新疆阿爾金達坂西鉛鋅礦地質特征及成礦作用分析

賈 健, 陳 曄

（新疆維吾爾自治區地質調查院, 新疆烏魯木齊 830000）

1 概述

新疆若羌縣達坂西鉛鋅礦位于阿爾金北緣紅柳溝—拉配泉構造混雜巖帶東段喀臘大灣鉛鋅礦集區南部。阿爾金紅柳溝—拉配泉構造混雜巖帶位于青藏高原西北緣, 北接塔里木地塊南緣, 南與柴達木盆地毗鄰；由北向南可依次劃分為三個構造單元[1-2]：阿北變質地體、紅柳溝—拉配泉構造混雜巖帶和中阿爾金地塊。

礦區整體處于喀臘大灣復式向斜南翼近軸部, 總體為向北傾的單斜構造, 局部南傾。區內斷裂構造比較發育, 以近EW向和近NW向為主。區內巖漿巖較發育, 存在多期次、多旋回特點, 形成時代主要為早古生代[2], 此外還分布有大量的輝綠巖脈和石英脈（圖1）。

圖1 研究區地質略圖

礦集區內出露地層為中新太古界米蘭巖群, 薊縣系金雁山組, 寒武—奧陶系拉配泉群, 石炭系上統因格布拉克組以及新生代地層, 其中寒武—奧陶系拉配泉群發育淺變質海相火山—沉積建造, 在礦區中部廣泛出露, 是區內鐵銅鉛鋅主要賦礦層位, 劃分為三段, 一段（∈OL1）正常沉積巖（碳酸巖）、玄武巖以及少量粗安巖為主, 二段（∈OL2）主要以玄武巖、火山碎屑巖、正常沉積巖（碳酸巖）及少量流紋巖等為主；三段（∈OL3）以流紋巖、凝灰巖、硅質巖、碎屑巖及碳酸巖等為主。

2 礦床地質特征

研究區出露地層主要為寒武—奧陶紀拉配泉群二段和三段, 巖性為綠泥石片巖、綠泥石英片巖、絹云綠泥石英片巖、二云母石英片巖、白云母石英片巖、石英片巖、透閃石片巖、絹云母片巖、絹云石英片巖等。依據巖石類型及組合特點將拉配泉群三段進一步劃分出四個亞段, 其中鉛鋅礦主要賦存于第三、四亞段, 鉛鋅礦含礦建造為一套火山沉積建造, 主要為綠泥石片巖、綠泥石英片巖、絹云綠泥石英片巖、二云母石英片巖、白云母石英片巖等, 原巖恢復主要為中酸性火山巖、凝灰巖以及正常沉積碎屑巖。

本文確定了達坂西賦礦位置為中酸性火山—沉積的界面, 偏正常沉積一側：如7號硐底板含磁鐵礦綠泥片巖（玄武巖）, 頂板是凝灰巖或含泥質硅質巖；3-3硐底板大理巖, 頂板硅質巖或鈣質粉砂巖, 達坂斜坡巷底板為硅質巖, 頂板為硅泥質巖；甚至東鄰的喀臘達坂2號硐子底板為硅泥質巖, 頂板為硅質巖。成礦就位在酸性火山巖與沉積巖巖性界面, 且表現為從西向東含礦層逐漸遠離火山巖的趨勢。

礦區斷裂構造較為發育, 構造線方向以NWNNW向為主, 整體與區域上構造線方向基本一致, 礦區地層褶曲構造發育, 位于南北礦帶中間見有同斜緊閉褶曲構造, 且地層與南北礦帶礦化蝕變分帶均具有對稱特征, 結合47、31等多條勘探線剖面, 發現礦體在深部也具有向形構造特征, 達坂西主礦帶呈向斜（向形）構造, 位于喀臘大灣復向斜南翼的位置。礦區地表出露少量花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖、輝長巖和輝綠巖脈, 蝕變較弱。

另外, 含礦建造普遍發生了區域變質作用, 礦石發生重結晶, 粒度變大, 自形程度提高, 脆性礦物碎裂, 塑性礦物呈小透鏡體排列, 巖石中綠泥石、云母發生揉皺, 呈透鏡體以及礦體和圍巖發生同步褶皺, 原層狀礦體由近水平變成北東傾向, 而且中酸性火山凝灰巖發生糜棱巖化, 說明在成礦后期發生的區域變質和動力變質作用具有一定的富集作用。

3 含礦巖系巖石地球化學特征

達坂西鉛鋅礦區含礦巖系由賦礦圍巖（絹云）石英片巖（原巖為變質流紋巖、蝕變流紋質凝灰巖、硅質巖）、底板的含磁鐵礦綠泥石英片巖（原巖為變玄武巖）、頂板片理化硅質巖和透閃石化大理巖等組成（圖2）；經歷了糜棱巖化—變質重結晶等多期蝕變或變質, 底板玄武巖就經歷了青磐巖化—區域變質—接觸變質—鈉長石化等多期作用的疊加。與成礦關系密切的酸性火山巖, 從東到西（喀臘達坂—達坂西—大灣西—窮塔格）均有出露, 但呈遞減趨勢, 在喀臘達坂的酸性火山巖較好辨認, 往西逐漸難以識別, 由火山巖向沉積巖過渡；本文重點研究達坂西礦區的難以辨認及恢復原巖的酸性火山—沉積組合中的變質流紋巖。達坂西含礦巖系巖石地球化學分析結果見表1。

表1 達坂西含礦巖系巖石地球化學分析結果表

圖2 達坂西鉛鋅礦區典型剖面及采樣位置圖

續表1達坂西含礦巖系巖石地球化學分析結果表

4 礦床成因分析

喀臘達坂西頂板酸性火山巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為484.8Ma±3.4Ma, 代表了礦床的形成時代為早古生代早奧陶世, 與喀臘達坂含礦火山巖的（482～485）Ma年齡一致, 但與喀臘達坂鉛鋅礦在巖漿噴發的晚期, 逐漸形成富含鉛鋅成礦物質的殘余巖漿, 噴出地表形成火山巖型鉛鋅礦床不同[3], 成礦作用發生于酸性火山巖噴發過程中的水巖反應形成的正常沉積巖一側；從含礦巖系的巖石地球化學特征和酸性火山巖的形成時代入手, 約束鉛鋅礦的形成與酸性火山巖有著密切的空間與成因聯系。

來自硫化物LA-ICPMS微量元素證據：①閃鋅礦以相對富Fe、Mn和Cd, 貧In、Sn、Ga、Cr、Ge和Co為特征, Cu和Pb變化范圍大, 其Fe、Mn、Cd、In、Ga和Cr是以類質同象的形式存在, 而Cu和Pb既以顯微包體又以類質同象形式存在。方鉛礦以相對富Bi、Sb、Ag和Tl, 貧Cd、Cu、Sn和Te為特征, 其中前者賦存狀態為類質同象。②通過定性判斷（如閃鋅礦的顏色、微量元素含量及比值）和定量計算（基于閃鋅礦—方鉛礦共生礦物對獲得的溫度范圍為277℃～321℃, 平均值為290℃）, 顯示礦床硫化物是中等溫度條件下形成的。礦床硫化物微量元素分布特征與VMS型礦床類似, 結合礦床地質特征, 認為該礦床成礦主要發生在中酸性火山噴發間歇期, 符合酸性火山巖、鉛鋅礦空間分布和成礦作用規律, 但不排除可能受后期熱液的影響。

以上證據證明喀臘達坂西鉛鋅礦受到了火山—沉積雙重控礦作用, 且礦床成因應歸于酸性火山巖作用—噴流沉積成因, 對以后深部找礦有一定的指導意義。