高 月
(甘肅省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質勘察院,甘肅 張掖 734000)
穿山馴鉛鋅礦位于甘肅省金塔縣,處在甘肅北山山脈南帶東段,周圍交通建設十分發達。穿山馴鉛鋅礦區地質構造復雜、深層巖漿活動頻繁且強烈,在當地利于火山巖發育,因此當地礦物資源豐富。在2010年~2012年期間,甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院對該區域進行了地質勘查工作,找到了豐富的礦物資源。
穿山馴鉛鋅礦位于甘肅北山山區,塔里木板塊與華北板塊交接部位的敦煌地塊邊緣,北山造山帶南帶東段。該區域地層分區位于塔里木-南疆地層大區、中、南天山-北天山地層區、馬鬃山地層小區。區域地層由老至新為長城系古硐井群(ChG)、鉛爐子溝群(ChQ)、第四系上更新統、全新統(Qppl、Qhpl)。區域上華力西晚期巖漿活動強烈,出露在南部的華力西晚期花崗閃長巖(γδ43c)與古硐井群呈侵入接觸,但它多被第四系全新統所覆蓋。發育在古硐井群第二巖組(ChGb)的鉛礦化與其密不可分。脈巖主要是分布在長城系鉛爐子溝群中,主要有石英脈,閃長玢巖脈、花崗巖脈、石英斑巖脈、閃長巖脈、輝綠巖脈等。區域上構造主要是NW—SE向展布,控制著區域上的褶皺、斷裂的形成和巖漿巖的分布,在地質環境不斷變化中,都為該地域提供了適合礦物質形成空間及礦物質。在礦區上有豐富的Au、Fe、Cu、Zn、Pb資源[1]。
穿山馴鉛鋅礦區地質構造復雜多樣,褶皺構造以一單斜構造為主,這種構造方式利于褶皺層間發育。在該礦區斷裂地區更利于礦物質發育,主要是由于山坡上的沖洪積層與殘坡積層覆蓋在礦區斷裂地帶,當地的構造主要為:①斷裂地區規模較小,長度約為300m左右,構造以北東向南西方向發展。這個斷層的發育一直處在沖溝中,并且沖溝平直且狹窄。這種斷裂直接影響了長城系古硐井群第三巖組的位置,導致石英巖位置發生錯位,進而發展成為平移斷層;②斷裂地區長度約為200m左右,構造以北東向南西方向發展。這個斷層最終發育成溝谷,并且溝谷狹窄。這種斷裂導致長城系古硐井群第三巖組的位置發生改變,巖石組上的石英巖與變砂巖的位置發生錯位,并且對上邊的巖石造成一定損害,進而發展成為平移斷層。

圖1 穿山馴鉛鋅礦區褶皺地質構造形成
穿山馴鉛鋅礦的地面地層地質不斷發生變化,且種類繁多,主要包括長城系古硐井群第二巖組[2]、長城系古硐井群第三巖組、鉛爐子溝群第一巖組。①長城系古硐井群第二巖組。這種巖組主要分布于礦區西南部,其主要呈現形式為帶狀,發展方向由北西向南東方向發展。主要組成巖石是白云石大理巖,白云石大理巖也包括兩種形態,一種是灰黑色薄層狀,另一種為白色厚層狀。在穿山馴鉛鋅礦區中白色厚層狀白云石大理巖含量較大,是一種含礦巖石;②長城系古硐井群第三巖組。這種巖組主要分布于礦區西南側,是一種向北西方向延展的帶狀展布。其主要組成部分為中性火山巖與變質碎屑巖混合物,巖性主要為粉砂質板巖、細粒變石英砂巖、石英巖、千枚巖,在局部地區還存在少量安山巖;③鉛爐子溝群第一巖組。這種巖組主要分布于礦區北邊,組成部分主要是中性火山巖與變質碎屑巖混合物,巖性主要為粉砂質板巖、變安山質砂巖、變石英砂巖、石英巖、安山玢巖夾變砂巖[2]。
穿山馴鉛鋅礦區地質復雜,礦區內深層演講活動頻繁并強烈。暴露在地面上的華力西晚期花崗閃長巖長時間與長城系古硐井群第三巖組(ChGc)、長城系古硐井群第二巖組(ChGb)呈侵入接觸。當地巖漿巖的巖性主要為石英閃長巖、花崗閃長巖。礦區內的巖漿巖在發育過程中,逐漸形成石英閃長巖脈、花崗巖脈、花崗閃長巖脈、安山玢巖脈、二長花崗巖脈、石英脈等。
(1)穿山馴鉛鋅區域內的礦體,主要來源于長城系古硐井群第二巖組中的白云石大理巖中,礦石形態多以枝脈侵染狀、侵染狀、支脈條帶狀構造呈現。通過對地質深入研究分析,我們發現該地區的礦體產狀與圍巖產狀大致一致,進一步說明裂縫處更利于礦物質發育,是重要的控礦條件。
(2)通過對賦礦巖石,白云石大理巖中Pb元素含量的統計,白云石大理巖Pb元素含量平均值為55ppm,是鉛克拉克值(16ppm)的3.4倍;與近礦圍巖Pb元素含量的平均值89ppm相近,近礦圍巖Pb元素含量是鉛克拉克值(16ppm)的5.6倍。賦礦巖石白云石大理巖Pb元素含量高于克拉克值,說明鉛來源于白云石大理巖,是在沉積階段就奠定了鉛的物質基礎,故可把白云石大理巖視為礦源層。
(3)隨著地質發生變化,區域內的圍巖腐蝕情況頻繁發生且反應激烈。主要是由于礦區內圍巖與花崗閃長巖直接發生侵染作用,進而導致深層巖漿巖發生活動。在熱液作用下產生大量熱能,進而將圍巖上形成的較為分散的鉛元素熔化,然后在熱作用下,形成礦體。
(4)對礦區地質進行光譜分析,并對地球化學參數進行數據處理。分析結果如下:①長城系古硐井群第二巖組中Pb濃度較高,鉛克拉克值為27,其分異強度極強,在這種情況下,極利于礦的形成。②花崗閃長巖中Pb濃度鉛克拉克值為28,其分異強度低于長城系古硐井群第二巖組,屬于強分異型。雖然花崗長閃巖中Pb含量高于長城系古硐井群第二巖組,但是花崗閃長巖的分異強度不如長城系古硐井群第二巖組,對鉛的成礦作用影響最大的就是分異強度,在高強度下更利于礦的形成。因此在長城系古硐井群第二巖組中礦物質元素含量較多。
綜上所述,穿山馴鉛鋅礦區地質較為復雜,深層巖漿巖活動頻繁且激烈,因活動產生的熱量,利于礦物質形成。據勘查結果顯示,產生礦物質因素有兩個,第一是Pb濃度含量高,第二是分異強度加大,因此鉛鋅主要來自于長城系古硐井群第二巖組中。