新疆和田縣火燒云鉛鋅礦地質特征及其找礦

范廷賓，余元軍，夏明毅，蔣國鵬，王明

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新疆和田縣火燒云鉛鋅礦地質特征及其找礦

范廷賓，余元軍，夏明毅，蔣國鵬，王明

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第八地質大隊，新疆 阿克蘇 843000）

新疆和田縣火燒云鉛鋅礦是新疆地礦局第八地質大隊在西昆侖發現的世界級超大型鉛鋅礦，是新疆“358計劃”實施以來金屬礦產勘查取得的重大成果之一。鉛鋅礦體呈層狀、似層狀整合產出于侏羅系碳酸鹽巖地層，礦石礦物是原生鉛鋅碳酸鹽（即菱鋅礦和白鉛礦），根據礦床、礦體宏-微觀、同位素等方面的特征，推斷火燒云鉛鋅礦屬于“原生噴流-沉積鉛鋅碳酸鹽型鉛鋅礦”，屬于SEDEX型鉛鋅礦的新類型?；馃沏U鋅礦找礦突破兼具巨大的社會經濟價值和成礦理論研究價值。

鉛鋅礦；地質特征；找礦意義；火燒云

火燒云鉛鋅礦床位于新疆和田縣城南西195°方向，直距280km的喀喇昆侖山區，屬青藏高原無人區。2008~2011年新疆地礦局第八地質大隊根據區域1∶50萬化探掃面成果資料篩選靶區在甜水海南側尼斯楚一帶開展自籌資金自主找礦，于2011年9月在礦區地表發現3條鉛鋅礦化帶，并于次年向自治區地勘基金管理中心申請立項，2012年礦區預查工作少量鉆孔見礦，2013年初鉆探驗證發現深部存在厚大、近水平產出板狀富鉛鋅礦體，判斷其為碳酸鹽巖沉積層控型鉛鋅礦，2014年礦區完成預查。2015年完成普查、勘探工作，2016年相繼提交普查、勘探報告。目前該礦區資源量估算鉛＋鋅金屬量（331＋332＋333）為1 706.17萬噸，為目前國內發現的儲量最大的鉛鋅礦床。

圖1 新疆和田縣火燒云一帶地質圖

1. 第四系；2. 上侏羅統紅其拉甫組；3. 中侏羅統龍山組；4. 上三疊統克勒青河組；5. 地質界線；6. 角度不整合界線；7. 正斷層；8. 逆斷層；9. 鉛鋅礦床；10. 鉛鋅礦點Ⅲ—塔里木-華北板塊；Ⅲ1—塔里木微板塊；Ⅲ31—鐵克里克陸緣地塊；Ⅲ3—昆侖微板塊；Ⅳ—華南板塊；Ⅳ1—可可古里陸緣活動帶；Ⅳ11—巴顏喀拉-松潘二疊-三疊紀陸緣盆地；Ⅳ2—羌塘微板塊；Ⅳ21—阿克寨欽古生代陸緣盆地；Ⅳ32—喀喇昆侖中生代陸緣盆地；Ⅳ42—喬戈里地塊

1 成礦地質背景

礦區大地構造位置處于華南板塊（Ⅳ）-羌塘微板塊（Ⅳ2）之喀喇昆侖中生代陸緣盆地（Ⅳ23）[1]，喬戈里-空喀山口大斷裂及天神達坂—喬爾天山大斷裂分別從該礦區南北兩側通過。

區域構造格架為北西-南東走向，北西-南東向和次一級的北東向兩組斷裂十分發育，其中北西向斷裂以喬爾天山斷裂、河尾灘斷裂為代表，與火燒云鉛鋅礦成礦關系最密切區域構造為河尾灘斷裂和駝峰山－碧龍潭倒轉向斜。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地層

礦區出露地層主要為上三疊統克勒青河組和中侏羅統組龍山組。青河組為一套細碎屑巖沉積；龍山組為一套淺海相碳酸鹽巖夾粗碎屑巖。

鉛鋅礦床產出于龍山組地層中。龍山組廣泛分布于喀喇昆侖北坡，是一套陸棚-臺地-局限臺地相沉積，為淺海相碳酸鹽巖夾碎屑巖建造，局部夾火山巖、石膏層，自下而上分兩個段。下部第一段為厚度不大的紅色砂礫巖段，向下角度不整合覆蓋于三疊系克勒青河組之上。上部第二段為灰巖段，礦區填圖將其進一步分為5個巖性層：第一層為細晶灰巖層（粒屑灰巖-泥微晶灰巖），第二層為泥晶灰巖層，巖石破碎，鉛鋅礦化明顯，第三層為泥巖、泥灰巖層，巖石較破碎，局部有鉛鋅礦化，第四層為細晶灰巖層，第四層為細晶灰巖層，第五層為生物碎屑灰巖層，富含介形蟲、海百合、有孔蟲化石。鉛鋅礦化體賦存于龍山組上段第二、四巖性層中，明顯受地層（碳酸鹽巖）控制。

2.2 礦化層特征

主礦區內共發現上、下兩個鉛鋅礦化層，分別編號為Ⅱ號、Ⅲ號礦化層，兩個礦化層產狀近于水平、上下近于平行產出，分別對應于龍山組上段（J2lls）第四、二巖性層。

礦化層總體形態呈緩傾近水平板狀、層狀產出，產狀10°~25°∠3°~7°，與地層（巖層）近于一致，略有波狀起伏和水平方向上的尖滅再現。其內部由鉛鋅礦體、鉛鋅礦化層、夾石層上下疊置間夾組成，整體上具有較為一致的礦化特征、頂底板特征，水平連續性好，是礦區內垂直剖面上非常明顯的礦體聚集產出的部位。

Ⅱ號礦化層在Ⅲ號礦化層上部的龍山組上段第四巖性層、細晶灰巖層中，以半剝蝕狀態產出，該礦化層南北長260m，寬約160m，其底板標高5 510~5 585m，頂板埋深一般約0~15m，目前該礦化層中圈定Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3共3個礦體。

Ⅲ號礦化層是礦區最重要的主礦化層，賦存于于龍山組上段第二巖性層、鉛鋅礦化泥晶灰巖層中，南北長2 280m，東西寬約1 400m，礦化層底板標高5 384~5 602m，頂板埋深50~230m，最大埋深345m，厚度一般為3.47~46.27m，最后達90m（EW039線）。Pb品位0.25%~13.30%、Zn品位0.80%~37.95%。目前該礦化層中圈定Ⅲ1、Ⅲ1-1、Ⅲ2-1～Ⅲ2-6共8個礦體，礦區內最重要的Ⅲ1號礦體就產出于這個礦化層。該礦化層的底板為灰黑色厚層狀微晶灰巖，頂板為淺黃褐色碎裂狀（壓碎狀）泥頁巖、泥質灰巖，該礦化層的沉積層位較為穩定，其底界向下約40~70m為結構成分較完整、均一的厚層灰黑色厚層狀微晶灰巖，再向下為厚約10m的紅褐色、雜色砂礫巖層（龍山組第一段），再向下跨過不整合面則是上三疊統克勒青河組細碎屑巖組合（圖2）。

圖2　和田縣火燒云鉛鋅礦賦礦層位、礦體產狀示意圖

2.3 礦體特征

截止目前礦區內已經施工鉆探22 007m，共128個鉆孔，其中有114個孔見礦。通過地表工程揭露和深部鉆孔控制，目前該區內共圈定礦體11個，其中地表鉛鋅礦體4個（3個位于上礦化層，1個位于下礦化層），隱伏礦體7個（均位于下礦化層內）。按照礦體平均品位均屬于工業礦體。礦區內最重要的Ⅲ1號礦體南北方向長2 280m，東西方向寬1 397m，平面投影形態呈倒寫的“F”，垂直剖面投影形態呈狹長波狀起伏的層狀、似層狀。礦體厚度1.2~64.31m，平均厚15.25m，鉛平均品位4.75%，鋅平均品位24.35%，平均品位鉛+鋅29.10%，伴生鎘平均品位0.026%，單礦體（工業礦段）估算（331＋332＋333）鉛＋鋅金屬資源量1 644.72萬噸，占到礦床總量96.6%。

Ⅲ1號礦體為礦區內最主要的富礦體，其規模大、品位高、層位產狀穩定，頂板界線肉眼辨識特征較為模糊，其與礦體（尤其是富礦體）界限靠樣品界定，頂板巖石主要為類似于“構造破碎角礫巖”或“斷層泥”的固結較差的泥質巖或發生過同沉積滑動變形的泥質巖或者泥巖與灰巖夾層，普遍含有鉛鋅礦化，大部分層段可圈出厚薄不一的貧鉛鋅礦體；底板界線十分清晰，為一套結構成份較均一完整的灰色-淺灰色中-厚層狀細晶灰巖、微晶灰巖，無明顯礦化蝕變。

圖3 和田縣火燒元鉛鋅礦礦體水平投影圖

1、第四系洪沖積物；2、第四系殘坡積物；3、龍山組灰巖段第五層:生物碎屑灰巖；4、龍山組灰巖段第四層:淺灰色細晶灰巖；5、龍山組灰巖段第三層: 深灰色泥質灰巖、灰黑色泥巖；6、龍山組灰巖段第二層:淺灰色碎裂狀灰巖、角礫巖；7、龍山組灰巖段第一層:深灰色細晶灰巖；8、龍山組砂、礫段:紫紅色砂礫巖；9、克勒青河組:灰綠色細砂巖、深灰色粉砂巖、泥質粉砂巖；10、整合地質界線；11、角度不整合界線；12、正斷層及編號；13、礦體露頭；14、Ⅱ號礦化層內礦體投影線；15、Ⅲ礦化層內小礦體投影線；16、Ⅲ1礦體投影線。

礦體整體產狀與頂底板圍巖地層（巖層）產狀近于一致，呈近于水平膨大減薄或者略有舒緩波狀起伏的層狀產出，傾向約10°~25°，傾角3°~8°。該礦體呈以鋅為主共生鉛產出，鉛/鋅比約1∶5.2。

各礦體總體形態呈緩傾近水平板狀、層狀、餅狀、薄透鏡狀，與地層（巖層）產狀近于一致，礦體傾向10°~25°，傾角3°~11°，略有波狀起伏和水平方向上的尖滅再現。

主礦區內各礦體均賦存于中侏羅統龍山組灰巖層（J2lls）內的深灰色碎裂狀、角礫狀泥質灰巖、微晶灰巖中。

全區內估算（331）+（332）+（333）鉛＋鋅金屬資源量1706.17萬噸，由于目前對Ⅲ1號礦體北東部及東、南部邊界尚未完全嚴格工程控制礦體邊界，進一步工作仍有可能繼續擴大礦床規模。

2.4 礦石特征

1）礦石組分、礦物特征：巖石中金屬礦物以菱鋅礦、白鉛礦為主，少量方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、褐鐵礦、極微量黃銅礦、自然銅；主要脈石礦物為方解石、白云石、石膏等。礦石多呈他形微粒狀、細粒狀鑲嵌分布，粒狀結構，塊狀構造。伴生元素主要有鎘、硒、砷、碲，其次金、銀、鉈、鉍、鋇、汞也有弱異常顯示。其中鎘已經超過鉛鋅伴生礦邊界品位。

2）礦石類型、結構構造特征：礦石具自形結晶粒狀結構，鑲嵌結晶結構、交代結構，環帶結構等膠體低溫成礦特點。礦石常具有微細條紋條帶狀構造、紋層狀、皮殼狀、空穴蜂巢狀構造。礦石類型以層狀礦石為主體，可以分為五種類型：紋層狀礦石、塊狀礦石、角礫狀礦石（有滑塌成因的角礫狀礦石和熱液成因的角礫狀礦石2種亞類）、交代蝕變狀礦石、復合型礦石。

2.5 圍巖蝕變

近礦圍巖蝕變弱并且類型較簡單：碎裂巖化、方解石化，其次為石膏化、高嶺土化、褐鐵礦化。

3 礦床成因類型分析

綜合火燒云鉛鋅礦床、礦體及礦石具有以下特征：

1） 火燒云鉛鋅礦位于華南板塊-羌塘微板塊之喀喇昆侖中生代陸緣盆地，區域上廣泛出露古生代及中、新生代地層，其中侏羅系為區域主要的鉛鋅賦礦地層之一，礦區侏羅系為一套淺海相碳酸鹽巖（夾碎屑巖）建造。

圖4　和田縣火燒云鉛鋅礦EW007勘探線剖面圖

2）礦體呈層狀,似層狀或透鏡狀賦存于中侏羅統龍山組灰巖中,嚴格受到地層的控制。巖礦石樣品中發現了許多反映同生沉積的標志如：紋層構造、條紋條帶構造、鮞狀構造、菱鋅礦草莓狀結構、膠狀皮殼狀構造、同心環狀構造等。

3）光薄片鏡下可見微細粒的菱鋅礦、白鉛礦與方解石混雜過渡形成粒序，證實為同生沉積產物。硫化物均為微細粒結晶結構,脈狀穿插產出于鉛鋅碳酸鹽礦體，顯示后期熱液活動。

4）礦物組合簡單,主要為菱鋅礦+白鉛礦，少量閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦+方解石+石膏。礦物有用成分為菱鋅礦（碳酸鋅）和白鉛礦（碳酸鉛），硫化物極少。

5）圍巖蝕變微弱并且類型簡單，主要為褐鐵礦化、方解石化。無明顯硅化、重晶石化。

6）礦石與圍巖方解石的 C、O 同位素的分析結果顯示：菱鋅礦與圍巖方解石的C、O同位素組成相近，其C、O來源為巖漿熱液與海水的混合流體[3]。礦區菱鋅礦與白鉛礦的 C、O 同位素組成與世界著名鉛鋅礦床的表生氧化帶中的碳酸鹽型 Pb-Zn 礦圖解特征明顯不同[3]。

7）礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡為 186 ± 6Ma，應為中-下侏羅世，多寶山鉛鋅礦床的成礦年齡與火燒云一致[3]。

將火燒云鉛鋅礦床與世界典型MVT和SEDEX礦床的特征進行對比研究,初步認為火燒云鉛鋅礦床整體上呈現熱水沉積成因原生層控鉛鋅礦床的特征，應屬于一類新型噴流沉積型(SEDEX)礦床，可稱作原生噴-沉積鉛鋅碳酸鹽型鉛鋅礦。

4 火燒云鉛鋅礦找礦突破的價值意義

4.1 社會經濟價值

火燒云鉛鋅礦礦體形態簡單完整，產狀穩定，厚度大、品位富，埋藏淺，資源品質和開采條件優異，其遠景鉛鋅金屬資源量2 000噸以上，是目前全疆乃至全國規模最大的鉛鋅礦，鉛鋅估算經濟價值在4 300億元以上，是亞洲乃至世界范圍內罕見的富鉛鋅礦。

火燒云鉛鋅礦將超過云南蘭坪鉛鋅礦（保有儲量1 440萬噸）成為國內第一、世界第七的超大型鉛鋅礦，其單礦床資源量是原新疆境內工程控制的鉛鋅儲量總量（1 200萬噸）的1.42倍。使新疆一躍成為全國排名數一數二的鉛鋅資源大省，大幅改變了全國鉛鋅資源分布格局。該礦所處和田縣是新疆經濟最不發達地區之一，伴隨礦床開采開發所帶來的社會、經濟效益意義重大。

4.2 查找礦理論研究意義

在全國成礦區帶劃分圖內，火燒云鉛鋅礦向東與蘭坪金頂鉛鋅礦同處于三江成礦帶北部喀喇昆侖-羌北弧后前陸盆地（昌都-普洱地塊）東西兩端，該成礦帶自西向東有甜水海、沱沱河-唐古拉、昌都-思茅等數個中新生代陸緣盆地，產出有云南金頂、白秧坪、西藏拉諾瑪、青海茶曲帕查、多才瑪、東莫扎抓、莫海拉亨等一系列大型、超大型鉛鋅礦床，大部分屬于與中-新生界地層（三疊系-第三系）有關的MVT型或者熱水噴流型鉛鋅礦。

青藏高原—三江成礦帶屬于全球三大巨形成礦域之一的特提斯成礦域。后者是貫穿于歐亞大陸南部全球性的緯向構造帶（羌塘即是其中之一小陸塊），晚古生代到新生代之間，古、新特提斯洋擴張與閉合過程中，歷經兩次大規模板塊俯沖、碰撞。張洪瑞、侯增謙等人在其內歸納出六種主要成礦作用，而火燒云碳酸鹽型噴流-沉積型鉛鋅礦作為碳酸鹽巖沉積層控型鉛鋅礦床的新類型確立具有巨大的區域成礦理論研究價值和找礦指導實踐意義，展示青南—藏北—甜水海一帶具有巨大同類型或同系列鉛鋅礦找礦潛力。

火燒云鉛鋅礦作為喀喇昆侖山新疆和田地區首次發現碳酸鹽巖沉積層控型超大型鉛鋅礦床，具有巨大的社會經濟價值和理論研究價值，必將帶動在特提斯成礦域（青藏高原北緣）三江成礦帶鉛鋅礦找礦新一輪突破。

[1] 董連慧，李衛東，張良臣，新疆大地構造單元劃分及其特征［C］.第六屆天山地質礦產論文集，2008. 27-32.

[2] 董連慧，馮京，劉德權，等. 新疆成礦單元劃分方案研究［J］. 新疆地質，2010,28（1）：7-21.

[3] 董連慧，徐興旺，范廷賓，等. 西昆侖火燒云超大型噴流-沉積成因碳酸鹽型Pb-Zn礦的發現及區域成礦學意義［J］.新疆地質，2015,1：5-11.

Geological Features and Prospecting for the Huoshaoyun Pb-Zn Deposit in Hotan, Xinjiang

FAN Tin-bin YU Yuan-jun XIA Ming-yi JIANG Guo-peng WANG Ming

(The No.8 Geological Team, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources, Aksu, Xinjiang 843000)

The Huoshaoyun Pb-Zn deposit in Hotan, Xinjiang is a newly-discovered super-large Pb-Zn deposit in the western Kunlun area. The Pb-Zn orebodies occur in stratified and stratoid form in the Jurassic carbonate formation. Ore minerals are smithsonite and cerussite. The deposit belongs to SEDEX type.

Huoshaoyun Pb-Zn deposit; geological feature; prospecting; Hotan, Xinjiang

2017-03-25

新疆地勘基金“新疆和田縣火燒云一帶鉛鋅礦預查”項目資助

范廷賓（1970-），男，新疆昌吉人，高級工程師，從事區域地質調查、礦產勘查評價與地勘項目管理工作

P618.42、43

A

1006-0995（2017）04-0578-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.011