甘肅省金塔縣西鉛爐子鉛鋅礦地質特征及找礦標志

胡富榮

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 區域地質背景

本區位于阿拉善太隆西端中朝準臺地一側，內有中朝準臺地、大興安嶺褶皺系等多個大型構造體系。天山褶皺系、塔里木臺地、祁連褶皺系交匯。由于各種構造系統的相互作用，該區結構復雜，巖漿活動頻繁，熱液活動和圍巖強烈，為該區多金屬成礦提供了有利的地質環境。

1.1 地層

區域地層主要為奧陶—志留系（O-S），其次為二疊系下統（P1）、侏羅系（J）以及第四系(Q)地層。

1.1.1 奧陶－志留系(O-S)

地層為北西向展布，地層總體傾向北東，傾角70°～80°，局部地層倒轉，依地層層序、巖石組合特征分為四個性質，分述如下：

第一巖組(O-S)1。

主要為石英巖、黑云母石英片巖、變質砂巖、板巖、千枚巖及大理巖組成，厚度＞3169m。

第二巖組(O-S)2。

以絹云母千枚巖及千枚狀粉砂巖為主，下部夾有酸性火山巖及凝灰巖，火山巖都相變為條紋狀黑云二長混合巖及黑云斜長混合巖。厚度3971m。

第三巖組(O-S)3。

上部為千枚狀粉砂巖及千枚巖夾變質細砂巖；下部為變質細砂巖，偶夾千枚狀粉砂巖。厚度3115m，西鉛爐子賦存于該巖組。

第四巖組(O-S)4。

變質細砂巖與千枚巖或千枚狀粉砂巖互層，局部夾大理巖或結晶灰巖透鏡體，厚度＞1279m。

1.1.2 石炭系（C）

區域上零星分布于東北角，巖性為：上部中細粒砂巖夾混合板巖，中部英安質凝灰巖、凝灰質粉砂巖，下部為砂巖、含砂礫巖。厚度2174m。與(O-S)為不整合接觸。

1.1.3 二疊系下統（P1）

P11：中上為中酸性、酸性火山巖，火山碎屑巖及變質砂巖、板巖；下部為變質砂巖及礫巖。厚581m～308m。該層主產有螢石礦。富含各類化石。

P12：中酸性火山巖及火山碎屑巖，夾變質砂巖，砂質板巖及透鏡狀結晶灰巖。厚405m。富含各類化石。

P13：以變質砂巖及砂巖為主，夾中酸性火山巖、板巖及結晶灰巖。厚度大于460m，富含各類化石。

二疊系與下伏地層為平行不整合及角度不整合接觸。

1.1.4 侏羅系（J）

中下統龍鳳山群（J1-2ln）：上部為粘土質砂巖、砂礫巖夾紫紅色粘土巖；中部為細砂巖、頁巖、炭質頁巖夾煤層（在工作區西北方向約15公里處有西山煤礦）。厚179m。

上統赤金堡群（J3ch）：巖性有砂礫巖、礫巖、砂巖、泥巖、泥灰巖、炭質頁巖等。厚316m～536m。

上述二群為角度不整合接觸。龍鳳山群地層傾角達45°，赤金堡群地層傾角10°～15°，侏羅系與下伏地層為不整合接觸。

1.2 構造

區內地層-構造-巖體總體北西向展布。由于各構造體系的長期相互作用，致使區內褶皺、斷裂構造發育。

1.2.1 褶皺構造

倒轉褶皺近發育于(O-S)2和(O-S)3中，而背斜、向斜構造亦主要發育于奧陶-志留系地層。時代較新的地層一般為單斜巖層，傾角平緩，甚至呈水平狀態。

1.2.2 斷裂構造

以北西（北北西）向斷裂為主，近東西、近南北向斷裂次之，前者大于20km，寬數千米，其產物為碎裂巖、構造角礫巖及斷層泥等。這組方向的斷裂基本上控制了地層的展布方向，斷裂性質有正斷層、逆斷層及平移斷層。

近南北向、北東向斷裂規模小，一般幾-十幾公里長，寬幾-十幾米，構造產物同上所述。這組方向的斷裂往往切錯北西向斷裂，區域金屬礦產一般受北西向斷裂構造控制。

1.3 巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，有加里東時期石英閃長巖（δO3）、海西中期輝長巖（γ42a）、海西中期石英閃長巖（δO42b）、海西中期花崗閃長巖（γδ42b）、海西中期閃長巖（δ42b）、海西中期花崗巖（γ42c）、海西晚期輝長巖（ν43a）、海西晚期閃長巖（δ42b）及花崗巖（γ43c）等。其中海西中期花崗閃長巖（γδ42b）為沙棗園子巖體，為北西—南北向分布。為不完整的橢圓狀巖基，長約440km，寬約10km～16km。巖性變化較大，以淺紅色花崗巖為主，并有斜長花崗巖及淺紅色花崗巖。該巖體侵入于奧陶—志留系地層，巖體中有較多的撲虜體及殘留位置，西鉛爐子鉛鋅礦賦存于該巖體，此外接觸帶2km左右的奧陶—志留系地層。

區內脈巖亦較發育，有石英脈、閃長玢巖脈、花崗巖脈、偉晶巖脈、煌斑巖脈等，其中石英脈、閃長玢巖脈與鉛鋅礦關系密切。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地層

西鉛爐子鉛鋅礦出露地層主要為奧陶—志留系第三、四巖組，奧陶志留系第三巖組（O-S）3，分布廣泛，上部為千枚狀粉砂巖及千枚狀夾變質細砂巖；下部為細砂巖偶夾千枚狀粉砂巖。奧陶志留系第四巖組（O-S）4，分布于測區東北部，為一整套變質細砂巖與千枚巖或千枚巖成互層的中—細粒碎屑沉積。其次為第四系，主要為砂、礫等沉積物，巖層總體呈北西向（190°～210°）展布。

2.2 礦區構造

礦區構造明顯受區域構造控制，構造線總體呈北西走向，在區域構造長期活動過程中，派生了一些NNE、NE及NNW向的次級構造，組成本區基本構造格架。

2.2.1 褶皺構造

區內褶皺構造不甚發育，由地表和深部工程揭露情況看，地層主要傾向西南，傾角70°～80°左右，局部層內小褶曲較發育。

2.2.2 斷裂構造

本區一系列變質基底巖經歷了多個構造變形和巖漿侵入階段，并在長城紀以來，尤其是加里東期、瓦里奧紀及后期經歷了塑性、塑性-脆性重構和脆性重構的影響。粘性剪切帶和隱性裂縫，區域上近東西向延伸黃尖丘—西鉛爐子—穿山訓大型韌性剪切帶和其間及兩側的斷裂構造帶。該塑性剪切區是由中等結構水平的韌性剪切、精細結構水平的韌性剪切疊加、表面結構水平的脆塑性剪切幾個階段疊加形成的，具有韌性的特點。

2.2.3 礦區巖漿巖及脈巖

區域上侵入巖發育，巖漿侵入活動主要發生在加里東晚期及華力西中晚期，巖體多呈東西向長條狀、帶狀被動就位，侵入巖的種類很多，從中酸性到酸性，按形成順序依次為石英閃長巖、石英二長巖、鉀長石花崗巖、閃長巖閃長巖、肉紅二長巖、黑云母二長花崗巖。與礦區關系密切的有海西中期沙棗園子花崗石英閃長巖和海西中期閃長巖（δ42B）。

脈巖較發育，主要有閃長玢巖脈、花崗脈及石英脈。脈體規模小，主要是石英脈中鉛鋅含量高。

2.3 礦體特征

西鉛爐子鉛鋅礦三號、六號礦帶共圈定礦體7個主要有F3和F6斷裂控制，礦體產狀與斷裂構造產狀一致。礦體規模小，厚度薄，長150m～3250m。真厚度最小0.47m，最大4.77m，多數為1m左右。平均1.32m。控制40m～70m。礦體品位多在2%～5%之間，鉛平均品位4.68%，鉛平均品位3.07%，Pb+Zn平均品位3.77%。礦體呈似層狀、薄膜狀及透鏡狀。

①號鉛礦體為主礦體，位于12～0號勘探線間，呈似層狀，產狀205°～213°∠75°～87°，賦存于F3斷裂中。由BT-4A剝 土 和XJ-1-CM-1、XJ-1-YM-1-CM-1、XJ-1-YM-2-CM-3穿脈坑道及ZK0-1鉆孔五個工程控制。地表為單工程見礦，穿脈坑道實際控制礦體長54 m。礦體平均真厚度2.55m，平均品位5.78%，品位和厚度變化系數分別為63%和62%。圈定332+333資源量3555噸，其中332資源量310噸。該礦體資源量占本礦床資源量的49.62%。

②號鋅礦體位于4～11號勘探線間，呈似層狀或薄脈狀，產狀198°～215°∠72°～82°，受F6斷裂控制。由BT-21、BT-23、BT-27剝土工程和XJ-2-CM-1、XJ-2-YM-1-CM-3穿脈坑道五個工程控制，控制長度65m。礦體平均真實厚度1.15m，平均品位1.44%，品位和厚度變化系數分別為27%和35%,圈定332+333資源量268噸,其中332資源量120噸。

2.3.1 礦（化）帶特征

區內斷裂構造較發育，以西北走向的斷裂為主，其規模各異，主要以各自擠壓的層間帶形式形成。有10條西北向斷層，總體呈向東撒開，向西收斂之展布特征，可分為北、中、南三帶。現分述如下：

F1：斷續出露長約500m，寬0.30m～2m，產狀210°～240°∠68°～80°。與巖層（片理）產狀近于一致，構造產物有碎裂巖、碎裂片巖、局部發育構造角礫巖、擠壓片理等。其內充填有石英脈、脈寬0.10m～1.00m左右，長幾米-十幾米，石英脈多呈扁豆體狀、條帶狀等。F1具多期活動特點，早期以壓性為主形成擠壓片理化帶；中期顯張扭性。使巖石進一步成碎裂巖、角礫巖及碎裂片巖夾巖塊。伴隨含硫化物石英脈、方解石英脈、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、絹云母化及褪色等熱液脈體活動和圍巖蝕變，為多金屬礦化為主要成礦階段；晚期顯扭性。結構石較光滑平直，形成具有一定規律排列的眼球狀、扁豆體狀、構造透鏡體和灰色斷層泥，為礦后構造。該斷裂地表有0.5～1.14×10-6的金礦化,但經ZK-1號鉆孔揭露,深部相應部位未見斷裂跡象，無礦化顯示。

F9和F10出露于F1的西端，長300m～500m，寬0.30m～2m,產狀200°～230°∠70°～82°左右,其他特征同F1,無礦化顯示。

F15：出露于戈壁灘呈丘狀，斷續長500m左右，寬0.50m～2.50m,產狀200°～230°∠70°～82°，與巖層產狀一致。基本特征同F1，其中充填的石英脈最寬者可達2m，一般為0.2m，長1～30余米。石英脈破碎成角礫，由鈣質、鐵質、硅質膠結。經ZK247-1號鉆孔揭露，深部相應部位見到斷裂構造，但無礦化顯示。

F2：斷續出露長在于800m寬，1m～3m，產狀190°～210°∠65°～81°，構造產物有碎裂巖、碎裂片巖夾巖塊，其他特征同F1。有煌斑巖脈充填，煌斑巖脈中可見石英細脈穿插。經揀塊樣分析，無礦化顯示。

2.3.2 礦化巖石特征

鉛鋅礦化主要賦存于奧陶-志留系第三巖組中，礦化原巖主要為黑云母石英片巖，礦化巖石為礦化原巖經多期構造作用形成的碎裂黑云母石英片巖、碎裂巖和角礫巖。礦化巖石中多有黃鐵礦、黃銅礦。

在地表由于氧化作用，礦化巖石中的黃鐵礦已經氧化為褐鐵礦，甚至有鐵礦產出。礦化巖石破碎程度越高，熱液脈體越發育礦化也就越好。

2.3.3 熱液脈體活動-圍巖蝕變

礦床內熱液脈體發育，主要表現為各種石英脈及金屬硫化物脈。它們常集中分布在構造帶中。與熱液脈體相伴隨的熱液蝕變主要有黃鐵礦化（地表氧化為褐鐵礦）、褪色蝕變、硅化。其次是黃銅礦化（地表常為銅藍）、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化。礦化與黃鐵礦化、硅化最為密切。熱液蝕變隨高溫不同而出現不同的蝕變組合特征，這套中溫熱液蝕變組合是西鉛爐子鉛鋅礦的一個顯著特征。

據野外觀察，熱液脈體活動大致有五期，即：

（1）黃銅礦石英脈階段：為乳白色塊狀、多以單脈或透鏡狀產出。含少量黃銅礦。在早期擠壓片理化帶中多見，為礦前期期脈體活動。

（2）含黃鐵礦石英脈階段：它以帶有雙凸或不規則靜脈的灰色腫塊形式形成，含有少量星形黃鐵礦或其聚集體。

（3）鉛鋅礦石英脈階段：為灰色條帶狀、透鏡狀和不規則團塊狀產出，有的為細脈或網脈，為鉛鋅成礦主要階段。

（4）白色方解石——石英脈階段：往往沿早期脈體、脈壁充填或切穿前幾期脈體，一般不含金屬礦體，為礦后脈體活動。

鉛鋅礦與礦化，褪色蝕變和上述的二、三期熱液脈體活動關系密切。

3 控礦因素

3.1 有利地質背景是形成鉛鋅礦的前提

西連路子鉛鋅礦床是在特殊的地質背景條件下形成的，地處各種構造體系的交匯處。在很長一段時間內經歷了幾次強烈的構造運動。奧陶——志留紀地層及其以前的基底，鉛鋅礦初期富集可能存在重要因素，為未來鉛鋅礦的形成奠定良好的基礎。

3.2 有利巖性是形成鉛鋅礦的物質基礎

該礦床圍巖主要為黑云母-石英片巖，其鉛鋅含量可能高于地殼平均鉛鋅含量。鉛鋅層中的成礦元素在合適的物理化學環境中被激活和遷移。豐富的有利地點。

3.3 斷裂構造是成礦的主導因素

該礦床礦體明顯受西北向斷裂構造控制，斷裂的反復活動導致成礦元素的積累和富集。它們既是導礦結構，又是含礦空間。區域上近東西延伸的黃尖山-西鉛爐子-穿山馴大型韌性剪切帶經過本區，為鉛鋅礦的形成起了良好的促進作用。

3.4 巖漿活動是成礦的熱動力條件

境內加里東—中海西—晚海西多期酸性和中酸性火成巖活動。形成區內沙棗園子花崗閃長巖。西鉛爐子鉛鋅礦賦存于該巖體的次外接觸帶。巖漿活動漫長而激烈。巖體及其隱蔽巖體對初始礦層進行三維加熱，有助于儲層成礦元素的活化。

4 變質作用

4.1 區域動力熱流變質作用

奧陶-志留系等地層在加里東時期-海西期造山運動的影響下，原屬陸淵碎屑巖-碳酸鹽巖-火山巖建造的巖石，通常會發生顯著的應力變形，表現為地層中強烈的線性褶皺，巖石中產生各種劈理、線理構造，并產生了絹云母、綠泥石等變質礦物，巖石變為各類片巖、千枚巖、千枚狀板巖、變質砂巖、石英巖、結晶灰巖、大理巖、斜長角閃巖等低綠片巖相、低角閃巖相變質巖。

4.2 接觸變質作用

疊加在上述變質作用之上，圍繞巖體（沙棗園子表現明顯）呈環帶-半環帶狀分布的云母角巖帶，帶寬幾十-幾百米，對區內金屬礦化有明顯控制作用。

4.3 動力變質作用

在區內較發育。主要表現為巖石和礦物在應力作用下產生的拉長、變形、機械破碎或礦物組合向退變質序列的變化，從而形成各種帶狀展布的構造巖石。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

5.1.1 成礦溫度

由方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及黃銅礦等礦物組合特征分析，成礦溫度為中溫。

5.1.2 成礦物質來源

可能主要來源于地層，巖漿巖也可能提供礦源。

5.2 找礦標志

5.2.1 構造標志

北西向韌脆性剪切帶范圍內北西向斷裂是本區鉛鋅礦的構造標志。

5.2.2 熱動力標志

海西中期-晚期的中酸性巖體外接觸帶和隱伏巖體頂部的接觸變質角巖化帶是本區找鉛鋅礦的熱動力標志。

5.2.3 圍巖蝕變標志

硅化、鉛鋅礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化及退色是圍巖蝕變的標志。

6 結語

（1）礦體受不同程度的斷裂構造的控制。

（2）礦化與熱液蝕變強度和熱液脈體發育程度密切相關，是該區鉛鋅成礦的主要因素。