甘肅北山黑山北灘鉛鋅礦地質特征及找礦方向

張建華，徐 艷

（甘肅省地礦局四勘院，甘肅 酒泉 735000）

1 區域地質背景

黑山北灘鉛鋅礦地處甘肅北山地區，大地構造位置位于塔里木陸塊區，敦煌陸塊，敦煌基底雜巖隆起與柳園裂谷結合部位。受多期次構造作用和巖漿活動，區內褶皺、斷裂構造發育。區域上出露地層主要為長城系古硐井群、鉛爐子溝群，侏羅系水西溝群，白堊系新民堡群，第四系上更新統、全新統。區域上褶皺發育，由于斷裂及巖漿侵入的破壞作用，大多褶皺保存不全，主要表現為一單斜構造，地層走向總體北西向，傾向南，傾角一般在45°～70°，組成該單斜構造的地層為長城系古硐井群、鉛爐子溝群。由于華力西中、晚期巖體侵入，使其上拱側壓，破壞了構造的完整性，沿走向不盡連續。區內斷裂構造十分發育，其中以北西向斷裂最為發育，斷裂性質屬剪張性，前期以剪為主，后期以張為主，發育于古硐井群和鉛爐子溝群中，斷裂形成于二疊系裂谷閉合期。該組斷裂構成區域基本構造格架，控制著區內巖體、地層的空間展布，同時控制著成礦帶上金、銅、鉛鋅等礦產的分布。區域上巖漿活動頻繁，主要為華里西中晚期的黑云花崗閃長巖、黑云二長花崗巖等，呈巖基、巖株狀產出，巖體的產出受深斷裂控制，大多數巖體的走向均為NW向。脈巖較為發育，主要有石英脈、偉晶巖脈、花崗巖脈、花崗細晶巖脈、閃長巖脈等。

2 礦區地質特征

2.1 地層

區內地層總體呈北東向展布，與區域性構造線方向基本一致。出露的地層較簡單，為長城系古硐井群（ChG）和第四系全新統（Qh）（圖1）。

圖1 長城系古硐井群（ChG）和第四系全新統（Qh）

長城系古硐井群在礦區內按空間分布及巖性組合特征劃分為三個巖組。其中二巖組為礦區含礦層位，受區域構造控制，呈近東西向展布。巖性組合為灰白色大理巖夾二云石英片巖，巖層傾向南東，傾角40°～70°，鉛鋅礦（化）體賦存于該組的大理巖中。

第四系全新統的洪沖積層主要分布于區內洼地及溝谷中，主要成分為砂土和砂礫石等。

2.2 構造

礦區位于黃尖丘-西鉛爐子-穿山馴大型韌性剪切帶內，地層展布明顯受區域構造控制，構造線總體呈北東走向，礦區內構造主要表現為在區域構造長期活動過程中，派生的一些層間小斷裂及層間裂隙，這些小斷裂、裂隙之間相互平行，局部略有彎曲，裂隙寬1mm～10cm不等，鉛鋅礦在這些構造中較為富集。

2.3 巖漿巖

礦區侵入巖巖性單一，僅出露華力西晚期花崗閃長巖（γδ43c），分布于礦區北部，呈巖株狀產出，侵入于古硐井群巖層中，大部分均不同程度的遭受到變質及構造作用破壞，局部形成片麻狀構造及片理化，具碎裂結構。巖體呈近東西向帶狀分布，與區域構造線基本一致。該巖體為后期鉛鋅元素活化、富集成礦提供了熱源。

礦區脈巖較發育，走向為北東—南西向，與礦區內地層走向基本一致，主要為閃長巖脈（δ），脈巖寬一般1m～2m左右，長20m～180m，多為順層產出，局部切割地層，對礦體破壞作用明顯。

2.4 圍巖蝕變

礦區內圍巖蝕變較弱，主要有硅化、碳酸鹽化，局部發育透閃石化、絹云母化。其中與成礦關系較密切的蝕變主要為硅化、碳酸鹽化。圍巖蝕變主要發育在層間裂隙或近礦圍巖大理巖中，主要表現為石英呈脈狀、團塊狀，碳酸鹽巖呈細脈狀、網脈狀沿大理巖裂隙分布。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

礦區共圈出鉛鋅礦體33條，礦體賦存在古硐井群二巖組的大理巖中，長25m～500m，控制斜深30m～100m，厚0.82m～12.93m，傾向南東，傾角55°～65°，Pb品位0.30%～5.04%，Zn品 位0.50%～3.85%，伴 生Ag品 位0.60g/t～33.70 g/t。

⑤號礦體為礦區主礦體，長度500m，控制斜深100m。賦礦巖性為灰黑色條帶狀大理巖，礦體呈似層狀，傾向南東，傾角55°～65°，頂、底板圍巖均為灰黑色條帶狀大理巖，沿走向延伸穩定。礦體厚度0.78m～6.70m之間，平均厚度2.41m，厚度變化系數72.19%，厚度穩定，厚度變化的主要特點是在走向上，總體為兩端薄，中間厚；Pb品位在0.30%～5.04%之間，平均品位1.08%，品位變化系數106%，品位較均勻；Zn品位在0.30%～3.64%之間，平均品位1.06%，品位變化系數70%，品位均勻。⑤號礦體工業品位鉛金屬量占全區工業品位鉛金屬量比例為51.74%，工業品位鋅金屬量占全區工業品位鋅金屬量比例為43.59%。主要礦體特征見表1。

表1 主要礦體特征一覽表

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的礦物成分

（1）金屬礦物。金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦。次生（氧化）礦物有赤鐵礦、褐鐵礦、白鉛礦、菱鋅礦等。①方鉛礦：鉛灰色，呈它形粒狀不規則集合體沿后期裂隙不均勻填充，多數不均勻填充于裂隙交匯處，少數填充裂隙，不規則狀致密鑲嵌集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.08～1.6mm±。②閃鋅礦：灰褐色，呈它形粒狀致密鑲嵌，整體反光光性微弱（灰色微帶淡藍棕色），集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.1～0.4mm±，和方鉛礦伴生。③黃鐵礦：淺銅黃色，少數呈它形晶粒狀，多數呈半自形晶粒狀，單晶粒度約0.1～0.6mm±，整體星散浸染狀沿早中期破裂隙填充。④磁黃鐵礦：為暗銅黃色帶紅，沿不均勻破裂隙及裂隙交匯處呈致密集合體狀填充，個別裂隙中星散浸染狀填充，單晶粒度依據較顯著的偏光色變化分辨測定，大致0.07～0.5mm±，被相對稍晚的方鉛礦脈或集合體包裹。

（2）脈石礦物。脈石礦物主要為方解石，次為透閃石、石英，粘土礦物、碳質等雜質少量—微量。

3.2.2 礦石的結構構造

（1）礦石結構。礦石的結構有它形粒狀結構、它形—半自形粒狀結構。①它形粒狀結構：方鉛礦、閃鋅礦呈它形粒狀分布于脈石中，兩種礦物共生。方鉛礦、閃鋅礦集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.08mm～1.6mm。磁黃鐵礦也呈它形粒狀，顆粒大小0.01mm～0.25mm。②它形—半自形粒狀結構：黃鐵礦呈它形—半自形粒狀分布于脈石中，顆粒大小0.01mm～0.6mm。

（2）礦石的構造。礦石構造以條紋條帶狀構造為主，少量浸染狀構造、枝脈狀構造。①條紋條帶狀構造：金屬礦物集合體呈相間分布的細小條紋條帶狀，大致沿一個方向分布，形成條帶狀構造。②浸染狀構造：閃鋅礦、方鉛礦等金屬硫化礦物在脈石中分布沒有方向性，疏密不同，呈浸染狀構造。③枝脈狀構造：金屬礦物沿不均勻破裂隙及裂隙交匯處不均勻充填形成的構造。

3.2.3 巖礦石的化學成分

黑山北灘鉛鋅礦石化學成分以CaO、CO2、SiO2、MgO為主，礦石中CaO平均含量為38.17%,CO2平均含量為36.27%，SiO2平均含量為11.83%，MgO平均含量為3.28%，這主要是由于賦礦巖石為大理巖所致。礦石中主要有用組分為Pb、Zn，伴生有益元素為Ag。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

根據1:5萬黑山北灘幅區域地質調查報告，長城紀時，長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層在沉積過程中富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，它們的濃度克拉克值一般為2.0～4.8，特別是長城系中富鎂質碳酸鹽巖在成礦作用中吸附了大量有色金屬元素，形成了富含Pb、Zn、Ag、Au、W的礦源層；到華力西晚期花崗閃長巖漿侵入，在巖漿活動影響下，通過接觸交代，重熔和同化作用，滲透于礦源層中的熱水溶液，使分散的鉛、鋅等元素活化、遷移和富集，含礦熱液隨著巖體與圍巖的外接觸帶上升，同時伴隨構造運動，使巖層發生彎曲變形，層間裂隙發育，含礦熱液在這種有利部位沉淀、富集而形成礦體。該礦床有以下特點：

（1）鉛鋅礦賦存于長城系古硐井群二巖組的大理巖中，含礦層位穩定，礦體呈似層狀、透鏡狀產出，鉛鋅礦在大理巖中呈條紋、條帶狀沿層理分布，隨巖層彎曲而彎曲，基本與層理平行。

（2）層間裂隙較發育地段，鉛鋅礦化相對富集，呈條帶狀、枝脈狀分布，裂隙不發育地段則呈星點狀分散分布。

（3）礦體圍巖蝕變較弱，與成礦關系密切的主要有硅化、碳酸鹽化。

（4）礦石礦物成分簡單，主要由方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦。

綜上所述，初步認為該礦床為層控熱液改造型鉛鋅礦床。

4.2 找礦標志

（1）地層：長城系古硐井群的大理巖是區內最明顯的找礦標志。

（2）構造：大理巖中的層間裂隙發育地段是尋找鉛鋅礦的構造標志。

（3）熱動力標志：華力西晚期花崗閃長巖外接觸帶是本區找鉛鋅礦的熱動力標志。

（4）圍巖蝕變及礦化標志：硅化、碳酸鹽化、透閃石化是圍巖蝕變標志，方鉛礦化、閃鋅礦化、是礦化標志。

5 找礦方向

黑山北灘鉛鋅礦大地構造位置位于塔里木陸塊區，敦煌陸塊，敦煌基底雜巖隆起與柳園裂谷結合部位，成礦帶位于小西弓—賬房山華力西期—印支期金鎢成礦帶東端西鉛爐子Au、Fe、W、Pb、Zn、Cu成礦帶。該成礦帶上鉛鋅礦主要分布在黑山北灘—鉛爐子溝—穿山馴—東鉛爐子一帶，呈向南西凸出的弧形帶狀，鉛鋅礦均賦存于長城系古硐井群及上部的鉛爐子溝群中，受地層控制明顯，并與一定的斷裂系統及巖漿活動相關。

區域上長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層呈條帶狀大面積分布，該地層中Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素比較富集，受多期次構造作用和巖漿活動，北西向斷裂及層間破碎帶發育，該類斷裂、破碎帶是含礦熱液運移、富集的有利場所。因此，在該區域上長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層中具有尋找層控熱液改造型鉛鋅礦的潛力巨大。