卡拉麦里成矿带双泉金矿与卡拉麦里Ⅰ号金矿地球化学特征对比研究

地球化学特征对比研究韩秉峻”，弓小平，刘 祥，李秉政(新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830049)摘要：新疆东准'■葛尔地区是中国重要的金成矿带之一，本次选取该矿带典型金矿床一双泉金矿和 卡拉麦里I号金矿，运用岩石地球化学的方法，对比分析矿床元素的地球化学特征，以探讨其成矿地

质条件、成矿构造环境等方面的联系：对比研究表明，矿区金矿化受断裂构造控制明显，发育在断裂

构造密集区及断裂附近部位。两矿区火山岩碎屑岩地球化学特征基本一致，均为亚碱性系列，同产

于大洋岛弧环境。双泉金矿成矿流体来源于壳幔混源，卡拉麦里I号金矿成矿流体来源于地幔深

处，二者同属碰撞造山型金矿。关键词：双泉金矿；卡拉麦里I金矿;地球化学；东准噹尔中图分类号:P59文献标识码：A文章编号:1004-5716(2019)01-0145-05东准嚼尔地区是中亚成矿域的重要组成部分，区 内卡拉麦里成矿带内已成为我国金矿形成乃至世界地 质研究的焦点叫区内金矿床种类多样，多与热液流动

主要为古生代地层，以泥盆纪、石炭纪地层最为发育，

为本区金矿赋矿地层和矿源层。区内岩浆活动剧烈， 侵入和喷出次数频繁且旋回明显，多在地槽区和过渡

带上,多为华力西期产物。相关，主要类型包括与脆一韧性剪切构造有关的金矿

床,典型则为双泉金矿，前人研究认为该金矿为破碎蚀

2地质特征对比(表1 )19-1013地球化学特征对比3.1主量元素特征对比对两矿区7件火山碎屑岩样品进行主量元素分析.

变岩型金矿，矿床形成与变质热液关系密切3卡拉麦

里1号金矿矿床的形成与晚古生代花岗岩的侵入活动 关系密切，含矿热液以其后的断裂构造为导矿构造产 生运移流动后，富集成矿,故矿床应属岩浆后期中低温

结果见表2。从数据来看，两矿区成矿岩浆都较为单

热液型金矿床》截至目前.众多学者在东准地区主要

一，成岩岩浆大致为中性岩浆〉双泉金矿A1Q3、KQ、

进行地质背景、构造等方面的研究,较为单一的研究某

金矿的成矿模式及成矿机理,缺乏金矿床之间的对比

NaQ含量均值分别为15.93% .4.21%、1.14%。卡拉麦

里I号金矿A1Q：＜ KO、Na2()含量均值分别为10.89%、

研究工作以及从地球化学的方向来分析其特征及联

0.94%,3.15% ；从MgO和Ca()含量比较来看,双泉金矿

平均为0.9%和2.43% ,而卡拉麦里I号金矿平均为

系、本文选取该成矿区内双泉金矿和卡拉麦里I号金 矿.结合最新地质工作成果,再次取样进行相关测试.

1.81%和&40%。MgO和Ca()含量无明显的变化规律.

总体来看后者Mg()和(、a()含量相对较高，总体呈现富

对其成矿地质条件、成矿构造环境、成矿流体来源等发

面进行更深层次的探讨与分析。Ca,贫Mg的特点。氧化指数方面来看,前者在0.98%〜

1区域地质背景东准嚼尔地区在构造上位于哈萨克斯坦一准嚼尔

0.99%之间，平均0.98% ；后者在0.22%〜0.96%，平均

0.54%。两矿区的(NaQ+KQ)/AlO含量基本一致.

皆为0.3%左右且含量均小于0.9%,说明两矿区的火山 岩碎屑岩均为亚碱性系列。在(NaX)+K2O )/SiO2图解

中(图2),样品大多落在安山岩区.结合区域构造背景.板块北缘古生代陆缘活动带宀。该区构造运动及其演 化漫长复杂.基本经历了拉张一闭合一再拉张一再闭 合两次造旋回运动，形成了现今的构造格局区内

*收稿日期：2018-05-21修回日期：2018-05-23基金项目：木文为国家口然科学基金项日“新艦东准疇尔卡拉麦里金矿带成矿流体特征及其与侵入体的关系研究\"(41462004)

第一作者简介:韩秉峻(1993-),男(汉族).山东威海人.新船大学地质与矿业T•程学院在读硕士研究生,研究方向:成矿规律146西部探矿工程2019年第1期图1卡拉麦里成矿带区域综合地质图1.第四纪;2.早石炭世南明水组上亚组;3.早石炭世南明水组下亚组;4.早石炭世清水组;5.中泥盆世北塔 山组;6.中泥盆世平顶山组上亚组；7.中泥盆世平顶山组下亚组；8.华力西早中期第一侵入次斜长花岗岩; 9.华力西早中期第二侵入次斜长花岗岩；10.华力西早中期第二侵入次超基性岩；11.华力西早中期第四侵 入次闪长花岗岩；12.华力西早中期第五侵入次钾质花岗岩；13.华力西中期第四侵入次斜长花岗岩；14.地 质界线；15.平推断层；16.深断裂；17.矿点表1双泉金矿和卡拉麦里【号金矿主要特征对比表矿床大地构含矿地层 容矿岩 名称造环境 和建造 石类型侵入体矿体形态矿石特征矿石结构:碎裂结

矿石 矿物

围岩 控矿 主要控蚀变 构造 矿因素构、出溶或熔蚀华力西中期 第一阶段侵

入的斜长花

边结构、口形一①区域性深大断裂半自形结构、他呈层 状、似形粒状结构、镶自然金、银金黄铁矿化、控制矿带清水一双泉苏吉泉早石炭世构造千枚岗岩及第二边结构、包含结矿、黄铁矿、毒砂、黄铜毒砂化、绢云母化、硅清水一分布岩、凝灰岩、侵入次的超层状以基性岩为构、糜棱结构。矿石构造:多为块状构造、片理苏吉泉②次级断裂与火山金矿大断裂南明水组断裂凝灰岩夹凝灰质砂岩及透镜状矿、黝铜矿及少量磁黄铁化、碳酸盐化、褐铁矿大断裂、褶皱主,周围零星分布有闪

岩、沉积岩、侵入岩复合构造化构造、条带状构造星散浸染矿和孔雀石化及高岭土化长岩、辉长

等岩类状构造、细脉浸染状构造、塑性流动构造、拖尾控制矿床的产出构造矿石结构:为口

矿石中的金

卡拉麦形一半口形粒状

呈层 状、似

层状、

结构、交代结构、

属矿物主要

为自然金、黄

主要有硅 火山凝灰 岩和中泥 盆世初期

化、黄铁矿

卡拉里山西麦里I号金矿段北麓东准嚼早石炭世清水组凝灰质砂 海西中晚大 浸染状结构、凝

铁矿.其次是

黄铜矿、方铅

化、褐铁矿

化、赤铁矿 卡拉麦 至早石炭

岩、凝灰质 期的花岗岩含砾砂岩灰砂状结构，

尔褶皱侵入透镜状矿石构造：主要

为原生矿石构

矿、闪锌矿、

磁铁矿.氧化

化、次为绢 里深断云母化、绿 泥石化、碳 酸盐化、绿

世后沉积 的一套复 理石火山

裂带内造、细脉状构造

和网脉状构造等矿石中含有 褐铁矿、赤铁

—碎屑岩

矿、铜篮等帘石化等建造推断该矿区火山岩碎屑岩主要产于岛弧环境,与该地

区断裂活动有关。

3.2微量元素特征对比从微量元素测试分析结果（见表2）来看,Nb/Ta2019年第1期西部探矿工程147表2样品地球化学测试数据样品号SQ-01SQ-02SQ-03SQ-06KL-01KL-03KL-0460.6258.8259.50样品号SQ-01SQ-02SQ-03SQ-06KL-01KL-03KL-0427.04Si()2TiQALQ61.9060.70

0.604.8060.2258.820.61NdSm25.116.1225.1623.93

5.0914.384.9810.0315.160.8217.040.9217.240.6112.590.7716.840.6115.286.161.825.583.010.803.581.0812.590.983.520.102.10Eu1.726.017.011.531.585.270.891.322.035.68FC2（）3Fc()Mn()6.630.227.460」06.020.140.105.530.055.130.200.142.853.62GdTbDy5.661.004.470.782.903.270.601.478.741.780.674.270.130.090.890.080.800.163.083.315.635.921.273.410.585.454.590.992.753.450.742.01Mg()Ca()1.121.470.780.791.821.064.190.14151.800.2614.05HoEr1.343.010.540.932.691.971.764.080.08144.2072.934.470.974.120.14270.307.863.664.260.734.490.8238.83

127.92101.914.530.70Na2()0.161.31I'mYb0.472.970.453.002.012.22K2OP2()5Sr4.470.16149.900.330.10220.821.190.143.613.120.713.730.390.0550.4031.08

52.39Lu0.6931.43135.810.6024.19

126.53108.910.4528.2252.830.3918.91234.8032.61288.30YSRF：E32.79

121.70101.3735.9475.05

Rb89.59552.7083.6181.624.87178.3976.56

61.87BaTh445.20472.09450.50SLREESHREE113.6748.0327.0237.4715.365.380.283.360」74.980.245.940.283.940.330.121.000.101.2198.835.1622.145」326.0120.3317.6214.69Ta0.33LREE：HREE3.920.860.974.990.881.086.180.830.982.911.782.440.821.114.210.95Nb4.17196.172.06179.804.01186.341.0770.444.81176.345.5713.0325.413.616Eu0.930.951.160.880.90ZrHf

190.846Ce0.882.295.525.1919.815.211&035.4323.52

49.132.257.1416.633.245.9815.731.92(La：Sm)N(La：Yb)x(Sm：\\d)N2.384.350.702.042.972.033.900.681.251.34LaCcPr23.28

49.015.340.651.291.071.233.960.7343.405.7545.415.610.751.080.920.786.365.922.87(Gd：Yb)N1.271.361.211.19在8.63〜16.71,平均 13.38。Zr / Hf在31.51~36.77,平 均33.51。同时在岩石/球粒陨石标准化蛛网图中（图

3a）可以看出.大离子亲石元素Sr、K、Ba、Rb呈明显的

富集状态,Nb,P,Ti等高场强元素在两个矿区之中处

于明显的亏损状态；K、Th、Ce均处于峰值，Rb、Th元

素含量则高于Ta。Ti的亏损则表现了该地区碰撞造 山而非拉张.证明了上述金矿皆属于碰撞造山型金矿。3.3稀土元素对比从稀土元素测试分析结果（见表2）来看，双泉金

矿稀土元素总量工REE=（121.70〜138.81 ）x107平均

127.99x10-6。£LREE=（ 101.37〜106.67）x10'6 （平均 106.47x10- &）,工HREE=（ 17.62〜26.01 ）x10 -15 （平均

21.53 x 10 - 6） , LREE / HREE=3.92~6.18 （平均

图2双泉金矿与卡拉麦里I号金矿火山岩碎屑岩

5.05）o LaN/YbN=3.16~5.68（平均4.40）□显示轻、重

稀土具一定分憎作用，为轻稀土富集。样品大都表现

出 Eu 的负异常,5Eu=0.83~0.93 （平均 0.87）, 8Ce =

（NaQ+KQ）/SiO：图解Pc-苦橄玄武岩;B-玄武岩;O1-玄武安山岩;02-安山 岩;03 -英安岩；R -流纹岩;S1-粗面玄武岩；S2 -玄武质粗

面安山岩;S3 -粗面安山岩；T -粗面岩、粗面英安岩;F -副长

0.97-1.12（平均1.01）,表现为负弱Ce异常。卡拉麦里 I 号金矿稀土元素总量 SREE-（73.01~75.89）x10-6

（平均 74.62x10'6），另LREE=（ 57.75〜60.87 ）x10-\"（平石岩;U1 -碱玄岩、碧玄岩;U2 -响岩质碱玄岩;U3-碱玄质响

岩;Ph-响岩；Ir-Irvine分界线，上方为碱性,下方为亚碱性（Le Maitre R W（ed）.A Classification of Igenous rocks And Glossary of Terms. Blackwell, Oxford）148西部探矿工程2019年第1期0000O

La Ce Pr Nd SmEu Gd Tb Dy Ho Er TmYb Lu Sr K RbBaYhTa NbCe P ZrHfSmTi Y Yb

稀土兀素球粒陨石标准化分布型式图微量兀索球粒陨打标准化蛛网图图3双泉金矿与卡拉麦里I号火山岩碎屑岩微量元素球粒陨石标准化蛛网图及稀土元素球粒陨石标准化分布型式图均 59.55x10-6),》HREE=( 14.93〜15.26)x10\"(平均 2.5)o Lax/Ybx值为3.19〜3.34,平均则为3.280样品

元素曲线与下地壳元素曲线相一致。显示轻、重稀土

15.01 x]0 _ 6), LREE / HREE=3.78〜4.05(平均 3.95)。

La、/Yb、=3.19〜3.34(平均3.28)。显示轻、重稀土具一

定分懈作用，为轻稀土REE富集。6Eu=0.95~1.10(平

具一定分憎作用，为轻稀土REE富集成矿物质应为地 幔柱型，从这方面也证实了该矿形成的物源在深部。

均1.04)。5Eu大多大于1,鮪富集，表明含钙造岩矿物

相对富集。8Ce = 0.86-1.07.平均1.01,表现为负弱的

证明金矿床物质来源于深部幔源位置,且应为原始地

幔’Ce异常。4讨论通过对双泉金矿和卡拉麦里I号金矿两个矿区地

5结论(1) 双泉金矿与卡拉麦里I号金矿含矿火山碎屑岩

地层均为亚碱性系列，同产于大洋岛弧环境。球化学数据的一系列对比和分析，讨论如下：(2) 初步分析，双泉金矿成矿流体来源于壳幔混

源.卡拉麦里I号金矿成矿流体来源于地幔深处。(1) 两矿区同处东准卡拉麦里构造带上，区内断

裂、褶皱发育。有利于成矿通道的形成,深部热液易于 上升，提供了良好的储矿空间。矿区蚀变发育，说明矿

区曾经有较强烈的流体活动，有利于Au的运移和富

(3) 双泉金矿与卡拉麦里I号金矿主要受到构造和

侵入体控制，推测二者均属碰撞造山型金矿。集。地球化学特征上来看，两矿区主量元素上表现相 参考文献：似性较高，总体呈现富Ca,贫Mg的特点，且后者钙镁

[1] 肖伟,王义天，江思宏，等.南蒙古及邻区地质矿产简图及地形

含量相对较高。Nb和Ti明显亏损则证明该地区大陆

地壳的发展与岛弧环境密切相关，大离子亲石元素

地貌特点[J].地球学报,2010,31(3):473-484.[2] 赵军,赵海滨，王勇，等.类比双泉金矿区浅析苏吉泉东金矿

区找矿前景[J].矿床地质,2008,27(增刊):156-161.Sr、K、Ba、Rb呈明显的富集状态，K、P、Ti等元素明显

亏损，反映岩浆演化过程中发生了强烈的含K、P、Ti矿

[3] 徐斌.路彦明，顾雪祥,章文忠.新疆卡拉麦里地区金矿流体和

O、H、S同位素地球化学特征卩].地学前缘,2010,17⑷:227- 240.

物分异作用。此外,Ba相对Rb、Th亏损，为后碰撞岩

浆活动的标志’进而佐证了二者均属碰撞造山型金矿 的特点。[4] 李锦轶，杨天南,李亚萍.等.东准喝尔卡拉麦里断裂带的地

质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束[J].

地质通报,2009,28(12):1817-1826.(2) 从稀土元素测试数据上来看,双泉金矿稀土元

素总量高于卡拉麦里I号金矿。双泉金矿样品显示轻、重

[5] 路彦明，张玉杰，潘懋，等.新疆东准瞩尔地区金矿类型、地质

特征[J].地球学报,2010,31(3):434-442.⑹苏虎，弓小平,潘展超，等.东准喝尔双泉金矿LA-ICP-MSe?；-

石U-Pb测年及赋矿岩石地球化学特征[J].新疆地质,2015,

稀土具一定分憎作用,为轻稀土 REE富集3稀土元素具

弱亏损的负Eu,Ce异常，(La/Sm)x值较(Gd/Yb)x值 大，且存在轻稀土较重稀土呈右倾斜偏陡的分布曲

线.说明岩浆具壳幔混熔特点。卡拉麦里I号金矿

33(2):212-218.[7]韩琼.东准瞩尔卡拉麦里成矿带成矿规律与成矿模式研究[D].新疆大学,2014.

(下转第151页)

轻稀土和重稀土的比值为3.78〜4.05,平均3.95 (>

2019年第1期西部探矿工程151\"E值存在明显区别，前者的讯B值为25%,后者泸B值

平面下降时期，碳酸盐岩中锂同位素含量增大。为-7%0。肖荣阁先生总结了MB值在不同环境下的变

3结论化顺序，依次为：封闭盐湖卤水(＞40% ) ＞海水

稳定同位素地球化学特征能够实现对不同沉积环 (39.5%))＞海相硼矿物(18.2%)〜31.73%o)＞海相沉积物 境的判别和示踪，对恢复沉积环境具有积极作用。通

(13.9%o 〜25.2%o)＞海水交代岩石(4.51%o〜10.85%o)。过碳、氧、硼、總等同位素的研究，可以探明沉积时的古

(3)總同位素。總同位素存在其特殊的地球化学

盐度，进而能够判定沉积相为海相还是陆相;氧、硫同

性质,其特征值通常能和不同的地质环境相对应，一般

位素是测定古温度的判定指标;地质历史时期中的冰

用生物壳体和碳酸盐岩中的總同位素组成来重建古盐

期时间被碳、氧、總等同位素很好地记录下来,它们是

度,通过锂同位素重建古盐度可以弥补其它地球化学

很好的古气候判定指标；对碳、氧、總等同位素的研究

研究方法的不足「杨立成等通过定量分析總同位素值

可以确定沉积时海水的深度，对沉积地层的研究具有

与盐度之间的关系发现在靠近陆表水若每增加1%的

积极作用。海水就可以显著改变水体的總同位素值，利用總同位

虽然同位素法具有统一的标准这一优点.免除了 素值与盐度的关系图可以便捷地判别岀沉积水体的古 其地方局限性，由于沉积后的交代作用常常使同位素

环境并能定量计算出其盐度以及变化。比值发生变化，并具有多解性，因此在研究沉积环境

2.4分析海平面变化时,不应局限于使用稳定同位素地球化学这一种方法

(1) &,3C与海平面变化关系。全球海平面变化与

进行判定,需采取多种技术(如岩相学、微量元素、稀土

813C变化之间呈明显的正相关关系,即全球海平面上

元素等)相结合，才能更好、更准确地分析古沉积时的

升时期,泸C增大，反之，全球海平面下降时期，泸C减

沉积环境。小。对此，前人进行了大量的研究，并取得了一系列成 参考文献：果。如李玉成以华南晚二叠世碳酸盐岩为对象，建立

[1] 曹丽娟.稳定同位素地球化学在矿床中的应用[J].新疆有色

碳同位素高、低值区形成的可能模型，并发现华南晚二

金属,2013(1):13-16.叠世的碳酸盐岩的碳同位素变化曲线是逐渐降低的， [2] 张崇耿，肖应凯.硼同位素分憎及其在环境研究中的应用

与全球海平面变化相一致。[J].盐湖研究,2002(2):54-60.⑶刘静,季宏兵.総及其同位素在环境地球化学研究中的应用(2) 613O与海平面变化关系。全球海平面变化与

[J].首都师范大学学报：口然科学版,2008(4):67-73.护O变化之间呈明显的负相关关系，即全球海平面上

[4] 王秋良.谢远云，梅惠.湖泊沉积物中有机碳同位素特征及其

升时期,护O减小，反之，全球海平面下降时期,6,3O增

古气候环境意义[J].安全与环境工程,2003(4):17-21.大。[5] 蓝江湖，徐海，刘斌，等.湖泊沉积中碳酸盐、有机质及其同位

李悦等介绍了海洋沉积物有孔虫氧同位素与古海

素的古气候意义[J].生态学杂志,2013(5):1326-1334.平面变化的关系.并以此作为基础数据重建了长时间 [6] 王丽，汪勇，王建力.氧同位素在高分辨率古气候研究中的应

尺度上连续的海平面变化记录。用探讨[J].江苏地质,2005(1 ):37-42.(3) 總同位素。全球海平面升降与總同位素变化

[7] 史忠生.陈开远,何胡军，等.總同位素在沉积环境分析方面

之间有明显的相关性。研究表明，海平面上升时期，地

的应用卩].石油与天然气地质,2003(2): 187-190.球表面相对陆地面积减少,导致陆源供给的總量减少, [9] 杨立成，朱莎.總同位素的几种应用[J].中国西部科技,2010

又由于陆源中總的初始值较海水中的较高，最终导致 (28):27-28.[10] 李玉成.华南晚二叠世碳酸盐岩碳同位素旋回对海平面变

沉积的碳酸盐岩中總的含量降低,所以海相碳酸盐岩

化的响应[J].沉积学报,1998(3):52-53,55-57.中總的同位素含量与海平面变化之间呈负相关关系， [11] 李悦,王汝建，李文宝.利用有孔虫氧同位素重建古海平面

即海平面上升时期，碳酸盐岩中總同位素含量减少，海变化的研究进展[J].地球科学进展,2016(3):310-319.(上接第148页)[9] 雷杰.新疆奇台县苏吉金矿成矿条件与找矿前景浅析[J].新

[8]路彦明.新疆东准双泉地区金矿构造控矿规律及勘查找矿

疆有色金属,2009(6):10-12.方向[D].中国地质大学(北京),200&

[10] 安芳,朱永峰.新疆哈图金矿蚀变岩型矿体地质和地球化学

研[J].矿床地质,2007(6):621-633.