蔡啟隆

（甘肅煤田地質(zhì)局慶陽資源勘查院，甘肅 慶陽 745000）

甘肅北山地區(qū)是我國重要的有色金屬和貴金屬儲備基地，區(qū)內(nèi)金屬資源豐富，形成了著名的北山多金屬成礦帶，如花牛山鉛鋅銀礦床等。北山多金屬成礦帶處于中亞造山帶的南緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造—巖漿活動極為強烈，為區(qū)域成礦提供了豐富的熱源、物源以及動力源[1]。

本文以花牛山鉛鋅銀礦床為研究對象，在總結(jié)礦集區(qū)成礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)，對深部找礦進行簡要的預(yù)測，為進一步深部找礦提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

甘肅花牛山鉛鋅銀礦集區(qū)主要由三個鉛鋅銀礦區(qū)組成，礦集區(qū)面積近20km2。礦集區(qū)內(nèi)的地層出露相對較為單一，主要為南華系—震旦系洗腸井群（Nh-Zx）和中下奧陶統(tǒng)（O1-2H）花牛山群（圖1）。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

洗腸井群根據(jù)巖性組合特征等分為四組，礦區(qū)范圍內(nèi)主要出露上三組。其中，二組以變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖、千枚巖等為主，為一套淺海相的淺變質(zhì)巖系[2]；三組以大理巖、砂板巖互層為主，為一套淺海相碳酸鹽巖，普遍發(fā)生淺變質(zhì)作用；四組以變質(zhì)砂巖、碳質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖等為主，為一套淺海相的含泥質(zhì)淺變質(zhì)巖系。

花牛山群根據(jù)巖石組合等劃分為三組。其中，一組巖系為黑云母角巖、粉砂質(zhì)板巖等為主；二組巖性以玄武巖為主；三組巖性以角巖、泥灰?guī)r、砂巖、大理巖和結(jié)晶灰?guī)r等為主。

另外，在礦區(qū)低洼區(qū)域以及溝谷地帶分布有不同規(guī)模的第四系殘坡積物、沖洪積物等，以砂礫石、黏土和亞粘土等為主。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造極為復(fù)雜，主要以斷裂為主。礦區(qū)斷裂構(gòu)造由北向南依次為五井河斷裂、花牛山-察喀爾呼都斷裂和花牛山斷裂[3]。三條斷裂破碎帶總體上呈近東西向展布，且大致呈平行狀分布，斷裂破碎帶中發(fā)育片理化、糜棱巖化等，破碎帶寬數(shù)米至數(shù)十米不等。此外，在礦集區(qū)內(nèi)發(fā)育不同規(guī)模的北西向和北東向斷裂帶，屬于后期斷裂破碎帶。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，出露面積可達礦區(qū)面積的約1/3。礦區(qū)巖漿巖以中酸性為主，形成時代以晚奧陶世、晚泥盆世和晚三疊世為主。其中，晚奧陶世巖漿巖根據(jù)巖性進一步可分為花崗閃長斑巖、閃長巖等為主，分布在礦集區(qū)北西角和南側(cè)；晚泥盆世花崗巖以花崗閃長巖為主，分布在礦區(qū)北東側(cè)；晚三疊世花崗巖在礦區(qū)內(nèi)出露面積較大，根據(jù)巖性分帶可分為正長花崗巖和二長花崗巖兩種類型，且前者位于巖體核部區(qū)域。

此外，在巖體與地層的接觸帶附近變質(zhì)作用更加強烈。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

研究區(qū)由三個礦區(qū)組成，以一礦區(qū)面積最大，共圈定礦體218個，主要賦存在中上奧陶統(tǒng)花牛山群結(jié)晶灰?guī)r和細碎屑巖中，礦體以似層狀為主，少量囊狀、扁豆狀礦體；礦體走向多為70°，與區(qū)域構(gòu)造跡線防治基本一致，礦體產(chǎn)狀較陡，延伸不大[4]。二礦區(qū)面積較小，共圈定礦體3個，礦體呈似層狀產(chǎn)出，礦體走向以及展布形態(tài)等與一礦區(qū)基本一致，礦體延伸也不大。三礦區(qū)圈定鉛鋅銀礦體46個，礦體賦存哎中基性火山巖夾碳酸鹽巖建造中，礦體圍巖以條帶狀大理巖和角礫巖為主，礦體受地層和斷裂破蘇低矮共同控制，以脈狀和囊狀礦體為主，礦體較緩，延伸不大（圖2）。

圖2 研究區(qū)勘探線剖面圖（a，一礦區(qū)；b，三礦區(qū)）

礦石中金屬礦區(qū)以磁黃鐵礦、傘形科、方鉛礦等為主，黃銅礦、褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦等次之。脈石礦物以方解石為主，石英次之。礦石主要包含條帶狀、浸染狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀和塊狀構(gòu)造。

2.2 蝕變特征

礦集區(qū)印支期巖漿活動強烈，同時礦集區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，導(dǎo)致礦集區(qū)內(nèi)的近礦圍巖蝕變也發(fā)育。礦集區(qū)內(nèi)主要的蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、螢石化、碳酸鹽巖化、綠泥石化、次生黃鉀鐵礬化等[5]。其中，黃鉀鐵礬化多呈帶狀分布在礦集區(qū)氧化帶以及上部圍巖裂隙中，一般與鐵帽相互伴生出現(xiàn)，是鉛鋅銀礦體氧化帶中次生蝕變，是主要的直接找礦標志之一。

3 礦集區(qū)找礦預(yù)測

成礦地質(zhì)特征的研究是為進一步總結(jié)分析找礦方向開展的系統(tǒng)工作，也是為進一步進行找礦預(yù)測研究奠定了基礎(chǔ)。找礦預(yù)測就是根據(jù)地表有限的地質(zhì)、物探、化探和遙感等信息，在綜合研究的基礎(chǔ)上圈定出找礦靶區(qū)，為進一步深部探礦工程的驗證提供依據(jù)。

（1）找礦預(yù)測模型的應(yīng)用。前人根據(jù)大量的礦床成礦規(guī)律總結(jié)了“三位一體”找礦預(yù)測模型，即將成礦地質(zhì)體、成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用標志納入礦集區(qū)范圍內(nèi)綜合考慮，也就是前三者決定了礦集區(qū)的產(chǎn)出空間位置[6]。基于上述理論，本次將成礦地質(zhì)體（與成礦有關(guān)的巖漿巖、圍巖、大地構(gòu)造背景等）、成礦結(jié)構(gòu)面（控礦構(gòu)造、成礦結(jié)構(gòu)面、礦體賦存部位等）和成礦作用標志（典型礦物組合、礦化蝕變特征、礦化分帶和成礦物質(zhì)來源）等信息套合在一起，進一步確定找礦有利空間部位。

（2）遙感信息的提取。研究區(qū)地形地貌復(fù)雜，僅靠地表填圖工作難以確定有效的找礦靶區(qū)，此時可以利用遙感信息等進一步縮小找礦范圍。礦集區(qū)內(nèi)的鐵染異常和羥基異常較復(fù)雜，主要分布在礦集區(qū)的中部和西北區(qū)域，表現(xiàn)為密集分布的團塊狀和零星分布的異常，對識別深部中酸性巖漿巖以及泥質(zhì)巖類、含泥質(zhì)巖類具有較好的效果。

（3）化探成果的綜合利用。1/5萬水系沉積物測量成果對圈定找礦靶區(qū)和找礦預(yù)測意義重大，是利用水系沉積物大致圈定異常靶區(qū)的方法。本文根據(jù)前人在該區(qū)域開展的1/5萬水系沉積物測量成果，獲得1處異常區(qū)[7]。該異常區(qū)雖然總體的套合性較差，但是在巖體的內(nèi)接觸帶附近以W、Sn等高溫元素異常為主，在外接觸帶則以Mo、AS、W、Pb、Ag等中低溫元素異常為主，在相對遠離巖體地段則以Pb、Zn、Ag、Mn等元素異常為主。由上可知，圍繞巖體，各個元素具有依次有序分布的特征，且具有從高溫元素向低溫元素演化的趨勢。同時，該異常形態(tài)呈似橢圓狀，總體走向呈北西—南東向，異常面積大，具有較大的找礦潛力。

（4）物探成果的綜合應(yīng)用。物探成果的綜合應(yīng)用對識別礦區(qū)中酸性巖漿巖以及物性差異較大的地質(zhì)體具有良好的效果。本文收集了前人在礦集區(qū)內(nèi)開展的各類型物探測量成果，發(fā)現(xiàn)在礦集區(qū)北側(cè)區(qū)域的泥質(zhì)板巖具有高阻低極化的特征，中部區(qū)域的結(jié)晶灰?guī)r和千枚巖具有低阻高極化的特征，對進一步提取賦礦層位意義重大。

根據(jù)化探、遙感以及物探資料信息，結(jié)合地質(zhì)工作，在深部進一步開展找礦工作，著重加強地表以下300m～500m范圍內(nèi)的找礦勘查工作是后續(xù)主要的工作方向，其理由如下所述：

（1）結(jié)構(gòu)面控礦的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)面控礦研究就是利用已知礦體的賦存部位，分析Si/Ca界面，確定深部延深方向。根據(jù)本次工作發(fā)現(xiàn)，在三礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的脈狀鉛鋅銀礦體整體延深穩(wěn)定，礦體主要賦存在洗腸井群大理巖化灰?guī)r與千枚巖形成的Si/Ca界面處，故在該區(qū)域開展深部找礦有望得到突破。

（2）綜合找礦信息的應(yīng)用。研究區(qū)鉛鋅銀礦體主要賦存在大理巖地層中，在二礦區(qū)地表僅見到鐵帽，未發(fā)現(xiàn)其它礦化線索。但是，物探、化探以及遙感信息均顯示出較大的找礦前景，故可在該區(qū)域開展1處深部鉆探工程，驗證該異常。

4 結(jié)語

綜上所述，研究區(qū)成礦地質(zhì)背景條件良好，區(qū)域構(gòu)造—巖漿活動強烈，且具有明顯的遙感、物探和化探異常，找礦前景巨大。

同時，根據(jù)三礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的脈狀鉛鋅銀礦體整體延深穩(wěn)定特征，在該區(qū)域首先進行深部找礦有望得到突破。