新疆哈密市紅星山碳酸鹽巖-細碎屑巖型鉛鋅礦成礦模式

賈紅旭

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 區域地質背景

紅星山鉛鋅礦大地構造位于塔里木-華北板塊（Ⅰ級）準噶爾微板塊（Ⅱ級）北山古生代裂谷系（Ⅲ級）的北緣[1]，成礦區帶為磁海-大水(裂谷帶)Fe-Mn-Au-磷(v-u)鹽類礦帶的東段[2]。其北部為尖山子隆起帶，以尖山子大斷裂為北界，南部為紅柳河裂陷槽，以河西斷裂為南界，位于兩大斷裂趨于交匯之復合部位[3]。

2 成礦地質環境

紅星山鉛鋅礦賦礦地層為青白口系天湖群紅星山組第三亞組一套中淺變質巖建造。依據巖性特征和巖石組合分為：下部為灰綠色綠泥石石英片巖、絹云母石英片巖、石英片巖、大理巖及石英巖等，其中的大理巖為本區重要含礦層位；上部為灰綠色黑云母斜長片麻巖、灰綠色角閃斜長片麻巖、斜長片麻巖夾變粒巖、大理巖透鏡體。

礦區內構造形跡以斷裂構構造為主，褶皺構造規模較小，見于礦區西部。斷層構造主要分布于礦區中部，其中F3、F4斷層構成礦區整體構造格局，為礦區內主要的控巖、控礦構造。

礦區內出露的巖漿巖規模較小，侵入時代主要為加里東期眼球狀、片麻狀花崗巖和后期基性斜長角閃巖及少量脈巖。眼球狀、片麻狀花崗巖地表呈巖株狀產出，與圍巖為侵入接觸或斷層接觸，巖石片理發育，有明顯的片麻狀構造，與地層接觸部位，常發生角巖化。

區內礦產種類較為豐富，主要以鉛鋅、銀、銅、鐵、鉻、錳、金、鎢為主，非金屬礦產有水晶、白云石、磷塊巖等。已發現了天湖鐵礦、尾亞釩鈦磁鐵礦、玉西銀礦等。其中鉻鐵礦、釩鈦磁鐵礦多與超基性、基性巖建造有關；鉛鋅礦、錳礦主要與沿斷裂分布的大理巖及片巖建造有關；金多與中酸性侵入體、構造破碎帶及石英脈密切相關。

3 礦體組合、分布及產狀

紅星山鉛鋅礦床包括北帶和中帶兩個礦化帶，礦化帶均產于上元古界青白口系天湖群紅星山組第三亞組，含礦巖石為石英片巖、綠泥石石英片巖夾炭質糜棱巖及大理巖。

北礦帶以位于含炭構造破碎帶中，該蝕變帶長約3000余米，寬十幾至六十多米，受構造影響，普遍強烈糜里棱巖化。蝕變帶沿走向由西向北東品位有明顯降低趨勢，目前已發現I1、I2兩個隱伏礦體。

中礦帶已圈定礦化范圍長度大于4km，寬約100余米，礦化與大理巖層位關系密切，主要產于大理巖上下盤與圍巖接觸帶、大理巖層間破碎帶內。其中大理巖上下盤接觸帶附近的褐黑色鐵錳帶，是中礦帶鉛鋅礦的主要含礦層位，礦體規模較小，長一般20～30m，寬多小于1m，形態多呈層狀、似層狀、透鏡狀，且扭曲變形顯著，沿走向具分枝符合、尖滅再現的特點。

通過地表槽探結合深部鉆探驗證，發現北礦帶含礦層位走向及傾向均延伸穩定，礦化表現出分段富集的特征。

I1號礦體：礦體長448m，厚4.3～8.6m。經探槽及鉆孔控制，礦體平均品位Pb1.16%、Zn0.31%，Ag 48.78g/t。含礦巖石為黑色炭質片巖、石英片巖，受構造影響，巖石普遍破碎，帶內分布有大量石英細脈、網脈，礦石以淋濾膠狀構造、土狀構造為主，其次為交代構造、條帶狀構造。

I2號礦體：為隱伏礦體，視厚10.73m，礦體平均品位Pb7.47%、Zn1.86%，Ag57.04g/t。含礦巖石為黑色炭質糜棱巖，受構造影響，巖石普遍破碎。礦石以塊狀構造為主，其次為脈狀構造，可見大量團塊狀或細脈狀鉛鋅集合體。

4 礦石礦物成分

礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、輝銀礦、輝銅礦、黃銅礦、孔雀石及軟錳礦、褐鐵礦等；脈石礦物主要有石英、長石、方解石、石墨、綠泥石、綠簾石、絹云母。

5 礦石結構、構造及礦石類型

5.1 礦石結構和構造

礦石結構主要有交代殘留結構、交代網狀及膠狀結構、半自形-他形細粒狀結構等。礦石構造主要有蜂窩狀、條帶狀構造、晶洞構造、土狀構造及細脈浸染條帶狀構造、稀疏-稠密浸染狀構造、脈狀構造等。

5.2 礦石類型

礦石自然類型主要有塊狀鉛鋅礦石、浸染狀鉛鋅礦石、網脈狀礦石等；礦石的工業類型有鉛鋅礦石、鉛鋅銀礦石、鉛礦石、鋅礦石，其中以鉛鋅礦石和鉛鋅銀礦石為主。

6 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變以硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化為主，其次為綠泥石化、石墨化。

硅化主要有兩種情況，早期硅化呈浸染狀活彌散狀，石英晶粒交代大理巖內的方解石，形成硅化大理巖，沿中礦帶大理巖硅化現象較普遍，晚期硅化主要沿斷裂、裂隙發生，表現為大量石英細脈、網脈穿插巖石的節理，裂隙，該種硅化與礦化關系密切。

黃鐵礦化在北礦帶所施工的鉆孔內較為普遍，多呈星散狀、薄膜狀分布，局部呈稠密浸染狀和細脈狀，主要沿斷裂帶內分布，地表由于氧化、淋濾多呈棕褐色或黃褐色的褐鐵礦化。

碳酸鹽化、白云石化主要發育在中礦帶，表現為白云石、方解石呈細脈狀穿插充填于硅化大理巖裂隙。

7 礦床成因及控礦因素

本區礦化的產出與地層和斷裂構造密切相關，是主要的控礦因素。

7.1 控礦因素

7.1.1 地層控礦

青白口系天湖群第三亞組地層是本區的重要賦礦層位，鉛鋅礦化明顯受層位控制，北礦帶產出于構造破碎帶內，賦礦巖石為黑色含炭糜棱巖，中礦化帶產于大理巖接觸帶及層間破碎帶內，明顯受大理巖層位控制。礦區巖石地球化學特征表明，青白口系天湖群第三亞組地層中Pb、Zn成礦元素豐度值較高，Pb值一般高于地殼克拉克值1～3倍，尤其是大理巖，為克拉克值的5.6倍，說明它能為成礦礦化富集提供豐富的礦質來源。

7.1.2 構造控礦

構造及構造動力作用，引起巖層壓力增加、溫度升高，礦源層發生韌性-脆性變形和破裂，成礦元素活化遷移進入溶液而成礦液，在構造力驅動下，礦液向斷裂破碎帶、裂隙帶的相對低壓、張裂等部位充填、聚集，隨著溫度、壓力等降低，礦質沉淀、聚集成礦。本區內礦區均產于斷裂破碎帶、層間破碎帶及層間裂隙帶內，直接控制礦體的形態、產狀等。

7.2 礦床成因

上述分析可以看出，本區礦床形成決定于以下條件：一是一定的礦源層、有利的巖性建造，二是發育的構造破碎帶。

紅星山鉛鋅礦的形成，是受礦區主要斷裂構造和有利巖性層位雙重控制[4]，因此初步將礦床類型劃分為層控熱液型。礦質主要來源于圍巖，并由圍巖提供了大量的水，在構造擠壓應力作用下，地下水沿斷裂系統滲流并加熱，成礦元素活化沿途淋濾礦質并最終形成成礦熱液，循環到地下有利部位時，隨著溫度、壓力降低或與碳酸鹽巖反應，導致礦質沉淀而成礦。

7.3 找礦標志

⑴青白口系天湖群是有利的含礦地層。

⑵發育的構造破碎帶是礦體賦存的必要的條件，因此一些泥化、褐鐵礦化強烈，并見石英細脈分布的破碎帶，是間接的找礦標志。

⑶含炭破碎帶內的褐鐵礦化、硅化是直接的找礦標志。

⑷地表呈黃褐色-棕褐色的鐵錳帽，由蜂窩狀、疏松塊狀、條帶狀的褐鐵礦、炭質及硅化、含錳褐鐵礦化大理巖組成，也是直接的找礦標志。

⑸老硐及古采坑等遺跡，在礦區中有大量前人遺留的老硐或者采坑，集中分布于北礦帶、中礦帶，是尋找鉛鋅礦體的重要標志。

8 礦床成礦模式

區內青白口系天湖群第三亞組地層為主要賦礦層位，鉛鋅礦化明顯受層位控制，北礦帶產出于構造破碎帶內，賦礦巖石為黑色含炭糜棱巖，中礦化帶產于大理巖接觸帶及層間破碎帶內，明顯受大理巖層位控制，礦質主要來源于該地層，在構造及構造動力作用下，引起巖層壓力增加、溫度升高，礦源層發生韌性-脆性變形和破裂，成礦元素活化遷移進入溶液而成礦液，在構造力驅動下，礦液向斷裂破碎帶、裂隙帶的相對低壓、張裂等部位充填、聚集，隨著溫度、壓力等降低，礦質沉淀、富集成礦。其成礦模式如圖1。

圖1 哈密市紅星山碳酸鹽巖-細碎屑巖型鉛鋅礦成礦模式圖