魏永峰 肖倩茹 馮昌榮






摘 ?要:新疆和田縣團結峰鉛鋅礦床是西昆侖地區新發現的一處重要MVT型鉛鋅礦床,鉛鋅規模達中型,伴生銀。在勘查工作實踐及綜合研究礦床模型基礎上,總結了礦床的成礦地質條件、地球物理勘查模型、地球化學勘查模型和地質找礦標志。研究表明:賦礦地層為中侏羅統龍山組二段灰巖,次級NW向斷裂控制了鉛鋅礦體的分布,硅鈣面之上的層間構造是礦體的賦存部位。1∶50萬水系沉積物測量勘查模型顯示:礦區及周邊主要異常元素有Au,Ag,Pb,Zn,Mn,Hg,Sb,Cu,Co等,礦區為Ag-Zn-Cu-Pb-Au-As-Sn-Cr-Fe-F異常范圍內,元素異常套合較好。1∶5萬水系物測量勘查模型顯示:成礦元素Ag,Zn,Cu,As,Sn,Sb,Pb濃度分帶明顯,異常套合好,有明顯的濃集區;1∶1萬瞬變電磁測量勘查模型顯示:礦區內主要巖層的電阻率差異很大,含鉛鋅礦化地層電阻率為4 660~ 6 030 Ω·m,可形成中高阻異常;遙感蝕變信息勘查模型顯示:礦區遙感異常以羥基為主,鐵染零星,異常與構造套合較好。除了物化遙異常標志外,鐵帽、次級NW向斷裂、圍巖蝕變也是重要的找礦標志。
關鍵詞:和田縣;團結峰鉛鋅礦;成礦地質條件;找礦標志;礦床勘查模型
團結峰鉛鋅礦床位于新疆西南端喀喇昆侖山主脊北側,西昆侖山腹地。喀喇昆侖地區自然環境惡劣,研究程度較低。2008年以前僅發現庫魯木魯銅鉬礦、卡拉吉利銅礦、河尾灘砂金礦、中南山石膏礦等礦床(點),之后相繼發現落石溝、寶塔山、長山嶺、多寶山、天神、天神北、駝峰嶺、雞冠石、火燒云、甜水海、化石山、團結峰等鉛鋅礦[1-5],顯示出該地區巨大的鉛鋅找礦潛力。2012~2015年,隨著四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊在本區開展的5萬區調工作,化石山鉛鋅礦、團結峰鉛鋅礦等一批具經濟價值的礦產地被發現,并展開了勘查工作。其中,團結峰鉛鋅礦床資源量已達中型規模,陶玻等對該礦床地質特征及成礦模式進行了初步研究[6]。本文試圖通過歸納該礦區的成礦地質條件、礦體特征、地球物理測量、水系沉積物測量、找礦標志等方面的研究成果,總結出團結峰鉛鋅礦床的勘查模型,指導區域找礦。
1 ?成礦地質背景
團結峰鉛鋅礦床位于林濟塘Pb-Zn-Cu-Au-Mo-石膏礦帶(Ⅳ級)內(圖1),大地構造環境屬塔什庫爾干-甜水海地塊(Ⅲ級)的喬爾天山-紅南山前陸盆地 ?(Ⅳ級)1。發育加里東褶皺基底、二疊—三疊紀裂谷、中生代陸緣盆地。志留系為復理石建造[7,8]。下二疊統為陸緣碎屑巖,晚二疊世晚期—中三疊世晚期為具蛇綠混雜特征的超基性巖、基性巖及基性火山巖(E-MORB)[9-12]。晚三疊紀時期,該帶轉為淺海相復理石建造沉積,侏羅—古近紀屬夾火山巖的含石膏碳酸鹽巖建造。新近紀隆起為陸。該帶侵入巖主要發育于北段,為燕山期花崗閃長巖和二長花崗巖,褶皺構造較緊閉,斷裂構造較發育。近年在該礦帶內陸續發現了一批與碳酸鹽巖有關的鉛鋅礦床,團結峰鉛鋅礦床就是其中之一。
2 ?礦床地質特征
2.1 ?礦區地質
團結峰礦區出露地層由老到新有下二疊統神仙灣組灰色-深灰色砂板巖;中侏羅統龍山組二段灰色-淺灰色細晶灰巖、泥晶灰巖,局部夾泥灰巖;第四系殘坡積物、沖洪積物。二疊系神仙灣組與侏羅系龍山組呈角度不整合接觸關系(圖2)。礦區發育晚二疊世晚期—中三疊世晚期的輝長巖、輝綠巖、玄武巖等殘片(塊體),該殘片具蛇綠混雜特征。礦區褶皺不發育,斷裂構造發育,均表現為NW走向。其中,F1逆斷層出露于礦區的南西側,主要發育于神仙灣組砂板巖中,為礦區主斷層,斷層破碎帶寬為5~6 m,斷面產狀40°~55°∠60°~67°。在侏羅紀灰巖中發育與該斷裂相交的次級斷裂,次級斷裂與本礦區的鉛鋅礦成礦有密切關系,為主要的控礦構造。
2.2 ?礦體地質特征
團結峰礦區共圈定6條礦體,累計獲得鉛鋅資源量已達中型規模。其中,Ⅰ-1鉛鋅礦體規模最大,礦體內控長780 m,控制斜深375 m,礦體產出于下二疊統神仙灣組與中侏羅統龍山組二段不整合接觸界面之上的龍山組灰巖內,呈層狀、透鏡狀產出,礦體產狀,傾向55~70°,傾角35~70°,與賦礦地層及斷層產狀基本一致,厚度在走向上變化較大,為1.5~38.0 m(圖3)。礦體鉛品位0.21%~6.77%,平均2.77%;鋅品位0.15%~8.78%,平均2.79%;伴生元素Ag平均品位44.08 g/t;(333+334)級別鉛鋅金屬量16.63×104 t,銀金屬量約134.74 t。礦石結構為半自形-它形結構、粒狀結構、葡萄狀結構、微粒結構,礦石的構造類型為角礫狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造、塊狀構造、條帶狀構造,主要的礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦、赤鐵礦、硬錳礦、軟錳礦、輝銅礦等;主要的脈石礦物為方解石、石英等。
2.3 ?礦床成因類型
根據賦礦圍巖巖性和成礦元素組合的不同,將鉛鋅礦床分為砂巖型鉛礦、砂巖型鉛鋅礦、密西西比河谷型鉛鋅礦、沉積巖容礦塊狀硫化物型鉛鋅礦4類[13-16]。將團結峰鉛鋅礦床模型與同帶多寶山鉛鋅礦床及鄰礦帶卡蘭古鉛鋅礦床、密西西比河谷型鉛鋅礦床進行對比研究[3,17],可知團結峰鉛鋅礦床賦存于臺地碳酸鹽巖中(表1),成因為與巖漿活動無關的淺成后生層狀鉛鋅礦床,該鉛鋅礦可以與密西西比河谷型(MVT)類比,屬密西西比河谷型鉛鋅礦[6]。
3 ?礦床勘查模型
礦床勘查模型是根據控礦地質條件、找礦標志、礦床成因、有效的地球物理、地球化學、遙感地質等勘查技術方法等資料而建立的應用于礦產預測及普查評價的礦床綜合模型[16-18]。本文試圖在前人工作基礎上,側重于通過描述性地質勘查模型、地球物理模型等經驗模型,結合找礦標志,反映和總結團結峰鉛鋅礦床找礦模型。
3.1 ? 地質勘查模型
3.1.1 ?區域地質
團結峰鉛鋅礦床的大地構造位置處于區域大地構造單元屬西藏-三江造山系(Ⅰ級)、羌塘弧盆系 (Ⅱ級),再以龍木錯-雙湖斷裂為界,該斷裂南側為南羌增生楔(Ⅲ級),北側為塔什庫爾干-甜水海地塊(Ⅲ級),團結峰鉛鋅礦床產于塔什庫爾干-甜水海地塊之喬爾天山-紅南山前陸盆地(Ⅳ級)中。礦區區域上廣泛出露新生代、中生代及古生代地層,其中侏羅紀為主要賦礦地層,侏羅—古近紀屬夾火山巖含石膏碳酸鹽巖建造,新近紀隆起為陸。該區域褶皺構造以緊閉型為主,斷裂構造發育,地層構造格局主要是燕山、喜山兩期構造的呈現,其沿喬爾天山-岔路口斷裂及兩側次級斷裂形成新疆富集程度和規模最大的鉛鋅礦富集區。區域內侵入巖不甚發育,火山活動較弱[5]。
3.1.2 ?構造控礦要素
多級構造體系控制本區鉛鋅礦區、礦體及礦化類型的分布。區域性的一級構造喬爾天山斷裂為熱液運移的良好通道,次一級斷層、節理、裂隙較發育,既是含礦熱液運移的良好通道,也是礦體賦存的有利部位,為鉛鋅礦富集提供了良好的空間。在區域性緯向大斷裂反復活動的推力下,深部含礦熱液向低壓空間運移并萃取流經圍巖中的成礦元素,在有利的構造和碳酸鹽巖環境中,礦質沉淀形成鉛鋅礦。主要形成中低溫熱液型、熱液交代型鉛鋅礦,經后期氧化與溶濾作用形成次生鉛鋅礦。礦體的富集受斷層、節理、裂隙等構造控制,一般產于角礫帶、不整合面及裂隙帶中。
3.1.3 ?地層及巖性控礦要素
礦區礦體產出空間部位及容礦巖石均為中侏羅統龍山組二段碳酸鹽巖和斷層角礫巖。不純的碳酸鹽巖化學性質活潑,巖溶構造發育,但其力學性質為剛性,在應力作用下不易變形,往往構造破碎帶、裂隙帶發育,形成含礦流體運移的通道以及成礦物質沉淀的空間。在巖性界面,即硅鈣面(中侏羅統龍山組二段碳酸鹽巖與下二疊統神仙灣組碎屑巖接觸面)附近形成層狀、透鏡狀(含銀)鉛鋅礦體;而在碎屑巖中基本不形成礦體。在地表上,含礦巖石往往強烈赤(褐)鐵礦化,所形成的鐵帽較集中分布。
3.2 ?1∶5萬遙感勘查模型
區內構造線主要呈NW向展布,其羽狀次級斷裂與NE向次級斷裂交匯處形成明顯的環形構造,為成礦的有利部位。在環形構造區域內及龍山組地層內,遙感異常NW向長約6.5 km、NE向寬約1.5 km,異常以羥基為主,鐵染零星,呈團塊狀、星點狀展布,較為明顯,與構造套合較好。遙感異常與熱液蝕變或沉積型鉛鋅礦有直接關系,是礦化信息的直接反映。感影像及異常信息對選定找礦靶區,開展預查工作起到指導作用。
3.3 ?1∶1萬瞬變電磁測量勘查模型
礦區內第四系松散層、二疊系變質砂巖、碳質板巖電阻低于4 300 Ω·m,屬于低阻巖層,侏羅統龍山組二段灰巖的電阻率平均值為6 500 Ω·m,其中含鉛鋅礦化的地層電阻率為4 660~6 030 Ω·m,略低于圍巖地層的電阻率,屬于中高阻電性層。礦區內含鉛鋅礦化地層與其它地層電性存在一定差異,具一定厚度時可形成明顯的中高阻異常區(圖4),可為電法劃分礦化異常地層提供依據。據鄰區資料 ?1∶1萬瞬變電磁測量有時與地層、礦(化)體實際產狀不符,不能提供合理的地球物理參數解釋,可能是由于礦區特殊的高原永久性凍土層干擾所致1,礦區有效的物探工作方法仍需進一步探索。
3.4 ?地球化學勘查模型
3.4.1 ?1∶50萬水系沉積物測量
礦區為西昆侖岔路口鉛鋅富集區,富集元素鉛、鋅、鎘、汞、鈣、鋰(銻)。其中鉛、鋅、鎘元素富集區重疊,也是新疆富集程度最高、規模最大、連續性最好的地區。以32×10-6為下限,圈定鉛異常面積10 300 km2,濃集趨勢明顯且具多個濃集中心,富集程度高的地段具三級濃度分帶。鋅、鎘富集特征與鉛類似,呈規模大、強度高、連續性好、濃集趨勢明顯的特點???。團結峰鉛鋅礦床位于西昆侖岔路口鉛鋅富集區的69乙3Ag-Zn-Cu-Pb-Au-As-Sn-Cr-Fe-F異常范圍內(圖5),該異常范圍內元素套合較好。
3.4.2 ?69乙3異常1∶5萬水系沉積物測量
異常區內成礦元素Ag,Zn,Cu,As,Sn,Sb,Pb濃度分帶明顯,異常套合好,有明顯的濃集區。Zn異常面積大,達560 km2。Ag異常面積496 km2,Cu異常面積400 km2。Ag異常規模達774,Zn異常規模達723,Cu異常規模達522。As,Sb,Sn具四級濃度分帶,Ag具三級濃度分帶,Zn,Cu具二級濃度分帶。異常展布方向與NW向區域斷裂一致,發現含銀銅角礫巖帶及含銅火山巖帶各一條。
3.4.3 ?礦區巖石地球化學測量
礦區地球化學測量采用1∶1萬地球化學剖面,累計完成地化剖面58.2 km,共計33條。根據地質背景選取Au,Ag,Cu,Pb,Zn等5種元素進行分析。其中Pb為4.6×10-6~2 286.2×10-6,Zn為3.3×10-6~15 013.8×10-6,Ag為0.033×10-6~3.276×10-6,Pb,Zn,Ag標準差、變化系數均較大,表明這些成礦元素的富集強度和富集能力比較高,Au,Cu元素偏低。同時,Pb,Zn,Ag高值點突出(圖5),異常分布規律明顯,主要在龍山組灰巖與構造強烈作用部位,未跨越到神仙灣組砂板巖地層中。
3.5 ?綜合勘查模型
本文通過對礦床成礦地質背景、地球物理和地球化學特征、控礦因素、成礦作用、礦化類型、礦床成因類型及成礦模式,以及大量的地質勘查成果總結,建立了團結峰鉛鋅礦的地質、地球物理、地球化學綜合勘查模型(表2)。
團結峰鉛鋅礦體賦存于中侏羅統龍山組二段碳酸鹽巖中,遙感影像及蝕變信息為成礦預測及圈定找礦靶區指明了方向。團結峰鉛鋅礦區構造發育,化探測量在鉛鋅礦化體(帶)上形成強的Pb,Zn元素異常,同時伴有Ag,Zn,Cu,Pb,Au,As,Sn,Cr,Fe,F等元素組合異常,在地表上含礦巖石往往強烈赤鐵礦化,所形成的鐵帽較集中分布。配合地質填圖,能發現(近)地表鉛鋅礦(化)體,在礦區成礦預測及找礦階段發揮了重要作用。礦區內含礦巖石、圍巖、電阻率具較明顯的激電異常,依據激電異常特征,能較準確圈定礦(化)體空間位置,但由于1∶1萬瞬變電磁測量在鄰區有時與地層、礦(化)體實際產狀不符,不能提供合理的地球物理參數解釋,其有效性尚需要論證。
4 ?結論
(1) 團結峰礦床是一個中型以上的鉛鋅礦床,銀呈伴生元素產出。
(2) 團結峰鉛鋅礦床屬密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦,可作為在喀喇昆侖地區尋找同類礦床典型例證。
(3) 地球化學和地球物理勘查模型顯示,水系沉積物測量、巖石地球化學測量均能夠很好的反映出礦化體的范圍、成礦元素的異常范圍、礦化強度等;瞬變電磁測量受多方面影響不能很好的圈定礦體,但局部能反映礦化體的位置。
(4) 找礦標志明顯,集中分布的鐵帽、顯著的遙感異常和蝕變異常是最重要的找礦標志。
致謝:參加工作的主要成員還有趙志強、王仕海、林鑫、王若飛等,審稿人對稿件提出了寶貴的修改意見,在此一并表示誠摯的感謝!
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Abstract:Tuanjiefeng lead-zinc deposit in Hotan county which associated with silver,has reached middle scale,is an important Mississippi Valley-type lead-zinc deposit in West Kunlun. The article summarizes metallogenic geological conditions,geophysical exploration model,geochemical exploration model and geological prospecting criteria of the deposit on the basis of exploration practice and comprehensive study of the deposit model.The researches show that the 2nd limestone of middle Jurassic,longshan formation is the ore-bearing strata. The interlayer structure above the silicon - calcium surface is where the ore body occurs and the secondary North-West fault controlled the distribution of lead-zinc ore bodies. The 1:500,000 sediment survey and exploration model shows that the main abnormal elements in and around the mining area are Au,Ag,Pb, Zn,Mn,Hg,Sb,Cu,Co and etc.The Element exceptions fit well and the mining area is within the abnormal range of Ag-Zn-Cu-Pb-Au-As-Sn-Cr-Fe-F.The 1:50000 drainage survey and exploration model shows that the concentration of metallogenic elements Ag,Zn,Cu,As,Sn,Sb and Pb were obviously distributed, and the abnormal combination was well done with obvious concentration area.The 1:10000 transient electromagnetic survey exploration model shows that there is great variability in resistivity of the main rocks in the mine. The formation resistivity of which contains lead-zinc mineralization is 4 660~6 030 Ω·m,can form high resistance resistivity anomaly. Remote sensing alteration information exploration model shows that the main remote sensing anomaly in mining area is hydroxyl.Scattered iron stains and the anomaly is in the same direction as the structure. In addition to geophysics, geochemistry, remote sensing anomaly markers, iron cap, secondary northwesterly fault and alterations of wall rocks are also important prospecting indicators.
Key words:Hotan county;Tuanjiefeng Lead-Zinc deposit;Ore-forming geological conditions;Marking for prospecting; ? Deposit exploration model