甘肅省張家川縣秦家園鉛鋅礦地質特征及礦床成礦模式探討

宋 欣

（甘肅省地礦局第一地勘院，甘肅 天水 741020）

1 區域地質背景

工作區處在祁連～北秦嶺接合部位，大地構造屬于祁連造山帶東緣（圖1），地層區劃屬華北地層大區，秦祁昆地層區，祁連～北秦嶺地層分區，中祁連地層小區（甘肅省巖石地層），區內地層整體呈北西西～南東東向延伸[1]。

圖1 甘肅省大地構造分區圖

自中元古代至早古生代，區域一直處在海相沉積環境，地層建造為基性～酸性火山巖～碎屑巖建造為主；巖漿巖建造以中酸性侵入巖為主[2]。工作區構造樣式以中深構造層次的變形為主，不同的地層單元之間均以斷裂構造為界，反映出其構造演化的復雜性。

區域內巖漿活動十分強烈，主要以華力西期和印支～燕山期侵入巖為主，其中以海西期活動最為強烈。形成于海西期的龍口峪石英閃長巖體為區域內規模最大、分布范圍較廣的巖體。區內經受多期巖漿侵入和構造疊加的影響，地質構造較為復雜，但工作區構造線總體呈北西向[3]。

工作區處在中祁連銅鉛鋅金錳鐵鎢鉬鉻Ⅲ級成礦帶的張家川元古宙Ⅳ級鐵銅成礦帶上，已發現的主要礦床（點）約有20余處，成礦地質背景良好，成礦條件有利。

2 礦區地質

2.1 礦區地質特征

秦家園礦區位于北祁連與華北地塊結合部位，由于海西期龍口峪石英閃長巖體向南侵吞，地層較為簡單，主要有長城紀隴山群下巖組的大理巖等、白堊紀六盤山群三橋巖組塊狀中粗礫巖等[4,5]。

礦區內斷裂構造發育，其中北北東向斷裂是區內主要的控礦、容礦構造，主要分布在礦區中部六道溝一帶，8條斷裂平行展布，斷裂傾角較陡，一般大于60°，斷裂性質以壓扭性逆斷層為主。

礦區巖漿活動十分強烈且巖性特征非常復雜，區內大面積出露的巖漿巖為龍口峪石英閃長巖體，依據區域性巖體產出時代屬海西期；其次為分布在礦區北東部～中部一帶的花崗閃長巖小巖株，形成時代稍晚于龍口峪巖體；另外區內閃長巖、花崗巖、二長花崗巖、石英脈、鉀長花崗巖等中酸性脈巖廣泛發育。

2.2 礦體特征

經地表探槽系統揭露與深部工程驗證控制，目前秦家園礦區共圈出大小鉛鋅礦體21個，礦化體3個，均賦存在I礦化帶內，其中I-1礦體、I-2、I-4礦體規模較大，其次為I-5礦體，其它幾條礦體或礦化體規模較小，多為單工程控制，控制程度較低，品位也相對較低。由ZK2304鉆孔見礦情況和陜西選廠礦區礦體特征相類似，在該區向深部鋅品位增高，而鉛含量降低。主要礦體特征如下：

I-1礦體地表由5條探槽控制，深部由PD0701、PD2301、ZK0701、ZK0702四個工程控制。總長為475.00m，礦體似層狀或透鏡狀，總體走向為北東21°，傾角55°～70°，礦體厚度0.87m～10.49m，平均厚度4.53m，礦體品位Pb+Zn1.36%～12.98%，平均品位Pb+Zn4.40%，單樣最高品位Pb+Zn達14.24%。礦體中南段厚度變化較小，礦化連續；在北段具膨大現象，且局部扭轉呈北西傾向。經1950m中段PD0701、PD2301兩工程驗證，礦體向下延伸穩定，品位變富。

I-2礦體地表由5條探槽控制，總長為497.00m，似層狀，總體走向為北東42°，傾向南東，傾角50°～73°，厚度0.33m～8.47m，平均厚度3.49m，礦體品位Pb+Zn 2.76%～5.58%，平均品位Pb+Zn 3.50%，單樣最高品位Pb+Zn 6.75%。礦體經PD1、PD2301硐探工程驗證，礦體沿傾向延伸穩定，厚度增大，品位變富。

I-3礦體地表因控制程度較低，控制長度僅為130.00m，但于PD2301、PD0701工程均見到了該礦體，礦體實際控制長度為240m，脈狀，總體走向為北東27°，傾向南東，傾角大于70°，局部陡傾為87°，礦體厚度0.83m～3.94m，平均厚度1.88m，礦體品位Pb+Zn 1.67%～16.26%，平均品位Pb+Zn 3.70%，單樣最高品位Pb+Zn 16.26%。

I-4礦體地表由5條探槽控制，深部分別由PD2、PD0701、PD2301和 ZK0701、ZK0702、ZK2301、ZK2302、ZK2303進行了工程驗證。礦體呈似層狀，總體走向為北東20°，傾向南東，礦體長445.00m，厚0.35m～3.74m，平均厚度1.67m，品位Pb+Zn 1.87%～4.40%，平均品位Pb+Zn 2.57%，單樣最高品位Pb+Zn 4.54%。礦體空間延伸穩定，礦化較均勻。

2.3 礦石質量

秦家園礦石工業類型地表均為鉛鋅氧化礦石，地表向下垂高80m以下多為混合或原生礦石。礦石結構主要為碎裂狀、自形～半自形粒狀結構；角礫狀、細脈狀、網脈狀、浸染狀、星點狀和團塊狀構造。

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦及其氧化物。礦石礦物一種伴隨碳酸鹽膠結物呈細脈狀、網脈狀、角礫狀分布于礦石中，另外一種呈浸染狀、星點狀分布于各種脈石礦物的邊緣。

礦石中有用組份主要為鉛、鋅，其中鉛品位在0.70%～3.00%之間，最高品位14.26%，鋅品位多小于2.00%，最高品位3.78%。總體Pb：Zn含量比例約2.5∶1。伴生有用組份主要為銀，其含量與礦石中主成礦元素鉛鋅含量呈現出一定的正相關關系。

依據礦石結構構造、原巖特征及脈石成份，可劃分為兩種自然類型，一種為碳酸鹽化方鉛礦化大理巖型，一種為鉛鋅礦化碎裂石英閃長巖型。

2.4 圍巖蝕變

礦體部位的圍巖蝕變多分布于控礦斷裂破碎帶及其附近，蝕變帶范圍大于礦化帶范圍，礦化發育于蝕變帶中，礦化強弱與蝕變強度呈正相關，中心部位蝕變最強，通常是礦體賦存部位，蝕變帶由中心向兩側強度逐漸減弱。主要有硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化等。

2.5 礦床成因

秦家園鉛鋅礦與海西期形成的中酸性巖漿侵入活動密切相關，巖漿演化分異出成礦流體，在熱動力驅使下沿不同序次的斷裂和構造破碎帶運移，并與地下水混合，通過不斷與圍巖發生交代造成硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變，隨著溫度、壓力的降低，成礦物質沉淀，富集、充填，最后定位于巖石較為破碎，孔隙度較好的北北東向斷裂破碎帶內，形成似層狀或脈狀鉛鋅礦體，其成因類型應為中低溫熱液充填－交代型礦床。

3 礦床成礦模式探討

中低溫巖漿熱液型礦床是指由巖漿結晶分異產生的氣水溶液形成的金礦床，成礦作用主階段溫度大致為（300±50）℃，礦床多產于造山運動的中晚期及陸塊活化期的中酸性、酸性、和偏堿性巖漿活動地區。礦床（體）與這些巖漿巖在時間上、空間上、成因上有密切聯系。

加里東～印支期巖漿巖斷裂侵入（圖2），攜帶著大量含礦組份進入到斷裂（裂隙）較為發育的巖體或地層中，這些斷裂（裂隙）形成的空間多種多樣，在成礦有利部位使得礦液有足夠的時間活化圍巖中的金質，再與從深部帶來熱鹵水中的金質交代，最后在低壓擴容帶富集成礦。

圖2 熱液型金屬礦床成礦模式圖（據姚書振，2013）