甘肅金塔縣雞心山鉛鋅礦地質特征及成因初探

趙朝偉　王舒恒　楊壯　曹超

摘要：甘肅金塔縣雞心山鉛鋅礦位于北山造山帶東段，產于二疊紀酸性侵入巖外接觸帶上，礦區出露地層主要為薊縣紀平頭山組，巖性為粉砂質板巖、石英巖夾變質砂巖花崗巖發育，成礦與漿熱液及斷裂構造巖有關。該礦床經普查工作，已大致查明了礦床地質特征、控礦條件、礦體規模及形態特征，初步研究認為該礦床應屬巖漿熱液脈型鉛鋅礦床。

關鍵詞：地質特征；礦床成因；雞心山鉛鋅礦；甘肅金塔

1.礦區地質特征

1.1地層

礦區出露地層為薊縣紀平頭山組及第四紀洪積砂礫石等。薊縣紀平頭山組（Jxp）地層為勘查區內主要出露地層，北側被二疊紀二長花崗巖侵吞，東南側被大面積第四系覆蓋。根據巖石組合將薊縣紀平頭山組（JXp）劃分為下部碎屑巖段（Jxp¹）和上部大理巖段（Jxp²）兩個巖性段，兩個巖性段之間呈整合接觸或斷層接觸。

（1）碎屑巖段（Jxp¹）：勘查區內主要分布于雞心山西北一帶，占勘查區面積49%，厚度890m。該地層局部層內褶皺、揉皺發育，總體北傾，局部南傾，巖石變形強烈。地層傾向20°～60°，傾角40°～70°。巖石類型主要為灰色一深灰色粉砂質板巖、乳白色一灰白色石英巖，局部夾灰色變質粉砂巖、變質細粒石英砂巖、泥質板巖。

該巖性段為鉛鋅礦賦礦地層，含礦巖性主要為碎裂粉砂質板巖。

（2）大理巖段（Jxp²）：勘查區內主要分布于雞心山一帶，在勘查區中北部也有出露，面積較小，厚度194m。該地層為一單斜構造，傾向32°～40°，傾角40°～50°。巖石類型有乳白色大理巖和青灰色大理巖。

1.2構造

勘查區位于柳園-音凹峽斷陷盆地之大紅山-雞心山薊縣紀變質基底內，褶皺及斷裂構造都較發育。該單元北部以大紅山-玉山鎢礦-雞心山北斷裂為界與石炭系甘泉組接觸，南部地層被華力西晚期大面積侵入的酸性巖基侵吞。

（1）褶皺?？辈閰^內薊縣紀平頭山組整體為-近北西西的向斜構造，上部大理巖段構成向斜核部，下部碎屑巖段組成向斜兩翼。受近東西向、北東向斷裂破壞及北部巖體侵蝕，核部地層基本缺失，兩翼地層保存也不完整，兩翼產狀變化較大，層內小揉皺發育。

（2）斷裂。勘查區斷裂構造大致可分為四組：北西向斷裂、北西西向斷裂、近東西向斷裂和北東向斷裂構造。斷裂控制了該區內巖脈的分布范圍及空間展布形態，絕大多數巖脈分布在斷層兩側，少數分布與斷裂破碎帶中，巖脈走向與斷裂走向一致。斷裂為礦液的運移提供通道，鉛鋅礦化產在破碎帶中，即斷裂形成早于成礦前，礦液沿斷裂運移、沉淀、富集。

北西向斷裂F1為印支一燕山期構造旋回形成，斷層多為壓扭性逆沖推覆斷裂，走向上延伸約5km；斷層走向北西一南東向，傾向北東，傾角65°～80°，北西段上盤為二疊紀二長花崗巖，南東段上盤為薊縣紀平頭山組，下盤均為薊縣紀平頭山組。斷面呈“S”型，斷層線波狀彎曲。

北西西向斷裂主要位于勘查區中部F1斷裂西南，發育于薊縣紀平頭山組內，共有8條（F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9）近于平行的斷層組成，為北西向斷裂的次級斷裂，是勘查區內的主要控礦斷裂，亦是主要的導礦和容礦構造。已發現的鉛鋅礦體均賦存于該組斷裂帶內。斷層破碎帶內主要巖性為碎裂變粉砂巖、板巖，石英脈發育，高嶺土化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化等蝕變較強。

1.3巖漿巖

礦區出露侵入巖主要為二疊紀二長花崗巖（ηγP）及中酸性巖脈。二長花崗巖呈巨大巖基出露，侵入薊縣紀平頭山組中，巖石結構、構造變化較大，巖相分異部分地段有所表現，但規律不強，邊緣地帶似斑狀結構明顯，暗色礦物具定向排列，巖石混染較強，接近巖體中心部位，中細粒結構比較均一，并出現較多的析離體，析離體呈310°～340°方向展布和巖體走向基本一致，析離體呈橢球體，大小20×5cm～30×10cm不等。析離體成分和母巖一致，細粒結構，暗色礦物含量增高，與母巖體界線清楚。巖石中粗粒結構往往呈外殼包圍于細粒結構之外，分化后呈球面剝離，粗細結構變化很大。巖石變質、蝕變很強，綠泥石化、綠簾石化蝕變等不均勻的呈團塊狀分布于巖體中?？傮w上二長花崗巖風化剝蝕很強，由于結構不均勻，風化后形成各種風蝕地貌，地形多呈平坦低山丘及風蝕洼地。

1.4圍巖蝕變

勘查區圍巖主要巖性為粉砂質板巖、石英巖、變長石石英砂巖等。圍巖蝕變主要表現為高嶺土化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化及弱菱鋅礦化等。圍巖與礦化體主要以是否發育菱鋅礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化蝕變為區分標志，礦體明顯具菱鋅礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化蝕變，而圍巖中不具上述礦化蝕變或者具微弱的菱鋅礦化，二者界限較清楚。

2.礦體特征

雞心山鉛鋅礦礦體均賦存在薊縣系平頭山組碎屑巖性段，含礦巖性為構造角礫巖、碎裂板巖，與圍巖界線清晰。圍巖主要為板巖、石英巖。礦化帶受北西西向F3、F4、F5斷裂構造控制，地表延伸大于800m，寬2m～15m，勘查區共圈出鋅礦體5條（zn1-1、Zn1-2、Zn1-3、Zn2、Zn3），具體礦體特征如下：①Zn1-1礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度80m，厚度0.44～2.64m，平均品位0.78%～3.11%。礦體走向為北西西向，傾向為195°～205°，傾角為82°。礦體呈透鏡狀產出，礦化分布嚴格受斷裂構造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂板巖。②Zn1-2礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度80m，厚度2.87m，平均品位2.64%。礦體走向為北西西向，傾向為200°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈透鏡狀產出，礦化分布嚴格受斷裂構造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂巖、碎裂板巖。③Zn1-3礦體：位于F3斷裂帶北部，礦體長度134m，厚度1.35m～3.29m，平均品位2.91%～2.99%。礦體走向為北西西向，傾向為200°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈脈狀產出，礦化分布嚴格受斷裂構造控制，含礦巖石為碎裂巖、碎裂板巖。④Zn2礦體：位于F3斷裂帶南部，地表延長160m，厚度1.81～4.19m。礦體走向為北西西向，傾向為200°～215°，傾角為70°～80°。礦體呈脈狀產出，礦化分布嚴格受斷裂構造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂板巖。⑤Zn3礦體：產出于F5斷裂帶內，長度144m，厚度2.63～9.21m，zn平均品位1.99%～5.55%。礦體走向為北西西向，傾向為205°～215°，傾角為55°～60°。礦體呈脈狀產出，礦化分布嚴格受斷裂構造控制，含礦巖石為斷層角礫巖、碎裂巖、碎裂板巖。

3.礦床成因初探

3.1礦體賦存規律

本區鉛鋅礦體賦存有以下規律：所發現礦體均賦存于薊縣系平頭山組碎屑巖段中，有穩定的層位；礦體受構造控制明顯，礦體均賦存于斷層破碎帶中。礦體富集地段主要是在斷層破碎地段、板巖破碎層間及蝕變變粉砂巖邊緣；組成礦體的巖石簡單，主要為構造角礫巖、碎裂板巖，礦物組合以氧化的閃鋅礦為主，局部為氧化的方鉛礦，整體較簡單。

3.2礦床成因

從礦區所處地質背景、控礦條件、巖礦石組合特征、巖石地球化學特征等方面對礦床成因進行大致分析探討。

（1）勘查區所在區域大地構造位置處于哈薩克斯坦板塊東南緣柳園裂谷內，柳園-音凹峽斷陷盆地之中。成礦帶區劃屬哈薩克斯坦板塊東段金、釩磷鈾、鐵-銅和鉛-鋅-銀、鎢成礦帶的方山口-七角井子-白山堂金、銅、鎳、鎢、錳和釩-磷-鈾成礦帶內，是尋找鐵、銅、錳、鎢、鉛鋅礦的有利地段。賦礦地層為薊縣系平頭山組淺變質沉積巖建造，該地層是本區成礦的物質基礎。

（2）老虎山-石板泉EW-NW向逆沖推覆斷裂及其旁側的次級斷裂組，為主要的控礦構造，含礦斷裂（F3-F5）為礦化熱液提供了運移通道和就位空間，該組斷裂帶及兩側有中基性巖脈侵入，礦化板巖及構造破碎帶發育硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等蝕變。礦體中局部鉛鋅礦脈、黃鐵礦細脈、石英方解石細脈等比較發育，這些細脈的存在表明熱液活動較強烈。

（3）礦區板巖劈理發育，脈巖碎裂巖化、片理化局部發育，為石英脈的充填、熱液交代與礦化富集沉淀提供有利場所。

（4）礦區的成礦過程與成礦作用可大致歸納為：成礦前形成斷裂破碎帶，以壓性為主的構造作用形成巖石的片理化、碎裂巖和剪切節理。之后有中基性巖脈順斷裂帶侵入，巖脈為后期成礦提供了部分熱源和物源，并有貫通熱液上升通道的作用。后期伴隨熱液活動，在破碎帶內形成鉛鋅礦化和以硅化、黃鐵礦化為主的蝕變。圍巖蝕變的多期性指示了構造熱液活動的多期性。

綜上所述，該礦床成因類型初步劃為構造熱液型。