火山口为中心、放射状分布，规模一般不及前者但较发育。

2．矿床地质特征

阿希金矿床的矿体展布受近SN向断层及环状断裂控制，在近南北向展布的矿带上分布有7个主要矿体，其中西矿带有4个 （编号I至Ⅳ）主要矿体 （图4－6），呈近南北向略向南西凸出的弧形带状展布，为阿希金矿床的主体。东矿化带由3个右型斜列小矿化体组成。矿体形态为近似板状体、透镜体、扁豆体及脉状等，在空间上近于平行分布。矿体产状多严格受断裂构造控制，斜切火山岩层产出。其中I号矿体规模最大，其余规模较小或仅为矿化体。I号矿体的产状受F2控制，表现为上陡下缓，在剖面图 （图4－5）及平面图 （图4－6）上显示出膨缩、分叉、向深部逐渐变薄直至尖灭的上宽下窄的漏斗状。以8勘探线为界将I号矿体分为南北两段，南段I号矿体控制总长510m，控制斜深平均220m，总体走向为17°，倾向107°，倾角66°～82°；北段I号矿体控制总长约480m，控制最大斜深约425m，总体走向为10°，倾向东，倾角57°～85°。I号矿体金品位沿走向和倾向略有变化，南段矿体浅部较富，深部较贫。矿石单样最高品位为497．54×10－6，平均品位为5．58×10－6（新疆地质矿产局第一区调队，1995），最低1．2g／t，平均4．29g／t。北段矿体浅部较贫，深部较富，矿石平均品位5．85g／t。

图4－5 阿希金矿采坑北侧剖面图和阿希金矿24号勘探线剖面图

阿希金矿具有脉状构造、浸染状构造、角砾状构造、胶状构造、蜂窝状构造及网脉 （石英）构造。脉状构造主要表现为石英－硫化物脉型矿石，约占矿床总矿石量的20％左右，由灰白色石英－玉髓脉和网脉、烟灰色石英－玉髓脉和网脉、石英－碳酸盐脉和网脉以及石英－金属硫化物脉等4个成矿阶段之石英脉构成。浸染状矿石主要分布于主矿体上盘及其附近的裂隙系统中，由近矿围岩 （主要为安山玢岩及安山－英安质角砾熔岩）经强烈硅化、绢云母化和粘土化蚀变交代，带入矿质而成。此类矿石约占矿石总量的20％。角砾状构造主要由先期形成之石英脉型或蚀变岩型矿石经构造破碎呈角砾状，后为石英网脉或硅质热液胶结而成。胶状构造主要是胶状的硅质矿物呈条纹状、皮壳状产出。

图4－6 阿希金矿主矿脉平面形态图

（据毋瑞身等，1995改绘）

阿希金矿床原生矿石的金属矿物组分较为复杂，含量较低，一般不超过5％，个别样品可达到8％。金属矿物主要以黄铁矿为主，占金属矿物含量的95％以上，其次为白铁矿和毒砂，以及少量的磁黄铁矿、低铁闪锌矿、铜闪锌矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、锑黝铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿、锌铜矿、自然金、银金矿、方铅矿、浓红银矿、硫锌银矿、硫锌铜银矿、硫锌矿、硒银矿、磁铁矿、赤铁矿、孔雀石、黄铁钾矾、软锰矿、褐铁矿、角银矿等。脉石矿物有石英、玉髓、伊利水云母、绢云母、菱铁矿、方解石、白云石 （铁白云石）、绿泥石、叶腊石、明矾石、蒙脱石、高岭石、冰长石、重晶石等。

阿希金矿元素在剖面上具有一定的分带作用，笔者根据新疆地矿局第一区调队 （1995）对其南段的勘探报告整理成图4－7。图中显示成矿元素在剖面上的分带性表现从下到上依次为Cu→Zn→Pb→Ag→As→Au。在矿物组合上，黄铜矿及闪锌矿集中区大致在标高1200m附近，金、银和毒砂等矿物的相对集中区在1400m附近，元素含量突变的转折区域在1250～1300m。

阿希金矿的围岩蚀变包括硅化、绢英岩化、青磐岩化、冰长石化和碳酸盐化，蚀变围绕矿体具有一定的分带性，总体表现从内向外依次为硅化带 （含金石英脉）、黄铁绢英岩化、青磐岩化及碳酸盐化。硅化带分布在矿脉中间，以石英脉为主，向外为网脉状的硅质岩，蚀变矿物以石英为主，玉髓、冰长石次之。黄铁绢英岩化带分布在硅化带外侧，蚀变矿物包括石英、玉髓、黄铁矿、浊沸石、绢云母等。青磐岩化位于最外侧，蚀变矿物以绿泥石、绢云母、碳酸盐矿物为特征。

金矿物粒度细小，主要为微粒显微金和细粒显微金，明金少，此外尚有很少量的次显微金。金矿物成色较低，金矿物成色具随形成温度降低而降低的现象。矿物共生组合为金属硫化物型的中－低温热液矿物组合。

图4－7 阿希金矿元素及矿物分带特征

石英气液包裹体的平均温度在150℃～225℃，包裹体成分主要为CO2、H2O，H2S、SO2较少。成矿流体的盐度0．5％～7．7％Na Cleqv，平均2．2％Na Cleqv，低于海水平均含量。成矿液体的δ18OH2O＝－1．8‰～＋0．4‰，δDH2O＝98‰～116‰（翟伟等，2010），成矿介质为大气降水和岩浆水，并以大气降水为主。δ34S＝－4‰～＋3．1‰ （翟伟等，2010），变化范围小，硫源均一，应属幔源硫。

三、加曼特金矿地质特征

也莫列敦火山盆地位于吐拉苏盆地的东部，总体呈近EW向展布的长条形小型盆地，其形成于晚泥盆世，主要发育大哈拉军山组火山岩。该盆地内发现了包括加曼特、小于赞在内的7个金矿床 （点），其中只有加曼特金矿已达小型矿床规模。加曼特石英脉型金矿产于下石炭统大哈拉军山组第四段地层中，地层总体南倾，倾角35°左右，岩性为一套中酸性火山凝灰岩、含晶屑凝灰岩及熔结凝灰岩，石英钠长斑岩、花岗斑岩及辉绿岩脉广泛分布于矿区内。花岗斑岩和辉绿岩呈脉状穿插在火山凝灰岩中，而石英斑岩呈岩株状产出。区内金矿化赋存于断裂构造，并受一定的层位控制。

该金矿床矿化作用分为两种类型，其一沿次火山－构造隆起带内的构造裂隙带形成结晶较好的石英硫化物脉；其二位于上述蚀变带内之充填型石英脉型金矿化 （图4－8），这种石英脉往往由呈块状和胶状的石英组成。通过工程控制，矿区内共圈定6条矿体，其中F5断裂带控制矿体4条，F6断裂带控制矿体1条，F7断裂带控制矿体1条。金矿化形成于石英脉中，如矿区内II号矿体由一条长约1．5km、宽1～2m的石英脉组成。石英脉两壁平直，几乎呈直立陡倾产出。除主石英脉外，在其外侧还有一系列小的石英脉发育。

区内矿石构造主要为脉状和网脉状，还有少量的胶状、皮壳状构造。脉状构造是以石英为主的岩石内含少量硫化物矿物呈脉状穿插在围岩中，而胶状和皮壳状构造则表现为一些玉髓呈胶状、皮壳状分布在矿石中。热液蚀变主要表现为从石英脉向外呈带状分布，常见的有硅化、黄铁矿化、绢英岩化、绿泥石绿帘石化。

图4－8 加曼特矿区地质图

（据新疆有色地勘局703地质队，2008）

四、伊尔曼得金矿的地质特征及成因

伊尔曼得金矿区位于吐拉苏晚古生代断陷盆地内 （图4－2），该盆地基底由泥盆系碳酸盐岩组成，主要岩系为石炭系大哈拉军山组中酸性火山岩。盆地内大哈拉军山组分为五个岩性段，从下到上依次为角砾岩段、酸性凝灰岩段、下安山岩段、安山质角砾岩段和上安山岩段。矿区大哈拉军山组主要分布有下安山岩、酸性凝灰岩和下部角砾岩三个岩性段地层，钻孔提示大哈拉军山组地层在深部呈角度不整合或假整合与下部志留系灰岩接触。

矿区属伊宁县管辖，位于伊宁市北东15°方位、直线距离45km的伊尔曼得－马依托背一带，东西长5km，南北宽4km，面积20km2。伊尔曼得金矿区实际上可以看作一个矿田，它包括伊尔曼得、京希、巴拉克、马依托背几个矿床。前人对伊尔曼得矿区进行过较多的研究，特别是近年来新疆金山矿业公司在矿区大规模地开展矿床勘探工作，为进一步揭示该矿床的地质特征、矿床成因及成矿规律提供了宝贵的第一手资料。笔者这次工作主要是以金山公司近年来的勘探资料为重要基础，结合前人的研究成果和自己的野外观察进行。该矿区过去统称伊尔曼得金矿或伊尔曼得－京希金矿，金山公司后来又改为金山金矿。考虑到过去人们的习惯，我们还是保留伊尔曼得金矿这一名称，但将整个矿区作为一个矿田。

前人对伊尔曼得金矿的研究可以分为两个阶段。一是矿床系统勘探前，时间在2003年前。这方面的成果以翟伟等 （1999）、董连慧等 （2001）、肖龙等 （2001，2002，2003）、贾斌等 （2003）、毋国治 （2003）为代表，并在这一时期定下了该矿为浅成低温热液型矿床的基调，先后提出了矿床属热泉型 （翟伟等，1999）、硅化岩型 （毋国治、董连慧等，2003）、高硫化型 （肖龙等，2002）等成因观点。二是2003年后，金山公司在这里开展大规模的矿床勘探，其主要成果反映在2010年的勘探报告和朱炳玉等 （2010）的论文中。这些成果在前人的基础上对该矿床进行了系统的揭示和研究总结，如将伊尔曼得金矿田构造控矿归纳为伊尔曼得式 （房顶式）、巴拉克式 （屋顶和围墙式）和京希式 （谷仓式），认为成矿作用不仅限于浅成低温热液成矿，而是多期多阶段成矿的结果，成矿作用包括火山沉积聚集期、浅成低温热液成矿期及表生期，并将浅成低温热液成矿期分为面状硅化－黄铁矿阶段、脉状硅化－黄铁矿－毒砂阶段、重晶石－石英阶段、雄黄－雌黄－萤石－方解石阶段。

伊尔曼得矿田不同矿床的矿床地质特征和矿床成因既有共性又存在一定的差别，分析这些特征对认识吐拉苏盆地浅成低温热液矿床非常重要。

1．成矿地质背景

在区域构造上，伊尔曼得金矿与阿希金矿表现出一致的受SN向断裂构造控制 （图4－2），但对矿体的控制上又表现出明显的差别。断裂构造对前者的矿体控制不如后者明显，断裂构造除限制矿床的产出区域外，矿床主要是受火山机构及断层的控制，后者则明显受SN向的断裂构造控制。

2．区域地质特征

伊尔曼得矿田主要由下石炭统大哈拉军山组火山－沉积岩和第四系黄土组成。下石炭统大哈拉军山组火山－沉积岩在本区出露一至四岩性段。

该组第一岩性段 （角砾岩段C1d1）主要分布在矿区东部马依托背一带 （图4－9），在京希东南部和伊尔曼得金矿部分钻孔中也可见到，岩性主要为灰色或紫红色砾岩夹灰色或紫色砂岩，局部弱硅化，沿砾石周边有细脉状黄铁矿化，基质中绿帘石化，厚24～71m。第二岩性段 （酸性凝灰岩段C1d2）分布于伊尔曼得、京希、马依托背一带，岩性主要为火山凝灰质角砾、角砾熔岩、晶屑凝灰岩，其次也见似层状砂砾岩，其后经过热液蚀变，形成了含金热液角砾岩层。该地层集中出露于京希金矿、伊尔曼得金矿及巴拉克金矿，另外在马依托背金矿段、狮子山金矿床、克孜勒库拉矿点、吐拉苏东部、瑞吉等地都有出露。该段地层上部为流纹质晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩层，以流纹质晶屑凝灰岩为主，伴有细火山角砾岩、角砾状火山碎屑岩，有时还出现一些熔结凝灰角砾岩；中部为钙质砂岩、砂砾岩、凝灰质砾岩、凝灰质角砾岩层；中下部为火山灰凝灰岩层。第三岩性段 （下安山岩段C1d3）仅见辉石安山岩层 （C1d3βα），主要出露在伊尔曼得、京希－巴勒克金矿段的南部、北西地区和北东地区，与第二岩性段晶屑岩屑凝灰岩层呈整合接触，与上覆第四岩性段凝灰砂岩层呈断层接触关系，可视厚度约37．5m。第四岩性段 （火山碎屑岩段C1d4）由下部熔结凝灰岩层、凝灰砂岩层、霏细斑岩层和上部熔结凝灰岩层组成，其上多被第四系覆盖，厚度大于125m。第四系黄土 （Qeol3）广泛分布于矿区内，为黄色黄土，粉砂－亚砂质结核，疏松多孔，层理不清，含较多钙质结核，覆盖在基岩之上，厚度1～30m不等。

图4－9 伊尔曼得金矿田地质简图

（据新疆金川矿业有限公司，2008）

图4－10 京希金矿矿区地质简图

区内矿体形成于大哈拉军山组最下部的角砾岩段和酸性凝灰岩段，其岩性主要由砾岩和砂岩组成。砾岩是基质支撑，含灰岩质、砂岩、粉砂岩、脉石英质砾石、碎屑，其中碎屑岩主要有长英质的火山碎屑岩 （包括富浆屑和富晶屑端元）、中酸性熔岩和凝灰岩、凝灰质砂岩、长英质火山岩、火山角砾岩、角砾岩、英安岩、粗面玄武岩。

区内的主要构造为断层构造，有少量褶皱。断裂构造主要为NW向、SN向、NWW向三组构造，其次是NE向和EW向两组构造，NWW向和SN向为区域性断裂，规模较大，贯穿于整个矿区，同时也是主要的控矿断裂，NE向和EW向断裂可能是成矿后断层。

3．矿床地质特征

伊尔曼得矿田常见似层状矿体、脉状矿体和囊状矿体，且不同矿体具有不同的产状特征。似层状矿体分布最广，见于伊尔曼得矿床 （图4－11）、京希－巴拉克矿床的西部 （图4－12）、马依托背矿点和狮子山矿点，其中伊尔曼得矿床内分布的矿体最大。伊尔曼得矿床内最大似层状矿体呈不规则似层状产于大哈拉军山组第一和第二岩性段中，总体上呈北宽南窄的楔形，北部基本上以F5断层为界，西部以F2断层为界，东部在F9断层东侧。该矿体长700m，宽550m，厚度2～145m，平均厚度35m。该矿体所在矿段与地层产状近于一致 （图4－11），形态较简单，延长、延深稳定连续，倾角5°～40°，赋矿层位均为下石炭统大哈拉军山组第二岩性段凝灰岩、凝灰角砾岩、熔结角砾岩和砂岩及砾岩，受构造活动和热液活动的控制，矿石以热液角砾岩、构造角砾岩为主，次为少量的凝灰岩、砂岩和砾岩，矿体膨大部位均为断裂活动频繁热液叠加部位。

图4－11 伊尔曼得金矿剖面图

（据新疆金川矿业公司资料改编，2004）

脉状矿体主要分布在断裂构造带旁，受构造控制明显，主要见于伊尔曼得、京希、巴拉克等矿床，以京希矿床表现最为典型 （图4－13）。如京希东南部的脉状矿体，该矿体形态呈脉状，向东倾斜，倾角70°～75°，东西宽大于100m，南北长大于300m，厚度30～100m不等，基本上沿F15断层产出。

囊状矿体的典型例子见京希矿床F15断层以北的矿段，该矿段内矿体形态不规则，呈囊状 （图4－14）产出，最大囊状矿体东西长300m，南北宽250m，矿体厚180m，向北向西品位降低，渐变尖灭。初步推断该富矿段是由火山机构、NNW向断裂联合控制的矿化。

图4－12 巴拉克－京希矿段19号勘探线剖面图

图4－13 京希金矿07号勘探线剖面图

（据新疆金川矿业公司资料改编，2004）

在依尔曼得矿田范围内，矿体在空间上展示出有规律的变化，从南向北、从东向西矿体由囊状、脉状向似层状矿体变化 （图4－15）。这种空间关系说明成矿溶液从东侧的火山构造和附近的导矿断层上升，先充填在附近的断层交汇部分和断裂破碎带中，然后顺层向地势低洼的地方流动充填成为似层状矿体。

图4－14 京希矿区南北向剖面矿体特征

图4－15 京希－伊尔曼得南北向剖面矿体变化图

伊尔曼得金矿田的矿石主要具角砾状构造 （图4－16）、淋蚀孔构造 ［图4－17（a）， （b）］、局部见皮壳状构造 ［图4－17（c）］、胶状构造 ［图4－17（d）］。

图4－16 角砾状构造及沸腾角砾

图4－17 淋蚀孔构造 （a、b）皮壳状构造 （c）及胶状构造 （d）

区内矿石角砾构造十分普遍，也非常复杂。比较常见的是大哈拉军山组第一段角砾岩被后期成矿溶液胶结形成的角砾构造，这类角砾一般具有一定的磨圆度，不同成分的角砾常常混杂在一起，角砾间的基质为一些粘土等。在一些脉状构造内，构造角砾也可以成为重要的角砾状矿石 ［图4－16（b），图4－16（f）］，这类角砾以灰岩角砾最为普遍 ［图4－16（a）］，也有安山岩及其他火山凝灰岩的角砾，这些角砾被后期的含矿硅质岩包围，成为角砾状矿石，局部还存在火山角砾岩矿化。伊尔曼得金矿田内的大部分金矿都形成于角砾岩中，而这其中热液角砾占了70％以上，这些角砾主要呈层状、透镜状分布 ［图4－16（c），图4－16（d），图4－16（e）］。热液角砾主要表现为单一成分的角砾呈碎裂状被后期硅质岩或者更细小的角砾 ［图4－16（e）］、局部为重晶石胶结在一起，这样的角砾通常没经过搬运，角砾保留原样，但常常因为后期交代使角砾变得模糊，部分棱角不清。有部分角砾明显分布在很局限的范围内，说明这类角砾不可能是构造形成的，而是局部的压力导致的，这样的压力一般认为是热液致裂形成，或是气爆作用在地表附近形成的。

伊尔曼得金矿区可分为浅灰色呈胶状的硅质岩、灰色受硅化的凝灰岩、石英脉三期硅化作用。矿区明显可以看到浅色的早期硅质角砾间充填有后期深灰硅化凝灰质的小角砾 ［图4－17（b）］，同时可以观察到因沸腾作用形成的角砾，这种角砾通常大小不一，角砾间错动很小，似为震碎作用形成 ［图4－16（e）］。

伊尔曼得金矿包括热液角砾岩型金矿石、构造角砾岩型金矿石、凝灰岩－凝灰角砾岩型金矿石、砾岩型金矿石和砂型金矿石，原生矿石的平均金品位为1．31g／t，京希为1．74g／t，巴拉克为1．31g／t，马依托背为0．89g／t。矿石中石英含量占了绝大部分，其中伊尔曼得金矿床矿石中Si O2的含量介于87．3％～93．3％之间，接近于硅质岩中的Si O2含量。总体来说，伊尔曼得金矿硫化物含量很低，例如矿区内含量最大的含硫金属矿物是黄铁矿、白铁矿和毒砂，前两种矿物仅占矿石的0．78％，毒砂仅占矿石总量的0．09％。金主要分布在脉石矿物粒间，伊尔曼得金矿金的主要赋存形式是粒间金，占70．26％，次为包裹金，占22．75％，少量为空洞边部金及微裂隙金，占6．99％ （据金山公司的资料）。矿石样品在－0．074mm细度的条件下，单体裸露金占75．86％，脉石 （碳酸盐、硅酸盐）中的金占12．70％，硫化物中的金占7．63％，金属氧化物中的金占3．81％，说明硫化物对金的贡献较小。

根据矿区内黄铁矿的结晶程度，矿石矿物具有不同的结构，如部分黄铁矿呈自形、半自形的立方体、五角十二面体，毒砂呈自形的棱面体而表现出的自形晶－半自形晶结构。同时矿区内的大部分黄铁矿具不规则的他形粒状结构。另外，黄铁矿还因被白铁矿、褐铁矿交代形成交代残余结构。矿石矿物主要有黄铁矿、褐铁矿、毒砂、少量白铁矿、针铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑石、铜兰、自然金、雄黄、雌黄、孔雀石、白钛石等。脉石矿物主要为石英，次为长石、高岭石、少量方解石、重晶石、绿泥石、高岭石、伊利石、萤石、绢云母等。

矿区内围岩蚀变强烈，蚀变作用主要呈面型分布，并在平面上从中心向外具有分带特征，依次为硅化带、高级泥化带、泥化带、重晶石化和青磐岩化带。硅化带与金矿化最为密切，是主要的矿体赋存部位，形成于蚀变岩的中部，与凝灰岩和褐铁矿化角砾岩关系密切。硅化带内除硅化作用外，还有黄铁矿化和弱高岭土化，主要蚀变矿物是石英和玉髓，还伴生少量的黄铁矿、毒砂、黄铜矿、白铁矿等金属矿物。硅化具有脉状充填交代、弥漫渗透交代。脉状交代沿岩石裂隙或角砾、砾石间形成石英细脉状、网脉状，渗透交代形成块状和胶状的硅质岩，并形成皮壳状构造、多孔石英 （皮壳状构造表明硅化作用形成于开放空间的沸腾环境，这种环境最有可能是地表的热泉；多孔石英则反映了热液对石英产生强酸性淋滤的结果）。高级泥化带形成于硅化带外侧，产于流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩中，带内常伴生弱黄铁矿化和硅化。高级泥化带以高岭土、迪开石化为主的泥化作用为特征，蚀变矿物以粘土矿物为主，其他非金属矿物和金属矿物较少，蚀变矿物有高岭石、迪开石、伊利石、蒙脱石和石英等，蚀变原岩主要为流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩。区内重晶石化十分发育，主要呈脉状和透镜状分布 ［图4－18（a）］，在矿体外侧的角砾岩中，重晶石呈胶结物胶结角砾 ［图4－16（a）］。青磐岩化蚀变带主要发育在安山岩、玄武岩和凝灰质砂岩中，远离金矿 （化）体，位于蚀变带的外围，与上述围岩蚀变带均为断裂接触。该带以轻微的绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化蚀变为主，蚀变矿物为绿泥石、方解石、绿帘石和绢云母。

图4－18 伊尔曼得金矿区重晶石脉 （a）及石英淋蚀孔 （b）

4．伊尔曼得金矿控矿条件

（1）地层及岩石控矿。伊尔曼得金矿赋矿地层为下石炭统大哈拉军山组第一岩性段 （砂砾岩段）和第二岩性段 （酸性凝灰岩段）。赋矿岩石主要为经不同程度的蚀变作用而形成的各种硅化岩石，岩性为热液角砾岩、构造角砾岩、凝灰质砂砾岩、凝灰质砾岩、凝灰岩、砂岩等，这些岩石孔隙度较大，渗透性较强，有利于热液渗透活动。

金山矿业公司在大哈拉军山组第二岩性段采取未经过热液蚀变的岩石进行地球化学研究，发现金及伴生元素丰度值普遍高于克拉克值。Au元素平均值为29．5×10－9，是克拉克值的7．4倍，Ag为1．26倍、As为62．5倍、Sb为41倍、Hg为15．6倍、Bi为49．5倍，说明成岩过程中这些元素在早期热液活动作用下已得到初步富集，形成矿源层。

京希－巴拉克赋矿岩石也为下石炭统大哈拉军山组第二岩性段凝灰岩、凝灰角砾岩、熔结角砾岩、砂岩及砾岩。受构造改造和强烈热液蚀变作用影响，矿体内岩性主要是与硅化、黄铁矿化有关的热液角砾岩、构造角砾岩及少量的凝灰岩、凝灰角砾岩、角砾凝灰岩和砂砾岩。

地层对本区成矿作用的控制可能还表现在下部富金地层对成矿作用的影响上。区域主要地层金丰度值 （表4－1）显示博罗科努山组、尼勒克河组、呼独克达坂组、奈楞格勒达坂组和库松木切克组含金量都大于北疆地壳金丰度，而且本区构造岩浆火山活动发育，很容易被活化迁移聚集成矿，因此这些地层无疑是潜在的矿源层。

（2）热液角砾岩对成矿的控制。大量的地质资料显示硅化蚀变带在空间上与热液角砾岩对应。热液角砾岩是热液蚀变作用和构造机械角砾岩化综合作用的产物，而且往往与构造角砾岩在空间上伴生。在伊尔曼得、京希、马依托背多能见到，具有极其重要的控矿意义。热液角砾岩常常表现为被改造优化了的火山碎屑岩和砂砾岩，大多数情况下很难分清其原岩，在本区热液角砾岩以强烈面状硅化为特征，原岩以火山碎屑岩居多，具有后期淋滤空洞并充填有石英晶芽，早期泥化的长石矿物依稀可见。通过查阅大量的勘探工程资料，笔者认为其存在于第二岩性段各岩性层，与矿体紧密共生，是被优化后的含矿主岩。

（3）断裂构造控制。断裂构造对本区矿化的控制作用主要表现在与成矿关系密切的火山岩控制作用、含矿液体的运矿控制作用和储矿空间控制作用。本矿区分布有5组断裂 （图4－19、图4－20），其中NW向、SN向和NWW向断裂对矿区构造格局具有控制作用，是成矿前到成矿期多次活动的断裂，具重要控岩、控矿意义。NE向、EW向断裂是成矿后断裂，控制着矿体的保存、埋深、出露和剥蚀。

图4－19 依尔曼得－京希金矿构造图

（引自朱炳玉等，2010）

NW向断裂主要有F2、F29、F14断裂。其中F2断裂是矿区内规模最大的断裂，由NW向SE横跨矿区，东段切割了上奥陶统呼独克达坂组及下石炭统大哈拉军山组第二岩性段的部分岩层，西段多隐伏于第四系之下，断裂出露部分宽度一般几米至十几米不等，碎裂岩化明显，为逆断裂。断裂南北两侧线形构造特征有所不同，南侧以EW向断裂组合为主，北侧则以显著的SN向断裂组合为主，沿断裂北缘控制着斜长安山岩次火山岩体的侵出。该组断裂是主要的导矿构造。

SN向断裂分布范围大，以F2为界两侧有所不同。北侧分布密集，在京希一带最为明显，早期表现为张扭性，在晚期有的演化为压扭性，断裂面倾角多在60°以上，其切割了大哈拉军山组第二岩性段凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩层、凝灰砂岩层。南侧分布相对稀疏，但延伸长度大，多切割大哈拉军山组第四岩性段下部熔结凝灰岩层，局部地段切割了第二岩性段砂砾岩层、晶屑凝灰岩层。SN向断裂具张性特征，沿断裂岩石破碎、硅化强烈，这些断裂破碎带为热液的上升与扩散提供了通道，由于热液活动在适当的层位形成了强硅化和其他重要矿化蚀变作用，这些不同期次、不同性质、不同规模的断裂为金的进一步活化、迁移、富集提供了有利场所。矿床内F4、F9、F12、F13可能是导矿断裂，控制着伊尔曼得东南部、京希东南、巴拉克西南部富厚矿体的展布。在京希，近平行分布的SN向断裂由于与NW向、NWW向、EW向多组断裂交切，特别是SN向断裂与NW向断裂F2的交汇部位，往往是矿体赋存部位和矿体膨大部位，构成 “矿结”。勘探钻孔证实SN向断裂F4、F9和F13在京希、巴拉克和伊尔曼得地区都是良好的矿液通道，多处赋存着厚大矿体，尤其是京希南部和伊尔曼得南部。

图4－20 伊尔曼得－京希金矿构造与成矿关系图

NWW向区域性断裂包括F1、F5和F6断裂，其中F1断裂是区域性科古琴山南坡大断裂的西段部分，出露在矿区北部，地貌上构成一系列的陡坎和北西西向沟谷，多数横切南北向河谷。F5、F6两条断裂近平行分布在伊尔曼得，其与SN向断裂组相交切，使大哈拉军山组第二岩性段砂砾岩层和晶屑凝灰岩层构成菱形地块。在伊尔曼得和马依托背北侧分布NWW向断裂F5、F31，可能是区域性断裂的次级断裂，在矿体边界断裂以北渐变尖灭。

EW向断裂主要有F11、F12、F10、F17、F18（图4－15），分布于伊尔曼得F2断裂以南地区，规模相对较大，多与SN向断裂相交切，东段常与伊尔曼得断裂斜接，个别断裂因后期的扭动作用而使SN向断裂被错开。该组断裂多向北倾，倾角60°～80°不等，逆断层为主，个别为正断层，主要切割了大哈拉军山组第四岩性段下部熔结凝灰岩层，并作为该岩层与阿恰勒河组第一岩性段的界线而存在。近伊尔曼得断裂F2南缘附近，断裂切割了大哈拉军山组第二岩性段砂砾岩层和晶屑凝灰岩层、第三岩性段玄武安山岩层、第四岩性段凝灰砂岩层。在伊尔曼得和巴拉克地区，F10、F11、F17使得金矿体南侧下降，北盘抬升 （图4－15）。

NE向断裂主要有F7、F8、F28、F33，大部为成矿后断裂，分布在伊尔曼得、狮子山和马依托背一带，切割了大哈拉军山组和基底灰岩，显压扭性特征，长3～7km，是重要的破坏性断裂，影响了伊尔曼得、狮子山和马依托背矿床和矿点的保存。F8断裂切割了伊尔曼得北部和南部，使得南部矿体陷落30～80m。

（4）火山机构控矿。吐拉苏盆地内的金矿床与火山机构在区域上具有密切的空间关系，区域遥感解译线性构造图中存在多个环状构造，它们均展布于盆地之中。阿希金矿和京希－巴拉克金矿附近就明显存在两个环状构造影像，而在地质上两者均表现出火山穹隆的特征，可以解译为火山和成矿流体上升的通道，它的热动力作用对金矿的形成也应有密切的关系。

在京希东侧发现有狮子山石炭纪斜长安山岩次火山岩体出露，为火山颈相产物。该次火山岩体沿NW向伊尔曼得断裂与NE向断裂的交叉部位贯入，侵位于下石炭统大哈拉军山组第三岩性段中，从岩相上也说明京希为火山机构。另外在F28断层南段与NW向断裂F2相交汇处，北侧钝角空间内多被狮子山安山玢岩占据，西侧产有狮子山金矿点，东侧锐角部位有阿尔恰金矿化点产出，这正好说明金矿化与火山机构间的关系。

矿区近平行分布的SN向断裂与NW向、NWW向、EW向多组断裂交接，特别是SN向断裂与NW向断裂F2的交汇部位，往往是矿体赋存部位和矿体膨大部位，这是 “矿结”。勘探钻孔证实SN向断裂F4、F9和F13在京希、巴拉克和伊尔曼得地区都是良好的矿液通道，多处赋存着厚大矿体，尤其是京希南部和伊尔曼得南部。

（5）不整合面构造控矿。伊尔曼得、京希、巴拉克、马依托背和狮子山的矿体明显呈地毯状产在不整合面的破碎带及其附近，这些矿体在空间上显示出与不整合面的密切关系。本区不整合面对成矿作用的控制主要表现在两个方面：

一是不整合面控制了矿体的产状，例如京希东南脉状矿体在京希F15以南、京希开布拉克小溪以东，矿体顶部与缓倾斜地毯式矿体相接，矿体形态呈脉状陡倾，形态受NNW向断裂控制，矿体形态呈脉状，倾向东，倾角70°～75°，东西宽大于100m，南北长大于300m，厚度30m到100m不等，产出标高在1500～1700m之间。该断裂为多期次活动断裂，是京希矿段的导矿断裂，三个形态各异的矿体的形成可能都是主要由该断裂提供矿源。京希－巴拉克矿段部分矿体表现为透镜状、矿结状且矿体产状向下陡倾的特点，而在伊尔曼得矿段，矿体表现为层状，这样的矿体结构可能表明京希－巴拉克矿段靠近成矿流体的上升通道附近，主要受火山机构和断裂构造控制，而伊尔曼得矿段则远离矿液上升通道，矿体形态产状主要受不整合面控制。

二是不整合面上广泛发育的构造角砾、热液角砾为成矿流体的运移，矿质聚集富化、成矿提供了空间。笔者认为，早期的热液从深部上来后，从上升转向侧向运移，改变了成矿热液的压力条件，可能导致金及黄铁矿的沉淀。在不整合构造面的滑脱部位常常形成矿体的膨大部位，可能是因为下降的低温热液与上升的热液在这里混合交换，导致矿液的温度压力改变，从而促使金聚集成矿。

5．矿床成因初步认识

前人对伊尔曼得金矿田已经从矿床地质、流体包裹体及地球化学等方面进行过研究，提出过多种成因观点。本次研究，笔者以前人大量研究成果及矿区勘探揭露出的深部信息为基础，加了部分观察资料，试图从另一个角度来认识伊尔曼得金矿的成因，即将伊尔曼得矿田看作一个整体，用成矿系列的思维来总结伊尔曼得金矿的成因模式。

第一，伊尔曼得金矿与西天山地区的所有浅成低温热液矿床一样，都产在下石炭统大哈拉军山组地层中，说明大哈拉军山组在西天山地区形成了一套有利于浅成低温热液型金矿成矿的环境。研究表明，大哈拉军山组火山－沉积岩是晚古生代北天山洋向南俯冲过程中形成的岩浆弧环境，这样的环境与新生代以来环太平洋周边形成的浅成低温环境十分类似，具有形成浅成低温热液型金矿的有利背景。

第二，伊尔曼得矿区与阿希矿区在地质背景上也存在明显的差异，比如伊尔曼得矿区很少有侵入岩出露，矿体周围及下部也很少见次火山岩分布，说明该区金矿的形成与侵入岩、次火山岩关系不密切。

第三，研究区内基底的起伏并未对成矿起控制作用，这从部分勘探线剖面图上可以反映出来。如伊尔曼得20号勘探线剖面在F2和F3间形成一个基底洼地，但矿体的形态并未受基底地形的影响。纵观整个伊尔曼得矿区，金矿确实形成于基底不整合面上一定范围内，这可能说明虽然矿化不受基底面起伏的影响，但仍可能与不整合面上的一套孔隙度较大的角砾岩和碎屑岩关系密切。

第四，研究区内矿体形态和分布受断裂构造控制明显。平面上，不同矿体往往是以某条具体的断层为边界，野外证据表明这些断层是成矿前形成的，不是后期通过错动关系形成的矿体边界，如F2和F5对伊尔曼得金矿西界和北界的控制，F13和F12对京希矿床东部边界的控制。剖面上，一些脉状矿体明显受断层的控制，在部分矿体附近，矿体出现明显加富、加厚的现象，如F17控制的巴拉克金矿矿体，F12、F13和F15控制的京希金矿矿体。通过与前文一起分析可以建立一个模式，即成矿溶液沿断裂带上升，然后沿孔隙度较大的岩石向低洼处流动并不断充填形成矿体，这样在矿液上升的通道内形成了脉状矿体，在浅部一些构造交汇部位形成了囊状矿体，在近地表附近形成了层状矿体。

第五，伊尔曼得金矿具有很多浅成低温热液型金矿的特征矿石结构、低温矿物组合、蚀变特征。如胶状构造、皮壳状构造、蜂窝状晶洞构造、热液角砾状构造、石英的梳状构造等均说明多期角砾破碎，同时也可说明围岩在地表开放空间内受到热液反复沸腾的影响。围岩蚀变具有的以迪开石、高岭石、玉髓为特征的高级泥化带和以蒙脱石、高岭石、伊利石为代表的泥化带以及重晶石的存在均显示成矿溶液具有酸性溶液的特征。而多孔石英的形成也佐证了成矿期受到酸性溶液的淋滤，从而说明了成矿期液体具有较高的氧化程度，为高硫化型成矿溶液。

总之，伊尔曼得金矿主要表现为层状矿体特征，而且与硅化作用关系密切，同时矿体与角砾岩关系密切，矿化主要集中在层状角砾岩附近。研究认为热液角砾岩是热液蚀变作用和构造机械角砾岩化综合作用的产物，而且往往与构造角砾岩在空间上伴生，在矿区内普遍存在。热液角砾岩常被沸腾作用多次破碎，形成多期角砾，大多数情况下很难分清其原岩。在本区热液角砾岩以强烈面状硅化为特征，原岩以火山碎屑岩居多，常常具有后期淋滤空洞并充填有石英晶芽。这种角砾最有可能是地表热泉池内的岩石受地下火山热泉的多次沸腾爆破形成的。矿床形成于地表或近地表的热泉环境。

伊尔曼得金矿的成矿过程可以简单地描述为：在下石炭大哈拉军山期的早期，研究区内发生以英安岩为主的火山喷发作用，并在火山喷发间歇，区内形成两套对流系统，一是在火山热作用下形成的上部以大气水为主的对流循环，这些溶液通过与围岩，特别是火山岩的物质交换形成具有一定金含量的热液；二是含金的火山气液，这部分热液向上运动，与上部的大气循环水混合，沿断裂带上升，并在地表附近发生氧化形成富酸性的流体。在上升过程中，一部分沿构造裂隙充填交代形成脉状矿体，另一部分喷出地表或沿地表下的未完全固结的砂砾岩向盆地内运动，经反复沉淀形成层状金矿 （图4－21）。

图4－21 伊尔曼得金矿田成矿模式

五、西天山北部浅成低温热液型金矿成矿模式

西天山北部浅成低温热液型金矿绝大部分产于大哈拉军山组的火山－次火山岩中，成矿温度一般都较低 （除加曼特金矿外），但由于不一样的矿区地质特征，不同矿床具有不同的产出形式 （表4－3），西天山浅成低温热液型金矿不同矿床类型的特征对比如表4－2所示。阿希金矿属于低硫化型浅成低温热液金矿，矿床形成于火山口内的次火山岩中，明显受断裂构造控制 （图4－22）。大部矿体呈脉状，延伸长，比较稳定，剖面上具上宽下窄的漏斗形。蚀变作用具有明显的分带性，从矿体中心向外蚀变作用依次为硅化带、绢云母－冰长石化带、青磐岩化带 （图4－23）。矿石中除黄铁矿、毒砂、白铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等外，还含有典型的中低温热液矿物组合，如锑黝铜矿、砷黝铜矿、浓红银矿、硫锌银矿、硒银矿、硫锌铜银矿等，特征脉石矿物主要有石英 （玉髓）、冰长石、绢云母，特别是冰长石和层纹状、胶状玉髓的存在反映成矿作用形成于中－低温条件。矿石主要具角砾状构造、脉状构造、蜂窝状构造、皮壳状构造、网脉状构造及梳状构造，显示低压成矿的特征，成矿压力100×105Pa左右，成矿深度400～500m。成矿流体的氢氧同位素资料显示成矿流体以大气水为主，有部分岩浆水参与成矿。

表4－3 西天山地区不同类型浅成低温热液金矿特征比较

与阿希金矿形成于火山机构内不同，以伊尔曼得金矿为代表的高硫化热泉型金矿和以京希金矿为代表的高硫化富矿囊型金矿则可能形成于远离火山口的火山沉积岩中。伊尔曼得金矿以似层状为主，京希金矿则以似层状、囊状和脉状矿同时存在为特征。这两类金矿并不直接形成于火山口内，但仍受到断裂构造的控制。在伊尔曼得金矿中，断裂构造的作用主要是起导矿作用，赋矿区主要是地表或近地表的火山角砾岩或不整合面上的砾岩带。因此，对伊尔曼得金矿来说，除断裂构造外，地层层位、岩性及不整合面也是重要的控矿因素。京希金矿除了上述赋矿空间外，断裂带也是重要的成矿空间，断裂构造既是导矿构造，也是容矿构造。根据伊尔曼得金矿田的矿体产出位置、矿体形态特征、控矿构造可以建立起初步的成矿模式：含金成矿溶液通过断裂构造上升在有利的成矿空间内 （如断裂构造、破碎带、不整合面及具有较大孔隙的角砾间）成矿。

图4－22 西天山浅成低温热液型金矿矿体形态

伊尔曼得金矿田在矿物组合、组构上也有其自身的特点。矿石具有胶状构造、皮壳状构造、蜂窝状晶洞构造、热液角砾状构造、石英的梳状构造等，说明围岩在地表开放空间中受到热液沸腾作用，代表一种地表或近地表的热泉环境。矿石矿物中很少硫化物矿物而大量发育重晶石说明成矿溶液受到较强的氧化作用，成矿溶液具有酸性溶液的高硫化特征。围岩蚀变以面型分布为特征，主要发育硅化、高级泥化、泥化、重晶石化及青磐岩化。

加曼特金矿代表西天山地区与火山作用有关的石英脉型金矿，成矿围岩为大哈拉军山组火山碎屑岩，矿区分布有石英钠长斑岩、花岗斑岩等浅成侵入岩。区内矿体受断裂构造控制，以脉状为主，金形成于厚大的石英脉中。矿石构造主要为脉状和网脉状，还有少量的胶状、皮壳状构造。矿区内矿石矿物主要有银金矿、自然铜、黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、蓝铜矿等，脉石矿物主要为石英、方解石、绢云母等。热液蚀变主要表现为从石英脉向外呈带状分布，常见的有硅化、黄铁矿化、绢英岩化、绿泥石绿帘石化。与前几类金矿不同，其成矿温度更高，主要成矿温度范围集中在200℃～340℃。

根据以上分析，笔者将西天山地区不同类型的浅成低温热液金矿成矿作用用一个理想模式图表示出来 （图4－24）。晚泥盆世－早石炭世期间，受晚古生代北天山洋向南俯冲的影响，在博罗科努山南坡一带发生大规模的火山作用，并在吐拉苏 也莫列敦一带形成断陷型火山盆地。火山盆地内有两个重要的含水系统：一是地层中的大气水，这些大气水在盆地伸展过程中将向下运动，在受到下部火山及次火山岩的热作用下，其物理性质发生变化，表现为温度升高、密度减小、流体内静水压力增大，最终形成向上流动的对流循环热水，这些循环热卤水与流经的火山岩反应并萃取其中的Au、S及卤素，形成含矿热液；另一种是来自于火山－次火山中的岩浆水，这些岩浆水早期处于还原状态，富含丰富的挥发分和热量，并沿火山机构向上迁移，当向下运移的大气水与向上运动的岩浆水相遇时，发生混合反应，使两种性质不同的热液的物理化学条件 （特别是温度、p H值）改变，溶液中的金属元素稳定性下降，在火山机构的下部沉积出部分硫化物矿物 （如黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等）。在阿希矿区，这些混合后的热液沿火山机构内的构造裂隙向上运动，当运动到浅部时，由于外压降低，原来的含矿热液发生减压沸腾，使溶液中的金属元素溶解度下降，金、银、石英等矿物结晶析出，形成脉状矿体。同时由于沸腾作用还使冰点长石从溶液中晶出，而一些远离火山口的地区，如伊尔曼得矿区，含金热液沿断层向上运动，部分热液在上升到浅部的时候，由于氧化作用，原来的还原溶液形成高硫化的酸性溶液，这些高硫化溶液在构造破碎带内由于扩容减压，使原来的金因为溶解平衡破坏而析出，充填在裂隙构造中形成脉状矿体。大部分流体沿裂隙构造上升到地表附近，然后沿孔隙度大的角砾岩顺层流动。同时这些地下流体由于有较高的压力，到达地表附近后间歇性地冲破围岩或早期沉积的硅质岩，形成热液角砾，同时形成伊尔曼得矿区内的皮壳状、角砾状等特征矿石构造，并发生金等矿物沉积形成层状矿体。在加曼特矿区由大气降水组成的热循环水在张性构造带内充填形成含金矿石英脉。

图4－23 西天山浅成低温热液金矿蚀变分带示意图

图4－24 西天山金矿成矿模式