甘肅西和青羊峽鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因

師 楊

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于南秦嶺印支陸隆帶之北緣。以禮縣－麻沿河斷裂為界，其北屬中秦嶺構(gòu)造帶，屬華北地塊南緣沉積建造，在泥盆紀(jì)時(shí)沉積了一套典型的磨拉石建造，為中上泥盆統(tǒng)舒家壩群。該斷裂帶之南，晚古生代以來(lái)一直與南秦嶺海相通，不論從沉積物組合還是生物特征都與南秦嶺一致，均屬于正常的揚(yáng)子型穩(wěn)定的淺海沉積建造；礦體賦存于泥盆系西漢水群紅嶺山組地層中，巖性為灰白色厚層塊狀生屑灰?guī)r、礁灰?guī)r內(nèi)[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)紅嶺山組（Dhl）和部分上泥盆統(tǒng)雙狼溝組（Dsl）的一套以碳酸鹽巖為主夾千枚巖、板巖地層。溝谷中見(jiàn)第四系沖洪積物。

（1）紅嶺山組分布于礦區(qū)中部，巖性為灰－深灰色中－厚層狀微晶生屑灰?guī)r、生物礁灰?guī)r夾少量泥灰?guī)r、板巖千枚巖，為礦區(qū)中主要含礦層位，含珊瑚、腕足類(lèi)層孔蟲(chóng)、苔蘚蟲(chóng)、海百合等。

（2）雙狼溝組：分布于礦區(qū)北，巖性為灰色薄中層變粉細(xì)砂巖、灰色板巖夾粉晶灰?guī)r，及千枚巖。

2.2 構(gòu)造

（1）褶皺：礦區(qū)褶皺十分發(fā)育，處于頁(yè)水河向斜與頁(yè)水河南野雞溝背斜之間的次級(jí)復(fù)式褶皺。次級(jí)褶皺軸呈北西西向，呈緊閉，部分呈倒轉(zhuǎn)褶皺。

（2）斷裂構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)斷層分布較少，分為兩組。一組為近東西向推覆斷層，傾向南，傾角55°～70°，另一組為北東向走滑斷裂，規(guī)模較小。前一組多為成礦前斷裂，不少礦體基本上沿?cái)嗔逊植迹笠唤M多為成礦后斷裂，對(duì)礦體有一定的破壞。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)以北10km有草關(guān)巖體及候家村巖體，二者均呈小巖株?duì)睿娣e共約15.5km2。兩巖體巖性均由暗色閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖組成。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅在其東北部有基性巖脈及酸性巖脈。

2.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)巖性主要為千枚巖、板巖、變泥質(zhì)粉砂巖、變粉－細(xì)晶灰?guī)r等。巖石雖經(jīng)變質(zhì)改造，出現(xiàn)變余砂狀結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)，但巖石的原始結(jié)構(gòu)構(gòu)造和層理仍保存良好。根據(jù)變質(zhì)礦物具定向排列，且與區(qū)域構(gòu)造線一致，故定為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)。其變質(zhì)相應(yīng)屬低綠片巖相絹云綠泥石級(jí)。變質(zhì)時(shí)代為海西構(gòu)造－變質(zhì)期。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

（1）礦床特征：礦區(qū)所有礦體均賦存于中泥盆統(tǒng)西漢水群紅嶺山組中，與地層產(chǎn)狀基本一致，當(dāng)?shù)貙影l(fā)生褶曲、斷裂時(shí)，礦體也隨之褶曲、斷裂，表明礦體與地層有密切關(guān)系；礦體均賦存于灰?guī)r或灰?guī)r與千枚巖的虛脫部位之中，當(dāng)灰?guī)r相變?yōu)楸踊規(guī)r、鈣質(zhì)千枚巖時(shí)，礦體隨之尖滅，表明礦體與巖性關(guān)系密切；賦存礦體的圍巖，在近礦時(shí)，往往含炭質(zhì)高，且多賦存于生物灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r之中，表明成礦與有機(jī)質(zhì)和生物作用關(guān)系密切；礦體賦存縱向位置西高東低，形成向東側(cè)伏的趨勢(shì)，即是向吳家山隆起部位側(cè)伏，且越向東，礦體較為穩(wěn)定，變化較小，而向西則多呈薄層零星分枝狀態(tài)產(chǎn)出，表明礦體的形成與吳家山隆起存在一定的關(guān)系；青羊峽鉛鋅礦床礦體總體走向近東西向，向北陡傾，區(qū)內(nèi)共圈定礦體28 條，其中鉛鋅礦體27 條，鉛鋅銀礦體1 條。

（2）主礦體特征：1號(hào)礦體：分布在礦區(qū)西段紅嶺山組第五巖段之中，該礦體有較多的分叉，呈向斜形態(tài)出現(xiàn)，產(chǎn)狀：北翼傾向向南，傾角70°～75°；南翼傾向向北，傾角65°～75°。控制長(zhǎng)度470m，平均厚度8.07m，平均品位Pb2.08%，Zn4.57%，頂板：生屑灰?guī)r、礁灰?guī)r，界線不清，呈過(guò)渡漸變關(guān)系；底板巖性為硅化粉砂質(zhì)板巖、千枚巖。礦石類(lèi)型為鉛鋅銀硫化物硅化灰?guī)r。

4 號(hào)礦體：分布在礦區(qū)東段紅嶺山組第五巖段之中，控制長(zhǎng)度650m，斜深190m，平均厚度3.42m，平均品位Pb1.09%，Zn3.19%，產(chǎn)狀356°～50°∠61°～85°，頂板：生屑灰?guī)r、礁灰?guī)r，界線不清，呈過(guò)渡漸變關(guān)系；底板巖性為硅化粉砂質(zhì)板巖、千枚巖。礦石類(lèi)型為鉛鋅銀硫化物硅化灰?guī)r。

12 號(hào)礦體：分布在礦區(qū)東段紅嶺山組地層中，礦體長(zhǎng)785m，斜深330m，平均厚度3.04m，平均品位Pb1.40%，Zn3.55%，產(chǎn)狀358°～10°∠64°～77°，頂板巖性為生屑灰?guī)r、礁灰?guī)r，界線不清，呈過(guò)渡漸變關(guān)系；底板巖性為硅化粉砂質(zhì)板巖、千枚巖。礦石類(lèi)型為鉛鋅銀硫化物硅化灰?guī)r。

3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石成分。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，次為黃鐵礦，偶見(jiàn)黃銅礦、磁黃鐵礦。次生礦物有褐鐵礦、菱鋅礦、白鋅礦、鉛釩等。脈石礦物主要為石英、方解石，次為鐵方解石、鐵白云石、綠泥石、絹云母及炭泥硅質(zhì)物等[1]。

（2）礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。礦石主要為團(tuán)塊狀、浸染狀、斑點(diǎn)狀、細(xì)脈狀、層紋狀、條帶狀構(gòu)造；半自形－它形粒狀結(jié)構(gòu)。

（3）礦石類(lèi)型。礦石自然類(lèi)型可分為鉛鋅銀硫化礦石和鉛鋅氧化礦石。

（4）礦體圍巖與夾石。礦體圍巖：礦體均賦存于厚層－薄中層灰?guī)r中，礦體上、下盤(pán)圍巖多為灰?guī)r。礦體與圍巖間為漸變接觸關(guān)系，無(wú)明顯界限。

夾石：巖性均為灰?guī)r，按形態(tài)劃分為層狀、透鏡狀等夾石。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

青羊峽鉛鋅礦床位于西成鉛鋅礦田的西段，該礦床具有明顯的沉積特征和再造特征，其成因類(lèi)型應(yīng)為噴流沉積型鉛鋅礦。

在前寒武紀(jì)結(jié)晶基底形成演化的基礎(chǔ)上，加里東期Rodinia大陸受伸展擴(kuò)張應(yīng)力作用，沿?fù)P子陸塊北緣發(fā)生裂解、擴(kuò)張，寒武紀(jì)末－奧陶紀(jì)早期的裂解逐漸加強(qiáng)，早古生代裂谷形成。沉積了奧陶系－志留系由淺海相碎屑巖到深水相的鈣泥質(zhì)巖、炭泥質(zhì)巖石、硅質(zhì)巖、深水碳酸鹽巖等地層。

華力西期秦嶺陸塊再次伸展－擴(kuò)張，造就了晚古生代秦嶺海槽的發(fā)育。繼承性的裂陷海槽開(kāi)始發(fā)展，在熱驅(qū)動(dòng)力的持續(xù)作用下海水下滲對(duì)流循環(huán)將前泥盆紀(jì)基底含礦物質(zhì)沿同生斷裂帶入盆地洼地，形成初始富集含礦層，并沉積了中秦嶺的泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)地層。

印支造山期使秦嶺海盆南北向急劇收縮，揚(yáng)子陸塊與華北陸塊碰撞，夾于兩板塊之間的秦嶺海槽受擠壓收縮，形成秦嶺造山帶，此巨大構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)主要表現(xiàn)為華北陸塊向南仰沖，揚(yáng)子陸塊向北俯沖碰撞，同時(shí)伴隨大量中酸性巖漿侵入為西秦嶺地區(qū)多金屬礦提供了優(yōu)越的構(gòu)造環(huán)境和物源條件。

總之，自晉寧運(yùn)動(dòng)形成統(tǒng)一的中國(guó)板塊以來(lái)，于早古生代初開(kāi)始解體，經(jīng)歷了多期次、多世代、多旋迥不同層次是“開(kāi)”“合”構(gòu)造演化，形成－富集、定形－定位→改造。鉛鋅礦床的改造作用是原地的成礦物質(zhì)經(jīng)過(guò)遷移，經(jīng)歷熱液疊加，在構(gòu)造虛脫部位沉淀富集成礦，形成噴流沉積改造型鉛鋅礦。

（1）沉積特征。①本礦床遠(yuǎn)離火成巖體，在成礦上與火成巖無(wú)明顯的親緣關(guān)系。②礦體均賦存在中泥盆統(tǒng)紅嶺山組地層中的灰?guī)r中，具有一定的層位。③根據(jù)礦石硫同位素測(cè)定結(jié)果可以認(rèn)為硫源來(lái)自沉積硫酸鹽，而且硫源較均一。④礦區(qū)含礦層Pb、Zn 等元素背景值較高，說(shuō)明含礦層中Pb、Zn 元素的沉積濃度較高。⑤主礦體呈似層狀，且具多層性。礦石中具有生物碎屑存在，礦石條帶狀，層紋狀構(gòu)造顯示了原生沉積特征。

（2）再造特征。①本礦區(qū)礦體產(chǎn)出除受背斜構(gòu)造鞍部及層間虛脫空間控制外，其一部分礦體、礦化體的展布以及賦存部位，均受一組走向北西西的逆斷層控制。②在鉛鋅礦石中，方鉛礦，閃鋅礦均有粗粒和細(xì)粒相伴出現(xiàn)。細(xì)粒是早期沉積的，而粗粒呈脈狀。團(tuán)塊狀是后期再造而成的。③礦體中，鉛鋅礦脈，黃鐵礦脈、石英方解石脈等比較發(fā)育。這些細(xì)脈的存在表明曾有過(guò)熱液活動(dòng)。④礦體硅化作用強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，表明成礦作用的多期性。

4.2 找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志主要有：①紅嶺山組第一巖性層灰?guī)r構(gòu)成的背斜構(gòu)造部位，背斜核部是找礦的有利地段。②紅嶺山組第五巖性層灰?guī)r層中逆斷層發(fā)育地段及含炭質(zhì)高、生物發(fā)育地段。③地表巖石硅化強(qiáng)烈，石英巖發(fā)育地段。④鐵帽和古代開(kāi)采老硐是直接的找礦標(biāo)志和找礦線索。

根據(jù)該礦區(qū)成礦規(guī)律，礦體在深部開(kāi)采時(shí)仍會(huì)有新的盲礦體出現(xiàn)，尤其是灰?guī)r與千枚巖接觸部位，發(fā)現(xiàn)新礦體的可能性極大。