新疆巴里坤紅井子南鉛鋅礦找礦前景分析

姜曉

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 前言

紅井子鉛鋅礦位于天山山脈北麓的山前中-低山丘陵地帶，行政區隸屬新疆維吾爾自治區巴里坤縣管轄。新疆東天山地區為我國重要的多金屬成礦區，已發現較多的鉛鋅、金銀、銅鎳、鐵、鎢、鉬等礦床，特別是近年來在巴里坤天山山脈北麓一帶發現了一系列鉛鋅、金礦點。區域上關于巴里坤紅井子一帶鉛鋅礦成礦規律的研究程度較低，缺乏對該區成礦規律的總結，急需強化找礦意識，加強遠景分析，在整個成礦帶上取得找礦突破。本文將在區域地質背景、礦區地質特征及礦體地質特征觀察分析的基礎上，以野外第一手觀察資料以及室內分析和鏡下觀察為重點依據，對紅井子南鉛鋅礦成礦地質特征進行系統研究，同時與小熱泉子銅鋅礦帶典型礦床進行對比，初步分析礦床成因；綜合歸納分析控礦因素以及找礦信息，揭示礦化規律提出找礦模式，對礦區深部及外圍的找礦前景進行分析。

2 區域地質背景

區域位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊南緣，準噶爾微型板塊-博格達晚古生代裂谷帶東部；博格達復背斜帶次級構造單元是近東西向成礦帶[1]（圖1）。區域內出露地層有古生界泥盆系、石炭系、二疊系，中生界侏羅系，新生界的第三系、第四系等，區內發育重要的鉛鋅礦層位-上古生界石炭系中統居里得能組（C2j）地層，成礦條件較為優越。區內斷裂構造發育，為巖漿活動和地球物質深淺溝通、礦液活動、內生礦產的生成提供了有利的導礦、容礦空間。巖漿成分復雜且具多期次活動，圍巖蝕變強烈，具備多種礦產形成的有利條件。

圖1 區域構造略圖（據樓法生和唐春花，1995）

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

礦區共圈定鉛鋅礦體15條，其中出露于地表的鉛鋅礦體有9條，地表礦體呈似層狀、透鏡狀，長度75～300 m不等，最大視厚度7.1 m，最小視厚度2 m，金屬礦物以鋅為主，地表出露礦體走向均為近東西向，傾向南，傾角較陡，一般75°～85°。隱伏礦體6條，大部分為單線控礦，最大視厚度6.4 m，最小視厚度2 m，礦體整體南傾，傾角一般大于80°，深部礦石構造以浸染狀為主。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石結構構造

含礦巖石類型為含鐵碳酸鹽-方解石-硅化流紋質火山角礫凝灰巖，根據手標本以及鏡下特征觀察可知，礦石結構以半自形粒狀結構、網狀結構為主，還可見少量交代結構。

礦石構造以脈狀、網脈狀為主，其次為塊狀、浸染狀、角礫狀。總體來說，礦石結構構造較為簡單。

3.2.2 礦石組分特征

工程造價預算人員的專業水平、業務能力和個人情感也是影響工程造價超預算的原因之一。所以建筑企業在選擇預算人員時，要對其進行嚴格的考核，不僅要掌握專業的知識技能還要有豐富的工作經驗，此外還要定期的對預算工作人員進行專業的培訓，來提高自身的專業水平、操作水平和業務水平。

根據肉眼以及顯微鏡下觀察，礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，少量可見黃銅礦。脈石礦物主要為方解石、石英、黃鐵礦。

3.2.3 礦石品位

地表出露礦體最高鋅品位11.28%，最低鋅品位0.5%，平均品位6.50%；隱伏礦體6條，大部分為單線控礦，最高鋅品位7.1%，平均品位3.40%，最低鋅品位0.76%。

3.3 圍巖蝕變特征

圍巖蝕變類型較復雜。礦區歷經多期次構造-巖漿活動，巖石遭受不同程度的熱液改造，主要有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化、方解石化、粘土化等。蝕變主要分布在礦體、斷裂以及輝長巖體兩側，大約寬幾米到幾十米。輝長巖體兩側蝕變常見礦化，蝕變強弱與礦化富集程度關系密切，蝕變較強的部位礦化較好。

3.4 礦床成因初探

通過對比，紅井子南鉛鋅礦與新疆境內的東天山成礦帶典型礦床小熱泉子銅鋅礦的成礦環境及礦體特征比較相似[2][3][4]。根據礦床特征，結合典型礦床的成礦模式，紅井子南鉛鋅礦大地構造位置位于博格達復背斜帶紅井子背斜構造西南轉折端處，位于火山噴發中心附近，其礦床成因可能是與弧后酸性火山作用有關的火山噴流-沉積型硫化物礦床。其地表剝蝕程度較淺，表現為浸染狀、細脈狀礦石，深部應該有塊狀硫化物礦石賦存。同時推測此礦床經后期熱液疊加改造。根據區域構造運動分析[5]，疊加改造的成礦時代應發生在華力西晚期。由上述綜合分析，可推測礦床成因為火山噴流沉積-熱液疊加改造型礦床。

4 成礦前景分析

4.1 控礦作用分析

4.1.1 地層對成礦的控制作用

石炭系晚期居里得能組在此沉積了一套海相酸性火山熔巖、火山碎屑巖，礦體主要賦存于含炭流紋質凝灰巖中，層控特征明顯，屬噴發旋回末期；該地層巖石主要為脆性火山碎屑巖，受后期構造作用后易于破碎，產生裂隙為容礦創造良好通道和空間。同時巖石地球化學特征表明此地層中Pb、Zn成礦元素豐度值較高，分別是同類巖石的4～19.8倍，為富集成礦提供了豐富的礦質[6]。

含礦層位主要為含炭流紋質凝灰巖，少量礦體在硅質凝灰巖。在輝長巖體兩側發現呈東西向似層狀或者脈狀產出的硅化凝灰巖，已經揭露的部分礦體與此類硅化凝灰巖在空間分布上有密切的相依關系。由于此類“硅化體”抗風化能力較強，于地表容易被發現而十分有利于找礦，可在下一步工作中進一步區分含礦“硅化體”以及無礦“硅化體”。根據已有資料初步判斷分析，含礦“硅化體”基本產出于控礦層位之中。

4.1.2 構造對成礦的控制作用

區域內北西-南東向黑爾巴斯套南西大斷裂為逆斷層，傾向南西，地表表現為一個較大的第四系沖溝，無明顯基巖出露。此斷裂為輝長巖體侵入以及礦液活動提供了通道，起著既控巖又控礦的作用。

輝長巖兩側的近東西向構造是礦區主要構造（主要包含F1和F2斷層），與地層總體走向線一致，構成了本區主要的構造格局，為巖漿侵入和成礦熱液上升提供了有利通道和成巖成礦場所，是礦區重要的導礦容礦構造，尤其是在不同方向斷裂交叉處以及斷裂構造與含炭流紋質凝灰巖交匯處是成礦的有利部位。南北向構造為后期塊狀方鉛礦的形成提供了熱源；同時一些次級斷裂發育，切穿石炭系含礦有利地層，控制了礦體的形態和產狀，比如北西向的F6斷層錯斷Ⅱ號礦體，錯斷的礦體相距60 m左右。斷裂的力學性質從張性到壓扭性對于礦化意義指示較大，輝長巖體多沿該構造系統分布，可能為區內鉛鋅礦成礦提供了熱源。

由于區內F1和F2斷層為主要構造，因此需要重點分析，根據已有磁異常數據進行處理分析，條帶狀磁異常常為斷裂構造的反映，因此對磁場數據進行小波多尺度構造分析處理，階數越大所對應的場源深度也越大，以了解區內線性構造的變化特征。從圖2可看出，F1、F2、F3實測斷層在三、四階小波構造分析圖中的線性構造明顯，與陰影部位基本吻合，礦（化）體即產于F1、F2斷裂的南翼測區，西南部的構造特征較為模糊，四階異常中反映一條近東西向的串珠狀異常（圖2）穿過F2的南部，造成了F2斷裂的不連續，而異常的交匯部位為礦體集中部位，推測F1、F2對應部位的輝長巖由西南部侵入，隨即帶來含礦熱液，而構造交匯部位造成成礦元素的進一步富集。

圖2 紅井子南鉛鋅礦磁場線性構造分析圖（據傅聲中等，2013）

4.1.3 巖漿巖對成礦的控制作用

輝長巖是礦區內主要侵入巖，分布范圍較廣，與成礦關系密切。根據當前鉛鋅礦研究資料，鉛鋅礦一般為中酸性巖體控礦[7]，但是通過閱讀文獻依然可以發現對于一些特別的鉛鋅礦床，輝長巖體與鉛鋅礦（化）空間分布關系密切并且巖體內礦化元素分帶明顯，可以作為成礦物質來源和熱源[8]。對于工作區內輝長巖體對成礦控制作用分析如下：

⑴可能提供部分成礦物質來源：此鉛鋅礦床的成礦物質主要來自于石炭系晚期居里得能組地層中，同時也不能排除部分成礦物質來源于輝長巖體。其一，根據礦化體及礦體與輝長巖的空間展布特征以及礦體、礦化體內部元素的分布特征，可以推斷礦體及礦化體的形成與輝長巖有直接關系；其二，根據輝長巖元素含量分析可知Pb、Zn含量都在100×10-6左右，Pb、Zn元素含量較高，明顯高于區域背景值。推斷輝長巖體在同化圍巖的同時，通過巖漿分異作用將深部的成礦元素進一步富集并輸送至巖體圍巖內，這些成礦元素在有利的構造部位成礦。綜合分析可知輝長巖體很有可能為成礦提供物質來源。

⑵為后期疊加改造提供熱源：硅化、碳酸鹽化在區內十分發育，表現為形成多期次穿插，表明礦區經歷過多次巖漿熱液活動，輝長巖體多沿近東西向構造系統分布，很有可能為區內鉛鋅礦成礦提供熱源。

目前可以肯定的是輝長巖類侵入體與大多數鉛鋅礦床的空間分布有密切聯系，因此可以作為特殊的區域找礦信息；利用巖體特有的地球物理信息，可以推斷隱伏巖體，從而實現預測鉛鋅礦床的存在。

4.2 找礦信息提取

4.2.1 地質找礦信息

地表氧化礦石分布較廣，氧化礦石外觀呈粘土狀，顏色為黃色到淡褐色，鉛鋅元素相對容易遷移、流失，進一步可能形成鐵帽或褐鐵礦化發育的貧鉛鋅地表氧化帶,雖然其鉛鋅品位一般較低，但其深部往往可能賦存原生硫化鉛鋅礦體或次生富集的富鉛鋅氧化礦體，是礦體和隱伏礦體賦存的直接標志。

4.2.2 地球化學信息

區域Pb、Zn等成礦元素綜合異常特別是濃集中心部位是尋找鉛鋅礦的地球化學標志；同時地化剖面高值域地段往往為礦致異常，也是尋找鉛鋅礦化體的有利部位。銅鉛鋅異常主要分布于巖體兩側，且套合較好，主要表現為巖體北側鉛高鋅低，巖體南側鋅高鉛低；礦區南側主要為鉬異常分布區，表現為高溫元素異常，對應地表為一套正常沉積砂礫巖，說明其受后期巖漿侵入活動明顯；西側主要表現為金、銀、銅、鉛、鋅的套合異常，以金、銀等低溫元素為主，地表對應為輝長巖體與圍巖的接觸帶，具有一定的找礦前景。

4.2.3 地球物理信息

根據礦區物探成果分析，在中部輝長巖體高重力異常的南側疊加有次級重力異常，經鉆探驗證，為鉛鋅礦引起的弱重力異常，磁異常在工作區與重力異常吻合度較高，兩條高磁異常帶分別對應玄武巖和輝長巖體。根據剖面成果分析，鉛鋅礦體對應為中磁異常。

從紅井子南鉛鋅礦的地質資料分析可得，重視物探找礦方法在本區找礦中具有突破性的應用，根據現有的鉆探成果對比物探異常來看，本區鉛鋅礦體對應較為明顯的低重中磁特征。而從地表巖體南側的疊加重力異常上來看，該異常帶較為連續，且均有重力疊加異常的高值點相對地表礦體偏南的特征，與礦體產狀南傾對應一致，說明其深部有可能還存在變厚的趨勢，或存在有隱伏的厚大礦體。

4.2.4 生物信息

在方鉛礦化強的地段，植物相對于其他地區比較矮小，一些地區甚至基本沒有植物分布，差異明顯，地表土壤裸露嚴重，是尋找鉛鋅礦的間接標志。

4.2.5 人工信息

紅井子一帶民采鉛鋅較盛，鉛鋅品位較高，規模可觀，因此民采老窿或采坑遺跡可作為尋找鉛鋅礦的直接標志。

4.3 找礦前景分析

礦區整體成礦地質條件優越，淺部已經發現具有一定規模的鉛鋅礦（化）體，整體不連續，推測深部有更大的礦體；而且通過對比區域成礦帶小熱泉子成礦帶典型礦床小熱泉子銅鋅礦，發現紅井子南鉛鋅礦基本地質條件、主要礦化特征以及控礦因素與小熱泉子銅鋅礦基本相似，而小熱泉子銅鋅礦床礦化蝕變帶內各分布有多個規模不一的鉛鋅礦（化）體,近似呈平行狀組合，礦（化）體傾向上和走向上呈膨大縮小、或呈尖滅再現透鏡狀,部分規模大者呈現脈狀、似層狀[9]。由此可以初步判斷紅井子南鉛鋅礦整體找礦潛力比較可觀。

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