松树达坂金矿位于新疆焉耆县查汗采开乡，东距和静县巴润哈尔莫墩镇110 km。该区地质调查工作始于20世纪50年代，曾先后开展过1∶100万、l∶20万区域地质调查以及1∶50万水系沉积物测量工作，在大山口、查汗乌苏和乌兰赛尔等地区圈定了一批金的化探异常，发现了大山口和萨恨托亥等金矿床（点）（董新丰等，2011）。地质工作者先后在松树达坂金矿区开展了基础地质工作：1991~1994年，开展了金、铜、铅锌矿评价，发现多处金、铜找矿线索（叶庆同等，1999；王宏等，2002）；2011~2018年，开展了金、铜矿普（预）查，完成1∶1万地质测量、1∶2 000地质测量、1∶1万土壤地球化学测量和探槽揭露等工作，发现金矿（化）体4条。然而，以往地质工作对区内发现的金、铜找矿线索和土壤地球化学测量圈定的Au等多元素异常均未进行系统查证，区内金矿（化）体特征和矿化富集规律尚未查明，已发现的4条金矿体规模小、品位低且延伸不稳定，找矿勘查未能取得突破（范红科等，2020）。

为了进一步评价区内金、铜矿的找矿潜力，查清1∶1万土壤地球化学异常源，查明矿区金矿（化）体的数量、规模、形态、产状、品位和走向延伸等特征，笔者建议在矿区系统开展1∶2 000岩石地球化学剖面测量工作，大致查明矿区地层、构造、岩浆岩和矿（化）体的分布特征，分析金矿化与韧性剪切带之间的关系，并采集岩石地球化学样品进行分析测试，圈定原生晕异常，寻找金的矿化富集段，扩大原有矿体的规模或发现新的矿体（邵跃，1997；罗先熔等，2007）。2019~2020年，受陕西润基矿业有限公司委托，西安西北有色地质研究院有限公司组织技术人员在矿区开展了1∶2 000岩石地球化学剖面测量工作。本文基于以上工作，重点剖析松树达坂金矿区岩石地球化学异常特征及其对金找矿的指示作用，分析矿区找矿潜力，指出下一步找矿方向，以期为区内进一步找矿勘查工作奠定基础，并为新疆西南天山地区寻找同类型金矿床提供参考。

新疆焉耆县松树达坂金矿大地构造位置处于新疆西南天山造山带的东段，萨阿尔明—库米什古生代沟弧带内（杨富全等，2007），塔里木板块与哈萨克斯坦—伊犁板块缝合带的北缘活动带（董新丰等，2011）（图1）。

矿区位于萨阿尔明复背斜的南翼，萨恨托亥—大山口脆—韧性剪切带的中段。受区域造山作用的影响，断裂发育，构造形迹复杂。构造线总体呈NW向或NWW向展布，并发育大量同造山期以推覆、走滑为主的区域性大断裂和脆—韧性剪切带。韧—脆性剪切带与金成矿具有明显的成因联系，严格控制了区内金矿体的空间展布和产出形态（刘继顺，1996）。比较典型的脆—韧性剪切带有大山口脆—韧性剪切带、萨恨托亥脆—韧性剪切带和松树达坂脆—韧性剪切带，分别控制了大山口、萨恨托亥和松树达坂金矿的产状、规模及矿化特征（孟祥金等，2000a，2000b）。

区域岩浆活动频繁，岩浆岩较为发育。大山口北部出露规模较大的华力西早期钾长花岗岩和二长花岗岩；柳树沟以南发育元古宙灰白色片麻状和眼球状二云母花岗岩（西安地质矿产所，2006；祁世军等，2008）。区内出露有规模不大的浅成侵入岩体，岩性为闪长岩、石英斑岩和英安斑岩等，为华力西晚期构造活动的产物（董新丰等，2011）。火山岩以安山（玢）岩、凝灰岩和安山角砾岩为主。区域矿产以金、铜为主，已发现大山口金矿、萨恨托亥金矿、乌兰赛尔达坂金矿和柳树沟铜矿等（赵仁夫等，2002；董连慧等，2010）。

松树达坂金矿勘查区位于区域大山口断裂带与可肯达坂断裂带夹持的NWW向萨恨托亥—大山口韧性剪切带内，定位于松树达坂次级韧性剪切带内。区内出露地层主要为中泥盆统萨阿尔明组第一亚组、下石炭统野云沟组和第四系（图2）。

中泥盆统萨阿尔明组第一亚组可划分为上、下2个岩性段。下段主要是一套火山岩系，岩性主要为石英斑岩、安山岩和安山玢岩等。上段受区域脆—韧性剪切构造的影响，剪切带内岩石发生了不同程度的变质，主要岩性为绢云石英千枚岩、钠长石英绢云千枚岩、千枚状石英绿泥绢云板岩、含砂质钙质石英绢云板岩、千枚状绢云石英片岩和大理岩等（蔡士赐，2008），为区内金矿的主要赋矿层位，岩石矿化蚀变分带明显，自南向北依次为高岭土化、强褐铁矿化—高岭土化、黄钾铁钒化、滑石化—弱褐铁矿化、高岭土化和膏盐化等，局部见有硅化和孔雀石化等；剪切带两侧绢云绿泥板岩、安山玢岩、安山岩和大理岩等地层矿化蚀变相对较弱。下石炭统野云沟组为灰—褐黄色厚层状含砂灰岩夹薄—中层状砂屑灰岩、砾屑灰岩，间夹少量钙质砂岩和粉砂岩等，与下伏中泥盆统萨阿尔明组下段呈断层接触（新疆维吾尔自治区地质矿产局，1993；王松等，2011）。

（1）褶皱。矿区位于萨阿尔明复背斜的南翼。该背斜为一近EW向展布的大型褶皱，主要由上志留统—下泥盆统大山口组、中泥盆统柳树沟组和萨阿尔明组火山—沉积岩构成（孟祥金等，2000）。受区域压扭性构造应力作用，NW向和NNW向压扭性断裂发育，构成长数百公里，宽数公里至数十公里的构造破碎带，各类韧性、脆性剪切构造形迹和糜棱岩发育，与金矿床（点）具有明显的空间分布关系。

（2）断裂。萨恨托亥—大山口脆—韧性剪切带自东向西从矿区穿过，区内延伸长度超过2 km，宽200~400 m（孟祥金，2000；鲍庆忠等，2000）。萨阿尔明组第一亚组上段地层分布区即为松树达坂脆—韧性剪切带通过位置。剪切带内岩石松散破碎，糜棱岩、千糜岩和片理岩化带发育，矿化蚀变分带明显。矿区NW向、NWW向和近SN向断裂发育。NW向和NWW向断裂为早期断裂，地表延伸长1 500~2 000 m，宽5~30 m不等，沿断裂发育褐铁矿化、高岭土化和硅化等蚀变，展布方向与剪切带基本一致；近SN向断裂为后期断裂，对含矿热液的运移和矿质的富集沉淀具有明显的控制作用。

矿区岩浆作用相对较弱，岩浆岩不发育。矿区北部发育华力西期浅成侵入岩，岩性以闪长玢岩和安山玢岩为主。

矿区金矿化严格受脆—韧性剪切带控制，集中分布于中泥盆统萨阿尔明组第一亚组上段片理化、糜棱岩化发育的细碎屑岩中。已发现4条含金构造蚀变带，总体呈NW向和NWW向展布。平面上具有向南东收敛、北西撒开的特点。含金构造蚀变带产状与韧性剪切带基本一致。

以往地质工作在矿区圈出4条金矿体，工程控制矿体长40~80 m，厚0.50~2.25 m，金品位为1.14×10^-6~23.80×10^-6，个别工程见明金。金矿化与剪切带内石英细脉和乳白色硅化高岭土化片理化带有关［图3（a）］，石英细脉中见有溶蚀作用形成的孔洞［图3（b）］。矿体与围岩界限不清，靠样品分析来圈定矿体。

矿石矿物成分简单。贵金属矿物为自然金；金属矿物含量较少，有少量黄铁矿［图3（c）］和极少量黄铜矿、斑铜矿等；脉石矿物有石英、绢云母［图3（d）］、高岭土和绿泥石等。矿石低温热液蚀变较为常见，并具有明显的分带性，褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化和高岭土化发育，硅化、黄铁矿化与金成矿关系密切。硅化多见于石英脉两侧及其附近，使高岭土化绢云石英千枚岩硬度增加，颜色变浅；黄铁矿化常与硅化相伴，主要分布于石英脉及近矿围岩中，呈浸染状或豆荚状产出；绢云母化主要产于脆—韧性剪切带中，与硅化、黄铁矿化相伴；高岭土化分布在硅化、黄铁矿化和绢云母化蚀变带内，在地表形成乳白色褪色蚀变带。

为了查明矿区Au、As和Sb等元素土壤地球化学异常源，采用岩石地球化学剖面对区内的AP-1、AP-2、AP-3和Ap-4土壤综合异常进行了系统查证。剖面布设方位为205°，剖面间距为80 m，采样间隔一般为20 m，在有断层、矿化蚀变和特殊岩性夹层等地段适当加密至10 m，局部加密至1~2 m，岩石地球化学样品采样点位布置见图4。采样方法为多点组合，采样介质为新鲜基岩或强风化岩石。岩石样品的测试分析由有色金属西北矿产地质测试中心完成。分析元素包括Pb、Zn、Cu、Mo、W、As、Sb、Bi、Hg、Au和Ag共11种元素。Pb、Zn、Cu、Au、Mo和W元素采用ICP-MS（等离子质谱）或ICP-AES（等离子光谱）测定；As、Sb、Hg和Bi元素采用AFS（原子荧光）测定（范红科，2010）；Ag元素采用直读发射光谱测定。样品分析质量合格率在95%以上，样品分析报出率为100%；标样准确度和精密度以及各元素分析方法的检出限均符合相关规范要求。

（1）元素丰度及配分形式。测区内岩石地球化学剖面测量各元素地球化学参数统计如表1所示，由表1可知，Au、As、Sb、Hg、Bi、Cu、Mo、Pb和Zn这9种元素的背景值明显高于新疆岩石区域背景值；Au、As、Sb、Hg、Bi、Cu、Mo和Pb元素富集系数大于1.5，为强富集元素；Au、Hg、As、Bi和Mo元素变化系数在70%~100%之间，各元素分布不均匀，属于分异型；Au、Hg、Pb和As元素叠加强度大于3.0，叠加程度相对较高，局部地段可以形成高含量区（臧金生等，2014）。

（2）不同岩石元素丰度特征。测区内不同岩石组合中元素地球化学特征如表2所示，由表2可知，Au元素和As、Hg、Bi、Mo等相关指示元素在石英脉、褐铁矿化和高岭土化蚀变绢云石英千枚岩中的平均含量明显高于全区岩石的平均含量，说明与松树达坂次级韧性剪切带有关的石英脉和蚀变绢云石英千枚岩是金矿的赋矿岩石，也是重要的找矿标志层位。

（3）矿化蚀变叠加强度特征。为了研究岩石地球化学异常特征，各元素含量分布经累积频率直方图检验，矿区岩石样品中11种元素含量均呈明显的单峰式正态分布，故采用元素矿化蚀变叠加强度来判断找矿潜力的大小。元素矿化蚀变叠加强度是一个表示单元内某元素所有样品的含量值用算术平均值±3倍离差迭代剔除所有离群样品后进行统计计算（高艳芳等，2016），剔除前平均值与剔除后平均值之比与剔除高含量点数的乘积（无剔除高含量点时N取1）（王满仓等，2007）。该值越大，元素富集强度越大，分异程度越高，成矿潜力越大。

通过对测区559件岩石样品的分析结果进行迭代剔除，分别统计了Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Au、Ag、W和Mo共11种元素的地球化学参数，计算了各元素的矿化蚀变叠加强度，并进行了降序排序（表3）。

由表3可知，Au元素矿化蚀变叠加强度处在排序表的第一位，显示了较好的找矿前景；As、Sb和Hg元素的丰度值及矿化蚀变叠加强度整体较大，说明区内曾经历了多期次强烈的构造—热液叠加改造活动。

（4）元素组合特征。为了更直观地分析各元素之间的相关性和元素组合分类规律，对测区559件岩石样品的分析结果进行R型聚类分析。根据聚类分析结果，结合矿区地质特征和各元素地球化学异常分布特征综合考虑，可将11种元素划分为5组（图5）。其中，Au与Hg、Pb、Ag、Bi、Mo为一组，代表与韧性剪切带成矿作用有关的元素或伴生元素组合，其组合异常可作为该区寻找金多金属矿的地球化学标志；As和Sb为一组，说明矿区的成矿作用与韧性剪切带或构造蚀变带有关，并受到后期构造—热液的叠加改造，为寻找金矿的前缘晕指示元素（李惠等，1999；樊建强等，2005）。

①背景值与异常下限的确定。元素背景值采用迭代剔除法确定：先计算全区各元素原始数据的平均值（x¯0）和标准差（s₀），用x≥x¯0+3s₀剔除特高值，用x≤x¯0-3s₀剔除特低值，获得一个新的数据集；重复计算新数据集的平均值（x¯1）和标准离差（s₁），继续用x≥x¯1+3s₁和x≤x¯1-3s₁剔除新数据集中的特高值和特低值；如此重复，直到剔除掉新数据集中所有离群点数据为止；重新计算新数据集的平均值（x¯i）和标准离差（s_i），则x¯i即为背景值（C₀）。异常下限采用x¯i+ks_i（k值根据情况取1~2）计算。松树达板金矿区元素异常下限和背景值计算结果见表4。

②单元素异常的圈定。单元素异常采用MapGis 67软件三角剖分法绘制，各元素异常圈定按异常下限的1倍、2倍、4倍分别圈出外、中、内异常带。

在勘查区2 km²的范围内完成18条岩石地球化学剖面测量，共计9.53 km，采集原生晕样品595件。圈定单元素异常64个，综合异常6个，其中近NW向展布的多元素综合异常带2条，可划分为南、北2个异常带。其中，北异常带包括Y-1、Y-2和Y-3综合异常，异常带断续长1 010 m，宽102~272 m，呈NWW向展布，具多个异常浓集中心；南异常带包括Y-4、Y-5和Y-6综合异常，异常带长700 m，宽150~256 m，异常呈串珠状分布，浓集中心清晰。根据图6中各元素分布和异常特征来看，原生晕异常主要分布在与松树达坂韧性剪切带有关的中泥盆统萨阿尔明组上段第一亚组石英脉、褐铁矿化、高岭土化和黄钾铁钒化绢云石英千枚岩中，该地段是寻找金矿的有利地段，也是重要的找矿标志层位。剪切带两侧绢云绿泥板岩、安山玢岩和大理岩等地层矿化蚀变相对较弱。

Au、As、Sb、Hg、Bi和Mo元素原生晕异常发育，其他元素异常相对较弱。Au异常与Hg、Bi异常套合好，与As、Sb、Mo元素异常套合较好，各元素含量高，Au、As异常具有呈近SN向展布的趋势。Au异常与脆—韧性剪切变形过程中形成的张性裂隙有关，与地表褐铁矿化、高岭土化绢云石英千枚岩及石英脉密切相关；剪切带两侧以及剪切带内绢云绿泥石英板岩的“残留体”中Au异常相对较弱。北带Au异常连续性较好，浓集中心较突出；南带Au异常呈串珠状分布，含量高，梯度变化大，浓集中心清晰。北带Au异常点数为28个，异常值为12.7×10^-9~402.0×10^-9，平均值为61.39×10^-9；南带Au异常点数为33个，异常值为12.9×10^-9~1 000.0×10^-9，平均值为135.55×10^-9。

As、Sb和Hg异常主要分布于北带中，沿韧性剪切带及其两侧分布，形成多个浓集中心，异常梯度变化大，三级分带清晰，As异常与Au、Sb、Hg等元素异常套合较好。北带As异常点数为41个，异常值为25.5×10^-6~1 115.0×10^-6，平均值为166×10^-6；南带As异常点数为22个，异常值为20.5×10^-6~1 070.0×10^-6，平均值为222×10^-6；Sb异常形成2个呈NW向展布的异常浓集中心，含量高，梯度变化大，异常点数为58个，异常值为2.19×10^-6~327.00×10^-6，平均值为3.98×10^-6；Hg异常严格受韧性剪切带控制，异常点数为60个，异常值为54×10^-9~2 230×10^-9，平均值为286×10^-9。

Mo、Bi和W异常沿韧性剪切带或韧性剪切带内“残留体”的两侧分布，受断层控制作用明显。Mo和Bi异常在7~32线之间形成2个高值异常浓集中心，异常规模大，含量高，三级分带清晰；W异常相对较弱，多呈串珠状不连续分布。Mo异常点数为57个，异常值为3.53×10^-6~30.20×10^-6，平均值为9.17×10^-6；Bi异常点数为36个，异常值为0.59×10^-6~7.28×10^-6，平均值为1.51×10^-6；W异常点数为29个，异常值为0.90×10^-6~2.69×10^-6，平均值为1.50×10^-6。

Cu、Ag、Pb和Zn异常沿断层破碎带或矿化蚀变带断续分布。Cu异常主要分布在矿区西部，在剪切带内石英脉中见有孔雀石和铜蓝等含铜矿物，Cu异常含量高，梯度变化大，三级分带清晰，异常点数为42个，异常值为50×10^-6~2 614×10^-6，平均值为458.61×10^-6；Ag异常与褐铁矿化和高岭土化千枚岩密切相关，南带较北带稍强，南带三级分带清晰，Ag异常点数为57个，异常值为0.20×10^-6~8.31×10^-6，平均值为0.65×10^-6；Pb、Zn异常相对较弱，Pb异常点数为51个，异常值为26.2×10^-6~623.0×10^-6，平均值为88.39×10^-6，Zn异常点数为35个，异常值为101×10^-6~662×10^-6，平均值为187.87×10^-6。

综合以上结果，认为该区找矿应以金为主攻矿种，兼顾铜，重点对Y-1、Y-2、Y-4和Y-5等原生晕异常进行查证。通过地质、地球化学测量和槽探揭露等工作，已发现较好的金、铜找矿信息。矿区内褶皱、断裂发育，各元素原生晕异常分布面积大，含量高，梯度变化大，因此该区是找矿勘查的有利地段。

当原生晕中成矿元素的异常含量达到矿石边界品位的1/10以上时，均能在异常范围内发现有关矿化体（叶天竺，2004）。2020年6月，西安西北有色地质研究院有限公司技术人员对Au、As、Sb和Cu等元素异常发育的Y-1、Y-4和Y-5等综合异常进行野外地质调查和槽探揭露，在金异常浓集中心附近新发现金矿（化）体3条，含金矿化蚀变带2条。工程控制矿（化）体长60~120 m，厚1.00~3.25 m，金品位为0.65×10^-6~2.85×10^-6。其中，Pm32和Pm19地球化学剖面异常显著，找矿效果较突出。Pm32地球化学剖面Au异常最高值为1 000×10^-9，拣块取样分析，金品位为2.03×10^-6，现已施工6条探槽进行揭露控制，控制矿（化）体长120 m，厚1.00~2.80 m，走向140°，金品位为0.65×10^-6~2.85×10^-6；Pm19地球化学剖面Au异常最高值为355×10^-9、Cu异常最高值为2 612×10^-6，拣块取样分析，金品位为0.66×10^-6。金矿（化）体分布于乳白色硅化高岭土化绢云石英千枚岩中，其内的石英细脉中可见有溶蚀作用形成的孔洞，硅化、黄铁矿化、孔雀石化和褐铁矿化发育。矿区内发现的其他异常也正在查证之中。

（1）在区内开展岩石地球化学剖面测量，缩小找矿靶区，圈定与金矿化有关的元素地球化学异常。通过验证，高值异常地段已发现有金矿（化）体存在，说明1∶2 000岩石地球化学剖面测量在新疆西南天山找矿勘查中具有很好的找矿效果。

（2）对数据进行处理分析，圈定了岩石地球化学综合异常，为今后地质找矿提供了地球化学依据。通过路线地质调查、槽探揭露等工作对原生晕异常进行查证，发现金矿体3条，为进一步找矿勘查指明了方向。

（3）从元素分布、异常特征来看，矿区圈定的Au多元素异常严格受松树达坂次级韧性剪切带控制，剪切带两侧各元素异常明显减弱。异常主要分布在与韧性剪切带有关的中泥盆统萨阿尔明组上段第一亚组石英脉、高岭土化和硅化绢云石英千枚岩中，与大山口金矿的成矿地质环境相似，矿区具有寻找韧性剪切带型金矿床的潜力。

（4）矿区成矿元素Au及As、Sb、Hg等前缘晕元素异常均具有呈NNW向展布的特征，元素套合好，含量高，浓集中心突出；而Mo、W等尾晕元素异常分布零散，强度相对较低，显示NNW向Au异常具有很好的找矿前景，这与松树达坂次级韧性剪切带在韧—脆性剪切变形过程中形成的一系列NNW向呈斜列式尖灭侧现状排列的张性裂隙关系密切，建议重点寻找NNW向金矿（化）体。