甘肅省西和縣元灘子金鉛鋅礦地質特征及找礦標志

尹曉軍

（甘肅省有色金屬地質勘查局天水礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

1 區域地質背景

元灘子金鉛鋅礦分布在西成鉛鋅礦田西部，地處西秦嶺海西褶皺系的東段。主體隸屬于秦嶺構造帶之加里東～印支斷褶帶。其中西成礦田屬秦嶺多金屬成礦帶的向西延伸部位。

本區出露地層有上古生界泥盆系，以及中生界三疊系、新生界第三系、第四系。

區域構造位于人土山～江洛斷裂與董河～黃渚關斷裂之間的菱形斷塊內，大面積出露泥盆系地層，由于受到華力西、印支以及燕山期構造的影響，產生了規模不等的褶皺和斷裂。

區域內發育的巖漿巖主要為小型中酸性巖體，分別為草關花崗閃長巖體（γδ51），呈橢圓形小巖株產出，長約6km，寬2.5km，出露面積15km2。

西成礦田西部地區礦產主要有鉛鋅﹑金﹑銅等，已發現礦床（點）20余處，其中以鉛﹑鋅﹑金最具工業意義。由于控礦構造復雜，礦體的含礦層位廣泛分布在該區，賦礦巖性具有多樣性，依據礦體特征及其化探綜合異常特征，區域內的成礦帶由南向北可分為上巷～三華咀金成礦帶﹑元灘子～三洋壩～尖崖溝金成礦帶﹑四兒溝門～小東溝、安家岔金成礦帶﹑草關～畫眉山金成礦帶。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區內出露的地層有泥盆系中統西漢水組（D2x2）、泥盆統洞山組（D3ds1-1）和第四系（Q），泥盆系中統西漢水組（D2x2）可分為兩層。

（1）泥盆系中統西漢水組（D2x2-2）：出露巖性為薄-中厚層粉晶灰巖、泥晶灰巖夾生物碎屑灰巖，產狀為180° ～200°∠30°～45°。

（2）泥盆系中統西漢水組（D2x2-3）：出露巖性為黃綠色絹云母千枚巖、綠泥石絹云母板巖夾扁豆狀薄層灰巖，產狀180°～200°∠50°～60°，部分巖層傾向為320°～340°，傾角為40°～57°。

（3）泥盆統洞山組（D3ds1-1）：出露巖性為棕褐色、灰棕色變質石英砂巖、粉砂質絹云母板巖和粉砂質絹云母千枚巖，夾少量薄層灰巖，產狀為210°～230°∠25°～30°。

相鄰巖層之間為整合接觸關系，其中D2x2-2層內部可見少量的斷層接觸。

（4）第四系（Q）：主要以黃土、坡積物、殘坡積物及河床沖積物出現。厚度在0m～18m之間。

2.2 構造

礦區內構造褶皺構造不發育，主要以斷裂構造為主。

2.2.1 褶皺構造

區內總體構造為元灘子復式倒轉背斜，是廣金壩復式背斜西翼次級構造，總體走向為近東西向，兩翼地層呈南緩北陡之勢[1]。核部地層主要為D2x2-2薄～中厚層粉晶灰巖，兩翼地層為D2x2-3層粉砂質絹云母綠泥石千枚巖、綠泥石千枚巖夾薄層灰巖扁豆體，而D3d1-1層棕褐色、灰棕色石英細砂巖、細粒石英砂巖夾含粉砂質絹云母板巖，構成次級向斜的核部。

2.2.2 斷裂構造

區內斷裂較為發育，主要為近南北向的次級斷裂，有F1、F2、F3斷裂，這組斷裂與礦化關系不明顯。

F1斷裂：斷層總長度大于800m，其中區內出露長約120m。斷裂走向為10°，傾角82°，斷裂帶寬2.5m～8.0m，帶內具有硅化，褐鐵礦化，在勘查區內錯斷地層D2x2-3。

F2斷裂：為一壓扭性斷層，走向為北北西向，傾角48°左右，斷裂帶寬2.0m～5.0m，勘查區內出露長度約400m，帶內具有硅化，褐鐵礦化，鉛鋅礦化，錯斷地層D2x2-2層、D2x2-3層。

F3斷裂：為次級平推張性斷層，走向340°左右，傾角70°～85°，勘查區內出露長度約600m，帶內具有硅化，褐鐵礦化，鉛鋅礦化，孔雀石化，錯斷地層D2x2-2、D2x2-3層及D3ds1-1層。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖不發育，礦區外以北8公里處是草關花崗閃長巖體；礦區內也未見有其它巖脈出露，金、銅、鉛鋅礦化與巖漿巖關系不明顯。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

該區礦體規模較小，變化大，礦體一般長100m～400m，厚度一般為1m～3.0m，最厚達6.77m。

北部2-1號鋅礦體，深部已控制300m，最大延深400m，規模較大，傾向南傾，傾角45°左右。礦體平均真厚度4.62m，平均水平厚度6.77m，Zn品位最高17.31%，平均品位3.22%，共生銅品位最高2.73%，平均品位0.43%。

南部2-2號鋅礦體，規模較小，最大延深100m，傾向南傾，傾角46°左右，地表未出露。礦體平均真厚度3.18m，平均水平厚度4.50m，Zn品位最高5.00%，平均品位1.97%。

礦體的形態以似層狀為主，次為透鏡狀、脈狀、鞍狀。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的礦物組分

礦石中的金屬礦物主要為閃鋅礦，其次是黃銅礦、黃鐵礦和褐鐵礦等；非金屬礦物主要是石英，其次是方解石、白云石和白（絹）云母。

3.2.2 礦石的結構構造

（1）礦石結構：

不規則狀結構：部分閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等形成不規則狀結構。

粒狀結構：部分閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等呈粒狀結構。

包含結構：閃鋅礦包裹黃銅礦、黃鐵礦等均形成此結構。

交代結構：斑銅礦、輝銅礦-銅藍依次交代黃銅礦，赤銅礦、孔雀石依次交代自然銅形成交代結構。

（2）礦石構造：

浸染狀構造：黃銅礦和閃鋅礦等呈浸染分布在非金屬礦物中，形成浸染狀構造，這種構造在本區礦石中較為普遍，

星點狀構造：部分黃銅礦、閃鋅礦和自然銅等分布在礦石中，形成星點狀構造。

星散狀構造：部分金屬礦物以星散狀分布在礦石中，形成星散狀構造。

3.2.3 礦石類型

（1）礦石自然類型：

依據鉛鋅礦石工業類型劃分資料：鉛、鋅的氧化率<10%為原生礦（硫化礦石），氧化率10%～30%為混合礦石，氧化率>30%為氧化礦石。該礦區鋅、銅的氧化率分別為11.18%、15.06%，因此該礦石為混合礦石。

（2）礦石的工業類型：

根據含礦巖性特征、礦石礦物組成、礦物嵌布特征及結構構造等，認為該礦石類型為石英巖型、石英方解石脈銅鋅多金屬礦。

3.3 圍巖蝕變

2號礦體南翼上盤為千枚巖或薄層灰巖，下盤為中厚層灰巖。北翼上盤為中-厚層灰巖，下盤為薄層灰巖、中-厚層灰巖、絹云母千枚巖。其它的小礦（化）體上下盤為中-厚層灰巖。

各礦體的硅質巖型硫化礦石與圍巖界線明顯，灰巖型硫化礦石與圍巖界線比較明顯，呈漸變關系。而氧化礦石與圍巖界線不明顯，呈漸變關系。

礦體內夾石的巖性均為礦化灰巖或中厚層灰巖。

4 礦床成因

根據該礦床的地質特征和地球化學特征表明，該礦床形成過程經過了沉積成巖以及鹵水熱液兩個階段的改造。礦床成礦機理大概包括了以下過程：在中泥盆系時期，通過半封閉淺海盆地中的臺地和生物灘沉積的古陸剝蝕區帶來的鉛、鋅以及下部基地構造形成的鹵水熱液循環來源的鉛、鋅，經過長期的沉積成巖，在區域變質過程中受到了海西、印支區塊的南北向擠壓，地層形成了皺褶變形，在背斜核部形成了一定的虛脫剝離空間，造成背斜倒轉翼產生了逆向斷裂構造，背斜軸部形成縱向斷裂構造，從而為礦體發育構成了良好的儲集空間。并在構造運動的過程中，深部伴隨有鹵水熱液的對流，在濃度梯度以及壓力梯度的驅動下，熱液沿著斷裂構造向上開始搬運，就近萃取和聚集各類金屬元素，在熱液搬運到構造裂隙和背斜核部形成的虛脫剝離空間時，由于物理化學條件反生變化，金屬元素鉛、鋅形成無根鉛鋅礦層，并以硫化物的形式進行了沉淀。由于背斜上部巖層為絹云母千枚巖，形成了不透水的隔擋層，阻止了熱液的向外逸出，從而形成富厚礦體。

5 找礦標志

（1）中泥盆統西漢水組發育的地段。

（2）西漢水組第二層構造的緊閉向、背斜構造的有利部位。

（3）西漢水組第二層的碎屑巖與碳酸鹽巖的巖相過渡帶，沉積相屬潮間洼地相與潮下臺地相、生物灘相的巖相過渡帶。

（4）與地層走向展布一致的化探次生暈異常區域。