青海省都蘭縣洪利鉛鋅礦床地質特征及找礦標志

劉銘,張偉

(山東省魯南地質工程勘察院，山東 兗州 272100)

東昆侖地區是我國中央造山帶西側重要的組成部分，無論是基礎地質還是礦產研究，歷來都是地質工作者關注的地區之一[1]。洪利鉛鋅礦床位于柴達木盆地南緣洪水河中游之西側，東昆侖布爾汗布達山東段北坡。區內大規模的地質礦產調查始于20世紀50年代末期，先后有多家科研院所及地勘單位在該區及外圍一帶開展了區域地質調查、區域化探、航磁、地磁、遙感及多種綜合物化探工作，對銅、金、鐵、煤、玉石及其他礦產進行過不同程度的找礦及礦點檢查工作，積累和豐富了區內區域地質礦產資料。該文在已有研究成果的基礎上，結合筆者研究小組的大量野外調查和室內整理及研究工作，嘗試綜合論述青海省洪利鉛鋅礦床的地質特征、分布規律、礦化類型以及重要的找礦標志，為后續找礦勘探工作提供了依據。

1 礦區地質特征

礦區地處華南板塊與柴達木盆地南緣的接合部，地層區劃屬華北地層大區，秦祁昆地層區，柴達木南緣分區。

1.1 地層

礦區內地層出露較為簡單，主要發育有中元古代薊縣紀狼牙山組和第四紀地層(圖1)。狼牙山組在礦區內僅出露一巖段，即大理巖夾片巖段，但出露不完整，未見頂底，主要巖石類型包括鈣質片巖、黑云母石英片巖巖層、白云石大理巖、硅質條帶大理巖。第四紀地層分布較廣，按其成因類型可進一步劃分為沖洪積和風積。沖洪積層分布于溝谷兩側及現代河床，巖性為次棱角狀次圓狀砂礫石；風積層幾乎遍布整個礦區，尤其在地形低緩地帶堆積巨厚，巖性為風成砂土。

圖1 青海省都蘭縣洪利鉛鋅礦區地質略圖1—第四紀全新世風積沙土；2—中元古代薊縣紀狼牙山組三段；3—中元古代薊縣紀狼牙山組二段；4—中元古代薊縣紀狼牙山組一段；5—華力西期閃長巖；6—片麻狀花崗閃長巖；7—斷層

1.2 構造

礦區地處秦祁昆早古生代造山系、東昆侖-柴達木造山亞系、昆中微陸塊[2]。位于東昆中斷裂帶內，總體構造線走向為NW—SE向[3，4]，礦區內構造發育，構造形跡以斷裂、褶皺為主。

1.2.1 褶皺構造

新太古代—古元古代金水口(巖)群白沙河(巖)組受構造擠壓形成洪水河背形構造，其軸向為325°。東段出露完整，中段因受多次巖漿侵入及斷裂破壞而殘缺不全，核部及NE翼被斷層(F1)錯失。

1.2.2 斷裂構造

礦區斷裂構造發育，按其走向可劃分為兩組，即NW，NE向斷裂(圖1)。其中NW向斷裂為區內主干斷裂，略具規模，控礦明顯，為區內主要的導、控礦構造，洪利鉛鋅礦床即受其控制。次為NE向斷裂，但規模不大，且對礦體具錯斷和破壞作用。此外在礦區內節理、裂隙較為發育，尤其發育45°和315°方向2組節理。沿斷裂分布形成一條NW向延伸的構造密集帶，其帶內節理裂隙極為發育，在一定程度上具容礦作用，控制了區內多金屬礦(化)的空間分布。

(1)NW向斷裂：礦區內發育有F1，F5 兩條斷裂(圖1)：

F1斷層：為一組區域性斷裂，具逆斷層性質，具多期次活動的特點，規模較大，向北西、南東均有延伸，斷續長達十幾千米，呈NW—SE向展布，傾向SW，斷面產狀為243°∠67°。斷裂破碎帶寬1～10m不等。帶內由構造角礫巖、糜棱巖等組成。其南西側巖石具片理化，形成構造片巖，呈透鏡狀、條帶狀產出。該斷裂次級斷裂或層間破碎帶發育，其間，因含礦熱液活動，發生黃鐵礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、金銀礦化蝕變。沿破碎帶有多期巖漿侵入，形成片麻狀花崗閃長巖等。早期侵入的巖體因受后期構造作用的影響，常具片理化及糜棱巖化。

F5斷層：分布于礦區東南部，為一SW傾逆斷層，斷層面產狀約215°∠65°。斷層上盤為晉寧期片麻狀花崗閃長巖，下盤為白沙河(巖)組。斷層具較明顯的張性特征，帶內巖石破碎，見碎裂巖、構造角礫巖等,破碎帶內見零星孔雀石化，褐鐵礦化，但與成礦關系不大。

(2)NE向斷裂，礦區內發育有3條，對礦體均為破壞性斷裂。自西向東依次為F2，F3，F4斷裂：

F2斷層：分布于礦區西部，為一右行斷裂，斷層走向為276°，其斷面產狀為198°∠55°。兩翼巖層明顯平移錯開，對Ⅰ，Ⅱ礦化帶具明顯的破壞作用。

F3斷層：分布于礦區中部，為一左行斷裂，斷層走向為251°，其斷面產狀為166°∠49°。兩翼巖層明顯平移錯開，對Ⅱ，Ⅲ礦化帶具明顯的破壞作用。

F4斷層：分布于礦區中部，為一左行斷裂，斷層走向為220°，其斷面產狀為133°∠52°。兩翼巖層明顯平移錯開，對Ⅱ，Ⅲ礦化帶具明顯的破壞作用。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿活動強烈，以侵入活動為主，尤以華力西期侵入巖規模最大，發育最廣泛，為區內巖漿活動的最高潮，為礦區內的主要成礦期。區內巖漿活動多集中于晉寧期和華力西期。

礦區內侵入巖主要分布于礦區北部，按不同期次、不同巖石類型及巖石組合特征將其劃分為晉寧期和華力西期。晉寧期的侵入巖主要為片麻狀花崗閃長巖，呈NW向展布，以小巖株的形式沿狼牙山組上不整合接觸面侵入產出。華力西期的侵入巖為區內主要成礦期，巖石類型為中細粒閃長巖，呈NW向鋸齒狀穿插于圍巖中，呈巖枝狀沿背形軸部及斷裂F1產出，面積較大。巖體的侵入具同源間歇性特點，在不同部位上，由于巖漿分異作用的不同，從礦區北西向南東端，具有從輝長巖—輝長閃長巖—角閃閃長巖—石英閃長巖的相變關系，但總體來看，閃長巖的基性程度較高。因長期受構造運動的影響，巖石普遍破碎嚴重，發育有構造角礫巖、碎裂巖及斷層泥[5]。礦區地表閃長巖體分布零散，但從礦區矽卡巖化蝕變帶來看，深部閃長巖體有完整歸一趨勢。該巖體是礦區圍巖蝕變、礦化蝕變的最重要母巖體。此外，礦區內脈巖發育，以中酸性脈巖為主，沿不同方向的斷裂產出，屬華力西中期大巖體派生產物。其巖石類型為花崗巖脈，地表零星出露。

2 礦床特征

該礦床由于矽卡巖化與熱液蝕變在空間上的疊加而造成礦化特征的復雜多變。共圈出鋅多金屬礦體2個，磁鐵礦體6個，金礦體2個，鐵礬帽9個。根據圍巖蝕變、礦體走向、分布特征及其與巖性、構造的關系，可分為南、北2個礦段。初步劃分了Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ條礦化帶。

2.1 礦體特征

(1)ZnⅠ-1礦體：為一以鋅為主的多金屬礦體，共生礦產為銀，屬同體共生礦產。鋅銀礦體總體產狀為220°∠61°。位于12線附近(圖2)，地表由TC12-1控制，出露長度約100m。地下沿PD12-1開拓的3840m，3812m兩個中段對礦體進行了深部控制。3840m中段以上現已采空，揭露礦體長約80m,通過CM8-1，CM10-1，CM10-2 三個工程控制了礦體。在3812m中段編錄了CM8-2，CM8-3，CM8-4 三個工程，控制礦體長度90余米，真厚度1.52～4.29m。礦體厚度變化系數37.49%。

Zn最高品位為21.7%，最低品位為1.67%，平均品位為8.32%，礦體品位變化系數為100.02%。

圖2 洪水河鐵多金屬礦區12勘探線剖面圖1—薊縣紀狼牙山組一段二巖層；2—早石炭世閃長巖；3—硅質條帶狀大理巖；4—白云質大理巖；5—綠簾石矽卡巖；6—閃長巖；7—礦化帶及編號；8—鋅多金屬礦體；9—鉆孔位置及編號

Ag最高品位為142g/t，最低品位為11.60g/t，平均品位為38.02g/t,礦體品位變化系數為91.59%。

(2)ZnⅠ-2礦體：為一以鋅為主的多金屬礦體，共生礦產為金、銀、銅、鉛，屬同體共生礦產。位于22線兩側，由TC22-1單工程控制，礦體在地表延伸50m左右，控制礦體真厚度為2.23m。礦體總體產狀258°∠57°。礦體東北側為一近陡立的斷層，斷層性質不明，沿走向延伸不清，但與其成礦關系密切，可能控制礦體的延伸。礦體圍巖均為狼牙山組碎裂狀大理巖。該礦體共估算推斷的內蘊經濟資源量(333)礦石量3413.49t，Zn金屬量258.40t，平均品位為7.57%。其中：Pb金屬量346.47t，平均品位為10.15%；Au金屬量7.95kg，平均品位為2.33g/t；Ag金屬量1510.95kg，平均品位為442.64g/t；Cu金屬量6.83t，平均品位為0.20%。

2.2 礦化帶特征

Ⅱ號礦化帶:位于Ⅰ號礦化帶北東側，基本上沿矽卡巖與鈣質片巖接觸部位產出。此次工作厘定華力西期閃長巖體沿狼牙山組與下覆金水口(巖)群白沙河(巖)組不整合接觸面侵入，狼牙山組地層中有層狀沉積變質型鐵礦賦存，受閃長巖體侵入影響，在矽卡巖化過程中，原沉積變質型鐵礦進一步富集，形成新的磁鐵礦礦體。Ⅱ號礦化帶呈NW向貫穿礦區，全長約2km，礦化帶寬度一般在1～2m之間，最寬30m。由強烈破碎的片理化的矽卡巖、鈣質片巖或大理巖組成。該礦段已控制FeⅡ-1，FeⅡ-2，FeⅡ-3三個磁鐵礦體和AuⅡ-1金礦體。

Ⅲ號礦化帶：位于Ⅱ號礦化帶北東側，沿巖體與矽卡巖接觸界線展布，長度>900m。礦化帶內賦存以磁鐵礦和磁黃鐵礦為組合的鐵多金屬礦體3個即FeⅢ-1，FeⅢ-2，FeⅢ-3。在29線，受華力西期閃長巖的侵入影響，在狼牙山組一段一巖層與晉寧期片麻狀花崗閃長巖的接觸界面，產出以銅、銀為主的2條多金屬礦體，分別編號為CuⅢ-1，CuⅢ-2。

3 礦石特征

3.1 礦石組構

區內礦石可分為以磁鐵礦為主的鐵多金屬礦和以黃銅礦、閃鋅礦為主的銅、鋅多金屬礦2大類礦石類型。金屬礦物成分較復雜，礦石礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，其次為軟錳礦、毒砂、輝鉬礦、鏡鐵礦等。氧化礦物有黃鉀鐵礬、褐鐵礦、膽礬、水綠礬、孔雀石、鉛礬等。脈石礦物主要為方解石、石英、白云石、透輝石、綠泥石、石榴石、綠簾石、黑云母等。礦石中有用礦物主要為磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、金、銀等多金屬。礦石化學成分主要為Fe，Cu，Zn，Au，Ag，其次為Pb等。其中Fe，Cu，Zn是構成磁鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦的主要有益元素。礦石結構構造特征復雜，常見的結構為自形—半自形粒狀結構、交代結構、包含結構、乳滴狀結構、骸晶結構及碎裂結構等；礦石構造主要為浸染狀構造、致密塊狀構造、星散狀構造、細脈狀構造、角礫狀構造等。

3.2 礦石類型

礦石自然類型為氧化和原生礦石2類，地表多為氧化礦石，主要由礬類礦物(尤其是黃鉀鐵礬)、褐鐵礦及碳酸鹽礦物組成。原生礦石按金屬礦物含量可分為鐵多金屬礦、鋅多金屬礦、金多金屬礦石3種。根據礦石中主要有用組分的含量，礦石類型又可分為以磁鐵礦為主的鐵礦和以黃銅礦、閃鋅礦為主的銅、鋅多金屬礦2大類礦石類型。按礦石中礦物組分的含量可分為磁鐵矽卡巖和含黃銅礦、閃鋅礦矽卡巖2個自然類型。

4 找礦標志

4.1 鐵礬帽

鐵礬帽系該礦區找礦的直接標志，鐵礬帽系鐵多金屬硫化物在地表被氧化的產物，受礦化蝕變帶的控制，斷續分布。鐵多金屬硫化物的原生礦物已氧化殆盡，地表現象為“鐵礬帽”，其次生礦物成分較為復雜，主要有黃鉀鐵礬、自然硫、褐鐵礦、水綠礬及少量孔雀石和鉛礬等，其本身無經濟價值，但可作為醒目易見的找礦標志。礦區內共圈定鐵礬帽10個，其中Ⅰ號礦化帶礦6個，Ⅲ號礦化帶4個。

4.2 地球物理標志

(1)M1異常：位于工作區北部丘吉東溝口一帶，面積約106km2。該異常普遍處于正異常區，高于背景值100～250nT，規模較大，形態多呈不規則狀，總體走向呈東西向展布。局部磁異常散而零亂，梯度極不明顯，這與區內大面積的華力西期二疊紀花崗閃長巖侵入有關，其找礦前景不容樂觀。

(2)M2異常：位于工作區南部一帶，面積約15km2。該異常呈近EW向條帶狀，正負異常明顯，存在有2處高磁異常，最大磁力強度>550nT，梯度帶極為明顯，顯示有良好的找礦前景。區內出露地層為中元古代薊縣紀狼牙山組，其巖性為一套大理巖化碳酸鹽巖組合，區域上具備尋找沉積變質型鐵礦的地層條件。故該異常找礦前景良好，找礦潛力較大。

4.3 地球化學標志

依據1∶5萬水系沉積物測量成果，在礦區圈定了以Ag，W，Au，As，Sb，Bi，Co，Cr，Ba等元素組合異常，編號為AS7綜合異常。

傳統的稱重系統以人工操作為主，計量過程效率低下，計量員與司機溝通耗時、費力，計量數據讀取是否穩定以人工判斷為準，計量單手動開具打印，效率不高且極容易犯錯，造成項目部損失。無人值守稱重系統以無人值守操作，操作全部由電腦一次性完成，將計量過程由原來傳統稱重3～5min縮短至1～1.5min，節約工期2～3.5min，按照平均節約3min計算，則壩體填筑施工期間共計加快施工進度586d，為壩體填筑按期完工奠定了基礎。

AS7綜合異常為一處以Ag，Au，W為主的As，Sb，Bi，Cr，Co，Ba元素組合異常，異常形態不規則。Au異常面積較大，具內、中、外3個濃度帶,平均值33.42×10-9,峰值165×10-9。Ag異常分布于異常區中部，具中、外2個濃度帶，平均值418.42×10-9,峰值1306.9×10-9。Bi異常具內、中、外3個濃度帶，平均值3.22×10-6,峰值17.23×10-6。W異常分布于異常區中西部，具內、中、外3個濃度帶，平均值18.13×10-6,峰值57.74×10-6。該異常內Au，Ag，Bi，W元素濃集中心明顯，異常吻合度高，具備尋找該類礦產的地球化學條件，主攻礦產為貴金屬：Au，Ag。

4.4 蝕變標志

(1)接觸交代蝕變——矽卡巖化。發育于中基性巖體與大理巖等圍巖接觸處，受巖漿侵入及巖漿期后熱液的影響，生成矽卡巖化巖石，以透輝石矽卡巖為主，次為石榴透輝石矽卡巖，少量的硅灰石矽卡巖、綠簾石矽卡巖等。自巖體向圍巖方向，矽卡巖類型由綠簾石矽卡巖—石榴透輝石矽卡巖—透輝石矽卡巖過渡，分帶明顯。“外矽卡巖帶”的發育嚴格受圍巖、構造和巖體的相互制約。“內矽卡巖帶”普遍發育，中酸性巖體內部個別地方形成小的矽卡巖體，其臨近圍巖處均發生程度不同的蝕變現象，綠泥石化和綠簾石化較為普遍。

(2)熱液蝕變標志。主要分布于矽卡巖帶的外側或疊加于其上，接觸變質后期相繼而來的蝕變是熱液蝕變，不但使早期簡單的矽卡巖進一步復雜化，而且影響到矽卡巖以外的圍巖發生了新的地質變化。礦區內的熱液蝕變類型主要有：

硅化：是礦區常見的蝕變現象，其成因有兩種：一是區域性硅化，如區域性大理巖的硅化，硅質呈條帶狀或團塊狀分布，與成礦無關。二是成礦階段熱液中的硅質溶液，在金屬礦物沉淀的同時，滲入礦體及附近的圍巖中，形成致密的硅質巖、硅化大理巖及石英脈，常與其他蝕變伴生，與成礦關系密切。

綠泥石化：多發生在矽卡巖化的末期直至硫化礦物礦化階段，系交代矽卡巖中的透輝石、石榴子石的產物，沿矽卡巖、大理巖的裂隙充填而生成。常與碳酸鹽化相伴，與此同時有黃銅礦沉淀，與礦化關系十分密切，但強烈的綠泥石化對成礦不利。

碳酸鹽化：常與綠泥石化、綠簾石化相伴生，礦區發育普遍，尤其是矽卡巖內部更為常見，形成方解石細脈、網脈。

此外尚有黑云母化、絹云母化等分布不廣的熱液蝕變類型。

4.5 角巖化

礦區內角巖帶可作為區內找礦標志。角巖化受中酸性巖漿侵入體的影響而引起質不純圍巖熱力變質作用，使其原巖成分、結構發生變化，形成角巖或角巖化巖石，見于礦區南部。角巖的產狀與侵入巖體和原巖產狀有關，受侵入巖體或深部巖體的控制，角巖呈暈圈狀分布。角巖化的強弱取決于原巖成分和距巖體的遠近，與礦化強弱并無關系。礦區內角巖發育，但角巖本身并不含礦，亦不具礦化現象。但臨近角巖帶的兩側卻發育著一系列呈帶狀分布的金屬硫化物礦體或鐵礬帽，尤其是礦區南部的2條礦化帶很明顯地沿著角巖兩側發育。綜合分析認為：上述現象可作為尋找潛伏巖體接觸帶的標志，甚至可視為間接性找礦標志。

5 結論

(1)青海省都蘭縣洪利鉛鋅礦床位于東昆中斷裂帶內，總體構造線走向為NW—SE向，構造形跡以斷裂、褶皺為主，礦區斷裂構造發育，按其走向可劃分為2組，即NW，NE向斷裂。其中NW向斷裂為區內主干斷裂，略具規模，控礦明顯，為區內主要的導、控礦構造，洪利鉛鋅礦床即受其控制。次為NE向斷裂，但規模不大，且對礦體具錯斷和破壞作用。

(2)礦區巖漿活動強烈，以侵入活動為主，尤以華力西期侵入巖規模最大，發育最廣泛，為區內巖漿活動的最高潮，為礦區內的主要成礦期。區內巖漿活動多集中于晉寧期和華力西期。

(3)該礦床由于矽卡巖化與熱液蝕變在空間上的疊加而造成礦化特征的復雜多變。共圈出鋅多金屬礦體2個，磁鐵礦體6個，金礦體2個，鐵礬帽9個。根據圍巖蝕變、礦體走向、分布特征及其與巖性、構造的關系，可分為南、北2個礦段。初步劃分了Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ礦化帶。

(4)鐵礬帽、磁異常、地球化學、矽卡巖化、熱液蝕變及角巖化是該區的主要找礦標志，其中鐵礬帽是直接找礦標志。

致謝：野外工作和室內資料整理工作得到山東魯南地質工程勘察院陳洪海、孟祥超和青海省第八地質礦產勘查院王建民、崔林的熱心幫助，審稿過程中相關專家提出了寶貴意見及建議，在此一并表示感謝。

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