甘肅省小柳溝北鐵鉛鋅多金屬礦地質特征及成因初探

任軍強

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734012）

1 區域成礦地質背景

小柳溝北鐵鉛鋅多金屬礦位于柳溝峽-九個青羊元古宙、加里東期銅鐵金鉛鋅鎢（鉻）Ⅳ級成礦帶的鏡鐵山—朱龍關裂谷小柳溝—斑賽爾成熟島弧構造帶中[1]。區域地層主要為青白口系龔岔群、長城系朱龍關群、第四系。出露主要巖性為含炭絹云千枚巖、灰巖、鈣質千枚巖、矽卡巖化灰巖、角閃云母片巖、鐵質板巖等。其中長城系朱龍關群是該區域的主要賦礦地層，在該地層中相繼發現了小柳溝鎢礦、祁青鉬礦、世紀鎢礦、貴山鎢礦、祁寶鎢礦、黃沙泉大型鐵礦、小柳溝北鐵鉛鋅礦等。

區域內斷裂構造及褶皺十分發育，主要構造線為北西向鏡鐵山—班賽爾山北、托萊山兩大斷裂，而北東、北北東、東西向斷裂屬次級斷裂，與夾在其中的白楊溝—小柳溝復向斜等褶皺構成區內的基本構造骨架[2]。

區域上侵入巖巖石種類繁多，從基性到酸性巖體均有出露。基性超基性巖體群呈北西向和北西西向展布，沿區域斷裂帶分布，呈串珠狀、脈狀產出，特別是加里東中期超基性巖脈沿大斷裂帶侵入各地層中，與圍巖的內外接觸帶具明顯的蝕變分帶。從而充分顯示了該區多金屬礦產與長城系朱龍關群、北東、北北東、東西向斷裂及基性、中酸性巖關系密切。

綜上，區域地層、構造及巖漿巖與成礦密切相關[3]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

小柳溝北鐵鉛鋅礦區出露主要地層：青白口系龔岔群上巖組下段、上段，長城系朱龍關群下巖組第四、第三巖性段，第四系。

長城系朱龍關群下巖組的第四巖性段分布于礦區中部，出露巖性主要為：含鐵白云巖結核的綠泥千枚巖、含炭綠泥絹云板巖、石英長石砂巖、硅化灰巖、砂質扳巖、石英巖。地層產狀20°-60°∠40°-65°。該巖性段為鐵礦層的賦礦層位，同時該巖性段含鐵白云巖結核的綠泥千枚巖也是礦區最重要的鉛鋅礦（化）化層位。第三巖段分布于礦區北部，出露巖性主要為：含鐵白云巖結核的綠泥千枚巖、含炭綠泥絹云板巖、石英長石砂巖、硅化灰巖、砂質板巖、石英巖、炭質板巖[4]。地層產狀20°-60°∠40°-65°。該巖性段含鐵白云巖結核的綠泥千枚巖是礦區重要的鉛鋅礦（化）體賦礦層位。

青白口系龔岔群下巖組地層在礦區分兩個巖性段。下段地層分布于礦區西北部與鏡鐵山群呈斷層接觸，出露巖性主要為：含炭綠泥絹云板巖、綠泥千枚巖。產狀330°-0°∠30°-30°。有鐵礦（化）體產出。上段地層分布于礦區南側與鏡鐵山群地層呈假整合，出露巖性主要為：含炭綠泥絹云板巖、綠泥千枚巖、鈣質板巖、硅化灰巖、砂質板巖。產狀20°-40°∠30°-60°。

第四系在礦區主要沿溝系及兩側分布，成份主要為泥沙及長城系朱龍關群地層、青白口系龔岔群地層巖石碎屑物。

2.2 構造

礦區斷裂構造發育，規模較大的斷裂構造有近東西向、北北西向斷裂構造。北西向斷裂以及北東向斷裂構造在測區強烈發育，另外和近東西向斷裂構造一起構成了本區復雜的基本構造格架。

2.3 巖漿巖

礦區地表未見巖體露頭，僅見石英脈，但不發育。在測區外北東發育一條超基性巖脈及一條輝長巖脈，礦區內未見。

2.4 礦區地質特征

（1）鉛鋅礦（化）體地質特征：

圖1 甘肅省肅南縣小柳溝北鐵鉛鋅礦地質草圖

1號礦化帶內共圈定鉛鋅礦體6條，礦體呈平行狀產出，均產于綠泥千枚巖中，走向近東西向，呈條帶狀、透鏡狀產出，礦體長45m～220m，真厚2.15m～16.69m，Pb+Zn品位：0.32%～0.54%，Pb+Zn平均品位：0.44%。其中1-1號礦體穿礦厚11.70m，Pb+Zn為0.66%，ω(Pb)/ω(Zn)為3.27；1-2號礦體穿礦厚14.30m，Pb+Zn為0.48%，ω(Pb)/ω(Zn)為2.30。產狀在地表受地形影響，傾角較緩，傾向20°～60°，傾角50°左右，向深部傾角有逐漸變陡的趨勢，礦體主要由綠泥千枚巖塊狀礦石及星點、細脈浸染狀礦石組成，圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、硅化。

2號礦化帶共圈定鉛鋅礦體5條，礦體呈平行狀產出，主要賦存于綠泥千枚巖中，呈條帶狀產出，礦體走向與地層走向基本一致，且受到北東向斷層的影響，使得礦體被錯斷開，礦體長45m～190m，真厚4.84m～21.39m。Pb+Zn品位：0.36%～0.66%，平均品位Pb+Zn：0.42%，傾向20°～60°，傾角50°左右，向深部傾角有逐漸變陡的趨勢，礦體主要由綠泥千枚巖塊狀礦石及星點、細脈浸染狀礦石組成，圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、硅化。

3號礦化帶共圈定鉛鋅礦體2條，礦體平行產出，主要產于綠泥千枚巖中，呈條帶狀產出，礦體走向與地層走向基本一致，礦體長45m～135m，真厚度2.15m～10.09m。Pb+Zn品位：0.48%～0.67%，平均品位Pb+Zn：0.58%，傾向20°～60°，傾角50°，向深部傾角有逐漸變陡的趨勢，礦體主要由綠泥千枚巖塊狀礦石及星點、細脈浸染狀礦石組成，圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、硅化。

4號礦化帶主要產于綠泥千枚巖中，呈條帶狀產出，礦化帶走向與地層走向基本一致，地表由6個探槽控制，礦化帶長35m～210m，真厚約5m。平均品位Pb+Zn:0.48%，傾向20°～60°，傾角40°～65°，向深部傾角有逐漸變陡的趨勢，礦體主要由綠泥千枚巖塊狀礦石及星點、細脈浸染狀礦石組成，圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、硅化。

5號礦化帶：主要產于石英脈中，沿石英脈兩壁產出，礦化帶走向與地層走向垂直，地表出露長約95m，穿礦厚約3米，但不具規模。

（2）鐵礦（化）體地質特征：

礦區共發現6層鐵礦（化）體。其中①、②、③、④、⑤五層鐵礦（化）體位于長城系朱龍關群下巖組第四巖性段（Jxjn14），產狀35° -40°∠35° -45°。

1號鐵化帶：產于炭質板巖與綠泥千枚巖的接觸邊緣帶，礦化帶走向與地層走向一致，礦體長48m，厚約6m，主要礦石礦物為磁鐵礦，含少量赤鐵礦、鏡鐵礦，TFe品位為25%～30%；2號鐵礦化帶：主要產于綠泥千枚巖中，礦化帶走向與地層走向一致，礦體長240m,厚約6m，主要礦石礦物為磁鐵礦，少量赤鐵礦、鏡鐵礦，TFe品位為25%～30%；3號鐵化帶：主要產于綠泥千枚巖中，礦化帶走向與地層走向一致，礦體長120m,厚約7m，主要礦石礦物為磁鐵礦，含少量赤鐵礦、鏡鐵礦，TFe品位為25%～30%；4號礦化帶內圈定鐵礦體1條：產于炭質板巖與綠泥千枚巖的接觸邊緣帶，礦化帶走向與地層走向一致，礦體長280m,延深50m，夾石呈透鏡狀，夾石長60m、寬13m，TFe平均厚22.31m，平均品位45.24%；mFe平均厚24.17m，平均品位19.48%，主要礦石礦物為磁鐵礦，含少量赤鐵礦、鏡鐵礦；圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、硅化；5號礦化帶內圈定鐵礦體1條：產于炭質板巖與灰巖的接觸邊緣帶，礦化帶走向與地層走向一致，礦體長850米,延深50m，夾石呈透鏡狀，夾石長22m、寬18m，TFe平均厚18.10m，平均品位28.24%；mFe平均厚5.43m，平均品位16.91%，主要礦石礦物為磁鐵礦，含少量赤鐵礦、鏡鐵礦。圍巖蝕變為碳酸鹽化、綠泥石化、硅化。

3 圍巖蝕變及礦化特征

礦區內圍巖蝕變較發育，主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化等。

鉛鋅礦化主要呈星點狀、小團塊狀、細脈狀分布于含鐵白云巖結核的綠泥千枚巖的裂隙面上，綠泥千枚巖中的鉛鋅礦化主要呈星點狀。其次在石英脈裂隙面上也較發育。其中在綠泥千枚巖中礦化裂隙以層間裂隙為主，其次為與層理面成小交角的裂隙。鉛鋅礦化的分布具有“親碳酸鹽性”特征，礦化主要分布于與硅化灰巖接觸的綠泥千枚巖之中，且遠離硅化灰巖時礦化逐漸減弱。礦區內鉛鋅礦化與綠泥千枚巖的層間裂隙以及北西向斷裂構造關系密切。礦區內鉛鋅礦化分布極不均一，單個的層間裂隙及石英脈均形不成工業礦體。

長城系朱龍關群地層中的鐵礦化體，礦（化）體產狀35°-40°∠35°-45°，主要礦石礦物為鏡鐵礦、磁鐵礦,其次可見黃鐵礦、黃銅礦、銅蘭、孔雀石等金屬礦物，偶見輝銻礦、方鉛礦、閃鋅礦等。青白口系龔岔群（Qndl）地層中的鐵礦（化）體產狀350°-355°∠45°-55°，主要礦石礦物為鏡鐵礦，礦石中可見較多鐵錳質成份。

4 礦床成因探討

小柳溝北鐵鉛鋅礦床位于小柳溝大型鎢鉬多金屬礦床外圍，成礦區帶隸屬于Ⅳ級成礦帶—柳溝峽—九個青羊元古宙、加里東期銅鐵金鉛鋅鎢（鉻）成礦帶上。礦區內出露地層主要為長城系朱龍關群下巖組和青白口系龔岔群中、下巖組以及震旦系柏楊溝群，其地層條件對成礦非常有利。近幾年，通過大量詳實的地質勘查工作，小柳溝地區已經成為一個多金屬成礦集中區，而且形成了一個完整的成礦系列。以小柳溝鎢礦和祁青鉬礦為高溫熱液成礦中心，向周圍在適當的條件下形成中、低溫熱液充填型的礦床，這些礦床構成明顯的不同溫度成礦系列。該地區還具有明顯的地球化學組合異常，具強度高，規模大，且具有明顯分帶特征。具體表現為以小柳溝鎢鉬礦床為中心（W-Sn-Mo組合異常），向外圍為小柳溝北鉛鋅礦（床）點（Cu-Pb-Zn組合異常）以及黃沙泉銅礦（床）點，再向外發現小柳溝重晶石礦床，形成明顯的化學成礦系列。小柳溝北鉛鋅礦床恰好位于中、低溫成礦帶和Cu-Pb-Zn組合異常帶上，具有十分優越的成礦條件和巨大的找礦潛力。