東天山同成鉛礦地球化學(xué)特征及找礦意義

任燕 頡勇

摘? 要：同成地區(qū)位于東天山阿齊山-長城山島弧帶（覺羅塔格島?。?，南部有彩霞山鉛鋅礦，東部有紅柳溝銅鉛鋅多金屬礦及維山鉛鋅礦等。該地區(qū)處于新疆重要的銅、鎳、金等多金屬成礦帶，是新疆重要成礦帶，成礦條件有利。研究區(qū)內(nèi)元素異常受地層控制明顯，主成礦元素Pb、Zn富集度高、范圍廣，且元素異常整體重疊，所圈定的化探異常與地表發(fā)現(xiàn)的鉛礦化帶走向一致。根據(jù)目前取得的化探及找礦成果，認(rèn)為同成地區(qū)具有尋找新型鉛礦的較大? 潛力。

關(guān)鍵詞：東天山;同成鉛礦;鉛黝簾石;地球化學(xué)特征;找礦意義

同成鉛礦位于新疆東天山覺羅塔格島弧帶[1-2]，礦石礦物為單一的鉛黝簾石，是鉛礦新類型。2014年新疆地質(zhì)調(diào)查院實(shí)施“新疆東天山成礦帶中段? ? 1∶5萬區(qū)域地質(zhì)綜合調(diào)查”項(xiàng)目，土壤測量成果圈定同成Pb-Zn-Ag-（Cu-As）綜合異常。2015年異常查證發(fā)現(xiàn)同成鉛礦，初步圈定鉛礦體3個(gè)。本文對同成鉛礦所處地質(zhì)背景、地球化學(xué)和礦化蝕變特征等進(jìn)行分析，并探討該地區(qū)鉛礦找礦前景。

1? 地質(zhì)礦產(chǎn)背景

覺羅塔格島弧帶為塔里木板塊北部的被動陸緣，石炭紀(jì)隨著北天山洋雙向俯沖，形成了覺羅塔格島弧，早石炭世沉積了阿齊山組和雅滿蘇組。阿齊山組以噴溢相為主，具成熟造山帶島孤環(huán)境特征;雅滿蘇組以火山-沉積碎屑巖為主，局部夾火山熔巖，具島弧環(huán)境特征（圖1）。晚石炭世發(fā)育吐古土布拉克組火山巖，巖石組合為玄武巖+安山巖+英安巖+流紋巖及對應(yīng)的火山碎屑巖，巖石化學(xué)和地球化學(xué)特征表明拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列并存，構(gòu)造環(huán)境判別屬島弧火山巖區(qū)，鉛礦產(chǎn)于吐古土布拉克組酸性凝灰?guī)r中。

2? 研究區(qū)地球化學(xué)特征

2.1? 1∶5萬地球化學(xué)特征

1∶5萬土壤測量圈定的異常元素組合為Pb-Zn-Ag-（Cu-As），綜合異常面積6.89 km2，呈近NWW向帶狀分布1。

Pb，Zn兩種元素含量高、連續(xù)性好、濃集趨勢明顯，且元素之間相關(guān)性好，是異常主要元素（圖2）。其中Pb異常面積5.78 km2，平均值216×10-6，最大值667×10-6，異常襯值高達(dá)7.19，具二級濃度帶，有3個(gè)明顯的濃集中心;Zn異常面積4.51 km2，平均值為525×10-6，最大值1 598×10-6，異常襯值4.38，具二級濃度帶，有3個(gè)明顯的濃集中心;Ag異常面積為1.64 km2，平均值215.42×10-9，最大值1 180×10-9，襯度2.15，具三級濃度帶。在西北與Pb、Zn濃集中心疊加;Cu，As異常規(guī)模小，在空間上疊加在Pb、Zn異常之上。異常出露區(qū)為吐古土布拉克組第一巖性段中酸性火山巖、火山碎屑巖，且走向一致。

2.2? 1∶1萬地球化學(xué)特征

2.2.1? 地球化學(xué)參數(shù)特征

在同成異常及西北部采集了15.9 km2的面積性土壤測量樣品，分析Pb，Zn，Ag，Cu，As，Sb，Mo，Bi等8種元素，成果顯示：Pb大于10 000的點(diǎn)有3個(gè)，分別是39 618×10-6、22 348×10-6、18 370×10-6，處于同成鉛礦及其南部，最高值位于鉛礦區(qū);1 000×10-6～10 000×10-6的點(diǎn)有50個(gè)，主要集中在鉛礦所在的NW向帶上，基本呈連續(xù)帶狀分布，延伸方向與地層走向一致，對應(yīng)巖性為吐古土布拉克組凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖，呈明顯的層控特征。Pb平均值高達(dá)197.87×10-6，濃集克拉克值13.19，屬高度富集元素（表1）。

從表1可見，區(qū)內(nèi)各元素平均值對中位數(shù)的偏離（比值）均大于1，為1.67～2.48，最大為Pb，次為Zn，Cu，Ag，表明區(qū)內(nèi)元素高含量段集中或高含量普遍。各元素極差（最大值/最小值）為53～19 809，最大為Pb，其次為Cu，Zn，As。濃集克拉克值除Mo外，均為1.18～13.19，Pb高達(dá)13.19。變化系數(shù)1.0～6.2，以Bi的變化系數(shù)最小，Pb的變化系數(shù)最大，接下來依次為Cu，Ag，Zn。這些特征都表明，區(qū)內(nèi)元素特別是Pb，Zn，Cu，Ag 4元素，離散程度高、含量變化大或極大、屬強(qiáng)分異元素，考慮到各元素具高的背景含量，因而也是強(qiáng)富集元素。極大值分別為Pb：39 618×10-6、Zn：10 300×10-6、Ag：6 840×10-9、Cu：? ? ?6 215×10-6、As：595×10-6、Sb：44.3×10-6、Mo：44.7×10-6、Bi：1.6×10-6，主要成礦元素Pb及Zn，Ag，Cu都相當(dāng)于其礦種的邊界品位含量或伴生品位含量。不僅如此，高含量都不是孤立的，如Pb大于1 000×10-6的點(diǎn)有53個(gè)，這些高值斷續(xù)分布于長約5 km、寬300～500 m的富集帶上，與地層走向一致。

2.2.2? 元素組合特征

鉛以150×10-6的下限值，圈定異常6個(gè)，處于同一走向上的Pb-2、Pb-6構(gòu)成異常主體，2個(gè)異常均具三級濃度帶和多個(gè)濃集中心，位于研究區(qū)西南的吐古土布拉克組分布區(qū)，其它位于東北雅滿蘇地層區(qū)的4個(gè)異常規(guī)模小，數(shù)據(jù)處理后只有一、二級濃度帶，且分布沒有規(guī)律（圖3）。鋅以200×10-6的下限值，圈定異常5個(gè)，與Pb-2、Pb-6關(guān)聯(lián)的異常從東南一直延伸到西北，兩端均未封閉，與鉛異常區(qū)重疊但略向東北偏離。Ag異常范圍相對小，異常的帶狀特征不明顯，主要集中在同成鉛礦及其東南部，Ag異常有繼續(xù)向東北偏離的傾向，同成鉛礦及其東南部的Ag異常偏東。

因此，研究區(qū)元素異常受地層控制明顯，主成礦元素Pb、Zn富集度高、范圍廣，高量元素異常整體重疊，圈定的化探異常與地表發(fā)現(xiàn)的鉛礦化帶走向一致。研究區(qū)內(nèi)進(jìn)行了地球化學(xué)剖面測量，成果表明，常規(guī)鉛鋅礦種穩(wěn)定富集元素Pb-Zn-Ag-Cd組合，在鉛礦化地段只有Pb和弱的Ag，元素組合呈現(xiàn)Pb-Mn-Mo-Ag-Cu特征，顯露礦化類型的獨(dú)特性。

3? 同成鉛礦地質(zhì)特征

3.1? 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)東北部出露雅滿蘇組砂巖、粉砂巖、灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r，西南為吐古土布拉克組，兩者為不整合接觸。鉛礦產(chǎn)于上石炭統(tǒng)吐古土布拉克組第一巖性段（圖4）。該巖性段底部為一套正常沉積巖，以灰?guī)r為礫石的礫巖斷續(xù)分布，垂向上可見多層，磨圓度好，與下伏雅滿蘇組不整合接觸;上部為中酸性-酸性火山碎屑巖夾少量熔巖，巖性有含礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、巖屑晶屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、英安巖。英安巖為主要的含礦巖性，整體表現(xiàn)為紫紅色、紅褐色，含礦巖石層理不清。磁鐵礦在礦區(qū)巖石中常見，以細(xì)粒狀為主。

侵入巖不發(fā)育，僅在東北雅滿蘇組出露區(qū)存在較多中酸性侵入體。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，地層整體表現(xiàn)為單斜，南傾，產(chǎn)狀較緩，約為9°～25°，走向?yàn)?98°～209°。

3.2? 礦化蝕變特征

礦化產(chǎn)于吐古土布拉克組英安巖中，與產(chǎn)自然銅的玄武巖段相比，鉛礦化位于下部層位。礦化巖石呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，耐風(fēng)化，貝殼狀斷口;強(qiáng)礦化巖石面呈鐵黑色，新鮮面總體為紫紅色背景下的淺鐵黑色，基質(zhì)為鐵黑或紫黑色，半金屬光澤，長石斑晶以紫紅色為主，少量白色，比重明顯大于正常巖石，無硫化物，無明顯蝕變，礦化單一均勻。

3.3? 礦石特征

3.3.1? 礦物組成

礦區(qū)主要金屬礦物有鉛黝簾石、軟錳礦、褐錳礦、黑錳礦、硅錳礦、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦等，含鉛礦石礦物為鉛黝簾石[3]，電子探針顯示含鉛礦物主要含鉛、錳2種金屬元素，二者以伴生形式存在。軟錳礦、褐錳礦、黑錳礦與鉛黝簾石伴生。脈石礦物主要有長石、石英、絹云母、碳酸鹽等。

鉛黝簾石為新疆新發(fā)現(xiàn)礦物，礦化英安巖中的鉛黝簾石呈板條狀、團(tuán)塊狀集合體分布，基質(zhì)中鉛黝簾石粒徑細(xì)小，與褐錳礦緊密共生，較難區(qū)分其顆粒間界限（圖5）。單偏光下鉛黝簾石粒徑細(xì)小，與斜長石、石英和褐錳礦共生，顏色多樣，但均帶紅色調(diào)，以紅褐色為主，難以分離出單礦物，正交偏光下其顏色沒有變化。

3.3.2? 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶狀結(jié)構(gòu)、顯微微晶結(jié)構(gòu)、顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，粒度較細(xì)，肉眼難以辨別，未見明顯晶形。礦石構(gòu)造以浸染狀為主，部分為星點(diǎn)浸染狀、稠密浸染狀。

4? 找礦標(biāo)志

（1） 百靈山巖體北部吐古土布拉克組第一巖性段火山碎屑巖層是尋找硅酸鹽型鉛礦的有利層位。

（2） 火山碎屑巖層中紫紅色底色具明顯黑色斑塊或浸染、顯示半金屬光澤的致密塊狀英安巖，是直接找礦標(biāo)志。

（3） 火山巖中細(xì)脈狀、脈狀錳礦化地段及地表礦化轉(zhuǎn)石（鉛礦化轉(zhuǎn)石或錳礦化轉(zhuǎn)石），是有利的間接找礦標(biāo)志。

（4） 吐古土布拉克組分布區(qū)以Pb為主的異常區(qū)或高值點(diǎn)，是最有效的地球化學(xué)標(biāo)志。

5? 找礦意義

同成鉛礦產(chǎn)于吐古土布拉克組火山碎屑巖中，含礦巖石為凝灰?guī)r中的英安巖，成礦元素鉛及伴生元素沿吐古土布拉克組帶狀高度富集，層控特征明顯，屬與火山作用有關(guān)的鉛礦。

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的含鉛礦物鉛黝簾石，屬于一種罕見含鉛礦物，具體成因有待進(jìn)一步研究。同成鉛礦為新疆鉛礦新類型：硅酸鹽型鉛礦。礦區(qū)外圍追索發(fā)現(xiàn)的鉛礦化帶更是長達(dá)5 km，礦化帶與1∶1萬化探圈定的鉛元素富集帶長度嚴(yán)格對應(yīng)，表明鉛黝簾石屬規(guī)模礦化，進(jìn)一步工作有望擴(kuò)大找礦規(guī)模。

參考文獻(xiàn)

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