甘肅金塔縣雞心山鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因初探

趙朝偉　王舒恒　楊壯　曹超

摘要：甘肅金塔縣雞心山鉛鋅礦位于北山造山帶東段，產(chǎn)于二疊紀(jì)酸性侵入巖外接觸帶上，礦區(qū)出露地層主要為薊縣紀(jì)平頭山組，巖性為粉砂質(zhì)板巖、石英巖夾變質(zhì)砂巖花崗巖發(fā)育，成礦與漿熱液及斷裂構(gòu)造巖有關(guān)。該礦床經(jīng)普查工作，已大致查明了礦床地質(zhì)特征、控礦條件、礦體規(guī)模及形態(tài)特征，初步研究認(rèn)為該礦床應(yīng)屬巖漿熱液脈型鉛鋅礦床。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)特征；礦床成因；雞心山鉛鋅礦；甘肅金塔

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1地層

礦區(qū)出露地層為薊縣紀(jì)平頭山組及第四紀(jì)洪積砂礫石等。薊縣紀(jì)平頭山組（Jxp）地層為勘查區(qū)內(nèi)主要出露地層，北側(cè)被二疊紀(jì)二長花崗巖侵吞，東南側(cè)被大面積第四系覆蓋。根據(jù)巖石組合將薊縣紀(jì)平頭山組（JXp）劃分為下部碎屑巖段（Jxp¹）和上部大理巖段（Jxp²）兩個(gè)巖性段，兩個(gè)巖性段之間呈整合接觸或斷層接觸。

（1）碎屑巖段（Jxp¹）：勘查區(qū)內(nèi)主要分布于雞心山西北一帶，占勘查區(qū)面積49%，厚度890m。該地層局部層內(nèi)褶皺、揉皺發(fā)育，總體北傾，局部南傾，巖石變形強(qiáng)烈。地層傾向20°～60°，傾角40°～70°。巖石類型主要為灰色一深灰色粉砂質(zhì)板巖、乳白色一灰白色石英巖，局部夾灰色變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、泥質(zhì)板巖。

該巖性段為鉛鋅礦賦礦地層，含礦巖性主要為碎裂粉砂質(zhì)板巖。

（2）大理巖段（Jxp²）：勘查區(qū)內(nèi)主要分布于雞心山一帶，在勘查區(qū)中北部也有出露，面積較小，厚度194m。該地層為一單斜構(gòu)造，傾向32°～40°，傾角40°～50°。巖石類型有乳白色大理巖和青灰色大理巖。

1.2構(gòu)造

勘查區(qū)位于柳園-音凹峽斷陷盆地之大紅山-雞心山薊縣紀(jì)變質(zhì)基底內(nèi)，褶皺及斷裂構(gòu)造都較發(fā)育。該單元北部以大紅山-玉山鎢礦-雞心山北斷裂為界與石炭系甘泉組接觸，南部地層被華力西晚期大面積侵入的酸性巖基侵吞。

（1）褶皺。勘查區(qū)內(nèi)薊縣紀(jì)平頭山組整體為-近北西西的向斜構(gòu)造，上部大理巖段構(gòu)成向斜核部，下部碎屑巖段組成向斜兩翼。受近東西向、北東向斷裂破壞及北部巖體侵蝕，核部地層基本缺失，兩翼地層保存也不完整，兩翼產(chǎn)狀變化較大，層內(nèi)小揉皺發(fā)育。

（2）斷裂?？辈閰^(qū)斷裂構(gòu)造大致可分為四組：北西向斷裂、北西西向斷裂、近東西向斷裂和北東向斷裂構(gòu)造。斷裂控制了該區(qū)內(nèi)巖脈的分布范圍及空間展布形態(tài)，絕大多數(shù)巖脈分布在斷層兩側(cè)，少數(shù)分布與斷裂破碎帶中，巖脈走向與斷裂走向一致。斷裂為礦液的運(yùn)移提供通道，鉛鋅礦化產(chǎn)在破碎帶中，即斷裂形成早于成礦前，礦液沿?cái)嗔堰\(yùn)移、沉淀、富集。

北西向斷裂F1為印支一燕山期構(gòu)造旋回形成，斷層多為壓扭性逆沖推覆斷裂，走向上延伸約5km；斷層走向北西一南東向，傾向北東，傾角65°～80°，北西段上盤為二疊紀(jì)二長花崗巖，南東段上盤為薊縣紀(jì)平頭山組，下盤均為薊縣紀(jì)平頭山組。斷面呈“S”型，斷層線波狀彎曲。

北西西向斷裂主要位于勘查區(qū)中部F1斷裂西南，發(fā)育于薊縣紀(jì)平頭山組內(nèi)，共有8條（F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9）近于平行的斷層組成，為北西向斷裂的次級(jí)斷裂，是勘查區(qū)內(nèi)的主要控礦斷裂，亦是主要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體均賦存于該組斷裂帶內(nèi)。斷層破碎帶內(nèi)主要巖性為碎裂變粉砂巖、板巖，石英脈發(fā)育，高嶺土化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化等蝕變較強(qiáng)。

1.3巖漿巖

礦區(qū)出露侵入巖主要為二疊紀(jì)二長花崗巖（ηγP）及中酸性巖脈。二長花崗巖呈巨大巖基出露，侵入薊縣紀(jì)平頭山組中，巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化較大，巖相分異部分地段有所表現(xiàn)，但規(guī)律不強(qiáng)，邊緣地帶似斑狀結(jié)構(gòu)明顯，暗色礦物具定向排列，巖石混染較強(qiáng)，接近巖體中心部位，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)比較均一，并出現(xiàn)較多的析離體，析離體呈310°～340°方向展布和巖體走向基本一致，析離體呈橢球體，大小20×5cm～30×10cm不等。析離體成分和母巖一致，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，暗色礦物含量增高，與母巖體界線清楚。巖石中粗粒結(jié)構(gòu)往往呈外殼包圍于細(xì)粒結(jié)構(gòu)之外，分化后呈球面剝離，粗細(xì)結(jié)構(gòu)變化很大。巖石變質(zhì)、蝕變很強(qiáng)，綠泥石化、綠簾石化蝕變等不均勻的呈團(tuán)塊狀分布于巖體中?？傮w上二長花崗巖風(fēng)化剝蝕很強(qiáng)，由于結(jié)構(gòu)不均勻，風(fēng)化后形成各種風(fēng)蝕地貌，地形多呈平坦低山丘及風(fēng)蝕洼地。

1.4圍巖蝕變

勘查區(qū)圍巖主要巖性為粉砂質(zhì)板巖、石英巖、變長石石英砂巖等。圍巖蝕變主要表現(xiàn)為高嶺土化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化及弱菱鋅礦化等。圍巖與礦化體主要以是否發(fā)育菱鋅礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化蝕變?yōu)閰^(qū)分標(biāo)志，礦體明顯具菱鋅礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化蝕變，而圍巖中不具上述礦化蝕變或者具微弱的菱鋅礦化，二者界限較清楚。

2.礦體特征

雞心山鉛鋅礦礦體均賦存在薊縣系平頭山組碎屑巖性段，含礦巖性為構(gòu)造角礫巖、碎裂板巖，與圍巖界線清晰。圍巖主要為板巖、石英巖。礦化帶受北西西向F3、F4、F5斷裂構(gòu)造控制，地表延伸大于800m，寬2m～15m，勘查區(qū)共圈出鋅礦體5條（zn1-1、Zn1-2、Zn1-3、Zn2、Zn3），具體礦體特征如下：①Zn1-1礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度80m，厚度0.44～2.64m，平均品位0.78%～3.11%。礦體走向?yàn)楸蔽魑飨颍瑑A向?yàn)?95°～205°，傾角為82°。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦化分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂板巖。②Zn1-2礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度80m，厚度2.87m，平均品位2.64%。礦體走向?yàn)楸蔽魑飨颍瑑A向?yàn)?00°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦化分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂巖、碎裂板巖。③Zn1-3礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度134m，厚度1.35m～3.29m，平均品位2.91%～2.99%。礦體走向?yàn)楸蔽魑飨?，傾向?yàn)?00°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈脈狀產(chǎn)出，礦化分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，含礦巖石為碎裂巖、碎裂板巖。④Zn2礦體：位于F3斷裂帶南部，地表延長160m，厚度1.81～4.19m。礦體走向?yàn)楸蔽魑飨颍瑑A向?yàn)?00°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈脈狀產(chǎn)出，礦化分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂板巖。⑤Zn3礦體：產(chǎn)出于F5斷裂帶內(nèi)，長度144m，厚度2.63～9.21m，zn平均品位1.99%～5.55%。礦體走向?yàn)楸蔽魑飨?，傾向?yàn)?05°～215°，傾角為55°～60°。礦體呈脈狀產(chǎn)出，礦化分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂巖、碎裂板巖。

3.礦床成因初探

3.1礦體賦存規(guī)律

本區(qū)鉛鋅礦體賦存有以下規(guī)律：所發(fā)現(xiàn)礦體均賦存于薊縣系平頭山組碎屑巖段中，有穩(wěn)定的層位；礦體受構(gòu)造控制明顯，礦體均賦存于斷層破碎帶中。礦體富集地段主要是在斷層破碎地段、板巖破碎層間及蝕變變粉砂巖邊緣；組成礦體的巖石簡單，主要為構(gòu)造角礫巖、碎裂板巖，礦物組合以氧化的閃鋅礦為主，局部為氧化的方鉛礦，整體較簡單。

3.2礦床成因

從礦區(qū)所處地質(zhì)背景、控礦條件、巖礦石組合特征、巖石地球化學(xué)特征等方面對(duì)礦床成因進(jìn)行大致分析探討。

（1）勘查區(qū)所在區(qū)域大地構(gòu)造位置處于哈薩克斯坦板塊東南緣柳園裂谷內(nèi)，柳園-音凹峽斷陷盆地之中。成礦帶區(qū)劃屬哈薩克斯坦板塊東段金、釩磷鈾、鐵-銅和鉛-鋅-銀、鎢成礦帶的方山口-七角井子-白山堂金、銅、鎳、鎢、錳和釩-磷-鈾成礦帶內(nèi)，是尋找鐵、銅、錳、鎢、鉛鋅礦的有利地段。賦礦地層為薊縣系平頭山組淺變質(zhì)沉積巖建造，該地層是本區(qū)成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）老虎山-石板泉EW-NW向逆沖推覆斷裂及其旁側(cè)的次級(jí)斷裂組，為主要的控礦構(gòu)造，含礦斷裂（F3-F5）為礦化熱液提供了運(yùn)移通道和就位空間，該組斷裂帶及兩側(cè)有中基性巖脈侵入，礦化板巖及構(gòu)造破碎帶發(fā)育硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等蝕變。礦體中局部鉛鋅礦脈、黃鐵礦細(xì)脈、石英方解石細(xì)脈等比較發(fā)育，這些細(xì)脈的存在表明熱液活動(dòng)較強(qiáng)烈。

（3）礦區(qū)板巖劈理發(fā)育，脈巖碎裂巖化、片理化局部發(fā)育，為石英脈的充填、熱液交代與礦化富集沉淀提供有利場所。

（4）礦區(qū)的成礦過程與成礦作用可大致歸納為：成礦前形成斷裂破碎帶，以壓性為主的構(gòu)造作用形成巖石的片理化、碎裂巖和剪切節(jié)理。之后有中基性巖脈順斷裂帶侵入，巖脈為后期成礦提供了部分熱源和物源，并有貫通熱液上升通道的作用。后期伴隨熱液活動(dòng)，在破碎帶內(nèi)形成鉛鋅礦化和以硅化、黃鐵礦化為主的蝕變。圍巖蝕變的多期性指示了構(gòu)造熱液活動(dòng)的多期性。

綜上所述，該礦床成因類型初步劃為構(gòu)造熱液型。