新疆民丰县枯水湖锑矿点矿石特征及成因浅析

赖杨，龚大兴，周玉，周家云

(中国地质科学院 矿产综合利用研究所，四川 成都 610041)

新疆民丰县枯水湖锑矿点矿石特征及成因浅析

赖杨，龚大兴，周玉，周家云

(中国地质科学院 矿产综合利用研究所，四川 成都 610041)

枯水湖锑矿点位于新疆和田地区民丰县城南东侧约130km、黄羊岭锑矿点南西侧约50km；构造上位于阿尔金断裂(南东侧)、中昆仑断裂带(南西侧)以及郭扎错-西金乌兰湖结合带(北侧)三者交汇复合的三角形区域内。该区成矿地质条件良好、找矿潜力巨大。笔者通过对枯水湖锑矿点野外地质调查及矿石手标本、光片、薄片进行详细观察与鉴定，查明了野外矿化带分布特征、矿石成分以及矿石主要具有低温热液充填(-交代)作用所形成的组构特征等；并粗略划分出4个成岩(矿)时期和至少1个构造活动期。此外，对比研究了该锑矿点与相邻的3个锑矿床的成矿地质特征，初步认为4者应同属一个成矿系统。该锑矿点(床)为受构造(岩浆)活动控制的低温热液充填(交代)型矿点(床)。

锑矿；矿石组构；成因；枯水湖；新疆

锑是我国的优势矿产资源，目前在华南、秦岭、三江、藏南等地区均有锑矿床分布。经多年国土资源大调查，在新疆西昆仑山复地也先后发现了多达20多处锑(金、汞)矿床，众多矿床共同构成了新疆境内著名的“黄羊岭锑-汞-金-铜-镍-多金属成矿带(Ⅶ-2-②)”(董连慧等，2010)。构造上属陆缘活动带，地层主要为二叠系和三叠系碎屑岩建造。矿产以锑、汞为主，并有铜、金、镍、多金属矿出露。锑、汞矿产于二叠系碎屑岩建造中，具层控特点，主要分布于卧龙岗—黄羊岭—长山沟一带，有黄羊岭、卧龙岗、盼水河等矿床。该成矿带与西邻吉尔吉斯斯坦境内的多个大型、超大型及成批的中小型锑、汞矿床共同构成了世界著名的中亚-西亚锑、汞成矿带(张良臣等，2006)。曾有少量学者(胡建卫等，2004；胡建卫等2006；杨屹等，2006；刘伟江等，2009；舍建忠等，2009；杨万志等，2013)从区域构造、成矿地质条件、地球化学特征及找矿标志等方面研究了“黄羊岭锑-汞-金-铜-镍-多金属成矿带”及其成矿带内多个典型矿床，为该区基础地质、矿产资源的研究奠定了一定的基础。最近，笔者参与该地区地质矿产调查过程中，在民丰县城南东侧约130 km、黄羊岭锑矿床南西侧约50 km处发现了规模较大，矿化较好的枯水湖锑矿点。由于该区位于新疆西昆仑地区，自然条件恶劣，基础地质研究相对薄弱，笔者通过对枯水湖锑矿点野外地质调查及矿石标本观察与鉴定，查明矿石成分、组构特征，并浅析其成因，丰富该区基础地质资料，为今后的找矿工作提供相应参考。

1 地质概况

1.1 区域地质

西昆仑处于古亚洲和特提斯两大构造域的结合部，位于兴都库什-帕米尔-昆仑晚古生代弧形构造成矿带东翼，北临塔里木板块，南临华南板块，地质构造复杂，岩浆岩活动较频繁，成矿地质条件优越(李文渊等，2006)。

枯水湖锑矿点位于阿尔金断裂(南东侧)、木孜塔格-中昆仑断裂带(南西侧)以及郭扎错-西金乌兰湖结合带(北侧)三者交汇复合的三角形区域内。区域构造线方向总体呈北东东向(图1)，区域上各级基底断裂分布广，期次多，继承性强，成为深源物质对流、岩浆-火山活动和矿质熔浆上涌的集中通道，控制了岩浆-热液成矿作用，造就了有利的成矿条件，区域上锑、汞、砷、金、铅、锌、铜、铁等都有很好的找矿前景。区域地层主要为二叠系黄羊岭组、三叠系巴颜喀拉组和卧龙岗组以及侏罗系叶尔羌群，均为较单一的碎屑岩建造。区域岩浆不甚发育，但出露有小规模基性、中性、酸性岩体，不排除其深部存在大岩基的可能性。

1.2 矿点地质

枯水湖锑矿点出露地层主要为中二叠统黄羊岭组上段(P2h1)、下段(P2h2)，地层走向总体呈北东—南西向，倾向为北西向和南东向，倾角32°～76°(图2)。上段主要岩性组合为灰褐色长石岩屑砂岩、钙质岩屑砂岩、泥质粉砂岩，夹砾岩、砂砾岩、岩屑石英砂岩、透镜状生物屑灰岩；下段主要岩性组合为灰绿色长石岩屑砂岩、粉砂岩、页岩，夹砾岩、砂砾岩、硅质岩等。此外，还发现有少量第四系，主要为残坡积物和湖相沉积物。

该矿区北西侧有零星火山岩出露，面积约1.0 km2，侵入于二叠系黄羊岭组之中，中心相为霏细岩，边缘相为英安岩、流纹岩。侵入岩亦有出露，主要分布于卧龙岗山脊一带，侵入于中二叠统黄羊岭组内，其岩性为花岗斑岩和石英斑岩。另外，二叠系黄羊岭地层中发育较多的花岗闪长岩脉、石英闪长玢岩脉、次生石英岩脉等。

该矿区小型褶皱构造、断裂构造极发育，褶皱多被断层叠加改造而不完整，构造线总体呈北东—南西走向。矿区发育大量与北东—南西向主断裂大致平行配套的浅表层次级断裂，其均具有北北东—近东西向的左行走滑-逆断层性质。

主要断裂有2条(F1、F2)及次级羽状断层4条。F1、F2为主要控矿断裂，由此形成的北北东向剪张裂隙为含矿热液提供了上升通道。目前，枯水湖锑矿点已发现4条规模较大的锑矿化带(图2)，长20～800 m，宽5～60 cm。矿化带主要沿北东—南西走向的构造破碎带及其旁侧次级羽状断裂中分布，矿化严格受断裂构造控制。

1.前寒武纪变质岩系；2. 显生宙沉积岩系；3. 超基性岩；4. 闪长岩类；5. 花岗岩类；6. 地质界线；7. 主要断裂；8.锑矿床(点)； ①.阿尔金断裂；②.郭扎错断裂；③.阿什库勒断裂；④.其曼于特断裂；⑤.苏巴什断裂；⑥.苏巴什南断裂；⑦.泉水沟断裂图1 新疆西昆仑枯水湖地区区域地质简图(据杨万志等，2013修改)Fig.1 Geological sketch map of Kushui Lake area of west Kunlun mountain in Xinjiang

2 矿石特征

2.1 矿石类型

以矿石自然类型为基础，枯水湖锑矿点的矿石按其氧化程度分类可分为氧化矿石和硫化矿石；按矿石中主要有用组分进行分类分为锑矿石；按矿石结构构造可分为浸染状矿石、块状矿石、角砾状矿石、斑点(团块)状矿石、脉状矿石等。

2.2 矿石成分

根据显微镜及电子探针的鉴定和分析结果，矿石中硫化矿物主要为辉锑矿，次要硫化矿物有毒砂、黄铁矿等；(次生)氧化矿物主要有针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、锑华、黄锑华等；脉石矿物以石英为主，以及少量方解石、绢云母、高岭土等；另见少量副矿物——锆石(图3f)、金红石等。从辉锑矿的电子探针分析数据(表1)可知，辉锑矿中均不同程度含有Hg、As等微量元素。

2.3 矿石构造

通过对采集的各类典型矿石标本进行详细观察与研究，按矿石构造成因分类方法(卢静文等，2010)，该矿点主要有充填(-交代)矿石构造和少量风化矿石构造，主要的矿石构造特征如下。

2.3.1 充填(-交代)矿石构造

角砾状构造：围岩或早期形成的矿石碎块被后期的矿物集合体所胶结，形成角砾状构造，角砾间常伴随出现晶洞或晶簇状构造(图3a、图3b)。此类构造较为多见，沿构造破碎带分布，角砾大小不一，一般在0.5～3cm，棱角分明，少量有轻度磨圆现象；角砾成分主要为粉砂岩和少量泥灰岩、泥质白云岩等，少量矿石标本中可见硫化物角砾(辉锑矿+黄铁矿+毒砂)；胶结物多为石英及少量方解石；后期石英集合体围绕早期破碎的围岩角砾胶结，形成环带状构造；在角砾孔隙中亦可见辉锑矿、黄铁矿、毒砂等硫化矿物，多呈半自形-他形晶产出。

1. 第四系；2. 中二叠统黄羊岭组上段；3. 中二叠统黄羊岭组下段；4. 实测断层；5. 推测断层；6. 锑矿脉(体)；7. 地层产状图2 枯水湖锑矿点地质简图Fig.2 Geological sketch map of the Kushui Lake Sb Occurrences

点号AsOSFeSeSbCuTeZnAgBaAuHgTotalD1150g10.710.0027.280.000.0069.950.020.000.030.000.000.100.0098.090D1153g1-10.850.0129.550.030.0068.770.000.000.000.020.000.000.7799.981D1153g1-20.840.0029.710.020.0069.000.050.000.000.000.000.000.75100.381PM05-g20-10.840.0027.860.010.0070.770.000.000.020.010.000.060.0799.589PM05-g20-20.950.0028.060.000.0071.190.010.000.000.000.000.000.01100.208

注：样品由国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室测试；“0.000值”表示含量低于EDS探头检测限。

晶洞及晶簇状构造：含辉锑矿热液沿围岩或矿石的较大裂隙、孔洞或角砾的孔隙充填，但空间未充满，多见石英由洞壁想中间生长出较完好的晶形者，形成石英晶洞构造(图3a、图3b)；辉锑矿晶体由洞壁向中间丛生，形成晶簇状构造。辉锑矿呈长柱状产出，柱面具有明显的纵纹，柱长可达2 cm，自形程度较高，定向性较好(图3c)；另外，个别矿石标本可见辉锑矿集合体呈放射状产出(图3d)。

脉状构造：(含矿)气水热液沿围岩或早期形成的构造裂隙充填，形成脉状构造(图3e)。

浸染状、斑点(团块)状构造：矿石中少量(含量<30%)金属矿物呈无定向性、星散状分布，形成浸染状、斑点状构造(图3f)，金属矿物与脉石矿物(石英、方解石)为同生关系；偶见金属矿物聚集成团，形成团块状构造，团块大小1 cm×1 cm～2 cm×3 cm不等(图3g)。

图3 枯水湖锑矿点矿石手标本照片Fig.3 The pictures of rock sample for the Kushui Lake Sb occurrences

块状构造：矿石几乎全部为金属硫化矿物(辉锑矿、毒砂等)富集充填于构造破碎带中，组成无空洞的致密状集合体，硫化矿物结晶颗粒粗大，一般在2～5mm(图3h)。

2.3.2 风化矿石构造

原生矿石中星散分布的颗粒状金属硫化物(黄铁矿、辉锑矿等)，受风化淋滤作用，形成次生矿物(褐铁矿、针铁矿、赤铁矿、黄锑华、锑华等)呈松散的粉末(土)状，形成粉末(土)状构造。具该类型构造的矿石多形成于地表及浅地表。

2.4 矿石结构

通过对该矿点矿石光薄片镜下鉴定，矿石结构按成因可分为：结晶作用形成的结构，压力作用形成的结构，以及交代作用形成的结构，其中以结晶作用形成的结构为主。

2.4.1 结晶作用形成的结构

主要有自形晶结构、半自形晶结构、他形晶结构。

自形晶结构：该矿石结构较多见，毒砂呈长柱状自形晶产出，显微镜下可见典型的菱形截面(图4a)，粒径0.1～0.3mm，毒砂在硫化物矿床中常常生成较早，往往容易被后期(成矿)热液溶蚀交代；辉锑矿按一定的结晶习性，沿两相延长生长，呈长柱状(0.5～1.2mm)自形晶分布于脉石矿物颗粒间隙中(图4b)。另外，个别样品在显微镜下可见自形程度较好的锆石(图4c)，晶体呈双锥状，粒径0.05mm左右，疑似少量锆石被石英包裹。

半自形晶结构：该矿石结构也较多见，常见辉锑矿呈半自形晶产出。如图4d、图4e所示，辉锑矿沿构造裂隙(或脉石矿物颗粒间隙)充填，其晶粒只有部分平直晶面，其余晶面均为平缓无定向曲面。另外，在正交偏光镜下，辉锑矿的聚片双晶现象多见(图4d)。

他形晶结构：多见辉锑矿呈不规则他形粒状产于脉石矿物颗粒间隙中，晶粒几乎没有完整的晶面，晶面多为平缓无定向曲面(图4a、图4c)。

2.4.2 压力作用形成的结构

主要有揉皱结构、碎裂结构。

辉锑矿晶体受构造应力作用发生弯曲、变形，形成揉皱结构(图4f)，个别辉锑矿晶粒具有波状消光现象，可能受后期构造应力作用，使辉锑矿晶格发生错动所致；当构造应力作用强烈，辉锑矿、毒砂、石英等矿物颗粒均发生破裂(粒度缩减)，碎裂后的矿物颗粒具棱角状，形成碎裂结构。

2.4.3 交代作用形成的结构

主要有侵蚀结构、假象结构。

侵蚀结构：后期生成的矿物沿早期生成的自形晶毒砂颗粒的外缘、裂隙轻度侵蚀(交代)，形成锯齿状、港湾状、半岛状(图4a)。

假象结构：早期生成的黄铁矿被后期生成的赤铁矿所彻底交代，并保留了早期黄铁矿的立方体晶型。

3 矿点(矿)成因浅析

3.1 成矿期次

根据对枯水湖锑矿点野外地质调查并结合矿石类型、矿石结构构造、矿石成分、矿物共生组合等特征，将该矿点可大致划分出4个成岩(矿)时期和至少1个构造活动期，成矿期次及主要矿物生成顺序如表2所示。

表2 成矿期次及主要矿物生成顺序简表

Tab. 2 Periods and stages of mineralization and their main mineral sequence

区域上有多条深大断裂从此经过，次级断裂也较发育，且区内基性、中性、酸性岩支、岩株均有出露，虽出露规模不大，但不排除其深部存在大岩基的可能性。而全球锑的成矿被认为与深部动力或岩浆过程存在重要的联系(易建斌，1994)，小岩体也可以成大矿(汤中立等，2012；李世金等，2012)。这些构造-岩浆活动可为本区锑矿的形成提供必要的导矿、容矿空间和热动力来源。

成矿前受构造作用，围岩地层发生破裂形成断裂(良好的导矿、容矿空间)，与此同时断裂中伴随着大量构造角砾的形成。在长期多阶段构造-岩浆作用下，地下水下渗，参与浅部-深部热液环流，在环流过程中溶解、萃取围岩地层中的主要成矿物质(Sb、Hg、As等)形成含矿热液(不排除有岩浆热液混入并带入成矿物质的可能性)。含矿热液在热动力作用下沿构造裂隙向浅部运移，由于物理化学条件发生改变，含矿热液中的成矿物质开始卸载，便在断裂(构造破碎带)中发生充填(-交代)作用，形成以硅化、方解石化等为主的近矿围岩蚀变带，并在有利成矿物质沉淀的部位富集成矿，形成以充填(-交代)矿石组构特征为主的辉锑矿矿石。

图4 枯水湖锑矿点矿石结构照片Fig.4 The pictures of ore texture for the Kushui Lake Sb occurrences

在构造运动作用下地表抬升，地表在长时间风化剥蚀后，深部矿体(脉)逐步接近地表，甚至出露地表，在表生氧化作用下，金属硫化物逐渐被氧化成金属氧化物，如赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、黄锑华等。

3.2 相邻矿床对比研究

在对枯水湖锑矿点成因浅析的基础上，通过

与相邻的黄羊岭锑矿床、卧龙岗锑矿床、盼水河锑矿床进行地质特征对比，发现枯水湖锑矿点与相邻3个锑矿床在成矿背景、容矿地层、控矿构造、矿石成分、矿石组构、围岩蚀变等方面，均具有较高的相似性(表3)，可初步认为上述4个矿床(点)同属一个成矿系统。此外，该区域具有良好的成矿地质条件，且已圈定多个良好的低温Sb、Hg、As元素综合异常带*吕金刚，魏俊.新疆民丰黄羊岭锑矿调查评价成果报告，2009.(杨万志等，2013)，未来找矿潜力巨大。

表3 枯水湖锑矿点与相邻锑矿床地质特征对比表Tab. 3 Comparison about geological characteristics of adjacent Sb deposits with Kushui Lake Sb occurrences

4 结论

(1)通过对枯水湖锑矿点各类典型矿石标本详细观察与鉴定，查明矿石主要有角砾状、晶洞-晶簇状、脉状、块状等构造及自形晶、半自形晶、他形晶、揉皱、碎裂、侵蚀等结构；认为矿石具有低温热液充填(-交代)作用形成的组构特征。

(2)该锑矿点的成矿地质特征与相邻的3个锑矿床在成矿背景、容矿围岩、控矿构造、矿石成分、矿石组构、围岩蚀变等方面，均具有较高的相似性，应该同属一个成矿系统。

(3)该锑矿点(床)为受构造(-岩浆)活动控制的低温热液充填(交代)型矿点(床)。

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Ore Characteristics and Genesis of Sb Ore Deposit in Kushui Lake, Minfeng County, Xinjiang

LAI Yang, GONG Daxing, ZHOU Yu, ZHOU Jiayun

(Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Chengdu 610041, Sichuan, China)

The Sb ore occurrence of Kushui lake is located about 130 km southeast to Minfeng County, and about 50 km southwest to the Huangyangling Sb ore occurrence. Tectonically, the Kushui lake Sb ore occurrence is located in the triangle region of the intersection of Altyn fault(south-east side), Mid-Kunlun fault zone (south-west side), and Guozhacuo-Xijinwulan lake combined belt(north side). The area has favorable ore-forming geological conditions and great prospecting potential. The study clarified the characteristics of field mineralization belt distribution, ore composition, fabric characteristics formed by backfilling(metasomatism) of epithermal solution, and roughly marked out four diagenetic(minerogenetic) periods and at least one tectonic activity period, based on the survey of the field geological investigation, identification of mineral hand samples, thin sections and light sections. In addition, comparative study on mineralization and geological characteristics of the Sb occurrence with the adjacent three Sb deposits were conducted, and it is preliminary concluded that the four deposits should belong to the same metallogenic system. The occurrence is low temperature hydrothermal filling or metasomatism deposit controlled by the tectonic or magmatic activities.

Sb ore deposit; ore fabric; deposit genesis; Kushui Lake; Xinjiang

2015-02-10;

2015-04-29

中国地质调查局项目“新疆回风口地区矿产地质调查”(12120113046000)

赖杨(1987-)，男，硕士，助理工程师，从事工艺矿物学、岩石学、矿床学研究。E-mail: 772459504@qq.com

P618.66

A

1009-6248(2015)03-0280-09