新疆鄯善縣彩霞山鉛鋅礦床物化探特征、成礦機理與控礦因素探討

王京壯 李衛(wèi)東

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為薊縣系卡瓦布拉克群，是本區(qū)主體沉積變質(zhì)地層。且僅出露第一巖性段。為一套淺海相碎屑巖-碳酸鹽建造，巖性以變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、含石墨黝簾絹云板巖、含碳硅質(zhì)板巖夾含石墨微晶白云石大理巖透鏡狀夾層組合為特征，其原巖為含碳細碎屑巖-含炭硅質(zhì)巖-含炭鎂質(zhì)碳酸鹽建造，應(yīng)屬穩(wěn)定型淺海陸棚沉積環(huán)境。區(qū)內(nèi)地層普遍發(fā)育區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度較低，屬于低綠片巖相-綠片巖相。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要與分布于礦區(qū)北部約3km的區(qū)域性大斷裂-阿其克庫都克大斷裂關(guān)系密切，多數(shù)為其次級斷裂或派生斷裂。斷裂性質(zhì)為壓扭性或張扭性。局部發(fā)育褶皺，糜棱巖帶。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，既對成礦有直接作用，又是礦體儲存的空間。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強烈，侵入巖體和中-基性巖脈發(fā)育，多呈規(guī)模不大的巖株狀產(chǎn)出，巖體互相穿插。主要巖石類型有角閃斜長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、閃長巖、閃長玢巖。

2 物探和化探特征

2.1 物探特征

大理巖具有低自然伽瑪、相對高密度(與圍巖密度差為0.5g/cm3)、相對高阻、高極化的特性。各類砂巖具有高自然伽瑪、低密度、低阻、高極化的特性。閃長玢巖具有高阻、低極化、中等密度、中-低自然伽瑪?shù)奶匦浴５V化蝕變的大理巖具有變化的密度、變化的電阻率、變化的高極化特性。礦化體具有高密度(與圍巖密度差為0.9g/cm3)、低自然伽瑪、低阻、高極化的特性。除閃長玢巖外其它各巖性均表現(xiàn)出高極化的特性，礦體和蝕變帶主要體現(xiàn)了密度（差值0.9g/cm3）和自然伽瑪?shù)牟町悺?/p>

Ⅱ號脈0線重力剖面測量和可控源音頻大地電磁法（CSAMT）測量成果顯示，該線深部存在CSAMT高阻體與剩余重力異常反演出的深部板狀體套合較好特征，應(yīng)屬深部隱伏含礦大理巖引起的礦致異常，指示深部具備良好的找礦前景。

在0線布置ZK003孔對異常進行驗證，該孔見5層鉛鋅礦盲體，礦體視厚在2.20～39.98米之間，Zn+Pb品位1.04%～8.28%之間，其中1023.33～1063.31米段礦體視厚39.98米，Zn+Pb品位8.42%，具備礦體厚大、與鄰線對比向西側(cè)伏趨勢明顯的特點，傾向上控制最大斜深已達1000米。

從礦區(qū)物探方法應(yīng)用效果看，重力方法能快速定位高密度體的分布地段，而CSAMT方法圈定深部鉛鋅礦體的賦存部位。通過彩霞山礦區(qū)地球物理方法的應(yīng)用總結(jié)出該類礦床有效方法組合為重力+電磁法，其中礦區(qū)淺部地球物理找礦模式為：“剩余重力異常+CSAMT半弧狀高阻異常”的疊合部位，指示存在淺部鉛鋅礦體；深部地球物理找礦模式為：“剩余重力異常+CSAMT高阻異常”的疊合部位，指示存在深部隱伏鉛鋅礦體。

2.2 化探特征

化探成果顯示，礦區(qū)異常元素組合為Pb-Zn-Hg-Sb-Au-As-Mn-Ag，其中Pb、Zn為主成礦元素，Sb、Au、Ag為伴生有益元素，Hg、As、Mn為找礦指示元素。

3 礦體特征

3.1 礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模

彩霞山鉛鋅礦床產(chǎn)于薊縣系卡瓦布拉克組第一巖性段碎屑巖—碳酸鹽巖組建造之中,受地層和構(gòu)造控制。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)5個礦化蝕變帶，又劃分出若干子帶，其中2號礦化蝕變帶，是目前開采的主要礦體，且以Ⅱ3號礦體相對研究程度較高。

Ⅱ3號礦體總體呈北東-南西向走向，礦體形態(tài)總體呈一向西側(cè)伏的脈狀，傾向南東，傾角65°-80°，平均傾角73°地表控制斷續(xù)長450m，控制最大斜深300m（38線）。礦體產(chǎn)于斷裂破碎帶的蝕變巖中。礦體形態(tài)上主要為似層狀、透鏡狀、扁豆?fàn)睢⒓毭}狀和囊狀，多數(shù)礦體產(chǎn)于白云質(zhì)大理巖與片巖、千枚巖的接觸帶上或白云質(zhì)大理巖中。主要礦體有3條，一般長度630-1300 m，厚度11.62-32.15 m，最大厚度44.43 m，以鉛鋅為主伴生銀的鉛鋅礦體，礦體形態(tài)主要為脈狀。礦床主要成礦元素鉛平均品位1.12×10-2、鋅平均品位2.15%×10-2、伴生銀平均品位12.90×10-6。

3.2 礦石礦物組合

金屬礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦。脈石礦物主要有白云石、透閃石、方解石、石英、陽起石、絹云母、綠泥石。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中的主要結(jié)構(gòu)是它形-自形粒狀結(jié)構(gòu)以及交代結(jié)構(gòu)，如交代殘留結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)等。構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、似紋層狀構(gòu)造等。

3.4 圍巖蝕變

本礦區(qū)圍巖蝕變比較強烈，主要的圍巖蝕變有：硅化、透閃石化、白云石化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、磁黃鐵礦化、綠簾石化。

3.5 成礦期次和成礦階段

基于礦床地質(zhì)地球化學(xué)研究，初步認為彩霞山鉛鋅礦床的形成與華力西期中酸性侵入巖漿活動有密切的時空關(guān)系，屬于中低溫?zé)嵋盒偷V床。礦床形成經(jīng)歷了熱液成礦期、動力變質(zhì)變形期和表生成礦期。

4 礦床地球化學(xué)

4.1 礦石與圍巖的微量元素特征

通過對礦區(qū)巖石與礦石的微量元素、礦化元素、稀土元素的分析對比，表明有工業(yè)價值的礦體只見于白云石大理巖，故工業(yè)礦體形成與白云石大理巖關(guān)系密切。

4.2 流體、包體

流體包裹體研究表明，最佳的成礦溫度是在190℃～220℃之間，屬中低溫礦床，代表礦區(qū)主要的成礦階段。氫氧同位素研究表明成礦流體早期可能有巖漿熱液，該礦床的形成與巖漿活動有關(guān)，巖漿活動為成礦作用提供了充分的能源和部分物源，驅(qū)動地層中不同來源的流體（以建造水為主）沿剪切斷裂帶循環(huán)，萃取地層和基底中古老的成礦物質(zhì)，在容礦地層的有利部位成礦。

5 礦床成因及成礦機理

礦床形成經(jīng)歷兩個階段：中元生代長城紀(jì)沉積了一套火山復(fù)理石建造和碎屑—碳酸鹽巖建造，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后，巖石組合為云母片巖、黑云斜長片麻巖、混合巖夾大理巖和石英巖；薊縣紀(jì)沉積了海相富含硅質(zhì)鈣鎂碳酸鹽巖建造夾陸源碎屑巖，其變質(zhì)巖組合為白云巖、大理巖、石英片巖、角閃片巖、變質(zhì)砂巖、片麻巖等。以上兩套地層厚度大，具裂陷槽沉積巖石組合特點，可能有部分層段含Pb、Zn較高，甚至可能有礦化層存在，是該鉛鋅礦床的成礦基礎(chǔ)或礦源層。

晚石炭紀(jì)，天山進入碰撞造山階段，有強烈構(gòu)造作用和廣泛花崗巖侵位。巖漿活動為成礦作用提供了充分的能源和部分物源，驅(qū)動地層中不同來源的流體（以建造水為主）沿剪切斷裂帶循環(huán)，萃取地層和基底中古老的成礦物質(zhì)，在容礦地層的有利部位成礦。

礦床為層控—中低溫?zé)嵋盒偷V床或沉積—再造型礦床，礦床規(guī)模中等。

6 控礦因素及找礦標(biāo)志

（1）控礦因素

中元古界薊縣系卡瓦布拉克組為變質(zhì)碳酸鹽巖—碎屑巖建造；大斷裂邊緣次級斷裂；華力西期中酸性侵入體附近。

（2）找礦標(biāo)志

褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、灰黑色塊狀方鉛礦。