阿爾泰庫馬蘇南一帶鉛鋅多金屬礦地質(zhì)特征及找礦前景

王憲偉,陳樹民,曹佰迪

(1.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450016;2.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

阿爾泰庫馬蘇南一帶鉛鋅多金屬礦地質(zhì)特征及找礦前景

王憲偉1,陳樹民1,曹佰迪2

(1.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450016;2.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

庫馬蘇南鉛鋅多金屬礦點位于北阿爾泰庫馬蘇鉛-鋅-銅-金成礦亞帶上。通過對研究區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)測量、1∶1萬巖石測量(100 m×20 m)等工作，發(fā)現(xiàn)11條鉛鋅礦(化)體，1條銅礦體；鉛鋅礦(化)體礦床類型主要為火山巖型，少量石英脈型；火山巖型鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出于北西—南東向逆斷層中，石英脈型鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出于北東—南西向張性節(jié)理構(gòu)造中。研究區(qū)1∶1萬化探綜合異常發(fā)育，異常套和較好，化探綜合異常分布區(qū)與地層、構(gòu)造及火山巖型鉛鋅礦(化)體的走向位置吻合，地球化學(xué)環(huán)境對成礦十分有利。研究區(qū)南東側(cè)開展的1∶1萬磁法測量工作顯示，高磁異常能明確指示出該區(qū)構(gòu)造破碎帶、圍巖蝕變帶以及部分巖體位置。在篩選1∶1萬化探綜合基礎(chǔ)上開展地質(zhì)、物探工作，并布設(shè)鉆探施工查證，有望實現(xiàn)該區(qū)火山巖型鉛鋅礦多金屬礦找礦突破。

鉛鋅多金屬礦;地質(zhì)特征;控礦構(gòu)造;庫馬蘇南;阿爾泰山

研究區(qū)地處新疆阿爾泰山東南部與蒙古人民共和國的接壤處，成礦區(qū)帶位于庫馬蘇鉛-鋅-銅-金成礦亞帶的東部，具有較好的鉛、鋅、銅、金多金屬礦的找礦潛力。由于研究區(qū)地處邊遠(yuǎn)山區(qū)，交通不便，年可工作時間短(每年的6～9月)，該區(qū)工作程度相對較低，對該區(qū)礦床研究較少。新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第四地質(zhì)大隊在庫馬蘇達(dá)坂的北坡已開展10余年的礦產(chǎn)勘查工作，取得一定的找礦成果(楊海英等，2006；張宗保等，2007)。2012～2014年，河南省有色地礦局五大隊在研究區(qū)開展了新疆富蘊縣大泉金多金屬礦調(diào)查評價工作，筆者借助該項目的支持，對研究區(qū)Au、Pb、Zn、Cu等異常集中分布區(qū)開展化探異常查證及礦點檢查，對馬蘇南一帶鉛鋅礦成礦前景進(jìn)行了探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于西伯利亞板塊的阿爾泰陸緣活動帶，諾爾特早石炭世上疊盆地東端(圖1)。區(qū)域地層為中—上泥盆統(tǒng)忙代恰群(D2-3md)、上泥盆—下石炭統(tǒng)庫馬蘇群(D3-C1km)、下石炭統(tǒng)紅山嘴組(C1h)。區(qū)域侵入巖十分發(fā)育，主要為晚石炭世晚期侵入的細(xì)粒二云母二長花崗巖、中粒二云母二長花崗巖、中粗粒二長花崗巖、中粗粒黑云母正長花崗巖。區(qū)內(nèi)花崗巖均為鋁過飽和型(AL>K+Ca+Na)；A/NKC值近于1，Na/K值平均為0.70，稀土元素具輕稀土富集的特征，中等富Eu異常，La/Yb值較大，具S型花崗巖的特點(袁旭音等，1996；袁峰等，2001)。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西向和北北西向為主，其次為北東向、近東西向和近南北向。研究區(qū)南側(cè)的紅山嘴-庫熱克特大斷層是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大

的一條控制盆地演化和巖漿活動的區(qū)域性大斷裂。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造對礦化蝕變具有明顯的控制作用，沿斷裂帶廣泛發(fā)育后期的熱液蝕變，區(qū)域的金、銅鉛鋅多金屬礦點基本上都沿這些斷裂及其兩側(cè)分布(王玉往等，2012；董連慧等，2013)。

1.地質(zhì)界線；2.斷層；3.多金屬礦點；4.研究區(qū)位置 C1h.下石炭統(tǒng)紅山嘴組；D3m.上泥盆統(tǒng)忙代恰組；O2h.奧陶 系哈巴河群；ηγD.泥盆世花崗巖；ηγC.石炭世花崗巖圖1 研究區(qū)構(gòu)造簡圖(據(jù)區(qū)域圖改編)Fig.1 The sketch geological map in the Tiegete area

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

出露地層為下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)，巖石組合為：灰、灰綠色含角礫晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r及晶屑凝灰?guī)r，局部含集塊，并夾有變凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖及含角礫沉凝灰?guī)r。鉛鋅礦(化)體賦存于變凝灰質(zhì)細(xì)砂巖中。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有2組，即北西—南東向、北東—南西向。其中北西—南東向是研究區(qū)主要斷裂構(gòu)造，也是主要的控礦構(gòu)造。

北西—南東向主干斷裂為沙美達(dá)拉斯斷裂(F301)：該斷裂在地貌上呈明顯線性構(gòu)造，斷裂沿170°～330°方向延伸貫穿研究區(qū)，沿斷裂帶褐鐵礦化蝕變較強，沿斷裂有數(shù)米至數(shù)十米寬的擠壓破碎帶，巖石片理化極為發(fā)育，代表了后期斷裂構(gòu)造的疊加。斷裂面南西傾，傾角50°～60°，為壓扭性斷層(劉偉等，2008)。沿斷層后期石英脈、花崗巖脈斷續(xù)出露。斷層內(nèi)絹云母化、硅化、綠泥石化發(fā)育，局部可見少量的鉛鋅礦化、孔雀石化等。

北東—南西向構(gòu)造不甚發(fā)育，未見大的斷層，主要為張節(jié)理，充填石英細(xì)脈。該組構(gòu)造傾向南東向為主，傾角45°～75°。石英脈中多見發(fā)育不完全的水晶晶體，石英脈體小的寬約1～5cm，長約2～10m；規(guī)模大的石英脈體小的寬約5～80cm，長5～20m；最大的石英脈體寬3～6m，長約100m。石英脈較純凈，未見明顯金屬礦化，僅局部見少量的褐鐵礦化。

2.3 侵入巖

在研究區(qū)的南西及北東側(cè)，地層與石炭紀(jì)晚期侵入的二長花崗巖侵入接觸，在外接觸帶具有一定的角巖化，局部見少量不連續(xù)的小面積薄膜狀孔雀石化；在內(nèi)接觸帶二長花崗巖中見寬約50～100m不等的褐鐵礦化帶。

3 礦(化)體特征

3.1 礦(化)體地質(zhì)

研究區(qū)產(chǎn)出有2種類型鉛鋅礦(化)體，主要為火山巖型鉛鋅礦(化)體(楊海英等，2006；劉偉等，2008；彭素霞等,2012)，少量的石英脈型鉛鋅礦(化)體。

火山熱液型鉛鋅礦(化)體：由6條鉛鋅礦(化)體K302、K305、K306、K307、K308、K310等近平行順層產(chǎn)出于灰綠色變凝灰質(zhì)細(xì)粉砂巖中(圖2)，形成1條約450m，長約750 m的鉛鋅礦化蝕變帶。帶內(nèi)巖石碎裂，片理化發(fā)育，褐鐵礦化、孔雀石化發(fā)育，局部富集產(chǎn)出銅礦體1條，寬約1 m，長約60m，Cu品位0.95%。鉛鋅礦(化)體厚0.45～1.60m，長50～200m(局部因碎石覆蓋，無法追索)，最長750m，總體產(chǎn)狀220°～255°∠60°～84°。K302 Pb品位為0.28%～2.50%，Zn品位為0.14%～17.64%，Cu品位為0.12%～0.15%；K307 中Pb品位為0.17%～6.51%，Ag品位為76.6×10-6；K310 中Pb品位為0.27%，Zn品位為0.16%～0.62%。

石英脈型鉛鋅礦(化)體：共有6條，長10～120 m，厚5～30 cm，分支復(fù)合，局部膨大，產(chǎn)狀0°～39°∠38°～65°，石英脈體較完整，礦化以方鉛礦化、黃鐵礦化為主，局部少量黃銅礦化、孔雀石化，礦化分布不均勻，主要沿脈體邊部呈條帶狀分布，脈體褐鐵礦化普遍，局部呈蜂窩狀。Pb品位為0.11%～5.2%，Zn品位為0.24%，Ag品位為56.32×10-6～174×10-6，Cu品位為0.17%。

3.2 礦石類型

按礦床類型劃分鉛鋅礦石類型有火山巖型、石英脈型；按主要礦石礦物劃分：以方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦礦石、方鉛礦-閃鋅礦礦石為主，其次是方鉛礦-黃鐵礦礦石,少量的閃鋅礦-黃鐵礦礦石；按礦石構(gòu)造特征劃分為,為細(xì)脈狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石?；鹕綆r型鉛鋅礦礦石類型與阿爾泰地區(qū)主要大中型鉛鋅多金屬礦的礦物組合相似(滕家欣等，2006；劉悟輝等，2006；耿新霞等，2012)。

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，少量磁黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦等，非金屬礦物主要為石英、方解石等。

礦石結(jié)構(gòu)以半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主, 方鉛礦呈半自形粒狀、細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀分布(圖3)(左)，粒度0.02～0.5 mm，方鉛礦部分獨立分布，或呈細(xì)脈狀交代閃鋅礦而分布于閃鋅礦中，與之連生。閃鋅礦多呈半自形粒狀、星散狀、細(xì)脈浸染狀分布，粒度為0.03～3.0 mm，粒徑相差較大,常與方鉛礦呈連生、交代關(guān)系。在(圖3)(右)中鋅礦石局部呈自形-半自形條帶狀產(chǎn)出，粒徑1～3 mm，黃綠色，局部因氧化成棕紅色。

3.4 圍巖蝕變

火山巖型鉛鋅礦(化)體圍巖蝕變主要有碳酸鹽化、綠泥石化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化及表生褐鐵礦化等。 硅化：主要呈石英細(xì)網(wǎng)脈不均勻分布于礦化蝕變帶內(nèi)巖石中。 碳酸鹽化：主要以星點狀、細(xì)脈狀沿巖石裂隙面、片理分布，碳酸鹽礦物主要為方解石，常與硅化伴生。石英脈型鉛鋅礦(化)體圍巖蝕變主要為硅化。

1.下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段;2.晶屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖;3.片巖；4.地層界線;5.斷層;6.火山巖型鉛鋅 礦(化)體;7.銅礦體;8.石英脈型鉛鋅礦化體;9.探槽;10.分析元素及品位;11.化探綜合異常及編號圖2 研究區(qū)鉛鋅礦(化)體分布特征地質(zhì)簡圖(據(jù)王憲偉等，2013)Fig.2 The simplified map showing distribution of the lead-zinc mineralized bodies

圖3 研究區(qū)鉛鋅礦石特征圖(左)及鋅礦石條帶狀分布特征圖(右)Fig.3 Characteristics of the lead-zinc ore and banded structure

4 找礦前景

4.1 控礦構(gòu)造特征

研究區(qū)鉛鋅礦(化)體與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，火山巖型鉛鋅礦(化)體主要產(chǎn)出于北西—南東向斷層內(nèi)及斷層附近。

北西—南東向斷裂構(gòu)造在灰綠色千枚巖及凝灰質(zhì)細(xì)、粉細(xì)砂巖中整體表現(xiàn)為斷層內(nèi)巖石構(gòu)造片巖化，并伴有大量褐鐵礦化，局部斷層壁上發(fā)育不連續(xù)的小面積薄膜狀孔雀石化。斷層內(nèi)巖石碎裂巖化，硅化蝕變發(fā)育；次生節(jié)理中細(xì)小的黑色電氣石脈發(fā)育。該組斷層主體傾向南西向，傾角54°～86°，局部因構(gòu)造倒轉(zhuǎn)，傾向北東向，傾角普遍較陡。在圖4中，斷層中次生共軛節(jié)理構(gòu)造充填石英細(xì)脈，其中傾向南西產(chǎn)出的石英脈為主要脈體，傾向北東斷層為次級石英脈體。該組石英脈體整體表現(xiàn)為逆斷層性質(zhì)，沿傾向上可見明顯的逆斷層拖褶皺構(gòu)造特征。根據(jù)礦(化)體中閃鋅礦晶體發(fā)育，結(jié)晶體小、晶形好等特征來看，在礦(化)體形成之時存在短暫的張性構(gòu)造期?？傮w上看，研究區(qū)火山巖型鉛鋅礦(化)體沿走向、傾向上礦(化)體厚度、品位、產(chǎn)狀變化較為穩(wěn)定，與其控礦構(gòu)造具有逆斷層性質(zhì)關(guān)系密切，通常逆斷層構(gòu)造中產(chǎn)出的礦(化)體在傾向上具有較好的延深。

圖4 逆斷層中石英脈特征素描圖Fig.4 Characteristics of the quartz veinsin the reverse fault Pressed tension joint

石英脈型鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出于北東—南西向張性節(jié)理構(gòu)造中，研究區(qū)北東—南西向張性節(jié)理構(gòu)造存在2期構(gòu)造，第一期張性節(jié)理構(gòu)造總體傾向北西向，充填含礦石英脈；第二期張性節(jié)理構(gòu)造總體傾向南東向，充填的石英脈不含礦。

根據(jù)各構(gòu)造相互切截關(guān)系，研究區(qū)構(gòu)造可厘定為3期：第一期為北東—南西向含礦石英脈，傾向北西向，為北西—南東向構(gòu)造切截；第二期為北西—南東向斷裂構(gòu)造，為主要成礦控礦構(gòu)造，為北東—南西向張節(jié)理切截；第三期為北東—南西向不含礦石英脈，傾向南東向，僅見張性節(jié)理構(gòu)造，未見大的斷層。

從成礦規(guī)模來看，北東—南西向含礦石英脈分布集中，出露規(guī)模小，成礦時代早；北西—南東向火山巖型鉛鋅礦(化)體是研究區(qū)鉛鋅礦化主體，是實現(xiàn)找礦突破的主要目標(biāo)體。

4.2 巖石地球化學(xué)特征

研究區(qū)1∶1萬化探綜合異常特征與庫馬蘇地區(qū)以Pb、Zn、Ag、Cu為主，伴有As、Sb、Bi、Au等多元素的區(qū)域化探異常特征(莊道澤等，2004；董永觀等,2010)較為一致。

圖2中，層控-中低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦(化)體出露區(qū)與圈定的4處1∶1萬巖石化探綜合異常分布區(qū)吻合(陳樹民等，2014)。KMS-6、 KMS-7 、KMS-6等3處綜合異常類別為乙3類， KMS-10為丙類。KMS-7異常評序值為11.527，評序值為1，異常類別為乙3，異常呈不規(guī)則狀展布，異常元素組合復(fù)雜，以Pb、Ag、Cu為主，伴生Zn、Sb、Au、Hg、Bi、W、Mo等(圖5)。異常區(qū)Pb21最高為213 000.00×10-6，平均為116.03×10-6，襯度91.795，面積為0.098 km2，與Ag、Cu等元素異常吻合性較好，是尋找Pb、Ag、Cu、Au等多金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。

KMS-6異常評序值為8.990，評序值為2，異常類別為乙3。異常為不規(guī)則狀，呈北北西向帶狀展布，異常元素組合復(fù)雜，以W、Pb、Ag、Cu、為主，伴生Hg、Bi、Sn、Mo、Zn、As等。其中，Pb17最高為80 200×10-6，平均為6 545.621×10-6，襯度為40.91，面積為0.079 km2；W7最高為23 540×10-6，平均為11 802×10-6，襯度為590.1，面積為0.008km2。Pb元素異常規(guī)模大，強度高，濃集中心和濃度分帶明顯，與Pb、As等元素異常吻合性較好，該異常與北西—南東向向斷層關(guān)系密切，具有尋找Pb、Ag、Cu等多金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。

1.下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段;2.斷層及編號;3.鉛鋅礦(化)體及編號;4.銅礦體及編號;5.化探綜合異常位置及編號圖5 KMS-7化探綜合異常剖析圖(據(jù)陳樹民等，2014)Fig.5 Comprehensive geochemical anomalies profile in the lead-zinc mineralized bodies area

通過開展大比例尺巖石地球化學(xué)測量，能夠快速鎖定找礦靶區(qū)。對圈定的化探綜合異常開展槽探揭露檢查，研究礦(化)體產(chǎn)狀、規(guī)模、礦化、蝕變等特征，為深部鉆探驗證提供依據(jù)。

4.3 地球物理特征

研究區(qū)未開展物探工作，研究區(qū)南東側(cè)鐵格特一帶開展了1∶1萬磁法測量工作(殷亞飛等，2014)，該區(qū)異常分部于構(gòu)造破碎帶、侵入巖與地層接觸部位，磁法測量工作對圈定控礦構(gòu)造具有較好的效果。研究區(qū)地理環(huán)境惡劣，在可開展的物探工作中磁法測量方法應(yīng)是首選。

5 結(jié)論

(1)庫馬蘇南一帶鉛鋅多金屬礦產(chǎn)出于下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)中，鉛鋅礦(化)體礦床類型主要為火山巖型，少量石英脈型；火山巖型鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出于北西—南東向逆斷層中，石英脈型鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出于北東—南西向張性節(jié)理構(gòu)造中。

(2)從成礦規(guī)模來看，北西—南東向火山巖型鉛鋅礦(化)體是研究區(qū)鉛鋅礦化主體，是實現(xiàn)找礦突破的主要目標(biāo)體；北東—南西向石英脈型鉛鋅礦(化)體成礦時代早，分布集中，出露規(guī)模小。

(3)研究區(qū)1∶1萬化探綜合異常發(fā)育，地球化學(xué)環(huán)境對成礦十分有利，研究區(qū)具有較好的鉛鋅多金屬礦的找礦前景。

在該區(qū)應(yīng)用大比例尺磁法測量工作對圈定控礦構(gòu)造具有較好的效果。因此，在對研究區(qū)1∶1萬巖石化探綜合異常地質(zhì)檢查的基礎(chǔ)上，篩選成礦有利部位開展大比例磁法測量能夠快速鎖定找礦靶區(qū)，為開展深部鉆探驗證提供依據(jù)，有利于實現(xiàn)鉛鋅多金屬礦找礦突破。

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Geological Characteristics and Prospecting Potential of the Lead-Zinc Polymetallic Deposit in the South Side of Kumasu Area, Altay Mountains

WANG Xianwei1,CHEN Shumin1,CAO Baidi2

(1.No.5 Party of Henan Bureau of Nonferrous Metals Geology and Mineral Resources, Zhengzhou 450016, Henan, China;2.Xi’an Center of Geological Survey,Cas,Xi’an 710054,Shaanxi,China)

The lead-zinc polymetallic ore in the south side of Kumasu area is located in the Kumasu Pb-Zn-Cu-Au metallogenic belt of North Altai. Through the 1∶10000 geological survey and 1∶10000 rock survey, eleven lead-zinc mine bodies and one copper ore body were discovered. The lead-zinc mine is dominated by volcanic rock and a few quartz veins. The lead-zinc volcanic mine scattered along the thrust faults in northwest direction, and vein type deposits scattered along the tension fault in north east direction. The 1∶10000 geochemical anomalies developed in study area, and element anomaly interlocked better. The trend of geochemical comprehensive anomaly area coincided with that of strata, structure and the volcanic type lead-zinc mines, and the geochemical environment is very favorable for mineralization. Based on results of the 1∶10000 magnetic survey, the high magnetic anomaly can clearly indicate the tectonic fracture zone, rock alteration zone and part of the rock mass position. On the basis of comprehensive geochemical anomaly in screening, geological and geophysical exploration work was carried out and verified by drilling operation. Breakthroughs are expected to be made in volcanic type lead-zinc polymetallic ore prospecting.

lead-zinc polymetallic deposit; geological characteristics; ore-control structure; south of Kumasu; Altay Mountains

2015-03-06;

2015-05-08

中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心“新疆富蘊縣大泉金多金屬礦調(diào)查評價”(1212011220626)

王憲偉 (1978-)，男，黑龍江省嫩江縣人，工程師，主要從事區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作。E-mail：xjxmb2011@163.com

P618.42

A

1009-6248(2015)03-0299-07