甘肅省金塔縣西鉛爐子鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床成因

何建平，達 瑞，李元家

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

甘肅省金塔縣西鉛爐子鉛鋅礦區(qū)地處塔里木陸塊區(qū)，敦煌陸塊，柳園裂谷東部（據(jù)甘肅省礦產(chǎn)資源潛力評價資料），地層區(qū)劃屬塔里木～南疆地層大區(qū)、中南天山～北天山地層區(qū)、中天山～北山地層分區(qū)、紅柳園地層小區(qū)。區(qū)域上出露地層為古硐井群、鉛爐子溝群、二疊系雙堡塘組、侏羅系水西溝群、白堊系赤金堡組、第四系上更新統(tǒng)、第四系全新統(tǒng)，其中長城系鉛爐子溝群為本區(qū)鉛鋅礦賦存地層。

區(qū)域褶皺構(gòu)造主要為鉛爐子溝單斜構(gòu)造，地層走向總體北西西向，傾角60°～80°。組成該單斜構(gòu)造的地層為長城系古硐井群和長城系鉛爐子溝群。

區(qū)域斷裂構(gòu)造大致歸并為北北西向、北西西向、南北向、近東西向四組8條斷裂，其中以北北西向斷裂最為發(fā)育?？氐V構(gòu)造以北西西向為主。

區(qū)域巖漿活動強烈而頻繁，侵入巖發(fā)育，侵入巖主要形成時期為華力西期和燕山期，出露巖石以石英閃長巖、花崗閃長巖、閃長巖、花崗巖及輝長巖為主，呈巖基、巖株等形式產(chǎn)出。區(qū)域內(nèi)出露脈巖主要有石英脈、偉晶巖脈、花崗巖脈、花崗細晶巖脈、花崗斑巖脈、斜長花崗巖脈、花崗閃長巖脈、石英斑巖脈、石英閃長巖脈、閃長巖脈、閃長玢巖脈、輝綠巖脈、輝綠玢巖脈、輝長巖脈。

區(qū)域礦產(chǎn)位于橋灣-西鉛爐子華力西期Au、Fe、W、Pb、Zn、Cu成礦帶東端。礦產(chǎn)包括有色金屬、貴金屬、放射性稀有金屬三大類，礦種主要為鉛、鋅、金、鈾、鈮鉭5個礦種，成因均屬熱液型，分布在鉛爐子溝～奇石嶺一帶，沿華力西期花崗閃長巖與長城系鉛爐子溝群、長城系古硐井群接觸帶分布，鉛鋅分布在外接觸帶，距花崗閃長巖較近的位置上。區(qū)域上分布有礦床1處、礦（化）點3處，分別為西鉛爐子鉛鋅礦床、鉛爐子溝北金礦化點、鉛爐子溝東金礦點、鈾～鈮鉭礦化點。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

第四系全新統(tǒng)（Qh）：在礦區(qū)主要可劃分為人工堆積層、洪沖積層。人工堆積層主要分布在前人施工的斜井井口附近，主要為廢棄礦渣；洪沖積層主要分布于礦區(qū)洼地及溝谷中，主要成分為砂土和砂礫石等。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

圖1 西鉛爐子鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖

區(qū)內(nèi)地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，呈強烈的擠壓狀態(tài)，各類脈巖充填其間。地層中局部見有層間小褶曲，劈理、板理和線理常常密切集中呈北西西向帶狀展布，局部鉛鋅礦脈沿板理面充填。

2.2.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂及層間破碎帶極其發(fā)育，走向均為北西西向，傾向南南西，傾角70°～85°，規(guī)模大小不等，多以層間擠壓破碎帶形式產(chǎn)出，見有構(gòu)造角礫巖，鉛鋅礦脈主要沿層間破碎帶充填，并控制其空間展布。共有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7等7條斷裂（表1），整體具平行側(cè)列、首尾相接的特點，斷裂帶內(nèi)一般充填有0.10m～0.80m寬的石英脈，脈體多呈扁豆狀、長條狀、蛇曲狀，單條脈體長數(shù)米至數(shù)十米。斷裂特征見表1。

表1 斷層特征表

2.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖僅出露華力西晚期花崗閃長巖。出露于礦區(qū)西南角及礦區(qū)北部，巖體外接觸帶普遍發(fā)育10m～30m寬的角巖化帶，局部地段尚有混合巖化。

脈巖較發(fā)育，走向為北西西向，與礦區(qū)構(gòu)造線及地層走向基本一致，主要有閃長巖脈、閃長玢巖脈、花崗巖脈以及石英脈。

鉛鋅礦化處一般可見閃長玢巖脈，局部可見閃長玢巖脈穿插、交切鉛鋅礦化石英脈。局部石英脈見孔雀石化、鉛鋅礦化。區(qū)內(nèi)鉛、鋅、金、銅的富集多與石英脈有關(guān)。

2.4 圍巖蝕變

2.4.1 圍巖蝕變類型

賦礦圍巖主要是泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾大理巖透鏡體，由于本區(qū)熱液溫度較低，因而變質(zhì)強度不大，分帶性不明顯，圍巖蝕變主要有硅化、退色、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、石膏化等。

退色蝕變表現(xiàn)為泥質(zhì)板巖顏色由黑色變?yōu)榛摇野咨?，主要由?gòu)造熱液交代泥質(zhì)板巖引起，在區(qū)內(nèi)圈出兩條退色蝕變帶Ⅰ、Ⅱ。

Ⅰ號退色蝕變帶，長2170m，寬20m～60m不，走向120°～300°，傾向210°～215°，傾角75°～80°。帶內(nèi)石英脈多以平行側(cè)列、尖滅再現(xiàn)或被后期脈巖穿插的形式展布，寬0.1m～0.5m，長幾米～十幾米，脈體多呈透鏡狀、扁豆體狀、腸狀、蛇曲狀等。帶內(nèi)礦化以鉛鋅礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化為主，共圈定鉛鋅礦體12條，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。

Ⅱ號退色蝕變帶，長1420m，寬15m～75m，走向115°～295°，傾向200°～230°，傾角75°～88°。帶內(nèi)石英脈多以尖滅再現(xiàn)形式展布，脈寬0.1m～0.8m，帶內(nèi)礦化以鉛鋅礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化為主，共圈定鉛鋅礦體9條，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。

2.4.2 圍巖蝕變與鉛鋅礦化的關(guān)系

由于各類蝕變均伴隨成礦活動而發(fā)生，因此，靠近礦體地段蝕變比較發(fā)育，但無明顯分帶，寬度較小，硅化、退色、絹云母化及綠泥石化的蝕變帶與含多金屬硫化物石英脈疊加是鉛鋅礦脈主要賦存部位。所以硅化、退色、絹云母化及綠泥石化強烈時一般鉛鋅品位較高。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)共圈出鉛鋅礦體23條（表2）、銅礦體2條、金礦化體1條，由于本區(qū)主要以鉛鋅礦為主，故主要介紹鉛鋅礦特征。鉛鋅礦體中工業(yè)礦體20條，長度20m～625m，礦體 厚 度0.76m～4.62m，Pb品 位0.42%～3.39%，Zn品 位1.13%～8.92%；低品位礦體3條，長度42m～140m，礦體 厚 度1.09m～2.27m，Pb品 位0.05%～0.21%，Zn品 位0.54%～0.63%。礦體傾向南南西，傾角61°～85°，沿走向和傾向局部具舒緩波狀，礦體產(chǎn)狀雖略有變化，但總體比較穩(wěn)定，后期斷裂及脈巖較發(fā)育，局部見有脈巖對礦體的破壞現(xiàn)象，整體連續(xù)性較好。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，含礦巖石為石英脈，頂?shù)装鍑鷰r為泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾大理巖透鏡體。礦石類型為石英脈型鉛鋅礦石。主要礦體特征見表2。

表2 西鉛爐子鉛鋅礦礦體特征一覽表

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石的礦物成分

金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，少量黃鐵礦、黃銅礦，偶見磁黃鐵礦、白鐵礦，次生（氧化）礦物有孔雀石、赤鐵礦、褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬、菱鋅礦等。

脈石礦物主要為石英，少量方解石、綠泥石、絹云母、白云母、白云石、長石、榍石、有機炭等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有它形粒狀結(jié)構(gòu)、它形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造為主，少量斑雜、團塊狀構(gòu)造等。

3.2.3 礦物生成順序和共生關(guān)系

通過野外觀察礦脈之間穿插關(guān)系以及礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，再結(jié)合顯微鏡下礦物共生組合及先后次序等特征，將區(qū)內(nèi)成礦作用分為兩個主要成礦期：熱液期和表生期，熱液期又可分為3個成礦階段：

（1）黃鐵礦～石英～絹云母階段：主要形成黃鐵礦，自形程度較高，多呈半自形～它形晶，脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石，部分黃鐵礦沿板理呈脈狀分布，隨石英細脈發(fā)生后期韌性變形。

（2）多金屬硫化物～石英～方解石階段：為西鉛爐子鉛鋅礦床多金屬硫化物的主要形成階段之一，以方鉛礦、閃鋅礦大量產(chǎn)出為主要標志，閃鋅礦內(nèi)有大量的黃銅礦晶體出溶，二者形成出溶結(jié)構(gòu)，方鉛礦的結(jié)晶粒度較大、自形程度高，銀也在此階段產(chǎn)出，此階段方鉛礦是銀的主要載體礦物。另外，非出溶黃銅礦常常沿早期形成礦物的空隙及外圍生長，方鉛礦、閃鋅礦等交代早期形成的礦物。

（3）石英～方解石～石膏～黃鐵礦階段：該成礦階段主要形成石英及其他脈石礦物如碳酸鹽等，且脈石中常含有顆粒細小、結(jié)晶良好的黃鐵礦結(jié)合體。白色方解石～石英～石膏脈往往切穿早期石英脈或其它脈體?？赡転樽钔砥跓嵋好}體活動。

3.3 礦石類型

礦石自然類型：根據(jù)含礦巖性及礦石礦物成分可劃分為石英脈型鉛鋅礦石、石英脈型銅鉛鋅礦石2種礦石類型。根據(jù)巖礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造并結(jié)合光薄片鑒定報告可劃分為塊狀礦石、浸染狀礦石、條帶狀礦石、角礫狀礦石等。

3.4 礦體圍巖和夾石

3.4.1 礦體圍巖

鉛鋅礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為泥質(zhì)板巖，局部夾有粉砂質(zhì)板巖和大理巖。由于熱液侵入，近礦圍巖具不同程度的礦化，礦體受構(gòu)造控制，與圍巖之間無明顯的界線，多呈漸變關(guān)系。

3.4.2 夾石

鉛鋅礦體內(nèi)夾石主要為石英脈，局部地段為大理巖。厚度小于夾石剔除厚度且不連續(xù)分布，走向上、傾向上均無大的延深，不能單獨成片圈定，可帶入礦體一起采出，對礦床質(zhì)量的影響較小。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

根據(jù)1:5萬鉛爐子溝幅、俞井子幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，長城紀時，區(qū)域長城系鉛爐子溝群地層在沉積過程中富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，為礦源層。區(qū)域北西西向構(gòu)造發(fā)育，形成了鉛爐子溝單斜構(gòu)造、北西西向斷裂及層間破碎帶，為區(qū)域北西西向成礦創(chuàng)造了良好的構(gòu)造條件，至華力西晚期，構(gòu)造運動與巖漿活動持續(xù)加強，花崗閃長巖漿將長城系鉛爐子溝群地層中初步富集起來的元素活化再富集，形成富含金屬硫化物的礦漿，以北西西向為主的裂隙是礦體的主容礦構(gòu)造。礦石及近礦圍巖具方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化及硅化、退色、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、石膏化等蝕變，顯示中低溫礦物組合特征。故該礦床成因類型為受斷裂控制的中低溫熱液鉛鋅礦床。

4.2 成礦控制因素

4.2.1 地層控礦

根據(jù)1:5萬鉛爐子溝幅、俞井子幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，區(qū)域長城系鉛爐子溝群各巖組富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，它們的濃度克拉克值都比較高。根據(jù)1:1萬巖屑樣品分析結(jié)果，長城系鉛爐子溝群上組下巖段中富集的主要元素有Co、Cr、Cu、Zn、Mo、W、Sb、Au等，因此該地層為本區(qū)成礦的礦源層。

4.2.2 構(gòu)造控礦

本區(qū)受多期次構(gòu)造作用和巖漿活動，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，形成了鉛爐子溝單斜構(gòu)造、北西西向斷裂及層間破碎帶，本區(qū)礦帶呈北西西向展布，明顯受構(gòu)造控制。

4.3 礦化富集規(guī)律

鉛鋅礦脈主要分布于礦區(qū)西部，鉛鋅的富集以礦體中心較富，邊部較貧，在礦脈中有時局部富集；鉛鋅的富集主要與構(gòu)造裂隙的空間大小有關(guān)，礦脈厚大時，品位相對較高。

4.4 找礦標志

4.4.1 構(gòu)造標志

北西西向構(gòu)造蝕變帶是本區(qū)找鉛鋅礦的構(gòu)造標志。

4.4.2 脈巖標志

石英脈、閃長玢巖脈發(fā)育地段。

4.4.3 熱動力標志

華力西晚期的中酸性巖體外接觸帶和隱伏巖體頂部的接觸變質(zhì)角巖化帶是本區(qū)找鉛鋅礦的熱動力標志。

4.4.4 圍巖蝕變及礦化標志

硅化、退色、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、石膏化是圍巖蝕變標志。方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化是礦化標志。

4.4.5 地球化學(xué)標志

區(qū)內(nèi)圈定的化探異常，是找鉛鋅礦的地球化學(xué)標志。

5 結(jié)論

根據(jù)該礦床詳查工作所取得的成果，西鉛爐子鉛鋅礦具有以下成礦規(guī)律。

（1）長城系鉛爐子溝群上組下巖段為本區(qū)成礦的礦源層。

（2）長城系泥質(zhì)板巖中的北西西向斷裂及層間破碎帶是礦體的主容礦構(gòu)造。

（3）花崗閃長巖漿將長城系鉛爐子溝群地層中初步富集起來的元素活化再富集，形成富含金屬硫化物的礦漿，為成礦提供了熱源和部分物源。

由于礦區(qū)鉛鋅礦體受成礦后構(gòu)造影響，礦體產(chǎn)狀、形態(tài)局部變化較大。建議礦山在基建前進一步開展地質(zhì)勘探，加強對礦區(qū)構(gòu)造的控制和研究，有效指導(dǎo)礦山生產(chǎn)建設(shè)。