新疆甜水海地區(qū)鉛鋅礦成礦遠(yuǎn)景分析

李明波，武斌，顏丙鵬，張洪濱

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021)

0 引言

甜水海地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)和田縣南部的喀喇昆侖山和昆侖山西段腹地，阿克賽欽湖西側(cè)，喀拉喀什河上游地區(qū)，海拔高程一般在5000～5500m。該地區(qū)位于塔什庫(kù)爾干鐵、銅、金多金屬成礦帶岔路口—甜水海找礦遠(yuǎn)景區(qū)，成礦地質(zhì)條件較為優(yōu)越[1]。前人自20世紀(jì)70年代以來(lái)開(kāi)展的1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量和異常檢查對(duì)調(diào)查區(qū)有重要的指導(dǎo)意義，在調(diào)查區(qū)圈定的Ag、Zn、Pb、Au、As、Sn、Cr、Fe、F、Cd、Hg等元素異常和發(fā)現(xiàn)的Pb、Zn、Cu等礦(化)點(diǎn)或礦化線索為本次工作提供了重要的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。前期工作對(duì)于區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律、成礦模式缺少系統(tǒng)的分析研究，本次工作主要通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征、礦化特征、化探及遙感異常等方面成果進(jìn)行分析研究，總結(jié)成礦規(guī)律、確定找礦標(biāo)志，圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)并對(duì)找礦潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 地質(zhì)背景

甜水海地區(qū)大地構(gòu)造位置屬西藏-三江造山系Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元，羌塘弧盆系Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元，以喬爾天山-岔路口斷裂為界，可進(jìn)一步劃分為塔什庫(kù)爾干-甜水海地塊和羌北地塊2個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元(圖1)[2-3]。

1—第四系；2—白堊系；3—侏羅系；4—三疊系；5—二疊系；6—石炭系；7—奧陶系；8—石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；9—閃長(zhǎng)巖；10—輝長(zhǎng)巖脈；11—二長(zhǎng)斑巖；12—地質(zhì)界線；13—角度不整合界線；14—實(shí)測(cè)斷層；15—推測(cè)斷層；16—構(gòu)造混雜巖帶；17—銅礦點(diǎn)；18—鉛鋅礦(點(diǎn))；①—馬鞍山銅找礦靶區(qū)；②—多寶山-長(zhǎng)寶山鉛鋅找礦靶區(qū)；HS-1 Pb、Zn、Sn、Ag乙級(jí)異常；HS-2 Pb、Zn、Ag、Sb、Bi乙級(jí)異常；HS-3 Pb、Zn、Sb、Ag、W甲級(jí)異常；HS-4 Pb、Zn甲級(jí)異常圖1 新疆甜水海地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)較復(fù)雜，出露奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第四系。奧陶系出露少，受斷裂影響呈殘塊狀分布于馬鞍山北部，為一套碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積，主要巖性為生屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r等；石炭系主要分布于調(diào)查區(qū)北部及東部、東南部，主要出露巖性為細(xì)粒石英砂巖、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖等[4]；二疊系主要分布在調(diào)查區(qū)北部、東部及東南部，整體以淺灰色、黃白色碳酸鹽巖夾碎屑巖沉積為特征，巖性主要為石英砂巖夾復(fù)成分礫巖；三疊系出露較少，位于調(diào)查區(qū)西部，整體以深紫色的碎屑巖沉積為特征，巖性主要為石英砂巖夾復(fù)成分礫巖；侏羅系、白堊系分布較廣，其中侏羅系主要為一套碳酸鹽巖與碎屑巖沉積，主要巖性為灰?guī)r、砂巖和礫巖[5]。白堊系出露巖性主要為砂巖和灰?guī)r[6]。

調(diào)查區(qū)構(gòu)造發(fā)育，主要以脆韌—脆性斷裂構(gòu)造為主，為NE向和NW向兩組，區(qū)內(nèi)最主要的NW向構(gòu)造為岔路口斷裂，斷裂走向300°～320°，傾向NNE，傾角50°～77°，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于55km，寬度20～50m，切割二疊系、三疊系、侏羅系和白堊系。斷裂帶內(nèi)巖石主要為碎裂巖、構(gòu)造角礫巖，原巖主要為灰?guī)r、細(xì)砂巖、粉砂巖、輝綠巖及粉砂質(zhì)板巖等，發(fā)育階步和擦痕、剪切構(gòu)造。該斷裂帶為區(qū)內(nèi)主要的成礦構(gòu)造[7]。

區(qū)內(nèi)巖漿巖不太發(fā)育，巖漿巖分布范圍小，主要分布在調(diào)查區(qū)中部，在西北部和東北部有少量出露。巖漿活動(dòng)主要受區(qū)域性大斷裂控制，區(qū)內(nèi)巖漿作用表現(xiàn)為多期次、多類型、多構(gòu)造環(huán)境的特點(diǎn)。侵入巖與火山巖均有出露，侵入巖以中基性為主，侵入時(shí)代為白堊紀(jì)—新近紀(jì)，主要呈帶狀分布于岔路口斷裂帶及其他各深大斷裂內(nèi)，呈巖株?duì)?、巖脈狀產(chǎn)出，巖性主要為閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、角閃閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖等[8]；火山巖以中性—基性為主，噴發(fā)時(shí)代主要為奧陶紀(jì)、三疊紀(jì)[9]。

2 成礦地質(zhì)信息

2.1 礦化信息

調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)，鉛鋅礦有多寶山鉛鋅礦床、天柱山鉛鋅礦床、長(zhǎng)寶山鉛鋅礦點(diǎn)、甜水海鉛鋅礦等，礦體主要產(chǎn)于白堊系，礦化部位一般具有一定的層位，從地球化學(xué)異常圖亦可看出鉛鋅元素異常沿NW向岔路口斷裂帶兩側(cè)的白堊系展布，鉛鋅元素異常范圍與白堊系空間分布形態(tài)套合較好，主要蝕變類型為褐鐵礦化、泥化、硅化、碳酸鹽化等，灰?guī)r中見(jiàn)方鉛礦化、閃鋅礦化，礦化呈細(xì)脈狀沿灰?guī)r裂隙產(chǎn)出，局部礦化強(qiáng)烈，礦石礦物主要以方鉛礦、白鉛礦為主(圖2)。

1—第四系；2—白堊系；3—侏羅系；4—三疊系；5—二疊系；6—石炭系；7—奧陶系；8—地質(zhì)界線；9—斷層；10—銅異常；11—鉛異常；12—鋅異常；13—銀異常圖2 調(diào)查區(qū)元素地球化學(xué)圖

2.2 地球化學(xué)信息

石炭系與二疊系大多數(shù)元素含量接近全區(qū)平均水平，明顯富集的元素未見(jiàn)。三疊系呈明顯富集狀態(tài)的元素為Pb，其他元素的含量均接近全區(qū)的平均水平。侏羅系呈明顯富集狀態(tài)的元素為Zn，沒(méi)有顯著貧化元素出現(xiàn)，其他元素的含量均接近全區(qū)的平均水平。白堊系沒(méi)有明顯富集的元素存在，大部分元素的含量均接近全區(qū)的平均水平，從變異系數(shù)來(lái)看，屬極不均勻強(qiáng)分異型的元素有Sb(1.67)、Ag(1.14)、Pb(2.84)、Zn(0.95)，主要以多金屬元素為組合，說(shuō)明這些元素在該地層中具有局部成礦的地球化學(xué)可能(表1)[11]。

表1 各地質(zhì)單元中水系沉積物元素地球化學(xué)特征參數(shù)表

區(qū)內(nèi)成礦元素Pb、Zn明顯富集，分異性好[12]，無(wú)明顯集散；高值區(qū)與侏羅系、白堊系及NW向岔路口斷裂帶相對(duì)應(yīng)(1)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆西昆侖甜水海地區(qū)1∶5萬(wàn)地球化學(xué)普查報(bào)告(水系沉積物測(cè)量)，2012年。。以Pb、Zn為主的重要異常，主要沿岔路口斷裂帶及兩側(cè)，呈NW—SE向分布，Pb和Zn分布特點(diǎn)極為類似，均呈近似帶狀分布[13]。

2.3 遙感光譜信息

調(diào)查區(qū)遙感異常以喬爾天山-岔路口斷裂為界，斷裂以南以鐵染異常為主，斷裂以羥基異常為主，區(qū)內(nèi)羥基與鐵染異常整體較強(qiáng)，但相對(duì)較分散[14]。其中在岔路口斷裂帶兩側(cè)異常尤為明顯，根據(jù)異常特征圈定3處異常，即YG1、YG2、YG3(圖3)。

1—第四系；2—白堊系；3—侏羅系；4—三疊系；5—二疊系；6—石炭系；7—奧陶系；8—地質(zhì)界線；9—斷層；10—遙感異常及編號(hào)圖3 甜水海地區(qū)羥基+鐵染蝕變信息圖

YG1鐵染+羥基異常：形態(tài)長(zhǎng)橢圓狀，呈NW向展布，異常區(qū)內(nèi)出露白堊系和三疊系，異常多位于NW向斷裂破碎帶的下坡匯水面上，整體呈NW向帶狀展布，單個(gè)呈扇狀、蛇曲狀的特點(diǎn)，結(jié)合該區(qū)構(gòu)造特征及地區(qū)成礦規(guī)律，該區(qū)為礦致異常的概率仍較高。

YG2鐵染異常：形態(tài)呈狹長(zhǎng)“T”字型，NW向展布，出露侏羅系，異常區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，近似長(zhǎng)橢圓狀分布，疑似存在環(huán)形構(gòu)造，其成因與喬爾天山-岔路口斷裂走滑運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切，為較好的鉛鋅成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

YG3鐵染+羥基異常：形態(tài)近圓形，SN向展布，出露白堊系，斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，呈隱環(huán)形，解譯判斷該地區(qū)可能存在火山構(gòu)造。異常與斷裂構(gòu)造及潛火山巖密切相關(guān)。

3 成礦遠(yuǎn)景分析

3.1 遠(yuǎn)景區(qū)圈定及原則

通過(guò)區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查和對(duì)成礦帶的綜合分析研究，依據(jù)地質(zhì)、化探、遙感、礦產(chǎn)等資料，在調(diào)查區(qū)內(nèi)圈定了羥基和鐵染遙感異常，金銀銅鉛鋅等重要金屬找礦元素化探異常，各類銅、鉛鋅等礦點(diǎn)空間套合較好處圈定兩處鉛鋅礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

3.2 成礦規(guī)律分析

通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)具體礦(點(diǎn))床的分析研究，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要分布于白堊紀(jì)和侏羅紀(jì)灰?guī)r中，可知成礦時(shí)期為中生代以后，從區(qū)內(nèi)鉛鋅礦點(diǎn)和銅金礦點(diǎn)的空間分布規(guī)律可以看出，各類礦點(diǎn)嚴(yán)格受NE向岔路口斷裂及次級(jí)斷裂和斷裂帶內(nèi)巖漿活動(dòng)控制，巖漿—構(gòu)造相互作用,使深部變質(zhì)巖中的成礦元素活化，進(jìn)入成礦流體，成礦流體沿岔路口斷裂向上部運(yùn)移，運(yùn)移至白堊系、侏羅系圍巖后,成礦元素萃取、富集沉淀，形成巖漿期后熱液層控型碳酸鹽巖礦床[15]。

3.3 找礦標(biāo)志

通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)礦(點(diǎn))床控礦因素、成礦模式分析，結(jié)合區(qū)域上相似礦床的研究和現(xiàn)代成礦理論，區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要沿大斷裂帶兩側(cè)分布，Pb、Zn元素組合的化探異常是本區(qū)Pb、Zn礦床的重要化探間接找礦標(biāo)志；白堊系和侏羅系為主要鉛鋅賦礦地層標(biāo)志；泥化、碳化、孔雀石化、褐鐵礦化蝕變和絹云母化等圍巖礦化蝕變?yōu)橹匾g接找礦標(biāo)志；地表具明顯的褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、泥化、硅化和弱碳酸鹽化等礦化現(xiàn)象，是直接礦化找礦標(biāo)志[16-17]。

3.4 成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分

通過(guò)對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)資料綜合分析研究，結(jié)合1∶5萬(wàn)水系沉積物成果、遙感異常成果，以及其他分析鑒定成果資料所顯示與成礦的關(guān)系[18-20]，在調(diào)查區(qū)共圈定了2處成礦遠(yuǎn)景區(qū)，主要位于喬爾天山-岔路口斷裂帶周圍(圖3)。

(1)冰海鉛鋅成礦遠(yuǎn)景區(qū)：遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)主要出露巖性為白堊紀(jì)灰色泥晶灰?guī)r、白色亮晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、紅色粉砂巖等。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，喬爾天山-岔路口斷裂從調(diào)查區(qū)穿過(guò)，呈NW—SE向展布，帶內(nèi)發(fā)育有硅化、碳酸鹽化、泥化、褐鐵礦化等，發(fā)育的斷裂構(gòu)造為礦體成礦物質(zhì)來(lái)源提供了通道。HS-1異常元素組合為Pb、Zn、Sn、Ag，以Pb、Zn元素為主體富集形成的綜合異常，Pb極大值為1658×10-6,Zn極大值為485×10-6。

(2)多寶山長(zhǎng)寶山鉛鋅成礦遠(yuǎn)景區(qū)：區(qū)內(nèi)出露巖性主要為白堊紀(jì)灰白色、深灰色、黃色灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，灰白色、紅色礫巖、磚紅色泥巖、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰?guī)r處于礫巖、泥巖上部。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，遠(yuǎn)景區(qū)位于區(qū)域性大斷裂喬爾天山-岔路口大斷裂和NE向斷裂交會(huì)處，礦體與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有多寶山鉛鋅礦、長(zhǎng)寶山鉛鋅礦等多處礦點(diǎn)，礦體產(chǎn)于白堊紀(jì)地層中，賦礦巖石主要為灰白色、深灰色灰?guī)r，頂板為灰白色灰?guī)r，底板為灰?guī)r、礫巖。方鉛礦化、閃鋅礦化呈細(xì)脈狀沿灰?guī)r裂隙產(chǎn)出(圖4)，局部礦化強(qiáng)烈，最高Pb品位達(dá)23.72%，最高Zn品位達(dá)17.59%。從圖3可以看出，異常呈不規(guī)則面狀展布，受NW—SE向斷裂控制，以Pb、Zn異常為主，伴生Ag、Sb、W、Bi、Sn等元素異常。Pb極大值為4170×10-6，Zn極大值為1621×10-6(表2)。該遠(yuǎn)景區(qū)是Pb、Zn的主要找礦靶區(qū)。

表2 綜合異常元素特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖4 多寶山長(zhǎng)寶山鉛鋅成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)鉛鋅礦化

3.5 找礦潛力分析

甜水海地區(qū)構(gòu)造上處于塔什庫(kù)爾干-甜水海地塊和羌北地塊的結(jié)合部位，兩者之間以喬爾天山-岔路口斷裂分隔，在斷裂帶兩側(cè)鉛鋅礦化普遍，是重要的鉛鋅成礦帶，并且大部分地區(qū)工作程度較低，本次研究工作發(fā)現(xiàn)多處鉛鋅礦化點(diǎn)，具有一定找礦潛力。

本次劃定的2處異常均位于喬爾天山-岔路口斷裂帶上，并且異常沿大斷裂兩側(cè)展布，具有三級(jí)濃度帶分帶，異常強(qiáng)度高，目標(biāo)明確，是區(qū)內(nèi)最具找礦前景的鉛鋅多金屬元素異常，也是找鉛鋅礦的首選區(qū)。

調(diào)查區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，喬爾天山-岔路口斷裂橫穿整個(gè)調(diào)查區(qū)，近年來(lái)已發(fā)現(xiàn)多寶山、甜水海、天柱山等多個(gè)鉛鋅礦床，并且在成礦帶上發(fā)現(xiàn)的火燒云亞洲特大型鉛鋅礦床與區(qū)內(nèi)各類成礦條件非常相似，故該地區(qū)找礦應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注層控型鉛鋅礦。

4 結(jié)論

(1)甜水海地區(qū)構(gòu)造上處于塔什庫(kù)爾干-甜水海地塊和羌北地塊的結(jié)合部位，兩者之間以喬爾天山-岔路口斷裂分隔，具有多期不同類型構(gòu)造活動(dòng)和成礦發(fā)育的歷史，成礦作用具有多期、多元素組合的特點(diǎn)，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

(2)Pb、Zn異常構(gòu)造密切相關(guān)，主要分布于斷裂帶上的蝕變巖地層內(nèi)。鉛鋅異常區(qū)主要沿喬爾天山-岔路口斷裂兩側(cè)展布，成礦條件有利。

(3)具有三級(jí)濃度帶分帶的鉛、鋅組合異常，異常強(qiáng)度高，目標(biāo)明確，是區(qū)內(nèi)最具找礦前景的鉛鋅多金屬元素異常，是鉛鋅礦的找礦首選區(qū)。

(4)甜水海地區(qū)具有一定的找礦潛力，地質(zhì)找礦應(yīng)以多金屬礦產(chǎn)為主要目標(biāo)，礦床類型重點(diǎn)為層控型鉛鋅礦，找礦標(biāo)志主要為白堊系或侏羅系、構(gòu)造破碎帶及Pb、Zn化學(xué)元素異常。