新疆阿克陶縣得克鉛鋅礦地球化學(xué)成礦特征及成因淺析

唐龍?jiān)鯇W(xué)杰，楊秉飛

（中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆 烏魯木齊 830000）

得克鉛鋅礦位于新疆阿克陶縣境內(nèi)，大地構(gòu)造處于西昆侖褶皺帶克孜勒塔格-庫斯拉甫銅鉛鋅多金屬成礦帶，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，克孜勒陶-庫斯拉甫斷裂是區(qū)內(nèi)的主干斷裂，巖漿巖活動(dòng)較弱，銅鉛鋅多金屬礦化比較普遍，找礦潛力巨大[1]。下文結(jié)合實(shí)踐，對(duì)新疆阿克陶縣得克鉛鋅礦地球化學(xué)成礦特征及成因展開淺析，以供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

（1）地層。泥盆系以及石炭系和二疊系與侏羅系在區(qū)內(nèi)出露廣泛，同時(shí)還發(fā)育白堊系以及第三、四地層，區(qū)內(nèi)的賦礦地層主要為泥盆系和石炭系與第三系地層等。

（2）構(gòu)造。該區(qū)的構(gòu)造為鐵克里克斷隆,展布放纖維北北西、南南東向，在晚古生代階段因地殼早期切割所形成，同時(shí)具有非常長的硅鋁層基底斷裂，影響著區(qū)內(nèi)的構(gòu)造發(fā)展，對(duì)該區(qū)的層控鉛鋅礦形成明顯的控制作用，克孜勒陶-庫斯拉甫斷裂是該區(qū)的主要斷裂構(gòu)造特征，對(duì)區(qū)內(nèi)Pb以及Zn和Cu成礦帶行程縱觀，塔木-恰特?cái)嗔雅c該斷裂以及科克然斷裂（旁側(cè)）三者共同組成北西向方向的斷裂破碎帶，嚴(yán)格控制著該區(qū)的Pb以及Zn和Fe與Cu等金屬礦產(chǎn)分布。有研究者認(rèn)為，引張作用對(duì)區(qū)內(nèi)陸殼影響較大，因此應(yīng)力軌跡呈等距分布，這也造成區(qū)內(nèi)礦床集中分布于局部，并呈現(xiàn)等距離分布的特點(diǎn)。褶皺構(gòu)造對(duì)該區(qū)的Pb、Zn等層控多金屬礦形成明顯的控制作用，尤其是向斜構(gòu)造控制明顯，向斜構(gòu)造主要由半地塹式斷陷盆地所形成，發(fā)育礦層源，含鹵水巖石沉積容易在此構(gòu)造環(huán)境下形成，有利于同生沉積形成。

（3）巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖不突出，巖漿活動(dòng)主要出現(xiàn)在克孜勒塔格-庫斯拉甫斷裂西側(cè)區(qū)域上，尤以中元古代花崗閃長巖以及花崗巖為主，同時(shí)還發(fā)育晚古生代的黑云母花崗巖以及花崗閃長巖以及花崗巖等，并有二長花崗巖呈現(xiàn)似斑狀淺肉紅色和灰色分布[2]。

2 礦床地球化學(xué)特征

（1）區(qū)域地層、巖性元素豐度。在區(qū)內(nèi)進(jìn)行1：20萬區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)As與Cu和Pb與Zn、Ba等元素在區(qū)內(nèi)碳酸鹽以及砂巖類巖石內(nèi)豐度值較高，熱鹵水砂(礫)巖型鉛鋅礦的形成，與這些成礦物質(zhì)存在非常緊密的聯(lián)系。在平均豐度值上，沉積巖與Ag非常類似，Sr相對(duì)較低。

（2）硫同位素特征。在采集的九個(gè)樣品內(nèi)，負(fù)值的有八個(gè)，-13.5‰是其平均值，顯示該區(qū)32S在硫同位素上比較富集。

（3）鉛同位素特征。在鉛同位素上該礦礦石沒有較大變化，與普通鉛（Cannon定義）相同。樣品投影在鉛構(gòu)造演化圖上的下地殼源以及地幔區(qū),顯示這些區(qū)域是主要的成礦物質(zhì)來源。45.4Ma～54.0Ma是方鉛礦鉛同位素Doe模式年齡，在年齡上類似賦礦層,顯示該礦存在同生沉積特征。

（4）礦物包裹體特征。天青石以及石膏等是該礦的主要透明礦石，包裹體在石膏內(nèi)呈現(xiàn)1μm～5μm的大小范圍，10μm是最大，不僅有液型特征，同時(shí)還有氣型特征，達(dá)到3%～60%的氣液比，通常在10%～25%。分布于64℃～193℃的溫度范圍。區(qū)內(nèi)熱鹵水噴流沉積、噴溢與這些溫度特征類似，通過分析單礦物包裹體認(rèn)為：①Ca2+＞Mg2+、Na2+＞K+是該礦成礦階段主要陽離子排列特征。②Ca2+濃度在方鉛礦以及黃鐵礦和石膏與天青石內(nèi)呈現(xiàn)不斷增高的趨勢，CO2則呈現(xiàn)越來越少的特點(diǎn),顯示CO2對(duì)該鉛鋅礦成礦有著重要的影響，促進(jìn)該礦的沉積與富集。

③陰離子和陽離子在該礦成礦階段，有著較大的變化，Na+＞Ca2+＞Mg2+＞K+是方鉛礦的主要特點(diǎn)，Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+是黃鐵礦的主要特點(diǎn)，Ca2+＞＞Mg2+＞Na+＞K+等是石膏的主要特點(diǎn)，Ca2+＞＞Na+＞Mg2+＞K+是天青石的主要特點(diǎn)，Na+是成礦過程中，溶液的主要陽離子，并向Ca2+逐漸演化。Cl-＞F-是天青石的陰離子特點(diǎn)，剩下的表現(xiàn)為F-＞Cl-。因Cl-和F-是液相成分中主要分析的陰離子,陰陽離子在溶液內(nèi)呈現(xiàn)不均衡的摩爾濃度。SO2-4補(bǔ)償了天青石與石膏內(nèi)的陰離，HCO-3補(bǔ)償了方鉛礦以及黃鐵礦內(nèi)包裹體氣相成分，使CO2在其中具有較大含量，HCO-3(F-、Cl-)陰離子向SO2-4(Cl-)型轉(zhuǎn)變是成礦溶液成礦階段的主要特點(diǎn)。④鹽度在溶液成礦過程中，逐漸從7.22%～7.5%wt(NaCl)的較低水平向12.84%～20.29%wt(NaCl)的較高水平轉(zhuǎn)變。

3 礦床成因探討

綜合分析研究熱鹵水沉積是該鉛鋅礦床的主要成礦特點(diǎn)。

（1）成礦物質(zhì)來源。Pb以及Zn和Ag與Sr等元素在含礦層內(nèi)核基底地層表現(xiàn)為高背景值的特點(diǎn)，成礦物質(zhì)來源非常豐富。相較于隕石鉛，鉛同位素稍微偏低，樣品投影于鉛構(gòu)造模式圖幔源位置，顯示地殼深部位置低鈾、釷特征是該礦成礦物質(zhì)的主要來源，具有非常大的硫同位素組成特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為負(fù)值，+14.6‰～-17.7‰δ34S的范圍，達(dá)到32.3‰的極差，是有硫酸鹽在生物還原盆地以及通海水環(huán)境下形成。

（2）主要成礦地質(zhì)作用。層狀特征是礦體的主要特點(diǎn)，呈現(xiàn)細(xì)粒狀特征，構(gòu)造表現(xiàn)為層紋狀，顯示礦床為沉積成因，98.8℃～156℃是包裹體的平均溫度，7.22%～20.29%WtNaCl是成礦溶液鹽度，顯示熱鹵水盆地（高鹽度）存在明顯的沉積成礦作用，改造作用對(duì)形成礦源沉積層有著重要影響，礦石呈現(xiàn)細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀于塊狀和角礫狀等特征，所以具有熱鹵水噴流沉積以及其交代、充填等兩個(gè)成礦階段，改造對(duì)后期影響較小，所以層狀的沉積成因在礦體上得到了有效保持。

（3）成礦機(jī)理。古生代坳陷具有復(fù)合再生的特點(diǎn)，屬于前陸緣盆地，古生代以及元古代地層共同構(gòu)成其基底，沉降發(fā)生于中生代晚期階段，海水在古地中海逐漸入侵向東，半封閉-封閉型海盆在此形成，且面積巨大，這些有利的環(huán)境利于含礦建造的形成。老的板塊逐漸向推覆擠壓后期階段發(fā)展，受到拉張沉陷作用的影響形成古生代坳陷,同時(shí)也是中生代以及中新生代坳陷二者不斷的重疊復(fù)合，不斷發(fā)生下沉形成該坳陷。元古界以及古生界是中新生代坳陷的基底。區(qū)內(nèi)主干斷裂克孜勒陶-庫斯拉甫斷裂作用，并逐漸下切，形成良好的通道，含礦熱鹵水以及深部熱源逐漸通過這些通道向上噴溢。沉積環(huán)境在盆地內(nèi)非常的穩(wěn)定，為含礦熱鹵水噴溢提供了非常長有利的條件。成礦物質(zhì)從深部有熱鹵水溶液帶到盆地底部,受物理化學(xué)等各種因素的影響，不斷沉淀礦質(zhì)，逐漸有鉛鋅礦化體形成。海盆在后期階段不斷封閉，泥-碳酸鹽巖建造逐漸形成，并閉合于新世晚期,熱鹵水幕逐漸在此階段結(jié)束。喜山期階段由于不斷擠壓因素影響，褶皺在此區(qū)域逐漸上升，熱鹵水不斷的通過層間裂隙向上移動(dòng)，對(duì)早期階段形成的礦體形成迭加改造早期礦體,使礦體進(jìn)一步變富。