新疆和田縣火燒云鉛鋅礦地質(zhì)特征及其找礦

范廷賓，余元軍，夏明毅，蔣國鵬，王明

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新疆和田縣火燒云鉛鋅礦地質(zhì)特征及其找礦

范廷賓，余元軍，夏明毅，蔣國鵬，王明

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊，新疆 阿克蘇 843000）

新疆和田縣火燒云鉛鋅礦是新疆地礦局第八地質(zhì)大隊在西昆侖發(fā)現(xiàn)的世界級超大型鉛鋅礦，是新疆“358計劃”實施以來金屬礦產(chǎn)勘查取得的重大成果之一。鉛鋅礦體呈層狀、似層狀整合產(chǎn)出于侏羅系碳酸鹽巖地層，礦石礦物是原生鉛鋅碳酸鹽（即菱鋅礦和白鉛礦），根據(jù)礦床、礦體宏-微觀、同位素等方面的特征，推斷火燒云鉛鋅礦屬于“原生噴流-沉積鉛鋅碳酸鹽型鉛鋅礦”，屬于SEDEX型鉛鋅礦的新類型。火燒云鉛鋅礦找礦突破兼具巨大的社會經(jīng)濟價值和成礦理論研究價值。

鉛鋅礦；地質(zhì)特征；找礦意義；火燒云

火燒云鉛鋅礦床位于新疆和田縣城南西195°方向，直距280km的喀喇昆侖山區(qū)，屬青藏高原無人區(qū)。2008~2011年新疆地礦局第八地質(zhì)大隊根據(jù)區(qū)域1∶50萬化探掃面成果資料篩選靶區(qū)在甜水海南側(cè)尼斯楚一帶開展自籌資金自主找礦，于2011年9月在礦區(qū)地表發(fā)現(xiàn)3條鉛鋅礦化帶，并于次年向自治區(qū)地勘基金管理中心申請立項，2012年礦區(qū)預(yù)查工作少量鉆孔見礦，2013年初鉆探驗證發(fā)現(xiàn)深部存在厚大、近水平產(chǎn)出板狀富鉛鋅礦體，判斷其為碳酸鹽巖沉積層控型鉛鋅礦，2014年礦區(qū)完成預(yù)查。2015年完成普查、勘探工作，2016年相繼提交普查、勘探報告。目前該礦區(qū)資源量估算鉛＋鋅金屬量（331＋332＋333）為1 706.17萬噸，為目前國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的儲量最大的鉛鋅礦床。

圖1 新疆和田縣火燒云一帶地質(zhì)圖

1. 第四系；2. 上侏羅統(tǒng)紅其拉甫組；3. 中侏羅統(tǒng)龍山組；4. 上三疊統(tǒng)克勒青河組；5. 地質(zhì)界線；6. 角度不整合界線；7. 正斷層；8. 逆斷層；9. 鉛鋅礦床；10. 鉛鋅礦點Ⅲ—塔里木-華北板塊；Ⅲ1—塔里木微板塊；Ⅲ31—鐵克里克陸緣地塊；Ⅲ3—昆侖微板塊；Ⅳ—華南板塊；Ⅳ1—可可古里陸緣活動帶；Ⅳ11—巴顏喀拉-松潘二疊-三疊紀(jì)陸緣盆地；Ⅳ2—羌塘微板塊；Ⅳ21—阿克寨欽古生代陸緣盆地；Ⅳ32—喀喇昆侖中生代陸緣盆地；Ⅳ42—喬戈里地塊

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于華南板塊（Ⅳ）-羌塘微板塊（Ⅳ2）之喀喇昆侖中生代陸緣盆地（Ⅳ23）[1]，喬戈里-空喀山口大斷裂及天神達坂—喬爾天山大斷裂分別從該礦區(qū)南北兩側(cè)通過。

區(qū)域構(gòu)造格架為北西-南東走向，北西-南東向和次一級的北東向兩組斷裂十分發(fā)育，其中北西向斷裂以喬爾天山斷裂、河尾灘斷裂為代表，與火燒云鉛鋅礦成礦關(guān)系最密切區(qū)域構(gòu)造為河尾灘斷裂和駝峰山－碧龍?zhí)兜罐D(zhuǎn)向斜。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層主要為上三疊統(tǒng)克勒青河組和中侏羅統(tǒng)組龍山組。青河組為一套細(xì)碎屑巖沉積；龍山組為一套淺海相碳酸鹽巖夾粗碎屑巖。

鉛鋅礦床產(chǎn)出于龍山組地層中。龍山組廣泛分布于喀喇昆侖北坡，是一套陸棚-臺地-局限臺地相沉積，為淺海相碳酸鹽巖夾碎屑巖建造，局部夾火山巖、石膏層，自下而上分兩個段。下部第一段為厚度不大的紅色砂礫巖段，向下角度不整合覆蓋于三疊系克勒青河組之上。上部第二段為灰?guī)r段，礦區(qū)填圖將其進一步分為5個巖性層：第一層為細(xì)晶灰?guī)r層（粒屑灰?guī)r-泥微晶灰?guī)r），第二層為泥晶灰?guī)r層，巖石破碎，鉛鋅礦化明顯，第三層為泥巖、泥灰?guī)r層，巖石較破碎，局部有鉛鋅礦化，第四層為細(xì)晶灰?guī)r層，第四層為細(xì)晶灰?guī)r層，第五層為生物碎屑灰?guī)r層，富含介形蟲、海百合、有孔蟲化石。鉛鋅礦化體賦存于龍山組上段第二、四巖性層中，明顯受地層（碳酸鹽巖）控制。

2.2 礦化層特征

主礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)上、下兩個鉛鋅礦化層，分別編號為Ⅱ號、Ⅲ號礦化層，兩個礦化層產(chǎn)狀近于水平、上下近于平行產(chǎn)出，分別對應(yīng)于龍山組上段（J2lls）第四、二巖性層。

礦化層總體形態(tài)呈緩傾近水平板狀、層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀10°~25°∠3°~7°，與地層（巖層）近于一致，略有波狀起伏和水平方向上的尖滅再現(xiàn)。其內(nèi)部由鉛鋅礦體、鉛鋅礦化層、夾石層上下疊置間夾組成，整體上具有較為一致的礦化特征、頂?shù)装逄卣?，水平連續(xù)性好，是礦區(qū)內(nèi)垂直剖面上非常明顯的礦體聚集產(chǎn)出的部位。

Ⅱ號礦化層在Ⅲ號礦化層上部的龍山組上段第四巖性層、細(xì)晶灰?guī)r層中，以半剝蝕狀態(tài)產(chǎn)出，該礦化層南北長260m，寬約160m，其底板標(biāo)高5 510~5 585m，頂板埋深一般約0~15m，目前該礦化層中圈定Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3共3個礦體。

Ⅲ號礦化層是礦區(qū)最重要的主礦化層，賦存于于龍山組上段第二巖性層、鉛鋅礦化泥晶灰?guī)r層中，南北長2 280m，東西寬約1 400m，礦化層底板標(biāo)高5 384~5 602m，頂板埋深50~230m，最大埋深345m，厚度一般為3.47~46.27m，最后達90m（EW039線）。Pb品位0.25%~13.30%、Zn品位0.80%~37.95%。目前該礦化層中圈定Ⅲ1、Ⅲ1-1、Ⅲ2-1～Ⅲ2-6共8個礦體，礦區(qū)內(nèi)最重要的Ⅲ1號礦體就產(chǎn)出于這個礦化層。該礦化層的底板為灰黑色厚層狀微晶灰?guī)r，頂板為淺黃褐色碎裂狀（壓碎狀）泥頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r，該礦化層的沉積層位較為穩(wěn)定，其底界向下約40~70m為結(jié)構(gòu)成分較完整、均一的厚層灰黑色厚層狀微晶灰?guī)r，再向下為厚約10m的紅褐色、雜色砂礫巖層（龍山組第一段），再向下跨過不整合面則是上三疊統(tǒng)克勒青河組細(xì)碎屑巖組合（圖2）。

圖2　和田縣火燒云鉛鋅礦賦礦層位、礦體產(chǎn)狀示意圖

2.3 礦體特征

截止目前礦區(qū)內(nèi)已經(jīng)施工鉆探22 007m，共128個鉆孔，其中有114個孔見礦。通過地表工程揭露和深部鉆孔控制，目前該區(qū)內(nèi)共圈定礦體11個，其中地表鉛鋅礦體4個（3個位于上礦化層，1個位于下礦化層），隱伏礦體7個（均位于下礦化層內(nèi)）。按照礦體平均品位均屬于工業(yè)礦體。礦區(qū)內(nèi)最重要的Ⅲ1號礦體南北方向長2 280m，東西方向?qū)? 397m，平面投影形態(tài)呈倒寫的“F”，垂直剖面投影形態(tài)呈狹長波狀起伏的層狀、似層狀。礦體厚度1.2~64.31m，平均厚15.25m，鉛平均品位4.75%，鋅平均品位24.35%，平均品位鉛+鋅29.10%，伴生鎘平均品位0.026%，單礦體（工業(yè)礦段）估算（331＋332＋333）鉛＋鋅金屬資源量1 644.72萬噸，占到礦床總量96.6%。

Ⅲ1號礦體為礦區(qū)內(nèi)最主要的富礦體，其規(guī)模大、品位高、層位產(chǎn)狀穩(wěn)定，頂板界線肉眼辨識特征較為模糊，其與礦體（尤其是富礦體）界限靠樣品界定，頂板巖石主要為類似于“構(gòu)造破碎角礫巖”或“斷層泥”的固結(jié)較差的泥質(zhì)巖或發(fā)生過同沉積滑動變形的泥質(zhì)巖或者泥巖與灰?guī)r夾層，普遍含有鉛鋅礦化，大部分層段可圈出厚薄不一的貧鉛鋅礦體；底板界線十分清晰，為一套結(jié)構(gòu)成份較均一完整的灰色-淺灰色中-厚層狀細(xì)晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r，無明顯礦化蝕變。

圖3 和田縣火燒元鉛鋅礦礦體水平投影圖

1、第四系洪沖積物；2、第四系殘坡積物；3、龍山組灰?guī)r段第五層:生物碎屑灰?guī)r；4、龍山組灰?guī)r段第四層:淺灰色細(xì)晶灰?guī)r；5、龍山組灰?guī)r段第三層: 深灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰黑色泥巖；6、龍山組灰?guī)r段第二層:淺灰色碎裂狀灰?guī)r、角礫巖；7、龍山組灰?guī)r段第一層:深灰色細(xì)晶灰?guī)r；8、龍山組砂、礫段:紫紅色砂礫巖；9、克勒青河組:灰綠色細(xì)砂巖、深灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；10、整合地質(zhì)界線；11、角度不整合界線；12、正斷層及編號；13、礦體露頭；14、Ⅱ號礦化層內(nèi)礦體投影線；15、Ⅲ礦化層內(nèi)小礦體投影線；16、Ⅲ1礦體投影線。

礦體整體產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r地層（巖層）產(chǎn)狀近于一致，呈近于水平膨大減薄或者略有舒緩波狀起伏的層狀產(chǎn)出，傾向約10°~25°，傾角3°~8°。該礦體呈以鋅為主共生鉛產(chǎn)出，鉛/鋅比約1∶5.2。

各礦體總體形態(tài)呈緩傾近水平板狀、層狀、餅狀、薄透鏡狀，與地層（巖層）產(chǎn)狀近于一致，礦體傾向10°~25°，傾角3°~11°，略有波狀起伏和水平方向上的尖滅再現(xiàn)。

主礦區(qū)內(nèi)各礦體均賦存于中侏羅統(tǒng)龍山組灰?guī)r層（J2lls）內(nèi)的深灰色碎裂狀、角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r、微晶灰?guī)r中。

全區(qū)內(nèi)估算（331）+（332）+（333）鉛＋鋅金屬資源量1706.17萬噸，由于目前對Ⅲ1號礦體北東部及東、南部邊界尚未完全嚴(yán)格工程控制礦體邊界，進一步工作仍有可能繼續(xù)擴大礦床規(guī)模。

2.4 礦石特征

1）礦石組分、礦物特征：巖石中金屬礦物以菱鋅礦、白鉛礦為主，少量方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、褐鐵礦、極微量黃銅礦、自然銅；主要脈石礦物為方解石、白云石、石膏等。礦石多呈他形微粒狀、細(xì)粒狀鑲嵌分布，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。伴生元素主要有鎘、硒、砷、碲，其次金、銀、鉈、鉍、鋇、汞也有弱異常顯示。其中鎘已經(jīng)超過鉛鋅伴生礦邊界品位。

2）礦石類型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征：礦石具自形結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)，鑲嵌結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，環(huán)帶結(jié)構(gòu)等膠體低溫成礦特點。礦石常具有微細(xì)條紋條帶狀構(gòu)造、紋層狀、皮殼狀、空穴蜂巢狀構(gòu)造。礦石類型以層狀礦石為主體，可以分為五種類型：紋層狀礦石、塊狀礦石、角礫狀礦石（有滑塌成因的角礫狀礦石和熱液成因的角礫狀礦石2種亞類）、交代蝕變狀礦石、復(fù)合型礦石。

2.5 圍巖蝕變

近礦圍巖蝕變?nèi)醪⑶翌愋洼^簡單：碎裂巖化、方解石化，其次為石膏化、高嶺土化、褐鐵礦化。

3 礦床成因類型分析

綜合火燒云鉛鋅礦床、礦體及礦石具有以下特征：

1） 火燒云鉛鋅礦位于華南板塊-羌塘微板塊之喀喇昆侖中生代陸緣盆地，區(qū)域上廣泛出露古生代及中、新生代地層，其中侏羅系為區(qū)域主要的鉛鋅賦礦地層之一，礦區(qū)侏羅系為一套淺海相碳酸鹽巖（夾碎屑巖）建造。

圖4　和田縣火燒云鉛鋅礦EW007勘探線剖面圖

2）礦體呈層狀,似層狀或透鏡狀賦存于中侏羅統(tǒng)龍山組灰?guī)r中,嚴(yán)格受到地層的控制。巖礦石樣品中發(fā)現(xiàn)了許多反映同生沉積的標(biāo)志如：紋層構(gòu)造、條紋條帶構(gòu)造、鮞狀構(gòu)造、菱鋅礦草莓狀結(jié)構(gòu)、膠狀皮殼狀構(gòu)造、同心環(huán)狀構(gòu)造等。

3）光薄片鏡下可見微細(xì)粒的菱鋅礦、白鉛礦與方解石混雜過渡形成粒序，證實為同生沉積產(chǎn)物。硫化物均為微細(xì)粒結(jié)晶結(jié)構(gòu),脈狀穿插產(chǎn)出于鉛鋅碳酸鹽礦體，顯示后期熱液活動。

4）礦物組合簡單,主要為菱鋅礦+白鉛礦，少量閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦+方解石+石膏。礦物有用成分為菱鋅礦（碳酸鋅）和白鉛礦（碳酸鉛），硫化物極少。

5）圍巖蝕變微弱并且類型簡單，主要為褐鐵礦化、方解石化。無明顯硅化、重晶石化。

6）礦石與圍巖方解石的 C、O 同位素的分析結(jié)果顯示：菱鋅礦與圍巖方解石的C、O同位素組成相近，其C、O來源為巖漿熱液與海水的混合流體[3]。礦區(qū)菱鋅礦與白鉛礦的 C、O 同位素組成與世界著名鉛鋅礦床的表生氧化帶中的碳酸鹽型 Pb-Zn 礦圖解特征明顯不同[3]。

7）礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡為 186 ± 6Ma，應(yīng)為中-下侏羅世，多寶山鉛鋅礦床的成礦年齡與火燒云一致[3]。

將火燒云鉛鋅礦床與世界典型MVT和SEDEX礦床的特征進行對比研究,初步認(rèn)為火燒云鉛鋅礦床整體上呈現(xiàn)熱水沉積成因原生層控鉛鋅礦床的特征，應(yīng)屬于一類新型噴流沉積型(SEDEX)礦床，可稱作原生噴-沉積鉛鋅碳酸鹽型鉛鋅礦。

4 火燒云鉛鋅礦找礦突破的價值意義

4.1 社會經(jīng)濟價值

火燒云鉛鋅礦礦體形態(tài)簡單完整，產(chǎn)狀穩(wěn)定，厚度大、品位富，埋藏淺，資源品質(zhì)和開采條件優(yōu)異，其遠(yuǎn)景鉛鋅金屬資源量2 000噸以上，是目前全疆乃至全國規(guī)模最大的鉛鋅礦，鉛鋅估算經(jīng)濟價值在4 300億元以上，是亞洲乃至世界范圍內(nèi)罕見的富鉛鋅礦。

火燒云鉛鋅礦將超過云南蘭坪鉛鋅礦（保有儲量1 440萬噸）成為國內(nèi)第一、世界第七的超大型鉛鋅礦，其單礦床資源量是原新疆境內(nèi)工程控制的鉛鋅儲量總量（1 200萬噸）的1.42倍。使新疆一躍成為全國排名數(shù)一數(shù)二的鉛鋅資源大省，大幅改變了全國鉛鋅資源分布格局。該礦所處和田縣是新疆經(jīng)濟最不發(fā)達地區(qū)之一，伴隨礦床開采開發(fā)所帶來的社會、經(jīng)濟效益意義重大。

4.2 查找礦理論研究意義

在全國成礦區(qū)帶劃分圖內(nèi)，火燒云鉛鋅礦向東與蘭坪金頂鉛鋅礦同處于三江成礦帶北部喀喇昆侖-羌北弧后前陸盆地（昌都-普洱地塊）東西兩端，該成礦帶自西向東有甜水海、沱沱河-唐古拉、昌都-思茅等數(shù)個中新生代陸緣盆地，產(chǎn)出有云南金頂、白秧坪、西藏拉諾瑪、青海茶曲帕查、多才瑪、東莫扎抓、莫海拉亨等一系列大型、超大型鉛鋅礦床，大部分屬于與中-新生界地層（三疊系-第三系）有關(guān)的MVT型或者熱水噴流型鉛鋅礦。

青藏高原—三江成礦帶屬于全球三大巨形成礦域之一的特提斯成礦域。后者是貫穿于歐亞大陸南部全球性的緯向構(gòu)造帶（羌塘即是其中之一小陸塊），晚古生代到新生代之間，古、新特提斯洋擴張與閉合過程中，歷經(jīng)兩次大規(guī)模板塊俯沖、碰撞。張洪瑞、侯增謙等人在其內(nèi)歸納出六種主要成礦作用，而火燒云碳酸鹽型噴流-沉積型鉛鋅礦作為碳酸鹽巖沉積層控型鉛鋅礦床的新類型確立具有巨大的區(qū)域成礦理論研究價值和找礦指導(dǎo)實踐意義，展示青南—藏北—甜水海一帶具有巨大同類型或同系列鉛鋅礦找礦潛力。

火燒云鉛鋅礦作為喀喇昆侖山新疆和田地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖沉積層控型超大型鉛鋅礦床，具有巨大的社會經(jīng)濟價值和理論研究價值，必將帶動在特提斯成礦域（青藏高原北緣）三江成礦帶鉛鋅礦找礦新一輪突破。

[1] 董連慧，李衛(wèi)東，張良臣，新疆大地構(gòu)造單元劃分及其特征［C］.第六屆天山地質(zhì)礦產(chǎn)論文集，2008. 27-32.

[2] 董連慧，馮京，劉德權(quán)，等. 新疆成礦單元劃分方案研究［J］. 新疆地質(zhì)，2010,28（1）：7-21.

[3] 董連慧，徐興旺，范廷賓，等. 西昆侖火燒云超大型噴流-沉積成因碳酸鹽型Pb-Zn礦的發(fā)現(xiàn)及區(qū)域成礦學(xué)意義［J］.新疆地質(zhì)，2015,1：5-11.

Geological Features and Prospecting for the Huoshaoyun Pb-Zn Deposit in Hotan, Xinjiang

FAN Tin-bin YU Yuan-jun XIA Ming-yi JIANG Guo-peng WANG Ming

(The No.8 Geological Team, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources, Aksu, Xinjiang 843000)

The Huoshaoyun Pb-Zn deposit in Hotan, Xinjiang is a newly-discovered super-large Pb-Zn deposit in the western Kunlun area. The Pb-Zn orebodies occur in stratified and stratoid form in the Jurassic carbonate formation. Ore minerals are smithsonite and cerussite. The deposit belongs to SEDEX type.

Huoshaoyun Pb-Zn deposit; geological feature; prospecting; Hotan, Xinjiang

2017-03-25

新疆地勘基金“新疆和田縣火燒云一帶鉛鋅礦預(yù)查”項目資助

范廷賓（1970-），男，新疆昌吉人，高級工程師，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查評價與地勘項目管理工作

P618.42、43

A

1006-0995（2017）04-0578-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.011