甘肅省張家川縣秦家園鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床成礦模式探討

宋 欣

（甘肅省地礦局第一地勘院，甘肅 天水 741020）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)處在祁連～北秦嶺接合部位，大地構(gòu)造屬于祁連造山帶東緣（圖1），地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)，秦祁昆地層區(qū)，祁連～北秦嶺地層分區(qū)，中祁連地層小區(qū)（甘肅省巖石地層），區(qū)內(nèi)地層整體呈北西西～南東東向延伸[1]。

圖1 甘肅省大地構(gòu)造分區(qū)圖

自中元古代至早古生代，區(qū)域一直處在海相沉積環(huán)境，地層建造為基性～酸性火山巖～碎屑巖建造為主；巖漿巖建造以中酸性侵入巖為主[2]。工作區(qū)構(gòu)造樣式以中深構(gòu)造層次的變形為主，不同的地層單元之間均以斷裂構(gòu)造為界，反映出其構(gòu)造演化的復(fù)雜性。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，主要以華力西期和印支～燕山期侵入巖為主，其中以海西期活動(dòng)最為強(qiáng)烈。形成于海西期的龍口峪石英閃長(zhǎng)巖體為區(qū)域內(nèi)規(guī)模最大、分布范圍較廣的巖體。區(qū)內(nèi)經(jīng)受多期巖漿侵入和構(gòu)造疊加的影響，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，但工作區(qū)構(gòu)造線總體呈北西向[3]。

工作區(qū)處在中祁連銅鉛鋅金錳鐵鎢鉬鉻Ⅲ級(jí)成礦帶的張家川元古宙Ⅳ級(jí)鐵銅成礦帶上，已發(fā)現(xiàn)的主要礦床（點(diǎn)）約有20余處，成礦地質(zhì)背景良好，成礦條件有利。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

秦家園礦區(qū)位于北祁連與華北地塊結(jié)合部位，由于海西期龍口峪石英閃長(zhǎng)巖體向南侵吞，地層較為簡(jiǎn)單，主要有長(zhǎng)城紀(jì)隴山群下巖組的大理巖等、白堊紀(jì)六盤(pán)山群三橋巖組塊狀中粗礫巖等[4,5]。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中北北東向斷裂是區(qū)內(nèi)主要的控礦、容礦構(gòu)造，主要分布在礦區(qū)中部六道溝一帶，8條斷裂平行展布，斷裂傾角較陡，一般大于60°，斷裂性質(zhì)以壓扭性逆斷層為主。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈且?guī)r性特征非常復(fù)雜，區(qū)內(nèi)大面積出露的巖漿巖為龍口峪石英閃長(zhǎng)巖體，依據(jù)區(qū)域性巖體產(chǎn)出時(shí)代屬海西期；其次為分布在礦區(qū)北東部～中部一帶的花崗閃長(zhǎng)巖小巖株，形成時(shí)代稍晚于龍口峪巖體；另外區(qū)內(nèi)閃長(zhǎng)巖、花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英脈、鉀長(zhǎng)花崗巖等中酸性脈巖廣泛發(fā)育。

2.2 礦體特征

經(jīng)地表探槽系統(tǒng)揭露與深部工程驗(yàn)證控制，目前秦家園礦區(qū)共圈出大小鉛鋅礦體21個(gè)，礦化體3個(gè)，均賦存在I礦化帶內(nèi)，其中I-1礦體、I-2、I-4礦體規(guī)模較大，其次為I-5礦體，其它幾條礦體或礦化體規(guī)模較小，多為單工程控制，控制程度較低，品位也相對(duì)較低。由ZK2304鉆孔見(jiàn)礦情況和陜西選廠礦區(qū)礦體特征相類似，在該區(qū)向深部鋅品位增高，而鉛含量降低。主要礦體特征如下：

I-1礦體地表由5條探槽控制，深部由PD0701、PD2301、ZK0701、ZK0702四個(gè)工程控制?？傞L(zhǎng)為475.00m，礦體似層狀或透鏡狀，總體走向?yàn)楸睎|21°，傾角55°～70°，礦體厚度0.87m～10.49m，平均厚度4.53m，礦體品位Pb+Zn1.36%～12.98%，平均品位Pb+Zn4.40%，單樣最高品位Pb+Zn達(dá)14.24%。礦體中南段厚度變化較小，礦化連續(xù)；在北段具膨大現(xiàn)象，且局部扭轉(zhuǎn)呈北西傾向。經(jīng)1950m中段PD0701、PD2301兩工程驗(yàn)證，礦體向下延伸穩(wěn)定，品位變富。

I-2礦體地表由5條探槽控制，總長(zhǎng)為497.00m，似層狀，總體走向?yàn)楸睎|42°，傾向南東，傾角50°～73°，厚度0.33m～8.47m，平均厚度3.49m，礦體品位Pb+Zn 2.76%～5.58%，平均品位Pb+Zn 3.50%，單樣最高品位Pb+Zn 6.75%。礦體經(jīng)PD1、PD2301硐探工程驗(yàn)證，礦體沿傾向延伸穩(wěn)定，厚度增大，品位變富。

I-3礦體地表因控制程度較低，控制長(zhǎng)度僅為130.00m，但于PD2301、PD0701工程均見(jiàn)到了該礦體，礦體實(shí)際控制長(zhǎng)度為240m，脈狀，總體走向?yàn)楸睎|27°，傾向南東，傾角大于70°，局部陡傾為87°，礦體厚度0.83m～3.94m，平均厚度1.88m，礦體品位Pb+Zn 1.67%～16.26%，平均品位Pb+Zn 3.70%，單樣最高品位Pb+Zn 16.26%。

I-4礦體地表由5條探槽控制，深部分別由PD2、PD0701、PD2301和 ZK0701、ZK0702、ZK2301、ZK2302、ZK2303進(jìn)行了工程驗(yàn)證。礦體呈似層狀，總體走向?yàn)楸睎|20°，傾向南東，礦體長(zhǎng)445.00m，厚0.35m～3.74m，平均厚度1.67m，品位Pb+Zn 1.87%～4.40%，平均品位Pb+Zn 2.57%，單樣最高品位Pb+Zn 4.54%。礦體空間延伸穩(wěn)定，礦化較均勻。

2.3 礦石質(zhì)量

秦家園礦石工業(yè)類型地表均為鉛鋅氧化礦石，地表向下垂高80m以下多為混合或原生礦石。礦石結(jié)構(gòu)主要為碎裂狀、自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)；角礫狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀、星點(diǎn)狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造。

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦及其氧化物。礦石礦物一種伴隨碳酸鹽膠結(jié)物呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀分布于礦石中，另外一種呈浸染狀、星點(diǎn)狀分布于各種脈石礦物的邊緣。

礦石中有用組份主要為鉛、鋅，其中鉛品位在0.70%～3.00%之間，最高品位14.26%，鋅品位多小于2.00%，最高品位3.78%?？傮wPb：Zn含量比例約2.5∶1。伴生有用組份主要為銀，其含量與礦石中主成礦元素鉛鋅含量呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系。

依據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、原巖特征及脈石成份，可劃分為兩種自然類型，一種為碳酸鹽化方鉛礦化大理巖型，一種為鉛鋅礦化碎裂石英閃長(zhǎng)巖型。

2.4 圍巖蝕變

礦體部位的圍巖蝕變多分布于控礦斷裂破碎帶及其附近，蝕變帶范圍大于礦化帶范圍，礦化發(fā)育于蝕變帶中，礦化強(qiáng)弱與蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)，中心部位蝕變最強(qiáng)，通常是礦體賦存部位，蝕變帶由中心向兩側(cè)強(qiáng)度逐漸減弱。主要有硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化等。

2.5 礦床成因

秦家園鉛鋅礦與海西期形成的中酸性巖漿侵入活動(dòng)密切相關(guān)，巖漿演化分異出成礦流體，在熱動(dòng)力驅(qū)使下沿不同序次的斷裂和構(gòu)造破碎帶運(yùn)移，并與地下水混合，通過(guò)不斷與圍巖發(fā)生交代造成硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變，隨著溫度、壓力的降低，成礦物質(zhì)沉淀，富集、充填，最后定位于巖石較為破碎，孔隙度較好的北北東向斷裂破碎帶內(nèi)，形成似層狀或脈狀鉛鋅礦體，其成因類型應(yīng)為中低溫?zé)嵋撼涮睿淮偷V床。

3 礦床成礦模式探討

中低溫巖漿熱液型礦床是指由巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)生的氣水溶液形成的金礦床，成礦作用主階段溫度大致為（300±50）℃，礦床多產(chǎn)于造山運(yùn)動(dòng)的中晚期及陸塊活化期的中酸性、酸性、和偏堿性巖漿活動(dòng)地區(qū)。礦床（體）與這些巖漿巖在時(shí)間上、空間上、成因上有密切聯(lián)系。

加里東～印支期巖漿巖斷裂侵入（圖2），攜帶著大量含礦組份進(jìn)入到斷裂（裂隙）較為發(fā)育的巖體或地層中，這些斷裂（裂隙）形成的空間多種多樣，在成礦有利部位使得礦液有足夠的時(shí)間活化圍巖中的金質(zhì)，再與從深部帶來(lái)熱鹵水中的金質(zhì)交代，最后在低壓擴(kuò)容帶富集成礦。

圖2 熱液型金屬礦床成礦模式圖（據(jù)姚書(shū)振，2013）