青海省大柴旦鎮(zhèn)中間溝—斷層溝鉛鋅礦成礦規(guī)律淺析及下步找礦方向

韓文斌

（1.中南大學(xué)，湖南長(zhǎng)沙410083；2.湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊(duì)，湖南衡陽(yáng)421001）

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)位于柴達(dá)木盆地北緣中段，屬青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦行委錫鐵山鎮(zhèn)所轄。礦區(qū)東距西寧市699km（鐵路），南距格爾木市137km，西北距大柴旦鎮(zhèn)75km。青藏鐵路在礦區(qū)東南9km處通過(guò)，有支線直達(dá)礦區(qū)，交通十分便利。2009年5月，西部礦業(yè)股份有限公司通過(guò)有價(jià)轉(zhuǎn)讓方式從青海西部礦業(yè)地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司獲得該區(qū)探礦權(quán)。2010～2014年湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊(duì)對(duì)該礦區(qū)全面開(kāi)展了詳查—勘探地質(zhì)工作，取得了較為滿意的找礦成果，并先后提交了詳查地質(zhì)報(bào)告、勘探地質(zhì)報(bào)告[1]。本論文結(jié)合前人相關(guān)研究結(jié)果及筆者野外實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)該礦區(qū)礦體特征、礦床成因及成礦規(guī)律進(jìn)行初步研究，為礦山下一步找礦方向提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

中間溝—斷層溝礦區(qū)是錫鐵山鉛鋅礦區(qū)的南東延部分，礦區(qū)面積約3km2，大地構(gòu)造單元同屬于柴北緣殘山斷褶帶。北東以大柴旦—烏蘭深斷裂為界，與歐龍布魯克山及宗務(wù)隆山褶皺帶相鄰；南西以殘山山前殼層斷裂帶為界，與柴達(dá)木盆地新生代坳陷相接。前人曾將錫鐵山鉛鋅礦區(qū)劃為南祁連冒地槽柴北緣地向斜或柴北緣殘山陸間裂谷帶。

區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，自元古宙開(kāi)始，祁連海槽向昆侖方向自北向南大范圍海侵，構(gòu)造遷移特征明顯。至早古生代中晚期，受加里東運(yùn)動(dòng)的影響，中朝—塔里木地臺(tái)大幅度隆起，歐龍布魯克一帶古生代沉積盆地和地塊相鄰地段產(chǎn)生深部剪切斷裂，地殼拉張、地幔物質(zhì)上涌、沉陷海進(jìn)，裂谷帶雛形初步形成，并伴隨火山噴氣、噴發(fā)和噴溢作用[2]。此時(shí)，裂谷作用完成了大陸裂谷型向陸間裂谷型的轉(zhuǎn)化。裂谷發(fā)育早期，以拉張性質(zhì)為主，晚期以擠壓性質(zhì)為主，邊界斷裂向裂谷帶外傾，地層發(fā)生旋扭甚至倒轉(zhuǎn)，揉皺作用加劇。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層及巖性組合

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)是錫鐵山主礦區(qū)的南東延部分，其地質(zhì)特征與錫鐵山主礦區(qū)基本相同。出露地層由老至新為：下元古界達(dá)肯大版群（PtlDk）、上奧陶統(tǒng)灘間山群（O3Tn）、上泥盆統(tǒng)阿木尼克組（D3a）、下石炭統(tǒng)城墻溝組（C1c）、新近系（N）、第四系（Q）。

下元古界達(dá)肯大版群（PtlDk）分布于礦區(qū)北東部，走向南東，傾向北東，傾角52°～64°，分為2個(gè)巖性段。第一巖性段（PtlDkc-1）主要巖性為淺灰色、灰白色混合巖化白云二長(zhǎng)片麻巖，夾少量白云母石英片巖。第二巖性段（PtlDkc-2）主要巖性為淺灰白色白云母石英片巖及長(zhǎng)石石英片巖，局部夾斜長(zhǎng)角閃片巖，蝕變輝綠巖脈較發(fā)育，大部分與地層走向一致，少量斜切地層，礦區(qū)南西角局部地段可見(jiàn)斜長(zhǎng)角閃巖脈發(fā)育。

上奧陶統(tǒng)灘間山群（O3Tn）主要分布于礦區(qū)中部及南西角，是礦區(qū)分布范圍最廣的層位，地層走向南東，傾向北東，傾角52°～61°。主要為淺海相基性—酸性火山噴發(fā)巖，火山碎屑巖夾沉積巖及少量碳酸鹽巖的綠片巖系，局部夾薄層透鏡狀大理巖。根據(jù)巖石組合、巖性特征、火山作用錫鐵山鉛鋅礦主礦區(qū)將灘間山群劃分4個(gè)巖組，共計(jì)8個(gè)巖性段，本礦區(qū)缺失O3Tnd-3級(jí)O3Tnd-4兩個(gè)巖性段。其中O3Tna-2及O3Tnb巖組局部地段可見(jiàn)細(xì)脈狀、透鏡狀鉛鋅礦體發(fā)育，是本礦區(qū)主要含礦層位。

上泥盆統(tǒng)阿木尼克組（D3a）沿礦區(qū)南西一帶斷續(xù)分布，與下伏地層不整個(gè)接觸，主要巖性為紫紅色砂巖、細(xì)礫巖夾少量砂巖透鏡體。下石炭統(tǒng)城墻溝組（C1c）主要沿礦區(qū)南西一帶分布，礦區(qū)東南角也斷續(xù)出露，主要巖性為紅黃色粉砂巖、灰黃色細(xì)砂巖夾泥質(zhì)灰?guī)r。新近系（N）沿礦區(qū)南側(cè)斷續(xù)分布，主要巖性為磚紅色砂巖、黃褐色含礫砂巖及底礫巖。第四系（Q）沿礦區(qū)溝谷地帶分布，主要為殘坡積物、含礫風(fēng)積砂土。

2.2 構(gòu)造

中間溝—斷層溝礦區(qū)是錫鐵山主礦區(qū)南東延伸部分，位于柴北緣錫鐵山—綠梁山—賽什騰山晚奧陶系綠巖帶中，主要有北西向、北東向、近東西向及近南北向4組斷裂。其中北西向斷裂是礦區(qū)最重要的控礦構(gòu)造，在不同地層中走向略有變化，大體上略呈弧形延伸，與地層總體走向約20°夾角。該斷裂規(guī)模巨大，具有區(qū)域性深大斷裂特征。在早期裂谷演化形成階段，具同生斷裂性質(zhì)，控制裂谷盆地的形成與演化，并對(duì)盆地的噴流沉積成礦等有重要的控制作用。晚期強(qiáng)烈擠壓推覆，產(chǎn)生韌性剪切、滑移，淺表發(fā)生脆性破壞。斷裂傾角總體較陡，據(jù)實(shí)際鉆孔工程資料，斷裂深部產(chǎn)狀有變緩的趨勢(shì)。

北東向斷裂呈鋸齒狀追蹤延伸，傾向以SE為主，傾角陡直，多為張性斷裂，規(guī)模一般較小，且大致呈等間距分布,與主構(gòu)造線垂直，為橫向斷裂，常使礦體產(chǎn)生一定的錯(cuò)動(dòng)。該組斷裂也是同生斷裂，在成礦初期將礦帶分為數(shù)段，成礦后仍對(duì)礦體及礦化帶產(chǎn)生破壞分裂作用，推測(cè)該組斷裂可能是裂谷發(fā)育過(guò)程中的轉(zhuǎn)換斷層（詳見(jiàn)圖1）。

近東西向斷裂呈近東西向延伸，傾向變化不一,傾角一般較陡，斷層規(guī)模較大，一般延伸幾十米至幾百米，斷裂性質(zhì)以張扭性為主，常右行錯(cuò)斷礦體，錯(cuò)距一般不大，對(duì)礦帶和礦體延伸存在一定影響，導(dǎo)致南東段含礦層逐漸隱伏于元古界達(dá)肯大坂群之下。近南北向走斷裂規(guī)模較小，為張扭性，產(chǎn)狀較陡，破碎帶發(fā)育，常錯(cuò)斷礦體，具有韌性剪切帶斷層特征，對(duì)巖層和礦體具有破壞作用，在斷層破碎帶內(nèi)具連續(xù)滑移性質(zhì)，即巖層和礦體有位移，但走滑斷裂特征不明顯。

2.3 巖漿活動(dòng)

（1）侵入巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分微弱，無(wú)大規(guī)模巖漿侵入活動(dòng)，據(jù)鉆探工程揭露礦區(qū)中部局部地段可見(jiàn)石英鉀長(zhǎng)巖脈發(fā)育。

（2）火山巖。礦區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)強(qiáng)烈，灘間山群早期火山噴發(fā)物為中基性火山巖—基性凝灰?guī)r、玄武巖夾安山巖，晚期火山噴發(fā)物為中酸性火山巖—流紋巖及英安巖?；鹕絿姲l(fā)間歇期有碳酸鹽巖沉積及紋層狀硅質(zhì)巖、菱鐵礦層、紋層狀石膏等熱水沉積巖類?；鹕絿姲l(fā)沉積物夾層中，常見(jiàn)雜砂巖、硬砂巖、凝灰質(zhì)硬砂巖和少量砂礫巖、隱爆角礫巖等。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)礦體主要賦存在綠泥石英片巖中，礦體受地層層位和巖性控制，個(gè)別礦體受后期熱液疊加改造。礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，走向北西，傾向北東，傾角為51°～62°。礦體以層狀、似層狀為主，次為細(xì)脈狀、透鏡狀及團(tuán)塊狀，局部可見(jiàn)分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)；礦石構(gòu)造以條帶狀、稠密浸染狀為主，次為星點(diǎn)狀、角礫狀。

3.2 礦石特征

（1）礦物成分。通過(guò)野外觀察、室內(nèi)光薄片鑒定、X光及電子探針等分析手段研究，中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)共有礦石礦物24種，脈石礦物9種（詳見(jiàn)表1）。

（2）化學(xué)成分。本區(qū)礦石化學(xué)成分較為復(fù)雜，鉛、鋅、硫?yàn)橹械群浚F普遍較高；鎵、銦等一般均達(dá)到綜合利用指標(biāo)，詳見(jiàn)表2；銅在鉛鋅礦石中含量較低，僅個(gè)別樣品可達(dá)到工業(yè)利用指標(biāo)，較高含量主要出現(xiàn)在硫鐵礦礦石中；砷富集于個(gè)別樣品之中[3]；區(qū)內(nèi)金屬礦物中硅酸鹽含量詳見(jiàn)表3。

表1 中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)礦石礦物成分一覽表

表2 中間溝—斷層溝礦區(qū)化學(xué)成分分析結(jié)果表

表3 硅酸鹽分析結(jié)果表

（3）組分變化及相互關(guān)系。Ⅰ-2-3礦體為本區(qū)主要礦體，主要分布于077～0109線。從走向上看鉛、鋅品位總體中部高、兩端低，其中085線鉛品位最高，081線鋅品位最高。礦體厚度總體中部厚，兩端薄，089線平均厚度最大?？傮w上鉛、鋅品位與厚度呈正相關(guān)關(guān)系（見(jiàn)圖2）。

圖2 Ⅰ-2-3礦體沿走向組分變化曲線圖

（4）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：

礦石結(jié)構(gòu)：主要有粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)及壓碎結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造：主要有團(tuán)塊狀構(gòu)造、條帶塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、條帶—浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造等。

（5）礦物生成順序。根據(jù)礦石礦物成分、產(chǎn)出形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征分析，礦物之間交代現(xiàn)象十分普遍，黃鐵礦—方鉛礦—閃鋅礦共生普遍[4]，但也存在階段性礦物，其生成順序見(jiàn)表4。

（6）礦石類型。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征可劃分為浸染狀礦石、條帶狀礦石、團(tuán)塊狀礦石、角礫狀礦石及細(xì)脈狀礦石5種類型。

4 礦床成礦規(guī)律

4.1 成礦機(jī)制

（1）錫鐵山鉛鋅礦床為國(guó)內(nèi)典型火山噴流沉積、熱液疊加改造型硫化物多金屬礦床，而中間溝—斷層溝鉛鋅礦區(qū)作為錫鐵山礦床南東延伸部分，其礦體形成機(jī)制與錫鐵山主礦區(qū)存在類似之處。

（2）錫鐵山鉛鋅礦床產(chǎn)于裂谷型優(yōu)地槽地質(zhì)環(huán)境，火山后期噴氣熱液與含鹵海水相互作用，為礦床形成提供了成礦物質(zhì)來(lái)源[5]。

表4 礦物生成順序表

（3）區(qū)域性生長(zhǎng)性斷裂活動(dòng)與火山活動(dòng)聯(lián)合作用形成海底次級(jí)盆地，一方面將深部含礦熱鹵水泵送至海底，另一方面將海底火山噴氣熱液及初期產(chǎn)物與部分火山碎屑巖轉(zhuǎn)移到次級(jí)盆地最終得到沉淀[6]，為礦體形成提供了場(chǎng)所。

（4）晚期火山強(qiáng)烈旋回活動(dòng)對(duì)早期成礦層位進(jìn)行熱液疊加改造，再次為成礦層位補(bǔ)充了熱源及物質(zhì)來(lái)源。

（5）早古生代晚期，裂谷型優(yōu)地槽歷史結(jié)束，多期次造山運(yùn)動(dòng)使早期含礦層位發(fā)生位移與變形。新的熱液沿著構(gòu)造導(dǎo)礦通道，促使含礦物質(zhì)重新活化并轉(zhuǎn)移，礦物質(zhì)得到再次沉淀，導(dǎo)致礦體具有后期熱液疊加改造特點(diǎn)。

4.2 成礦規(guī)律

（1）地層及巖性控礦規(guī)律明顯，火山噴流沉積型礦床類型表現(xiàn)特征突出，礦體如錫鐵山主礦區(qū)一樣，產(chǎn)在中奧陶統(tǒng)灘澗山群綠泥石英片巖巖相突變部位。

（2）斷裂控礦作用明顯，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜有序，斷裂十分發(fā)育，規(guī)模大，活動(dòng)性強(qiáng)，且具多期次、多級(jí)別、多方位的特征。主要有NW向、NE向、近SN向、近EW向4組斷裂，優(yōu)勢(shì)構(gòu)造為北西向斷裂。強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)為含礦熱液運(yùn)移和成礦物質(zhì)富集沉淀提供有利條件，成為良好的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造，對(duì)礦體形成作用明顯。中間溝—斷層溝鉛鋅礦礦體產(chǎn)于NW向斷裂帶中，據(jù)物化探成果顯示，其異常沿NW向斷裂呈條帶狀、念珠狀分布；NW向斷裂和近SN向斷裂交匯處化探異常明顯密集，且異常長(zhǎng)軸方向與近南北向斷裂的方向基本一致[7]。

（3）區(qū)內(nèi)成礦作用地質(zhì)年代跨度大，具有多期次性，且各成礦期成礦作用強(qiáng)弱不一。加里東期—華力西期為該礦區(qū)成礦高峰期，礦區(qū)Pb、Zn、Cu、Ag礦體主要形成于該時(shí)期。

5 下一步找礦方向

通過(guò)對(duì)中間溝—斷層溝鉛鋅礦床地質(zhì)特征、礦床形成機(jī)制及成礦規(guī)律等綜合研究分析結(jié)合近年來(lái)鉆探工程揭露，筆者認(rèn)為本區(qū)下一步找礦方向大致如下：

（1）鐵山主礦區(qū)1線以東以含炭質(zhì)綠泥石英片巖為賦礦圍巖的厚大礦體群，此類型為SEDEX型礦床的主要礦化類型。結(jié)合物化探異常，根據(jù)其側(cè)伏規(guī)律，礦體應(yīng)向東延伸至本區(qū)深部地層，而本區(qū)下一步則應(yīng)留意在灰黑色炭質(zhì)綠片巖中尋找厚富隱伏鉛鋅礦體。

（2）條帶狀大理巖與綠泥石英片巖之間的接觸部位為成礦的有利地段，特別應(yīng)注意大理巖與上盤的綠片巖接觸部位。

（3）同生斷裂作為控礦構(gòu)造，對(duì)找礦有利。應(yīng)留意同生角礫狀大理巖帶，特別是大理巖帶沿走向上厚度突變地段。

（4）若發(fā)現(xiàn)條帶狀大理巖、薄層狀大理巖及條帶狀硅質(zhì)巖與綠片巖互層地段，則其附近為找礦有利部位。

（5）若碳質(zhì)片巖及綠泥片巖中石英細(xì)脈定向發(fā)育，并伴有明顯細(xì)脈狀黃鐵礦化，則應(yīng)注意其延伸方向是否會(huì)富集成礦。若在淺部地段發(fā)現(xiàn)以黃鐵礦為主，則深部將會(huì)發(fā)現(xiàn)較好的團(tuán)塊狀鉛鋅礦體，即礦體“蛋殼構(gòu)造”現(xiàn)象[8]。

（6）在片巖及大理巖中，若斷續(xù)出現(xiàn)二長(zhǎng)石英片巖，則應(yīng)注意二長(zhǎng)石英片巖附近是否會(huì)有鉛、鋅、金、銀礦體的存在。