新疆伊寧鉛鋅礦成礦地質(zhì)條件及找礦標(biāo)志

王大海，徐文明

（天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì)，天津 301800）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源的需求量越來(lái)越多，鋅礦和鉛礦是重要的礦產(chǎn)資源，而且具有不可再生性，如何更好地開(kāi)采是目前亟待解決的問(wèn)題，也是研發(fā)的熱點(diǎn)。新疆伊寧地區(qū)是重要的礦區(qū)，擁有大量礦床，內(nèi)部礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，地層結(jié)構(gòu)多樣，如果要對(duì)其進(jìn)行開(kāi)采就要進(jìn)行全面系統(tǒng)地了解。我國(guó)投入了豐富的資金研究當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源，并且取得了顯著的成果，為新疆伊寧地區(qū)礦區(qū)開(kāi)發(fā)提供了有效的依據(jù)[1]。本文基于前人的研究成果分析了當(dāng)?shù)爻傻V地質(zhì)條件和找礦標(biāo)志，通過(guò)研究巖石特性和礦床走向來(lái)深入探討當(dāng)?shù)氐V區(qū)資源，對(duì)以后研究者研究當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源有指導(dǎo)性意義[2]。

1 新疆伊寧鉛鋅礦成礦地質(zhì)條件

新疆伊寧地區(qū)分布著大量礦床，其中大中型礦區(qū)25處，小型礦區(qū)超過(guò)50處，地勢(shì)走向?yàn)橛蓶|向西，并且不斷降低，構(gòu)造復(fù)雜。伊寧礦區(qū)分為古生代中亞造山帶和大陸邊緣構(gòu)造帶兩個(gè)地帶，二者相疊加構(gòu)成了礦山區(qū)。該地區(qū)自身情況復(fù)雜，在遠(yuǎn)古時(shí)代此處出現(xiàn)多次火山活動(dòng)，巖漿不斷入侵，形成火山——巖漿構(gòu)造帶，并且包圍了環(huán)太平洋陸元沿江帶，致使巖石圈的斷裂地帶增加，斷層變深，呈現(xiàn)弱堿性的巖漿通過(guò)斷裂的縫隙滲入到地表，侵蝕內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而形成鋅礦和鉛礦，由于巖石的堿性特征，礦床的內(nèi)部走向也由此形成[3]。鋅礦和鉛礦質(zhì)地較為堅(jiān)固，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，可用來(lái)做建筑材料。

新疆伊寧地區(qū)鉛礦和鋅礦區(qū)類型有數(shù)百種，內(nèi)部分為片狀礦床和單個(gè)礦床，資源高達(dá)數(shù)百噸。鉛礦和鋅礦在礦體內(nèi)呈現(xiàn)的方式多樣，其中似層狀、透鏡狀、筒狀的礦床位于礦區(qū)上部接觸帶，筒狀、脈狀的礦床位于礦區(qū)下部脫離帶，受高溫影響，礦產(chǎn)不斷形成長(zhǎng)石，有的也會(huì)形成方解石。由于礦區(qū)內(nèi)部溫度持續(xù)升高，鋅礦和鉛礦成礦區(qū)域變得更加集中，主要分布在礦區(qū)西北部溫度最高的地方。成礦后內(nèi)部結(jié)構(gòu)有晶體狀態(tài)、交代狀態(tài)和固溶體分離狀態(tài)三種。新疆伊寧地區(qū)的所有礦床都是上下走向型，不同的礦床疊加在一起，使石頭中的鉛元素與鉛元素之間、鋅元素與鋅元素之間互相反應(yīng)，從而形成鋅礦和鉛礦。

礦產(chǎn)資源成礦與內(nèi)部斷層也有關(guān)系，新疆伊寧地區(qū)的內(nèi)部礦層可以根據(jù)斷裂時(shí)期分為成礦早期斷裂、成礦中期斷裂和成礦后期斷裂三種。成礦早期斷裂的礦化范圍很小，礦床內(nèi)部輪廓容易出現(xiàn)斷裂，傾斜角度在20°～60°之間，此時(shí)石頭內(nèi)部鋅元素很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；成礦中期斷裂的礦化范圍相對(duì)較大，東西兩端延伸方向不同，東部向里延伸、西部向外延伸，傾斜角度在10°～85°之間，不同的延伸角度對(duì)于礦資源形成有不同的影響；成礦后期斷裂的礦床走向較為集中，斷裂方式為磨砂型斷裂，鉛礦在此種情況下容易形成。斷裂后維持的時(shí)間通常很長(zhǎng)，往往要經(jīng)過(guò)上千年和上萬(wàn)年的演變才會(huì)形成，但是如果再次受到巖漿沖擊和高溫作用，礦石與礦石之間就會(huì)發(fā)生新的反應(yīng)，而且反應(yīng)速度會(huì)有所加快，形成不同的礦石資源。

構(gòu)造作用影響礦石的形成，在熱動(dòng)力源的影響下，不同的地殼區(qū)域演化成不同的礦床，演化過(guò)程包括抬升和剝蝕兩種行動(dòng)，礦床分布在各個(gè)空間，為熱液沉淀運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)、富集豐富提供通道和空間。構(gòu)造作用可以對(duì)已形成礦帶、礦床、礦田造成破壞，也可以形成新的礦帶、礦床、礦田。在古元古代時(shí)期，歐洲板塊不斷沖擊內(nèi)陸板塊，在長(zhǎng)時(shí)間的相互作用下形成凹陷，熱巖漿加快了鋅礦和鉛礦的形成。

圖1 新疆伊寧鉛鋅礦找礦標(biāo)志

2 新疆伊寧鉛鋅礦找礦標(biāo)志

新疆伊寧礦區(qū)存在時(shí)間較長(zhǎng)，可以通過(guò)礦床的形成時(shí)間來(lái)進(jìn)行找礦。礦床形成時(shí)期分為高溫和低溫兩個(gè)時(shí)期，成礦階段共有5個(gè)。第一個(gè)階段為高溫階段，溫度超過(guò)1000℃（主要成礦溫度為1000℃～1150℃），高溫使礦石融化，蝕變帶發(fā)育不良，鋅礦和鉛礦受溫度影響而出現(xiàn)石化、硅化，礦石形狀為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，可以通過(guò)礦石形狀來(lái)發(fā)現(xiàn)鉛礦和鋅礦，再通過(guò)礦化程度判斷礦石形成時(shí)期。第二個(gè)階段為中高溫階段，此時(shí)的成礦溫度為750℃～1000℃（主要成礦溫度為800℃～950℃），這個(gè)階段形成的礦石會(huì)在頂部生成黑云母，礦石內(nèi)部會(huì)伴隨出現(xiàn)Au和Cu元素，可通過(guò)判定元素含量來(lái)找礦。第三階段為中溫階段，成礦溫度為500℃～700℃-（主要成礦溫度為500℃～550℃），此時(shí)形成的鉛礦和鋅礦內(nèi)部含有大量礦砂，自然金元素沉淀其中，占據(jù)礦石含量的20%～30%。第四階段為中低溫階段，成礦溫度為280℃～400℃（主要成礦溫度為310℃～350℃），此時(shí)形成的鉛礦和鋅礦內(nèi)部含有大量的金礦和銀礦沉淀，中高溫階段形成的礦石內(nèi)部含有硫化物；第五階段為低溫階段，成礦溫度小于280℃（主要成礦溫度為100℃～250℃），內(nèi)部礦石含有30%～50%的碳酸鹽以及自然金沉淀。找礦標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。

多種條件制約礦石的形成，找礦時(shí)可以根據(jù)礦床的斷裂規(guī)模和切割深度來(lái)判斷。新疆伊寧市內(nèi)部礦石的斷裂分為4種類型：超巖石圈斷裂、巖石圈斷裂、殼斷裂、一般性質(zhì)斷裂。按規(guī)模劃分，超巖石圈斷裂的斷裂程度最大，切割深度最深；巖石圈斷裂程度相對(duì)較大，切割深度有所下降；殼斷裂的斷裂程度相對(duì)較小，切割深度不深；一般性質(zhì)斷裂的斷裂程度最小，無(wú)切割。通過(guò)分析礦床的斷裂大小，可以完成找礦過(guò)程。不同的斷裂程度形成的礦石質(zhì)量也不同，例如斷裂程度大的礦區(qū)所形成的鋅礦和鉛礦內(nèi)部質(zhì)地堅(jiān)硬，鋅元素和鉛元素含量豐富，而斷裂程度小的礦區(qū)形成的鋅礦和鉛礦內(nèi)部含量就會(huì)相對(duì)較少，質(zhì)地也比較柔軟。找礦時(shí)，必須要對(duì)礦石所在礦區(qū)的斷裂程度進(jìn)行記錄，以便于更好的分析和判斷。

礦產(chǎn)露頭是最重要的找礦標(biāo)志，這些露頭雖然顯示在表面，但是只經(jīng)歷了微弱的風(fēng)化作用，或者根本沒(méi)有經(jīng)過(guò)風(fēng)化，露頭的成分和構(gòu)造與礦石內(nèi)部的成分和構(gòu)造基本相同。通過(guò)尋找礦產(chǎn)露頭很容易發(fā)現(xiàn)礦石。鉛礦和鋅礦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都較為穩(wěn)定，礦石和脈石都很堅(jiān)硬，容易產(chǎn)生露頭，露頭上面形成的氧化物可以保護(hù)深部結(jié)構(gòu)。礦產(chǎn)露頭通常是凸起的正地形，很容易被發(fā)現(xiàn)，肉眼就能判定礦床類型，估計(jì)礦石質(zhì)量。礦產(chǎn)露頭長(zhǎng)期裸露在地層表面，受到風(fēng)化作用，可能會(huì)形成硫化物，我們?cè)诜治鰰r(shí)要學(xué)會(huì)區(qū)分，一些資源被隱藏在硫化物下發(fā)，技術(shù)人員可以利用化學(xué)試劑去除表面的硫化物，再研究露頭的內(nèi)部物質(zhì)，從而更好地尋找當(dāng)?shù)氐你U礦資源和鋅礦資源。

3 結(jié)語(yǔ)

鋅礦資源和鉛礦資源是重要的不可再生資源，合理的開(kāi)發(fā)使用對(duì)于維持生態(tài)平衡，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要意義。新疆伊寧市是鋅礦和鉛礦的主要產(chǎn)地之一，國(guó)家投入大量資金研究當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)資源，本文著重分析了當(dāng)?shù)劁\礦和鉛礦的成礦地質(zhì)條件和找礦標(biāo)志，由于多次巖漿噴發(fā)，腐蝕地表結(jié)構(gòu)，致使各種元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成大量鋅礦和鉛礦。相關(guān)部門在探索該資源時(shí)可以通過(guò)分析裸露在地表礦產(chǎn)露頭來(lái)分析礦石質(zhì)量，通過(guò)礦床斷裂規(guī)模和切割深度評(píng)測(cè)礦床類型。

[1]余江,胡為正,杜昌法,等.西藏錯(cuò)那縣吉松鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2016,39(1):56-63.

[2]張帥帥.廣東省豐順縣三坑鉛鋅礦區(qū)礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].資源環(huán)境與工程,2016,30(2):177-179.

[3]李術(shù)江,陶曉風(fēng),鄧關(guān)川,等.西藏三興鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志研究[J].四川有色金屬,2016(2):55-58.