该金矿床区域位处南天山褶皱系的西延部分, 位于泽拉夫尚— 吉斯萨尔复背斜的边缘^{[14, 15, 16]}。

区域出露地层为上志留统-下泥盆统库普鲁克和哈夫扎克岩系(S₂kp+D₁hv)、下石炭统马尔古佐岩系(C₁mr)及第四系(Q)^[17](图1)。库普鲁克和哈夫扎克岩系分布于矿区南部和西南部, 出露面积较大, 岩性为层状石灰岩, 上部局部夹有块状黏土岩和白云石化的角砾岩, 该岩系和周围地层呈推覆、断层及不整合接触关系。下石炭统马尔古佐岩系分布广泛, 主要含有两个岩性地层:一是云母— 石英粉砂岩层, 二是碳质— 黏土片岩层, 二者无规律交替出现, 其中碳质— 黏土片岩层为金的主要赋矿地层, 主要岩性为含石墨碳及碳酸盐岩化的变质杂砂岩、细砾岩、粉砂岩、硅化页岩^{[18, 19, 20, 21, 22]}。第四系地层以残坡积黏土、砂砾为主, 其次为大块转石、漂砾等。

图1

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	图1 塔吉克斯坦上库马尔克金矿床区域地质[17]

矿区内褶皱构造主要分布于矿区中部及东部, 由下石炭统马尔古佐尔岩系组成。向斜核部呈北西— 南东走向, 南西翼出露较全, 宽度较大, 地层倾角一般为35° ~60° ; 东北翼出露宽度较小, 地表地层倾角为30° ~55° , 向下变陡, 金矿体位于该向斜东北翼附近。矿区内主要断裂构造为大型泽拉夫尚断裂, 其次为北西— 南东向控矿断裂和北北东— 南南西向次级断裂构造。泽拉夫尚断裂主要分布于矿区南部, 为一推覆断裂构造, 主要将库普鲁克和哈夫扎克岩系推覆在马尔古佐尔岩系之上, 形成“ 飞来峰” , 断裂倾角20° ~45° , 推覆体厚度从几米到十几米不等。

矿区岩浆岩不发育, 主要为酸— 基性侵入脉岩, 集中分布于矿区西南部, 岩性有辉绿玢岩、煌斑岩、石英闪长玢岩、石英钠长斑岩、花岗斑岩等。石英闪长玢岩脉、花岗斑岩脉常成群成带分布, 呈脉穿插于马尔古佐尔岩系中, 厚度0.5~5 m, 长度小于200 m, 走向318° , 近乎直立, 多有内外变质带, 与金成矿关系密切。

矿床变质作用类型应属区域低温应力变质作用, 其原岩为黏土页岩、粉砂岩、砂岩建造并夹少量火山岩, 它们基本保留了沉积结构、构造特征, 变质岩石为含炭质、钙质片岩、千枚岩及片理化变质砂岩、变质粉砂岩等。本区的动力变质作用也很强烈, 主要表现为沿断裂带发育较强的糜棱岩化, 形成一系列变形程度不同的糜棱岩、千糜岩、构造片岩和构造角砾岩等。

该金矿床主矿体是矿区东北部的分水岭矿体(Ⅰ )、新矿体(Ⅱ )和东方矿体(Ⅲ )(图1), 其中Ⅰ 号主矿体断续长1 836 m, 呈似层状, 沿走向分支复合, 膨胀夹缩明显, 走向北西, 倾向南西, 倾角30° ~80° , 有上缓下陡趋势, 为陡倾斜矿体(图2), 金平均品位2.77× 10^-6, 品位变化系数39.34%; 单工程矿体厚度在0.60~17.38 m, 平均6.69 m, 厚度变化系数63.22%, 属厚度稳定、金组分分布均匀型矿体。

图2

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	图2 上库马尔克金矿12号(a)及16号(b)勘探线剖面简要图(据文献[17]修改)

矿石中的矿物成分有50种^[5], 其中金属矿物24种, 非金属矿物26种。矿石中金矿物呈胶态分散状、粒状与硫化物共生或呈游离金赋存于脉石矿物中^[23], 颗粒大小12 μ m~4 mm。黄铁矿是分布最广的载金矿物, 呈浸染状、自形立方体、半自形或不规则颗粒, 局部形成块状集合体, 颗粒大小为0.5~1mm。砷黄铁矿呈半自形或不规则状与黄铁矿连生。其他金属矿物有黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、白铁矿、辉铋矿、辉锑矿。

矿石结构可分为粒状结构、交代结构、固溶体分离结构和压碎结构。如黄铁矿、砷黄铁矿等矿石矿物呈自形— 他形晶粒状结构(图3a和图3f); 压碎结构, 早期形成的金属硫化物由于构造作用而破碎(图3c)。发育最广的为浸染状构造, 即金属硫化物呈星点状分布于矿石中(图3a); 局部可见网脉状构造, 即矿石中的网状构造裂隙或风化裂隙被硫化物或胶状石英脉充填。

图3

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	图3 上库马尔克金矿矿石结构图版Q— 石英; Pl— 中-更长石; Cal— 方解石; C— 碳质; Py— 黄铁矿。a— 黄铁矿化绢云母石英片岩(样品号: sy-1); b— 鳞片粒状变晶结构, 褶皱片理之间有粒状石英、半自形粒状方解石及条纹状碳质分布(正交偏光50× )(样品号: sy-1); c— 自形-半自形粒状结构, 黄铁矿呈星点-细脉浸染状分布(单偏光50× )(样品号: sy-1); d— 碎裂石英闪长玢岩(样品号: sy-3); e— 斑状结构, 基质为半自形粒状结构, 斑晶主要为半自形板状更-中长石, 沿裂隙有石英脉充填, 基质中有自形-半自形黄铁矿呈星点-细脉浸染状分布(正交偏光50× )(样品号: sy-3); f— 自形-半自形粒状结构, 岩石呈碎裂状, 黄铁矿呈星点状、细脉浸染状及粉末状分布(单偏光50× )(样品号: sy-3)

石英、长石、方解石为矿石中分布最广泛的脉石矿物, 呈碎裂状定向排列并发育微弱蚀变边。其他分布较少的非金属矿物为白云母、石墨、角闪石、绿帘石、榍石等, 石墨、绢云母多呈糜棱状定向排列(图3b和图3e)^[17]。

在工作区金地球化学异常区域部署6条EH-4测深剖面(图5), 由西向东编号依次为200~210线, 测线方位NE40° , 点距20 m, 线距100 m。并选择有代表性的200、204和208线, 以线带面推断解译^{[27, 28, 29]}, 预测工作区成矿有利地段。

200线测深剖面布设36个测点, 剖面长700 m, 电阻率横向变化较大, 总体呈高— 低— 高— 低的电导效应场特征(图7)。140测点地表80 m以下电阻率等值线总体呈纵向密集分布, 表现为西高东低, 西部一般800~1 500 Ω · m、东部600~300 Ω · m, 应为两种岩性的分界线。由于124点南侧有库普鲁克和哈夫扎克岩系石灰岩出露, 推测124~140点高阻异常可能由其引起, 但是由于该岩系多以推覆体形式存在, 其特点应为产状较平缓, 向下延伸较浅, 该异常也可能为马尔古佐尔岩系砂岩、硅化砂岩引起。140~158点处在两个高阻区之间较平缓的低阻梯度带, 两侧电阻率等值线总体呈纵向分布, 且梯度较陡。异常为石炭系马尔古佐尔岩系砂岩、粉砂岩、黏土质页岩引起。在158~174点地表120 m以下为相对高阻异常带, 至标高2 300 m迅速变低, 异常较为凌乱, 可能受构造破坏所致。该段地表有库普鲁克和哈夫扎克岩系灰岩出露, 推测向下有一定延伸, 引起了高阻异常。174~194点总体为低阻区, 电阻率等值线也呈纵向分布, 与西侧明显不同, 浅部184~194点偏高, 可能为石灰岩推覆体所致, 底部逐渐增高的原因是岩石风化减弱, 裂隙减少所致。

图7

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	图7 200线反演断面及成矿预测

204线测深剖面布设51个测量点, 剖面长度 1 000 m(图8)。178点西侧电阻率横向变化较大, 东侧电阻率纵向变化较大。124~144点深部高阻异常为库普鲁克岩系和哈夫扎克岩系灰岩引起。144~162及168~178点间均为低阻带, 幅值变化不大, 电阻率介于300~500 Ω · m之间, 推测为马尔古佐尔岩系砂岩、粉砂岩、黏土质页岩的反应; 162~168点为相对高阻异常带, 电阻率介于500~800 Ω · m之间, 深部出现高阻异常, 虽然电阻率值明显增高, 最高值1 200 Ω · m, 但从异常形态和上部异常具连续变化的特点, 均为马尔古佐尔岩系的反应, 可能有深部存在硅化等蚀变。178~224点纵向分带明显, 近地表的高阻异常, 呈椭圆状, 电阻率多介于600~900 Ω · m之间, 应为库普鲁克岩系和哈夫扎克岩系推覆体引起(在地表已有出露), 推覆体以下为低场区, 推测为马尔古佐尔岩系。F1、F2、F3断裂较明显, 致使浅部库普鲁克和哈夫扎克岩系推覆体岩石发生破碎, 导致电阻率明显降低, 还有一种可能就是在F2与F3之间泥盆系地层所致, 地表已有出露。

图8

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	图8 204线反演断面及成矿预测

208线测深剖面布设59个测点, 剖面长度1 160 m(图9)。电阻率横向分带明显, 表现为中间高, 两侧低的特点, 高阻带上窄下宽, 向深部降低, 且受构造作用的影响, 岩层发生破碎、错动, 异常较为凌乱。西侧低阻带异常较为平稳, 一般介于300~400 Ω · m之间; 东侧则较为复杂, 尤其是地表至-400 m之间, 岩层走向在该线附近发生转折, 志留纪、泥盆纪推覆体发育, 并有花岗闪长斑岩体侵入。该剖面不同于200、204线的特征, 构造很发育, 岩石破碎, 致使灰岩、花岗闪长斑岩等高阻的岩性电阻率降低。在156点、190点处表现为两种地质(岩性)单元的分界线, 断裂特征明显, 产状较陡, 规模较大。

图9

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	图9 208线反演断面及成矿预测

由上述地质、地球物理特征总结本区找矿标志和EH-4找矿预测靶区:

1) 相对低的电阻率是由与金矿化有关的多金属硫化物富集及有关的碳质地层的综合反映。

2) 在下石炭统马尔古佐尔岩系内, 特别是与库普鲁克和哈夫扎克岩系、花岗闪长斑岩等接触带附近, 不同岩性界面附近以及在断面图上表现为高、低阻异常等值线变化较大、等值线较密集、梯度较陡地段, 常常是成矿有利地段。

3) 根据矿区物性参数测量结果和试验剖面可知, 一般在相对高阻区内出现呈面性(带状)分布的相对低阻区, 推断为断裂带或矿化蚀变区, 特别是低阻异常范围扩大的部位应重点关注, 矿体多处于相对低阻带内。

4) EH-4测深剖面预测找矿靶区6处, 其中200线圈定找矿靶区2处(图7):Ⅰ 号靶区位于马尔古佐尔岩系与库普鲁克和哈夫扎克岩系接触带附近的马尔古佐尔岩系内, 断裂构造发育, 岩石地球化学测量Au异常值较高, 最高值大于200× 10^-9, 异常带总体向北东方向倾斜, 倾角较陡, 向下延伸400 m以上; Ⅱ 号靶区处于高阻异常带内的相对低阻异常内, 隐伏于地下, 受F2断裂构造控制。

204线圈定找矿靶区2处(图8):Ⅲ 号靶区基本与200线Ⅰ 号找矿靶区相对应, 异常特征相似, Au异常为宽缓的高值区, 异常带向下延伸约350 m以上; Ⅳ 号靶区处于高阻异常带内的相对低阻异常内, 地表出露岩性为马尔古佐尔岩系, 断裂较发育, 岩石地球化学测量Au异常较高。

208线圈定找矿靶区2处(图9):Ⅴ 号靶区宽约100 m, 向下延伸大于300 m, 处于马尔古佐尔岩系与库普鲁克和哈夫扎克岩系接触带附近, F1断裂带穿过靶区, 电阻率值较低, 且变化较大, 岩石地球化学测量Au异常为宽缓的高值区; Ⅵ 号靶区宽约100 m, 向下延伸大于400 m, F2断裂带处于靶区西缘, 电阻率值总体较低, 局部变化较大, 岩石地球化学测量Au异常较高, 靶区及周边构造-岩浆-成矿作用较强, 具有良好的找矿前景。