甘肅省肅北縣小冰溝鉛鋅礦礦床成因及找礦標(biāo)志

（甘肅省地礦局四勘院，甘肅 酒泉 735000）

礦床位于祁連山褶皺系中祁連優(yōu)地槽褶皺帶大雪山復(fù)向斜、冰溝向斜的中部南翼，長頭山—三個(gè)泉東西向大斷裂與橋頭子—冒水北東向大斷裂之交匯部位。其產(chǎn)出嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造控制。通過1:10000巖屑測量、1:10000地質(zhì)草測、1：2000地質(zhì)草測、1：5000激電中梯面積測量、探槽揭露，硐探、鉆探驗(yàn)證，大致查明了勘查區(qū)范圍內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖及鉛鋅礦化的分布特征。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)主要出露地層為青白口系哈什哈爾組、窯洞溝組及第四系全新統(tǒng)。其中窯洞溝組位于哈什哈爾組之上，區(qū)域上兩者呈整合接觸，礦區(qū)內(nèi)二者呈斷層接觸。窯洞溝組在區(qū)內(nèi)僅出露一、二段（圖1）。

（1）青白口系哈什哈爾組（Qbh）

青白口系哈什哈爾組分布于礦區(qū)北部，地層傾向184°～227°，傾角為30°～76°，在勘查區(qū)范圍內(nèi)出露的巖性主要為變石英粉砂巖、絹云石英千枚巖及少量玄武巖。

（2）窯洞溝組（Qby）

在勘查區(qū)內(nèi)出露一、二段。一段是勘查區(qū)內(nèi)的主要賦礦層位，多數(shù)礦（化）體產(chǎn)于該層位，化探異常也多分布在該段內(nèi)；該段沒有含炭質(zhì)成份，激電中梯異常、激電測深異常與礦化皆對應(yīng)較好，激電測深異常顯示低極化率弱異常的特點(diǎn)。

①一段（Qby1）分布于勘查區(qū)中部，地層傾向175°～240°，傾角為45°～80°，出露的巖性主要為薄層狀微晶灰?guī)r、厚層狀含粉砂微晶灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、碎裂灰?guī)r、碎裂角礫狀灰?guī)r、鮞狀白云巖；與哈什哈爾組呈斷層接觸。②二段（Qby2）主要分布于勘查區(qū)南部，地層傾向?yàn)?0°～255°，傾角為49°～79°。出露的巖性主要為厚層狀含粉砂微晶灰?guī)r。

1.2 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，侵入巖僅見地表和鉆孔內(nèi)的脈巖，火山巖僅在青白口系哈什哈爾組小規(guī)模出露。

（1）侵入巖

勘查區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育，地表僅零星出露加里東中期的閃長巖脈、輝綠巖脈，在鉆孔ZK4701、ZK0001、ZK4802中見輝綠巖脈。

（2）火山巖

勘查區(qū)內(nèi)出露少量玄武巖，黑色，間粒間隱結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

1.3 構(gòu)造

（1）褶皺

僅在勘查區(qū)南邊青白口系窯洞溝組二段內(nèi)出露一向斜構(gòu)造，兩翼均由窯洞溝組二段巖石組成，南翼由厚層狀含粉砂微晶灰?guī)r、薄層微晶灰?guī)r、絹云石英千枚巖組成，北翼由碎裂灰?guī)r組成。南翼傾向350°～60°，傾角31°～61°；北翼傾向180°～210°，傾角48°～57°，基本為一直立向斜。

（2）斷裂

勘查區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中F2、F10為正斷層。其余都為逆斷層及性質(zhì)不明斷層，編號為F1、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9。其中F2斷裂為區(qū)域性斷裂。

F2：出露于勘查區(qū)北部，東側(cè)延伸至勘查區(qū)中部?？v貫整個(gè)勘查區(qū)，是區(qū)域性斷裂。長度約4.4km，走向103°±，傾向南，傾角43°～48°±，性質(zhì)為正斷層。該斷層為青白口系窯洞溝組一段的層間斷層，斷層面發(fā)育鏡面，但無法觀察到階步和擦痕，在39基北溝谷西側(cè)下盤巖層見有拖曳現(xiàn)象（圖版Ⅲ—Ⅱ），巖層與斷層面銳角指示下盤上升。

該斷層上盤即是青白口系窯洞溝組一段賦礦層位，在ZK0701、ZK0001、ZK0801均見到了厚度不等的灰綠色斷層泥，該斷層泥是F2斷層通過處，從勘探線剖面圖上收集的產(chǎn)狀傾角在48°、43°、40°，緩于礦體產(chǎn)狀，深部可能對礦體有破壞作用。

F5：發(fā)育于勘查區(qū)中部，縱貫整個(gè)勘查區(qū)，長度約4.2km，走向101°～108°±，傾向南，傾角70°～75°±，性質(zhì)為逆斷層。該斷層為青白口系窯洞溝組一段的層間斷層?？辈閰^(qū)內(nèi)的礦化主要產(chǎn)于F2和F5之間。

2 礦體特征

2.1 礦化帶特征

小冰溝鉛鋅礦區(qū)鉛鋅礦化帶從所處的位置和礦化特征分為北礦帶和南礦帶，礦化帶總體沿325°～145°方向展布。

北礦帶位于55線～4線間，斷續(xù)長約2.6km，共圈出鉛或與鉛共生的礦體18個(gè)。即Pb1-1、PbZn1-2、PbSn1-3、Pb2、Pb3、Pb4、Pb5、Pb7、PbAg7-1、PbAg8-1、PbZn8-2、Pb8-3、Pb9、PbAg10-1、Pb10-2、Pb19、PbSn20、Sn1。其中Pb19礦體是盲礦體。該礦化帶從0線、7線、19線、47線鉆孔內(nèi)顯示產(chǎn)狀南傾，傾角在50°～70°之間。

南礦帶位于44線和70線之間，斷續(xù)長約1.3km，共圈出鉛或與鉛共生的礦體13個(gè)。即PbZn11-2、Pb11-3、PbAg12-1、PbZnAg12-2、Pb12-3、Pb12-4、Pb13、Pb14、Pb15、Pb16、Pb17、Pb18、Zn11-1。目前產(chǎn)狀沒有搞清，需進(jìn)一步工作。

2.2 礦體特征

勘查區(qū)內(nèi)共圈出鉛或與鉛共生的礦體31個(gè)，主礦體特征如下：

PbZn1-2：位于北礦帶47線一帶，礦體長度181m，厚度1.95m，Pb品位4.30%、Zn品位1.56%,均為工業(yè)品位礦體。礦石呈半自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，稀疏浸染狀構(gòu)造。

PbSn1-3：位于北礦帶47線一帶，礦體長度200m，厚度1.95m，Pb品位2.01%、Sn品位0.31%，均為工業(yè)品位礦體。礦石呈半自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，稀疏浸染狀構(gòu)造。

PbAg7-1：位于北礦帶00線一帶，礦體長度189m，厚度2.14m，Pb品位5.73%、Ag品位169.87×10-6，均為工業(yè)品位礦體。礦石呈半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)，稀疏浸染狀構(gòu)造，局部為塊狀構(gòu)造。

PbZnAg12-2：位于南礦帶56線一帶，礦體長度100m，厚度1.01m，Pb品位19.26%、Zn品位2.36%、Ag品位195.40×10-6，均為工業(yè)品位礦體。礦石呈半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)，稀疏浸染狀構(gòu)造，局部為塊狀構(gòu)造。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變作用較強(qiáng)烈，無明顯分帶現(xiàn)象。蝕變主要有碳酸鹽化、硅化、綠泥石化、黃鐵礦化。

（1）碳酸鹽化

碳酸鹽化是礦區(qū)一種最普遍的蝕變，方解石呈細(xì)脈狀、薄膜狀填充在巖石裂隙中，與礦化關(guān)系密切。

（2）硅化

主要分布于礦化體及其圍巖中，形成規(guī)模不等的石英細(xì)脈，或使礦化體、圍巖石英含量增加、巖石硬度增高；是礦區(qū)內(nèi)一種重要的蝕變作用，與礦化關(guān)系十分密切。

（3）綠泥石化、滑石化

綠泥石化、滑石化主要分布于ZK4701、ZK0001、ZK4802孔內(nèi)的輝綠巖及其附近。綠泥石呈細(xì)脈狀或細(xì)小鱗片集合體分布于節(jié)理、裂隙中，滑石呈臘狀分布于裂隙面上。

（4）黃鐵礦化

黃鐵礦呈淺黃色，呈半自形—它形晶粒狀，個(gè)別呈自形晶，粒度在0.20mm～1.20mm，一般以致密塊狀集合體出現(xiàn)在裂隙的密集區(qū)及裂隙附近，局部呈星散浸染狀不均勻分布。

（5）黃鉀鐵礬化

分布于礦區(qū)斷裂或裂隙中，為黃鐵礦等金屬礦物氧化形成。呈褐紅色或土黃色帶狀分布，與鉛鋅氧化物伴生在一起。是尋找鉛鋅礦體的重要標(biāo)志。

3 地球化學(xué)特征

3.1 全區(qū)地球化學(xué)特征

據(jù)全礦區(qū)地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)可見：相對背景值而言，本區(qū)強(qiáng)濃集(KK＞2.0)的元素有Pb、As、Sb、Bi四種元素，自強(qiáng)至弱依次為Pb、As、Bi、Sb ；濃集(1.0＜KK＜2)的元素有Zn、Ag、W、Sn、Au、Cu六種元素，自強(qiáng)至弱依次為Zn、Cu、Ag、W、Sn、Au，其中Au相對貧化，濃集克拉克值KK接近1。強(qiáng)分異（Cv＞2.0）的元素有Pb、Zn、Ag、Sn、As、Sb、Bi、Cu ；弱分異型的為W、Au（Cv接近1）。全區(qū)強(qiáng)迭加性（D≥10）的元素有Pb、Zn、As、Cu、Ag、Sn、Bi、Sb；元素具有一定迭加性（1＜D＜10）的有W、Au。

從以上特征參數(shù)可以看出，礦區(qū)主要成礦元素為Pb、Zn、Sn、Ag，而Cu、As、Sb、Bi成礦可能性較大，在局部地段能獨(dú)立成礦或以伴生元素出現(xiàn)。

3.2 地層地球化學(xué)特征

地層地球化學(xué)特征表明：青白口系窯洞溝組第一段碎裂灰?guī)r（Qby1trls）是礦區(qū)Pb、Zn、Sn、Ag主要成礦層位，且Cu、As、Bi能獨(dú)立或以伴生元素成礦。其次，碎裂角礫狀灰?guī)r（Qby1trjls）中Ag、As、Sn、Bi也具有較強(qiáng)的成礦能力，或能獨(dú)立成礦。

4 地球物理特征

在礦區(qū)7線、0線、16線、60線部署了激電中梯剖面測量，激電異常較好，其異常特征如下：①07線。07線激電中梯剖面上出現(xiàn)3個(gè)視極化率極值，峰值為分別為12.16%、6%、4.5%，推測由含碳板巖和含金屬硫化物的構(gòu)造角礫巖引起。②00線。視極化率最高為5.05%，視電阻率最低為715Ω·m，發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體。③16線。16線視極化率最高為6.2%，地表為碎裂灰?guī)r，推測由含金屬硫化物（或炭質(zhì)巖石）的構(gòu)造角礫巖引起。④60線。60線中梯剖面中出現(xiàn)1個(gè)高極化、低電阻異常帶，視極化率最高值達(dá)5.52%，視電阻率最低，達(dá)220Ω·m，與角礫狀灰?guī)r對應(yīng)。

小冰溝鉛鋅礦激電異常顯示較好，視極化率達(dá)到4%～6%，一般由鉛鋅礦體引起，視極化率＞10%，則可能由含炭質(zhì)的板巖引起。

5 成礦模型與找礦標(biāo)志

5.1 成礦模型

①青白口紀(jì)淺海-濱海相干熱蒸發(fā)巖的形成早期Pb、Zn、Hg、Sb等元素的初步富集，小冰溝鉛鋅礦頂部常見有石膏層便是其佐證。②晚期斷裂構(gòu)造作用或小型中酸性侵入體，形成流體，進(jìn)一步使青白口紀(jì)窯洞溝組灰?guī)r中的Pb、Zn等元素活化、遷移、富集，形成工業(yè)礦體。

5.2 找礦標(biāo)志

①青白口紀(jì)窯洞溝組中具有Pb-Zn-Ag-Sb-As地球化學(xué)異常的區(qū)域，是尋找該類鉛鋅礦的有利地段。②鉛鋅礦地表氧化后具有明顯的褐鐵礦化和黃鉀鐵礬化。

6 結(jié)論

小冰溝鉛鋅礦產(chǎn)于青白口紀(jì)窯洞溝組角礫狀灰?guī)r和碎裂灰?guī)r中，該套地層Pb、Zn、Ag等元素背景值明顯高于其他地層，內(nèi)部發(fā)育較多石膏礦層，其形成環(huán)境屬于濱淺海蒸發(fā)環(huán)境，造成Pb、Zn的初步富集；晚期斷裂構(gòu)造作用和巖漿熱液造成Pb、Zn進(jìn)一步富集。

該套地層規(guī)模大，延伸穩(wěn)定，建立了其成礦模型和找礦標(biāo)志，能較好的指導(dǎo)該帶進(jìn)一步進(jìn)行鉛鋅找礦工作。