王 軍,王家林
(中化地質礦山總局新疆地質調查院,新疆 烏魯木齊 830000)
新疆若羌縣天梯山鉛鋅礦位于阿爾金山,屬塔里木陸塊,塔里木中央地塊和秦祁昆造山系,阿爾金弧盆系,阿中地塊結合帶。研究區跨阿中地塊和阿帕-芒崖蛇綠混雜巖帶。具成礦物質多來源、成礦作用多階段、成礦時代多期性和長期性、礦種多樣性、成因類型復雜性等特點,廣泛分布一系列鐵、金、銻、銅、銀、鉻、鎳、鉛、鋅及石棉、玉石等礦產。筆者通過對該鉛鋅礦成礦背景及成礦潛力進行總結分析,以期對區域找礦起到指導或借鑒作用[1]。
研究區大地構造位于秦祁昆造山系(Ⅲ),阿爾金弧盆系(Ⅲ-1),跨阿中地塊(Ⅲ-1-2)和阿帕-芒崖蛇綠混雜巖帶(Ⅲ-1-3),主體位于阿爾金(陸緣地塊)Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母-白云巖-石英巖-石膏-煤-硫鐵-鹽類成礦帶(Ⅲ級),該礦帶主要是尋找鐵、銅、鉛鋅、金等礦產的重要成礦區帶[2]。
阿中地塊(Ⅲ-1-2)。區域上界于喀臘達坂-紅柳溝斷裂與卡爾恰爾-闊實斷裂之間的買買提孜托海-蘇吾什杰-索爾庫里一帶。該裂陷槽由中晚元古代、早古生代、晚古生代、中新生代等構造層構成,構造線方向呈東西向和北東東向。由中元古界長城紀淺變質綠片巖相的中-基性火山巖、碎屑巖夾碳酸鹽巖建造,薊縣紀淺變質低綠片巖相的火山巖、碎屑巖、碳酸鹽巖建造,上元古界青白口紀碳酸鹽巖夾碎屑巖建造等變質基底組成。
阿帕-芒崖蛇綠混雜巖帶(Ⅲ-1-3)。該蛇綠混雜巖帶沿阿爾金南緣斷裂及韌脆性剪切帶內產出,為一套基性侵入巖-變火山巖-變沉積巖組合。宏觀上其南北兩界均為大型韌性逆沖斷層所控,多次遭受變形及變質作用,把層狀碎塊改造成構造混合物或混雜巖,并與兩側圍巖的接觸界面上普遍形成構造糜棱巖帶。帶內不同巖性、不同時代、不同大地構造相的巖層(石)體被錯移,呈構造透鏡體狀混雜拼貼,它們在短距離內呈無序疊置,其橫向上的不連續性非常突出,并發育同構造分泌的石英脈及由石英脈卷入變形形成的無根褶皺,多形成強變形的韌性剪切構造帶。在蛇綠巖的輝長巖中獲有411Ma同位素年齡值,表明該蛇綠巖年代為晚奧陶世,形成了陸內裂陷槽環境。
據《新疆維吾爾自治區巖石地層》(新疆地礦局,1999),李榮社等(青藏高原北部空白區基礎地質綜合研究,2006)按照活動論時空轉化觀點、斷代地層區劃思路,分太古代-早元古代、長城紀-青白口紀、南華紀-早古生代、晚古生代-三疊紀、侏羅紀以來五個階段分別建立地層區劃。涉及研究區的地層主要出露有新元古代、新生代地層(見圖1)。
研究區區域性斷裂構造發育,褶皺構造較發育或多被斷裂構造侵蝕而不顯特征。阿爾金南緣斷裂是一條近直立的巖石圈斷裂,延伸達100km~140km,具有活動板塊邊界特征,該斷裂帶往往由一系列次級支斷裂組成,具有多期活動的復合型深大斷裂。是在早古生代昆侖洋向塔里木板塊俯沖形成。在該斷裂帶上,地球化學特征顯示Cr、Ni、Co、Fe2O3、Ti、Mn、V、Cu、Pb、Zn等元素均呈富集狀態,表現為這些元素沿該斷裂帶呈帶狀富集特征。顯示了沿該斷裂帶找礦前景大,值得做進一步研究。
據長沙溝地區1:5萬水系沉積物測量成果顯示,Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb為高背景分布,Au、W、Sn、Mo、Bi為中高背景分布,Cr、Ni、Co為低背景分布,該區各元素異常呈帶狀、線狀分布,顯示與阿爾金南緣深大斷裂的強烈關聯性;該區異常元素多,高中低溫元素組合齊全,顯示該區地質活動時間跨度大,地質活動強度大,礦質來源廣。沿綜合異常區布設地化剖面11條,西部異常明顯,均在含礦層顯示異常。原生暈結果:Cu(105~2277)×10-6、Zn(346~3722)×10-6、Pb(485~1870×10)-6、Ag(1.10~5.58×10)-6、Au(12.8~62.6)×10-6。
天梯山鉛鋅礦主要位于新元古代青白口群岔溝泉組(Qbc)中,主要為一套中淺變質細碎屑巖系,見大量石英脈、碳酸巖以透鏡體形式發育。中淺變質細碎屑巖系多以基質形式產于蛇綠構造混雜巖帶內,總體變形較強,成層無序,局部地段變形較弱,成層有序。
從礦體的產狀、礦石組構、礦物組合、礦石組分等特征來看,天梯山鉛鋅礦床的形成經歷了多期多階段礦化作用,即熱水沉積-成巖成礦期、后期改造(再造)成礦期和表生期。熱水沉積-成巖成礦期是該礦床主要成礦期。后期改造(再造)成礦期可分為兩個階段:熱水改造階段和區域變質及構造變形作用階段。前者形成了硫化物脈和方解石、石英硫化物脈,脈幅細小且量少,表明改造作用不強。后者主要表現為礦體的塑性變形和礦石的重結晶作用,成礦物質未發生大規模的活化遷移。表生主要在地表或接近地表,在大氣、水、生物的作用下形成白鉛礦、菱鋅礦、鉛礬、褐鐵礦等次生礦物。
地表共發現鉛鋅礦化蝕變帶2條,編號分別為L3、L4,L3鉛鋅礦化蝕變帶圈出了鉛鋅礦體5層,編號L3-1~L3-5;L4鉛鋅礦化蝕變帶圈出了鋅礦體1條,編號L4-1。
L3鉛鋅礦化蝕變帶呈北東-南西向舒緩波狀形展布,長6.0km,寬200m~400m,鉛鋅礦化主要產于岔溝泉組第三段的深灰色變質細砂質粉砂巖、薄層狀(紋層狀)凝灰質細砂巖、砂板巖、變粉砂巖及透鏡狀灰巖中,并以夾薄層狀中基性火山巖為標志,主要見閃鋅礦化、方鉛礦化、黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化等。鉛品位在0.1%~0.85%,鋅品位在0.1%~1.63%,伴生銀含量2.0~8.4×10-6。L4鉛鋅礦化蝕變帶呈北東-南西向舒緩波狀形展布,長2.0km,寬50m~150m,主要見閃鋅礦化、方鉛礦化、黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化等。鉛品位在0.1%~0.64%,鋅品位在0.1%~2.88%,伴生銀含量1g/t~18.9g/t。礦體特征如下:L4-1鋅礦體:長690m,視厚度8m,呈脈狀產出,產狀350°∠60°。真厚度6.2m,鋅礦體品位在0.57%~2.88%,平均品位1.39%,伴生鉛含量0.01%~0.06%,銀含量3.1g/t~6.1g/t,含礦巖性為灰巖,圍巖為褐鐵礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化深灰色變質細砂質粉砂巖。
本類型礦床是世界上鉛、鋅的重要來源之一,它擁有國外鉛、鋅儲量的32%和20%。新疆目前已發現3處礦床(點),探明儲量占新疆鉛鋅總儲量的10%左右,是新疆主要鉛鋅礦床類型之一。研究區本類型礦床總的特點可與朝鮮檢德鉛鋅礦對比。主要特征為:
(1)產于板塊縫合帶過渡殼構造環境,與奧陶紀發育的陸緣裂陷盆地有關。
(2)成礦與海底熱水沉積作用有關,其分布受沉積洼地和同生斷裂的控制。
(3)上部礦體呈層狀、似層狀,下部礦體為細脈浸染狀礦化,礦化具有雙層結構。