青海省大柴旦鎮中間溝—斷層溝鉛鋅礦成礦規律淺析及下步找礦方向

韓文斌

（1.中南大學，湖南長沙410083；2.湖南省有色地質勘查局二一七隊，湖南衡陽421001）

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區位于柴達木盆地北緣中段，屬青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦行委錫鐵山鎮所轄。礦區東距西寧市699km（鐵路），南距格爾木市137km，西北距大柴旦鎮75km。青藏鐵路在礦區東南9km處通過，有支線直達礦區，交通十分便利。2009年5月，西部礦業股份有限公司通過有價轉讓方式從青海西部礦業地質勘查有限責任公司獲得該區探礦權。2010～2014年湖南省有色地質勘查局二一七隊對該礦區全面開展了詳查—勘探地質工作，取得了較為滿意的找礦成果，并先后提交了詳查地質報告、勘探地質報告[1]。本論文結合前人相關研究結果及筆者野外實際工作經驗對該礦區礦體特征、礦床成因及成礦規律進行初步研究，為礦山下一步找礦方向提供理論依據。

1 區域地質背景

中間溝—斷層溝礦區是錫鐵山鉛鋅礦區的南東延部分，礦區面積約3km2，大地構造單元同屬于柴北緣殘山斷褶帶。北東以大柴旦—烏蘭深斷裂為界，與歐龍布魯克山及宗務隆山褶皺帶相鄰；南西以殘山山前殼層斷裂帶為界，與柴達木盆地新生代坳陷相接。前人曾將錫鐵山鉛鋅礦區劃為南祁連冒地槽柴北緣地向斜或柴北緣殘山陸間裂谷帶。

區域內經歷多期次構造運動，自元古宙開始，祁連海槽向昆侖方向自北向南大范圍海侵，構造遷移特征明顯。至早古生代中晚期，受加里東運動的影響，中朝—塔里木地臺大幅度隆起，歐龍布魯克一帶古生代沉積盆地和地塊相鄰地段產生深部剪切斷裂，地殼拉張、地幔物質上涌、沉陷海進，裂谷帶雛形初步形成，并伴隨火山噴氣、噴發和噴溢作用[2]。此時，裂谷作用完成了大陸裂谷型向陸間裂谷型的轉化。裂谷發育早期，以拉張性質為主，晚期以擠壓性質為主，邊界斷裂向裂谷帶外傾，地層發生旋扭甚至倒轉，揉皺作用加劇。

2 礦區地質特征

2.1 地層及巖性組合

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區是錫鐵山主礦區的南東延部分，其地質特征與錫鐵山主礦區基本相同。出露地層由老至新為：下元古界達肯大版群（PtlDk）、上奧陶統灘間山群（O3Tn）、上泥盆統阿木尼克組（D3a）、下石炭統城墻溝組（C1c）、新近系（N）、第四系（Q）。

下元古界達肯大版群（PtlDk）分布于礦區北東部，走向南東，傾向北東，傾角52°～64°，分為2個巖性段。第一巖性段（PtlDkc-1）主要巖性為淺灰色、灰白色混合巖化白云二長片麻巖，夾少量白云母石英片巖。第二巖性段（PtlDkc-2）主要巖性為淺灰白色白云母石英片巖及長石石英片巖，局部夾斜長角閃片巖，蝕變輝綠巖脈較發育，大部分與地層走向一致，少量斜切地層，礦區南西角局部地段可見斜長角閃巖脈發育。

上奧陶統灘間山群（O3Tn）主要分布于礦區中部及南西角，是礦區分布范圍最廣的層位，地層走向南東，傾向北東，傾角52°～61°。主要為淺海相基性—酸性火山噴發巖，火山碎屑巖夾沉積巖及少量碳酸鹽巖的綠片巖系，局部夾薄層透鏡狀大理巖。根據巖石組合、巖性特征、火山作用錫鐵山鉛鋅礦主礦區將灘間山群劃分4個巖組，共計8個巖性段，本礦區缺失O3Tnd-3級O3Tnd-4兩個巖性段。其中O3Tna-2及O3Tnb巖組局部地段可見細脈狀、透鏡狀鉛鋅礦體發育，是本礦區主要含礦層位。

上泥盆統阿木尼克組（D3a）沿礦區南西一帶斷續分布，與下伏地層不整個接觸，主要巖性為紫紅色砂巖、細礫巖夾少量砂巖透鏡體。下石炭統城墻溝組（C1c）主要沿礦區南西一帶分布，礦區東南角也斷續出露，主要巖性為紅黃色粉砂巖、灰黃色細砂巖夾泥質灰巖。新近系（N）沿礦區南側斷續分布，主要巖性為磚紅色砂巖、黃褐色含礫砂巖及底礫巖。第四系（Q）沿礦區溝谷地帶分布，主要為殘坡積物、含礫風積砂土。

2.2 構造

中間溝—斷層溝礦區是錫鐵山主礦區南東延伸部分，位于柴北緣錫鐵山—綠梁山—賽什騰山晚奧陶系綠巖帶中，主要有北西向、北東向、近東西向及近南北向4組斷裂。其中北西向斷裂是礦區最重要的控礦構造，在不同地層中走向略有變化，大體上略呈弧形延伸，與地層總體走向約20°夾角。該斷裂規模巨大，具有區域性深大斷裂特征。在早期裂谷演化形成階段，具同生斷裂性質，控制裂谷盆地的形成與演化，并對盆地的噴流沉積成礦等有重要的控制作用。晚期強烈擠壓推覆，產生韌性剪切、滑移，淺表發生脆性破壞。斷裂傾角總體較陡，據實際鉆孔工程資料，斷裂深部產狀有變緩的趨勢。

北東向斷裂呈鋸齒狀追蹤延伸，傾向以SE為主，傾角陡直，多為張性斷裂，規模一般較小，且大致呈等間距分布,與主構造線垂直，為橫向斷裂，常使礦體產生一定的錯動。該組斷裂也是同生斷裂，在成礦初期將礦帶分為數段，成礦后仍對礦體及礦化帶產生破壞分裂作用，推測該組斷裂可能是裂谷發育過程中的轉換斷層（詳見圖1）。

近東西向斷裂呈近東西向延伸，傾向變化不一,傾角一般較陡，斷層規模較大，一般延伸幾十米至幾百米，斷裂性質以張扭性為主，常右行錯斷礦體，錯距一般不大，對礦帶和礦體延伸存在一定影響，導致南東段含礦層逐漸隱伏于元古界達肯大坂群之下。近南北向走斷裂規模較小，為張扭性，產狀較陡，破碎帶發育，常錯斷礦體，具有韌性剪切帶斷層特征，對巖層和礦體具有破壞作用，在斷層破碎帶內具連續滑移性質，即巖層和礦體有位移，但走滑斷裂特征不明顯。

2.3 巖漿活動

（1）侵入巖。礦區內巖漿活動十分微弱，無大規模巖漿侵入活動，據鉆探工程揭露礦區中部局部地段可見石英鉀長巖脈發育。

（2）火山巖。礦區內火山活動強烈，灘間山群早期火山噴發物為中基性火山巖—基性凝灰巖、玄武巖夾安山巖，晚期火山噴發物為中酸性火山巖—流紋巖及英安巖。火山噴發間歇期有碳酸鹽巖沉積及紋層狀硅質巖、菱鐵礦層、紋層狀石膏等熱水沉積巖類。火山噴發沉積物夾層中，常見雜砂巖、硬砂巖、凝灰質硬砂巖和少量砂礫巖、隱爆角礫巖等。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

中間溝—斷層溝鉛鋅礦區礦體主要賦存在綠泥石英片巖中，礦體受地層層位和巖性控制，個別礦體受后期熱液疊加改造。礦體產狀與圍巖產狀基本一致，走向北西，傾向北東，傾角為51°～62°。礦體以層狀、似層狀為主，次為細脈狀、透鏡狀及團塊狀，局部可見分支復合、尖滅再現；礦石構造以條帶狀、稠密浸染狀為主，次為星點狀、角礫狀。

3.2 礦石特征

（1）礦物成分。通過野外觀察、室內光薄片鑒定、X光及電子探針等分析手段研究，中間溝—斷層溝鉛鋅礦區共有礦石礦物24種，脈石礦物9種（詳見表1）。

（2）化學成分。本區礦石化學成分較為復雜，鉛、鋅、硫為中等含量，鐵普遍較高；鎵、銦等一般均達到綜合利用指標，詳見表2；銅在鉛鋅礦石中含量較低，僅個別樣品可達到工業利用指標，較高含量主要出現在硫鐵礦礦石中；砷富集于個別樣品之中[3]；區內金屬礦物中硅酸鹽含量詳見表3。

表1 中間溝—斷層溝鉛鋅礦區礦石礦物成分一覽表

表2 中間溝—斷層溝礦區化學成分分析結果表

表3 硅酸鹽分析結果表

（3）組分變化及相互關系。Ⅰ-2-3礦體為本區主要礦體，主要分布于077～0109線。從走向上看鉛、鋅品位總體中部高、兩端低，其中085線鉛品位最高，081線鋅品位最高。礦體厚度總體中部厚，兩端薄，089線平均厚度最大。總體上鉛、鋅品位與厚度呈正相關關系（見圖2）。

圖2 Ⅰ-2-3礦體沿走向組分變化曲線圖

（4）礦石結構構造：

礦石結構：主要有粒狀結構、鑲嵌結構、乳濁狀結構、交代結構及壓碎結構等。

礦石構造：主要有團塊狀構造、條帶塊狀構造、稠密浸染狀構造、條帶—浸染狀構造、細脈狀構造等。

（5）礦物生成順序。根據礦石礦物成分、產出形態、結構特征分析，礦物之間交代現象十分普遍，黃鐵礦—方鉛礦—閃鋅礦共生普遍[4]，但也存在階段性礦物，其生成順序見表4。

（6）礦石類型。根據礦石結構、構造特征可劃分為浸染狀礦石、條帶狀礦石、團塊狀礦石、角礫狀礦石及細脈狀礦石5種類型。

4 礦床成礦規律

4.1 成礦機制

（1）錫鐵山鉛鋅礦床為國內典型火山噴流沉積、熱液疊加改造型硫化物多金屬礦床，而中間溝—斷層溝鉛鋅礦區作為錫鐵山礦床南東延伸部分，其礦體形成機制與錫鐵山主礦區存在類似之處。

（2）錫鐵山鉛鋅礦床產于裂谷型優地槽地質環境，火山后期噴氣熱液與含鹵海水相互作用，為礦床形成提供了成礦物質來源[5]。

表4 礦物生成順序表

（3）區域性生長性斷裂活動與火山活動聯合作用形成海底次級盆地，一方面將深部含礦熱鹵水泵送至海底，另一方面將海底火山噴氣熱液及初期產物與部分火山碎屑巖轉移到次級盆地最終得到沉淀[6]，為礦體形成提供了場所。

（4）晚期火山強烈旋回活動對早期成礦層位進行熱液疊加改造，再次為成礦層位補充了熱源及物質來源。

（5）早古生代晚期，裂谷型優地槽歷史結束，多期次造山運動使早期含礦層位發生位移與變形。新的熱液沿著構造導礦通道，促使含礦物質重新活化并轉移，礦物質得到再次沉淀，導致礦體具有后期熱液疊加改造特點。

4.2 成礦規律

（1）地層及巖性控礦規律明顯，火山噴流沉積型礦床類型表現特征突出，礦體如錫鐵山主礦區一樣，產在中奧陶統灘澗山群綠泥石英片巖巖相突變部位。

（2）斷裂控礦作用明顯，礦區內構造復雜有序，斷裂十分發育，規模大，活動性強，且具多期次、多級別、多方位的特征。主要有NW向、NE向、近SN向、近EW向4組斷裂，優勢構造為北西向斷裂。強烈的斷裂活動為含礦熱液運移和成礦物質富集沉淀提供有利條件，成為良好的導礦和容礦構造，對礦體形成作用明顯。中間溝—斷層溝鉛鋅礦礦體產于NW向斷裂帶中，據物化探成果顯示，其異常沿NW向斷裂呈條帶狀、念珠狀分布；NW向斷裂和近SN向斷裂交匯處化探異常明顯密集，且異常長軸方向與近南北向斷裂的方向基本一致[7]。

（3）區內成礦作用地質年代跨度大，具有多期次性，且各成礦期成礦作用強弱不一。加里東期—華力西期為該礦區成礦高峰期，礦區Pb、Zn、Cu、Ag礦體主要形成于該時期。

5 下一步找礦方向

通過對中間溝—斷層溝鉛鋅礦床地質特征、礦床形成機制及成礦規律等綜合研究分析結合近年來鉆探工程揭露，筆者認為本區下一步找礦方向大致如下：

（1）鐵山主礦區1線以東以含炭質綠泥石英片巖為賦礦圍巖的厚大礦體群，此類型為SEDEX型礦床的主要礦化類型。結合物化探異常，根據其側伏規律，礦體應向東延伸至本區深部地層，而本區下一步則應留意在灰黑色炭質綠片巖中尋找厚富隱伏鉛鋅礦體。

（2）條帶狀大理巖與綠泥石英片巖之間的接觸部位為成礦的有利地段，特別應注意大理巖與上盤的綠片巖接觸部位。

（3）同生斷裂作為控礦構造，對找礦有利。應留意同生角礫狀大理巖帶，特別是大理巖帶沿走向上厚度突變地段。

（4）若發現條帶狀大理巖、薄層狀大理巖及條帶狀硅質巖與綠片巖互層地段，則其附近為找礦有利部位。

（5）若碳質片巖及綠泥片巖中石英細脈定向發育，并伴有明顯細脈狀黃鐵礦化，則應注意其延伸方向是否會富集成礦。若在淺部地段發現以黃鐵礦為主，則深部將會發現較好的團塊狀鉛鋅礦體，即礦體“蛋殼構造”現象[8]。

（6）在片巖及大理巖中，若斷續出現二長石英片巖，則應注意二長石英片巖附近是否會有鉛、鋅、金、銀礦體的存在。