甘肅北山黑山北灘鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦方向

張建華，徐 艷

（甘肅省地礦局四勘院，甘肅 酒泉 735000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

黑山北灘鉛鋅礦地處甘肅北山地區(qū)，大地構(gòu)造位置位于塔里木陸塊區(qū)，敦煌陸塊，敦煌基底雜巖隆起與柳園裂谷結(jié)合部位。受多期次構(gòu)造作用和巖漿活動(dòng)，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育。區(qū)域上出露地層主要為長城系古硐井群、鉛爐子溝群，侏羅系水西溝群，白堊系新民堡群，第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。區(qū)域上褶皺發(fā)育，由于斷裂及巖漿侵入的破壞作用，大多褶皺保存不全，主要表現(xiàn)為一單斜構(gòu)造，地層走向總體北西向，傾向南，傾角一般在45°～70°，組成該單斜構(gòu)造的地層為長城系古硐井群、鉛爐子溝群。由于華力西中、晚期巖體侵入，使其上拱側(cè)壓，破壞了構(gòu)造的完整性，沿走向不盡連續(xù)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，其中以北西向斷裂最為發(fā)育，斷裂性質(zhì)屬剪張性，前期以剪為主，后期以張為主，發(fā)育于古硐井群和鉛爐子溝群中，斷裂形成于二疊系裂谷閉合期。該組斷裂構(gòu)成區(qū)域基本構(gòu)造格架，控制著區(qū)內(nèi)巖體、地層的空間展布，同時(shí)控制著成礦帶上金、銅、鉛鋅等礦產(chǎn)的分布。區(qū)域上巖漿活動(dòng)頻繁，主要為華里西中晚期的黑云花崗閃長巖、黑云二長花崗巖等，呈巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出，巖體的產(chǎn)出受深斷裂控制，大多數(shù)巖體的走向均為NW向。脈巖較為發(fā)育，主要有石英脈、偉晶巖脈、花崗巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、閃長巖脈等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層總體呈北東向展布，與區(qū)域性構(gòu)造線方向基本一致。出露的地層較簡單，為長城系古硐井群（ChG）和第四系全新統(tǒng)（Qh）（圖1）。

圖1 長城系古硐井群（ChG）和第四系全新統(tǒng)（Qh）

長城系古硐井群在礦區(qū)內(nèi)按空間分布及巖性組合特征劃分為三個(gè)巖組。其中二巖組為礦區(qū)含礦層位，受區(qū)域構(gòu)造控制，呈近東西向展布。巖性組合為灰白色大理巖夾二云石英片巖，巖層傾向南東，傾角40°～70°，鉛鋅礦（化）體賦存于該組的大理巖中。

第四系全新統(tǒng)的洪沖積層主要分布于區(qū)內(nèi)洼地及溝谷中，主要成分為砂土和砂礫石等。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于黃尖丘-西鉛爐子-穿山馴大型韌性剪切帶內(nèi)，地層展布明顯受區(qū)域構(gòu)造控制，構(gòu)造線總體呈北東走向，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要表現(xiàn)為在區(qū)域構(gòu)造長期活動(dòng)過程中，派生的一些層間小斷裂及層間裂隙，這些小斷裂、裂隙之間相互平行，局部略有彎曲，裂隙寬1mm～10cm不等，鉛鋅礦在這些構(gòu)造中較為富集。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖巖性單一，僅出露華力西晚期花崗閃長巖（γδ43c），分布于礦區(qū)北部，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，侵入于古硐井群巖層中，大部分均不同程度的遭受到變質(zhì)及構(gòu)造作用破壞，局部形成片麻狀構(gòu)造及片理化，具碎裂結(jié)構(gòu)。巖體呈近東西向帶狀分布，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。該巖體為后期鉛鋅元素活化、富集成礦提供了熱源。

礦區(qū)脈巖較發(fā)育，走向?yàn)楸睎|—南西向，與礦區(qū)內(nèi)地層走向基本一致，主要為閃長巖脈（δ），脈巖寬一般1m～2m左右，長20m～180m，多為順層產(chǎn)出，局部切割地層，對礦體破壞作用明顯。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較弱，主要有硅化、碳酸鹽化，局部發(fā)育透閃石化、絹云母化。其中與成礦關(guān)系較密切的蝕變主要為硅化、碳酸鹽化。圍巖蝕變主要發(fā)育在層間裂隙或近礦圍巖大理巖中，主要表現(xiàn)為石英呈脈狀、團(tuán)塊狀，碳酸鹽巖呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀沿大理巖裂隙分布。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)共圈出鉛鋅礦體33條，礦體賦存在古硐井群二巖組的大理巖中，長25m～500m，控制斜深30m～100m，厚0.82m～12.93m，傾向南東，傾角55°～65°，Pb品位0.30%～5.04%，Zn品 位0.50%～3.85%，伴 生Ag品 位0.60g/t～33.70 g/t。

⑤號礦體為礦區(qū)主礦體，長度500m，控制斜深100m。賦礦巖性為灰黑色條帶狀大理巖，礦體呈似層狀，傾向南東，傾角55°～65°，頂、底板圍巖均為灰黑色條帶狀大理巖，沿走向延伸穩(wěn)定。礦體厚度0.78m～6.70m之間，平均厚度2.41m，厚度變化系數(shù)72.19%，厚度穩(wěn)定，厚度變化的主要特點(diǎn)是在走向上，總體為兩端薄，中間厚；Pb品位在0.30%～5.04%之間，平均品位1.08%，品位變化系數(shù)106%，品位較均勻；Zn品位在0.30%～3.64%之間，平均品位1.06%，品位變化系數(shù)70%，品位均勻。⑤號礦體工業(yè)品位鉛金屬量占全區(qū)工業(yè)品位鉛金屬量比例為51.74%，工業(yè)品位鋅金屬量占全區(qū)工業(yè)品位鋅金屬量比例為43.59%。主要礦體特征見表1。

表1 主要礦體特征一覽表

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的礦物成分

（1）金屬礦物。金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦。次生（氧化）礦物有赤鐵礦、褐鐵礦、白鉛礦、菱鋅礦等。①方鉛礦：鉛灰色，呈它形粒狀不規(guī)則集合體沿后期裂隙不均勻填充，多數(shù)不均勻填充于裂隙交匯處，少數(shù)填充裂隙，不規(guī)則狀致密鑲嵌集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.08～1.6mm±。②閃鋅礦：灰褐色，呈它形粒狀致密鑲嵌，整體反光光性微弱（灰色微帶淡藍(lán)棕色），集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.1～0.4mm±，和方鉛礦伴生。③黃鐵礦：淺銅黃色，少數(shù)呈它形晶粒狀，多數(shù)呈半自形晶粒狀，單晶粒度約0.1～0.6mm±，整體星散浸染狀沿早中期破裂隙填充。④磁黃鐵礦：為暗銅黃色帶紅，沿不均勻破裂隙及裂隙交匯處呈致密集合體狀填充，個(gè)別裂隙中星散浸染狀填充，單晶粒度依據(jù)較顯著的偏光色變化分辨測定，大致0.07～0.5mm±，被相對稍晚的方鉛礦脈或集合體包裹。

（2）脈石礦物。脈石礦物主要為方解石，次為透閃石、石英，粘土礦物、碳質(zhì)等雜質(zhì)少量—微量。

3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)。礦石的結(jié)構(gòu)有它形粒狀結(jié)構(gòu)、它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)。①它形粒狀結(jié)構(gòu)：方鉛礦、閃鋅礦呈它形粒狀分布于脈石中，兩種礦物共生。方鉛礦、閃鋅礦集合體（鏡下無法分辨單晶界線）大小約0.08mm～1.6mm。磁黃鐵礦也呈它形粒狀，顆粒大小0.01mm～0.25mm。②它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈它形—半自形粒狀分布于脈石中，顆粒大小0.01mm～0.6mm。

（2）礦石的構(gòu)造。礦石構(gòu)造以條紋條帶狀構(gòu)造為主，少量浸染狀構(gòu)造、枝脈狀構(gòu)造。①條紋條帶狀構(gòu)造：金屬礦物集合體呈相間分布的細(xì)小條紋條帶狀，大致沿一個(gè)方向分布，形成條帶狀構(gòu)造。②浸染狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦等金屬硫化礦物在脈石中分布沒有方向性，疏密不同，呈浸染狀構(gòu)造。③枝脈狀構(gòu)造：金屬礦物沿不均勻破裂隙及裂隙交匯處不均勻充填形成的構(gòu)造。

3.2.3 巖礦石的化學(xué)成分

黑山北灘鉛鋅礦石化學(xué)成分以CaO、CO2、SiO2、MgO為主，礦石中CaO平均含量為38.17%,CO2平均含量為36.27%，SiO2平均含量為11.83%，MgO平均含量為3.28%，這主要是由于賦礦巖石為大理巖所致。礦石中主要有用組分為Pb、Zn，伴生有益元素為Ag。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)1:5萬黑山北灘幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，長城紀(jì)時(shí)，長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層在沉積過程中富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，它們的濃度克拉克值一般為2.0～4.8，特別是長城系中富鎂質(zhì)碳酸鹽巖在成礦作用中吸附了大量有色金屬元素，形成了富含Pb、Zn、Ag、Au、W的礦源層；到華力西晚期花崗閃長巖漿侵入，在巖漿活動(dòng)影響下，通過接觸交代，重熔和同化作用，滲透于礦源層中的熱水溶液，使分散的鉛、鋅等元素活化、遷移和富集，含礦熱液隨著巖體與圍巖的外接觸帶上升，同時(shí)伴隨構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使巖層發(fā)生彎曲變形，層間裂隙發(fā)育，含礦熱液在這種有利部位沉淀、富集而形成礦體。該礦床有以下特點(diǎn)：

（1）鉛鋅礦賦存于長城系古硐井群二巖組的大理巖中，含礦層位穩(wěn)定，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，鉛鋅礦在大理巖中呈條紋、條帶狀沿層理分布，隨巖層彎曲而彎曲，基本與層理平行。

（2）層間裂隙較發(fā)育地段，鉛鋅礦化相對富集，呈條帶狀、枝脈狀分布，裂隙不發(fā)育地段則呈星點(diǎn)狀分散分布。

（3）礦體圍巖蝕變較弱，與成礦關(guān)系密切的主要有硅化、碳酸鹽化。

（4）礦石礦物成分簡單，主要由方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦。

綜上所述，初步認(rèn)為該礦床為層控?zé)嵋焊脑煨豌U鋅礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）地層：長城系古硐井群的大理巖是區(qū)內(nèi)最明顯的找礦標(biāo)志。

（2）構(gòu)造：大理巖中的層間裂隙發(fā)育地段是尋找鉛鋅礦的構(gòu)造標(biāo)志。

（3）熱動(dòng)力標(biāo)志：華力西晚期花崗閃長巖外接觸帶是本區(qū)找鉛鋅礦的熱動(dòng)力標(biāo)志。

（4）圍巖蝕變及礦化標(biāo)志：硅化、碳酸鹽化、透閃石化是圍巖蝕變標(biāo)志，方鉛礦化、閃鋅礦化、是礦化標(biāo)志。

5 找礦方向

黑山北灘鉛鋅礦大地構(gòu)造位置位于塔里木陸塊區(qū)，敦煌陸塊，敦煌基底雜巖隆起與柳園裂谷結(jié)合部位，成礦帶位于小西弓—賬房山華力西期—印支期金鎢成礦帶東端西鉛爐子Au、Fe、W、Pb、Zn、Cu成礦帶。該成礦帶上鉛鋅礦主要分布在黑山北灘—鉛爐子溝—穿山馴—東鉛爐子一帶，呈向南西凸出的弧形帶狀，鉛鋅礦均賦存于長城系古硐井群及上部的鉛爐子溝群中，受地層控制明顯，并與一定的斷裂系統(tǒng)及巖漿活動(dòng)相關(guān)。

區(qū)域上長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層呈條帶狀大面積分布，該地層中Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素比較富集，受多期次構(gòu)造作用和巖漿活動(dòng)，北西向斷裂及層間破碎帶發(fā)育，該類斷裂、破碎帶是含礦熱液運(yùn)移、富集的有利場所。因此，在該區(qū)域上長城系古硐井群、鉛爐子溝群地層中具有尋找層控?zé)嵋焊脑煨豌U鋅礦的潛力巨大。