（一）地层与成矿
1.地层中成矿元素地球化学趋势
研究区金铜矿的形成与地层、构造、岩浆岩（火山岩）的关系非常密切，表5-1表明，研究区金的浓集系数普遍低于上部大陆地壳丰度值（泰勒，1985），阿尔泰地区金的浓集系数在震旦系至下泥盆统之间均较低，为0.2～0.14；元古宙的金浓集系数略高，为0.254；但中泥盆统至中石炭统的浓集系数明显较高，中泥盆统、上泥盆统、下石炭统、中石炭统的浓集系数分别为0.828、0.434、0.625和0.611。同时，上述地层中金元素的变异系数也较大，分别为157.97、84.57、37.66、38.56，另外元古宙和震旦系中金的变异系数也较大，高达75.91和59.76。一般认为浓集系数小而变异系数大，显示从该地层析出金并提供给初始金源的可能性大。而浓集系数大，变异系数也大，则显示这些地层含金丰度高，并贫化和局部富集，因此成矿可能性较大。
表5-1 阿尔泰地区各时代地层元素含量特征
续表
研究区铜在基底岩系和下古生界偏低，一般浓集系数在0.2～0.7之间，而在火山活动比较发育的上古生界，铜的浓集系数普遍较高，一般大于1，最高在中石炭统中达1.59。铜的变异系数在元古宙、中泥盆统、中石炭统中均很高，分别达95.6、89.6和89.2。由此可见，元古宙中的铜贫化富集分异明显，而中泥盆统、中石炭统中铜不但有明显的分异，而且富集也十分明显。
研究区泥盆系分布较广，由于Au、Cu等元素的浓集系数和变异系数均较大，表明同生聚积和后期改造作用都很强烈，对成晕成矿都很有利。以中泥盆统阿勒泰镇组为代表，基本为大陆边缘海相沉积的杂砂岩和碳酸盐岩，多数地段间夹着陆壳裂解重熔喷发的中酸性火山岩，后期由于裂解深度加大，可能达到下地壳或上地幔，从而喷出了玄武岩（哈巴河县阿舍勒），多拉纳萨依金矿、赛都金矿、阿克别依提金矿等就产于杂砂岩中或杂砂岩夹火山碎屑岩建造中。
早、中元古代克木齐群主要为一套黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩、浅粒岩、变粒岩等，金、铜的变异系数均较大，表明后生改造作用强烈，元素贫化富集分异明显，对Au、Cu等成矿十分有利，加之后期构造叠加，可富集成矿，我们发现的阿克吐拜克金矿就是产于早、中元古代克木齐群中。
2.金矿赋矿层位及容矿围岩的性质
据初步统计，研究区金矿床（点）计17个，其中11个金矿床（点）分布于中泥盆统，一个分布于中、上志留统，一个分布于震旦系，一个分布下、中元古代。按已探明储量统计，约80%的金矿储量赋存于中泥盆统。
研究区内各时代地层的岩性比较复杂，但大致可将区内金矿容矿围岩综合成4类，即千枚岩、板岩、片岩；中基性火山岩系；黑云斜长片麻岩、片岩、变粒岩和浊积岩等。其中千枚岩、板岩、片岩为主要容矿围岩，其次为中基性火山岩系及火山碎屑岩。通过工作，近来发现的以早、中元古代克木齐群的黑云斜长片麻岩、变粒岩等为容矿围岩的阿克吐拜克金矿引起足够重视，随着工作的不断深入，该类型金矿在各方面的比重将有所加大。
（二）岩浆岩与成矿
区内主要岩浆岩有别列孜克岩体、哈巴河岩体、布尔津岩体，包尔巴岱岩体和哈纳斯岩体等。其中，别列孜克岩体和哈巴河岩体与金矿化关系密切，多拉纳萨依金矿就产于别列孜克3个岩体之间，矿区内分布有较多斜长花岗岩脉，这些岩脉局部矿化很强，它们在岩石学、岩石化学方面与别列孜克岩体有十分相似之处，研究表明，容矿斜长花岗岩脉与别列孜克岩体是不同期次的产物。可能为多拉纳萨依金矿的形成提供部分成矿物质、热源和热液。而哈巴河岩体中北西向断裂带对某些金矿的控制非常明显，吉拉拜金矿、恰奔金矿等就产于哈巴河岩体中北西向的断裂带中，矿石多以含金石英脉的形式产出。
前人研究成果显示，多拉纳萨依矿区非矿化的斜长花岗岩脉的Au、Cu的均值分别为6.57×10-9和71.03×10-6，富集系数分别为3.87和3.55，变异系数分别高达119.7和100.3，可见，该岩脉对Au、Cu的成矿极为有利。而别列孜克岩体Au的均值，富集系数和变异系数均较高，分别达4.5×10-9、2.65和99.6，可能对多拉纳萨依金矿的形成也起到积极作用。
此外，按地壳中岩浆岩的金含量，由基性到酸性逐渐降低，纯橄榄岩（包括中国、英国、俄罗斯和阿尔巴尼亚等国）为10.9×10-9～11×10-9（下同），辉长岩（俄罗斯和北美）4.4×10-9～4.7×10-9，闪长岩（俄罗斯）4.2×10-9，花岗岩（俄罗斯、北美、南非和中国东部）1.2×10-9～3.6×10-9。研究区哈巴河黑云斜长花岗岩体中分布有较多的辉石闪长岩顶垂体、残留体和残影体，还有晚期辉长闪长岩脉侵入，在空间上有恰奔、阿希和吉拉拜矿点与哈巴河岩体中的基性岩脉密切伴生，因此我们认为基性岩脉提供了部分金成矿物质。
（三）构造与成矿
哈巴河-布尔津河流域金矿床、矿点和矿化点分布广泛，前人已对该区金矿类型等方面做了较多工作，我们从该区金矿床与断裂构造的空间关系分析了区内断裂构造及韧性剪切带控矿规律，指出区内金矿床（点）严格受断裂构造及韧性剪切带控制，而且不同的构造分别控制着矿带、矿田、矿床直到矿体的分布及其形态和产状。
哈巴河-布尔津河流域是阿尔泰重要成矿区之一，地质研究程度较高、矿产资源较丰富，与哈萨克斯坦在地质构造上是一个整体，具有类似的成矿地质条件。目前区内已经先后发现十多处金矿床和金矿（化）点。但是，其中除了多拉纳萨依和赛都金矿床可达大中型外，其余均不具规模。因此，有必要从控矿断裂构造及韧性剪切带的角度研究区内金矿床的成矿特征及控矿因素，以探讨区内金矿的找矿方向。
1.构造
阿尔泰地区为加里东和海西期形成和发展的陆缘增生造山带，由于哈萨克斯坦-准噶尔古大洋板块在晚泥盆世初开始沿玛尔卡库里-额尔齐斯-玛因鄂博一线向西伯利亚板块俯冲，导致阿尔泰地区由北东向南西逐渐加强的陆缘岩浆活动和褶皱造山作用。并依次发育阿尔泰山前海西期构造岩浆带、额尔齐斯海西期构造-岩浆带和乌伦古-斋桑泊海西末期碱性杂岩带。由北东向南西岩浆作用逐渐变新。造山带内褶皱-冲断层的形成与发展也与构造-岩浆作用相对应。其中乌伦古-斋桑泊海西末期碱性杂岩带是海西末期造山作用应力松弛的产物。沿该带形成断续分布的超基性岩带，在扎河坝一带分布尤为广泛。此外，额尔齐斯海西期构造-岩浆带中也有少量基性、超基性岩浆岩分布。上述大断裂带延长大于100km，宽数百米至数千米，构成阿尔泰地区主干断裂系统。海西期是这些断裂带形成和发展的重要阶段，是在地壳大规模挤压造山构造环境下形成的，为造山带深部过程在浅部的构造效应。该区金矿床（点）大多为“断控”矿床（点），而且不同级别断裂分别控制不同级别的成矿单元（成矿带、亚带、矿田、矿床、矿体等）。
2.研究区金矿床（点）分布特征
前文已述了阿尔泰地区西段（哈巴河-布尔津河流域）金矿床（点）具有明显的带状分布特征，如果囊括东段和准噶尔北缘自北东向南西可分为以下8个成矿带：诺尔特成矿带、苏木达依列克成矿带、哈巴河成矿带、萨尔布拉克-喀拉通克成矿带、老山口成矿带、阿尔曼太成矿带、萨吾尔成矿带和乌伦古河成矿带。
其中苏木达依列克成矿带和哈巴河成矿带位于哈巴河-布尔津河流域，其主要特征为：苏木达依列克成矿带主要受阿巴宫及苏木达依列克的区域性大断裂控制，出露地层为早、中元古代克木齐群片麻岩、片岩、变粒岩及震旦系变质砂岩、页岩及灰岩等。加里东期和海西期花岗岩分布广泛。带内Au化探异常显著，规模大，强度高，浓集中心明显，元素套合好，有倍西尔克、大罗坝、阿克塔斯和阿祖拜等金矿点；哈巴河成矿带主要受北西及近南北向的次级断裂带控制，基本上夹持于北西向额尔齐斯和玛尔卡库里大断裂之间，出露地层以中—下泥盆统酸性火山岩和碎屑岩为主，局部有下石炭统火山碎屑岩。海西期花岗岩分布广泛，构造活动强烈，矿化强，金矿床（点）集中，金矿类型较多。主要有破碎带蚀变岩型的多拉纳萨依金矿、韧性剪切带型的赛都金矿、破碎带石英脉型的恰奔金矿、吉拉拜金矿以及阿舍勒铜矿伴生金矿等。
哈巴河成矿带进一步分为多拉纳萨依金成矿亚带、赛都金成矿亚带、恰奔金成矿亚带；苏木达依列克成矿带包括阿克吐拜克金成矿亚带、阿祖拜金成矿亚带等。
3.断裂构造与成矿
北西向断裂控制金成矿亚带的展布。其中恰奔金矿、吉拉拜金矿就受控于哈巴河黑云斜长花岗岩体中的北西向断裂带。
北西西向韧性剪切带与金成矿有密切关系，玛尔卡库里-托库孜巴依大型韧性剪切带长数十千米，宽3～5km，带内断裂密布，褶皱和挠曲发育，碎裂岩、糜棱岩分布广泛。沿该带有赛都金矿田、阿舍勒铜锌金矿床、金坝及阿克别依提等多处金矿点。
应当指出，研究区内北北西向断裂带与北西向断裂带的交汇部位，是非常有利的赋矿场所。特别是北北西向的切木尔切克断裂带，斜切北西向区域性断裂带，并有多组断裂交叉汇合，切穿多个构造层，金矿成矿条件优越。在该断裂带的北北西端，金化探异常规模大，强度高，分带清楚，元素异常组合明显，是区内最有远景的金成矿带之一。
北北西向斜跨断裂斜切北西向断裂，自海西期开始活动，控制着海西晚期的小岩体及侏罗纪以来的山间断陷盆地。沿呼吉尔特断裂有也拉曼等金矿床（点）。
区域性断裂带的拐折部位是金矿床的有利赋存场所，哈巴河-布尔津河流域区域性大断裂以北西向为主，但局部地段向北北西或南北方向拐折，形成“膝状”构造，在这些“膝状”构造附近常常形成金矿床或金矿田。如区内阿舍勒铜锌金矿床和多拉纳萨依金矿床等。
两组断裂交汇部位控矿在区内十分明显，无论是阿勒泰或呼吉尔特等斜切断裂，在与北西向区域性断裂的交汇处，均发现一系列金矿点，如倍西尔克、加什哈拉盖等金矿点均产于两组断裂的交汇处。
此外，分支断裂控矿也十分显著。该区北西向的玛尔卡库里断裂在多拉纳萨依处分支呈近南北向反“S”形，延长达20余千米，多拉纳萨依金矿田严格受控于该分支断裂。
4.控矿规律初析
哈巴河-布尔津河流域金矿受断裂及韧性剪切带控制，金矿床的形成、发展和演化与断裂及韧性剪切带有着密不可分的关系。实际上，流体是内生金属成矿作用必不可少的条件，而金成矿作用与成矿流体关系更为密切，流体通过裂隙流动、传输热量和成矿物质，而这种裂隙往往与区域性大断裂关系十分密切，在大断裂一侧或两侧，各种裂隙往往非常发育，为成矿流体的运移、成矿物质的搬运提供通道，同时又是成矿物质沉淀、富集的有利场所。戚建中（1998）指出：两条断裂复合形成一个结点，而多条不同方向的断裂交汇复合可形成一个或多个结点，由于断裂带的产状和形态各异，所以其复合部位的构造十分复杂，是高应变区。因此，金矿床大部分沿着主干断裂的一侧或两侧分布或定位于断裂的交汇复合部位。往往大型断裂构造如巨型褶皱-逆冲-韧性剪切带、裂谷带、平移断层等，一般都经历了多期次活动，具有复杂的演化历史，往往有金矿化。阿尔泰地区矿床在空间上的分布具有显著的规律，集中体现在矿产的方向性、等距性和侧向性等诸方面。而金矿床的规律性更为明显：①金矿带的分布与大型断裂带的走向一致；②在两条或两条以上大断裂的交汇部位，金成矿带有明显的膨胀收缩现象；③额尔齐斯断裂与乌伦古河断裂之间的金成矿带比较集中，并主要靠近额尔齐斯断裂一侧；④该区3条北北西向断裂呈大致等间距分布，并斜切区域性北西向大断裂，沿这3条斜切断裂均有金矿床、矿点分布，其中卡拉先格尔和切木尔切克断裂控制金矿尤为明显；⑤韧性剪切带控矿明显，布尔根和玛尔卡库里-托库孜巴依韧性剪切带延长达百余千米，分别控制区内阿尔曼太和哈巴河金成矿带；⑥大型断裂带的有利部位，如拐折部位、分支断裂部位往往分布规模较大的矿田或矿床。
哈巴河-布尔津河流域北西向区域性大断裂的活动性质表现为北东盘（上盘）依次向南西盘（下盘）逆冲，为高角度逆断层，是在NE-SW水平挤压应力作用下的收缩冲断构造。而北北西走向的斜切断裂为右型走滑断层，是在NE-SW挤压应力作用下沿最大剪应力面形成的一组剪切断裂。这些断裂具有多期继承性活动。该区金矿床（点）是在其长期强烈活动过程中形成的。应当充分认识到，构造机制对金成矿的重要性。在漫长的地质发展过程中，特别是在构造强烈变动过程中，大范围下行或俯冲的板片、地体或板块不仅提供成岩物质，而且也是提供形成大型金矿成矿物质的重要来源。阿尔泰地区金矿的形成应该是在海西期大范围俯冲板块的逆冲导致强大的NE-SW水平挤压应力作用下，形成一系列断裂破碎带及其韧性剪切带过程中形成的。
从构造地质的角度来说，韧性剪切带的各种特征反映岩石的变形是在温度较高（200～350℃）的条件下发生的，在动力变质带的过渡带内深度明显减小，可达到地表以下3～5km，这有利于金矿的形成。对韧性剪切带中的金矿来说，主成矿期往往不是在韧性变形部位，而是在韧-脆性变形的过渡带。从空间和时间来说，有利于金成矿的是离地表3～5km，温度在190～350℃的地带，即韧-脆性剪切变形的过渡带（胡受奚，1997）。研究区大型韧性剪切带内的金矿床应该也是在这样的地质条件下形成的。
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