青海省錫鐵山鉛鋅礦成礦規(guī)律

雷曉清 李五福

(青海省地質(zhì)調(diào)查院)

青海省錫鐵山鉛鋅礦成礦規(guī)律

雷曉清 李五福

(青海省地質(zhì)調(diào)查院)

錫鐵山鉛鋅礦是青海省最大的有色金屬礦山，屬于海底熱水噴流沉積型礦床，其圍巖主要為沉積巖。通過歸納總結(jié)錫鐵山鉛鋅礦成礦地質(zhì)條件、礦帶分布特征、礦床共生組合規(guī)律和礦床成因，系統(tǒng)研究了青海省錫鐵山鉛鋅礦成礦規(guī)律，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

成礦地質(zhì)條件 礦帶分帶特征 礦床共生組合規(guī)律 礦床成因 成礦規(guī)律

錫鐵山鉛鋅礦始成于早生帶晚寒武世，并在柴北緣地區(qū)海盆經(jīng)過俯沖消減形成島弧，后又在早奧陶世經(jīng)過弧后拉張逐漸形成鉛鋅礦。地層、構(gòu)造對錫鐵山成礦有密切關(guān)系，尤其是斷裂構(gòu)造與主褶皺對礦體形成及分布影響最大。為了進一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，有必要對區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的成礦規(guī)律進行深入研究。

1 成礦地質(zhì)條件

1.1 地 層

灘澗山群組是錫鐵山鉛鋅礦最主要的賦礦層，包括火山碎屑巖夾沉積巖、酸性火山噴發(fā)熔巖和綠片巖系(由少量碳酸鹽巖組成)。灘澗山群組是主要的含礦層位，灘澗山群組是次要的含礦層位，正常沉積巖段為灘澗山群組，巖性為薄—厚層狀白色塊狀大理巖、條帶狀硅質(zhì)巖、碳質(zhì)石英片巖及灰綠色綠泥石英片巖，其中與成礦有著密切關(guān)系的是白色塊狀大理巖和條帶狀硅質(zhì)巖，屬于重要賦礦層位，但最有利的成礦地帶為條帶狀硅質(zhì)巖與大理巖片巖部位、含碳綠泥石英片巖的互層帶。中—基性火山碎屑巖組為灘澗山群組，其構(gòu)成為含碳絹云綠泥石英片巖、石英絹云巖、條帶狀含鈣質(zhì)的泥斜長片巖及含鈣質(zhì)的灰綠色條帶斜長綠泥片巖等。底部產(chǎn)有細(xì)脈浸染狀鉛鋅礦體和層狀鉛鋅礦體，屬于次要含礦層位，含礦層位具有較大的傾向巖性和沿走向變化的特征。

1.2 斷裂和褶皺

在進行多期構(gòu)造活動后，礦區(qū)有著極為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其中NE向成礦期同生斷裂、NW向控盆控礦斷裂、近EW,SN向張扭性斷裂對礦區(qū)影響最大。礦帶位于北西縱向逆沖斷層間，在緊密的擠壓下，含礦層為南北兩帶平行分布。礦體在含碳石英片巖間的轉(zhuǎn)折端與主褶皺轉(zhuǎn)折端厚層大理巖附近形成。通過對大量深部找礦工程巖芯與灘澗山群地層的研究可知，有2個重復(fù)對稱的復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜存在于該地層中，其斜核部主要由含礦沉積巖構(gòu)成。

1.3 巖性、巖相

錫鐵山鉛鋅礦成礦條件較復(fù)雜，主要表現(xiàn)在成礦作用復(fù)合性、成礦時間長期性、成礦流體多樣性以及物質(zhì)來源多樣性等4個方面[1]。鉛鋅礦形成于古陸邊緣的張性環(huán)境，處于該環(huán)境下海水極不流暢，其還原環(huán)境富含硫酸鹽，氧含量嚴(yán)重不足，成礦組分通過風(fēng)化、路源化作用形成，以及成礦物質(zhì)在古陸邊緣的上升補充。錫鐵山礦區(qū)有對成礦有利的巖性和巖相，碳酸鹽在該環(huán)境下不斷沉積，受到交代與準(zhǔn)同生作用，巖石有著良好的連通性和較高的孔隙率。在沉積和成巖期，能夠儲集巖石中的有用組分，受到成巖后的含礦流體作用，容易出現(xiàn)成礦及蝕變作用。

1.4 成礦改造作用

成礦改造作用即為受到層位控制而形成的礦體，通過后期地質(zhì)作用進一步對成礦地質(zhì)條件進行改造。石炭系、泥盆系、寒武系和震旦系是錫鐵山主要的4個含礦層位，并經(jīng)過了喜山運動、燕山運動、印支運動和裂谷期玄武巖漿活動。錫鐵山鉛鋅礦產(chǎn)出的鉛鋅礦粒度細(xì)、顏色淺，分析礦物的標(biāo)型特征可知，其成礦礦床溫度普遍不高，雖然無脈狀礦床，但有后期改造疊加粗粒深色閃鋅礦。

2 礦帶分布特征

2.1 空間分布特征

(1)群展布是礦體的基本走向，明顯受控于NW—SE向斷裂。傾向上主要為單斜疊瓦狀斷續(xù)產(chǎn)生，波狀扭曲會在局部出現(xiàn)，礦體與圍巖產(chǎn)狀保持一致，在地層影響下易變形、褶皺，礦體局部產(chǎn)狀變化為平行—陡傾—倒轉(zhuǎn)。礦體有脹縮、尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合等形態(tài)，并由西北向東南側(cè)伏，整體側(cè)伏角達35°～50°，少部分大于50°。

(2)礦體在形態(tài)和空間分布上，既受構(gòu)造因素控制，又明顯受巖性影響。塊狀礦石主要形成于礦區(qū)北西段，含礦圍巖一般為大理巖，礦石品位較高，鉛鋅超過了20%。礦體和圍巖間有著較為清晰的界線，大部分礦體呈不規(guī)則狀向SE側(cè)伏。礦區(qū)SE方向，條帶狀、浸染狀的礦石種類越來越多，含礦圍巖以灰綠色片巖和含炭質(zhì)片巖為主，但品位較低，鉛鋅品位5%～10%，與圍巖界線呈漸變過渡關(guān)系。

(3)礦區(qū)西部主要為大理巖，大理巖與礦體關(guān)系十分密切，越到深處大理巖越薄，礦體也逐步尖滅，若往深處延伸而大理巖變厚，則礦體有著較大的規(guī)模。礦區(qū)東部主要為片巖型礦體，大部分礦體的見礦標(biāo)高均不超過2 700 m，相比于大理巖型礦體，標(biāo)高較低。

(4)在影響礦體的因素中，多期構(gòu)造尤為明顯，基本是成礦期后受到疊加改造作用，體現(xiàn)在含礦帶沿傾向形成撓曲與彎曲，導(dǎo)致富礦地段與無礦天窗形成于大理巖中。成礦后由于斜向斷裂與層間滑動，礦體被分割為若干段，甚至一些礦段被錯失，并在很大程度上對礦體初始形態(tài)造成破壞，如此便導(dǎo)致礦體的產(chǎn)狀及形態(tài)更加復(fù)雜。

2.2 時間分布特征

錫鐵山鉛鋅礦床的主要成礦時期發(fā)生在加里東期。在該時期內(nèi)，出現(xiàn)了劇烈的NE—SW向擠壓碰撞的造山運動，導(dǎo)致巖漿噴發(fā)，其中主要是陸源碎屑物質(zhì)，在噴流沉積成礦作用下，由鉛、鋅和黃鐵礦構(gòu)成的最原始礦層由此形成[2]。在產(chǎn)狀上，礦體與地層基本一致，層控礦床特征較明顯，而在年齡上成礦與地層也是一致的。在灘澗山群組巖段中，變質(zhì)英安巖中鋯石的U-Pb年齡為(48～613)Ma，由此可見，錫鐵山鉛鋅礦床要早于奧陶世形成。在晚奧陶世時期，錫鐵山鉛鋅礦床受到了劇烈的改造和構(gòu)造作用，因而具有目前的地形風(fēng)貌。

3 礦床共生組合規(guī)律

根據(jù)賦礦圍巖特征，可將錫鐵山礦體劃分為片巖型礦體和大理巖型礦體2類。礦石最主要的元素有Pb、Zn、S，伴生元素有As、Cu、In、Cd、Sn、Au、Ag等。礦石有交織結(jié)構(gòu)、壓碎粒狀結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)及其他粒狀結(jié)構(gòu)等。礦石有紋層狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、斑狀構(gòu)造、浸染星散狀構(gòu)造、條帶構(gòu)造及致密塊狀構(gòu)造等。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物組成，可將礦石主要分為4類：①方鉛、閃鋅、塊狀黃鐵礦石；②方鉛、閃鋅、浸染星散狀礦石；③方鉛、閃鋅、浸染條帶狀黃鐵礦石；④其他類型礦石。礦石中各元素平均含量：w(Pb)為2.99%、w(Zn)為5.38%、w(S)為18.61%、w(As)為0.032%、w(Cu)為0.033%、w(In)為0.004%、w(TI)為0.001%、w(Ge)為0.008%、w(Ga)為0.001%、w(Cd)為0.001%、w(Au)為0.63 g/t、w(Ag)為43.87 g/t。

4 礦床成因

根據(jù)礦床結(jié)構(gòu)構(gòu)造，可以將相噴流沉積系統(tǒng)分為層塊狀硫化物礦體、網(wǎng)脈狀礦體2類。所形成的礦床按照過程可分為2個重要階段：

(1)噴流沉積成礦期。在早生代、古生帶以及晚寒武世，在柴北緣地區(qū)海盆有俯沖現(xiàn)象，最終產(chǎn)生島弧。后來早奧陶世經(jīng)過弧后拉張，并在區(qū)域地殼拉張作用下，造成巖漿噴發(fā)，地幔源物質(zhì)不斷上涌。在早奧陶世時期的火山活動中，產(chǎn)生的火山熱液攜帶了大量的金屬物質(zhì)，在擴張的影響下，更加劇了同生斷裂活動，地層裂隙發(fā)育，滲透性不斷加強，火山熱液混合并持續(xù)下滲到海水中，形成成礦溶液。底層基巖通過與成礦溶液發(fā)生反應(yīng)，鉛鋅等金屬物質(zhì)以及少量硫不斷被萃取出，形成的熱液含有大量的成礦物質(zhì)，并沿同生斷裂快速上升直至噴出海底，最終形成主礦源層，其主要由陸源碎屑沉積構(gòu)成。

(2)變形變質(zhì)改造期。主要集中于晚奧陶世，受到區(qū)域地殼的收縮作用，逐步關(guān)閉了柴北緣裂陷海槽，產(chǎn)生強烈陸殼俯沖。同時在劇烈構(gòu)造活動的影響下，導(dǎo)致礦體空間分布在很大程度上受到后期構(gòu)造控制。除此以外，后期熱液改造對礦床的影響也較大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)移了原噴流沉積成礦物質(zhì)之后再進行富集。

5 結(jié) 語

青海省錫鐵山鉛鋅成礦帶地質(zhì)條件優(yōu)越，有穩(wěn)定的含礦層位和明顯的找礦標(biāo)志，通過深入研究其成礦規(guī)律，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

[1] 宋忠寶，張雨蓮，張照偉，等.青海錫鐵山鉛鋅礦的成因討論[J].西北地質(zhì)，2012(1)：134-139.

[2] 張長青，吳 越，王登紅，等.中國鉛鋅礦床成礦規(guī)律概要[J].地質(zhì)學(xué)報，2014(12)：2252-2268.

2015-05-18)

雷曉清(1981—)，男，工程師，碩士，810012 青海省西寧市城中區(qū)南川西路107號。