袁國華,潘 亮
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第十一地質大隊,新疆 昌吉 831100)
鉛鋅礦是富含金屬元素的礦產類型,鉛鋅礦的開發可以為軍事工業、冶金工業、化學工業以及輕工業等領域提供充足的能源材料,中國的鉛鋅礦主要集中在云南、內蒙古以及甘肅等地。通過長期的鉛鋅礦勘查發現新疆鄯善縣覺東也蘊含豐富的礦產資源,且具有較高的開發價值。由于新疆鄯善縣覺東地區為新發現的礦山區域,為了保證鉛鋅礦開發工作的順利進行,確保開采人員的生命安全,在啟動礦山開發工作之前需要對該地區的礦床地質特征進行分析,根據該地區礦床的成礦規律,預測深部成礦情況,為礦山資源的開發提供方向[1]。
此次研究的主要任務是通過大比例化探面積性測量,查明覺東鉛鋅礦區內礦床在多個方面的地質特征,圈定異常,縮小并優選找礦靶區,采用地質調查與激電剖面測量及槽探工程揭露相結合的手段,開展礦床地質特征的查證與分析,擇優進行深淺部驗證。
新疆鄯善縣隸屬于新疆吐魯番市,位于天山東部南麓的吐魯番盆地東側,三面環山,地勢東北高、西南地。周圍環繞的山分別為火焰山、博格達山和天山,該地區中部為吐魯番盆地和哈密盆地,南部為沙漠和戈壁。受到地理位置的影響,鄯善縣屬溫帶大陸性氣候,晝夜溫差較大,日照充足,年降水量能夠達到25.3mm左右但蒸發量較大。鄯善縣地形地貌特點鮮明,形成坡度平緩的傾斜面,全境最高峰為4110.7m,最低處低于海平面153m。鄯善縣區內出露地層由老至新依次有長城系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系,區域內鉛鋅礦區的地層構造較為復雜,出露構造單元較多,同時各級構造活動較為頻繁。
鉛鋅在原生礦床中常以共生的方式存在,具有共同的成礦物質來源和相似的地球化學行為,同時也具有相似的外層電子結構,因此形成鉛鋅礦。在鉛鋅礦中可以分別提取出鉛元素和鋅元素,其中鉛元素可以用于核工業和石油工業中,而鋅是重要的有色金屬原材料,具有較好的延展性、耐磨性與抗腐性,被用于制造銅合金材、鑄造鋅合金、制造干電池等工作中。由此可見鉛鋅礦的開采與開發可以為諸多行業提供原材料,因此具有較高的開采價值。
根據礦床的基本地質特征以及控礦因素,可以判斷新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的礦床成因為明顯的沉積巖層控-后期改造型。從礦山區域的角度來看,新疆鄯善縣覺東礦帶是在晚古生代被動陸緣構造發展階段形成的,屬于離散型陸緣構造-成礦系統,為新疆鄯善縣大范圍高強度的鉛鋅的成礦創造了條件。
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦礦區出露地層主要為中泥盆統薩阿爾明組,從成分、結構及生物碎屑來看,普遍為細晶、泥粉晶、少部分亮晶。從礦區的總體構造線呈北西~南東方向帶狀展布,可以將其分為三個巖性段,其中第一巖性段主要為灰黑色片理化泥晶白云巖、淺黃白色白云質大理巖、土黃色片理化薄層微晶白云巖,第二巖性段可以分為上下兩個部分,其中上層部分主要以灰黑色、淺灰黑色、淺灰色細晶白云巖為主,而下層的主要組成物質為灰白色硅質細晶白云巖[2]。區域被包含走向斷裂、X型斷裂組合以及β型褶皺,這些褶皺狗仔促進了礦質熱液的帶出和富集,形成了有規模的鉛鋅礦礦床。
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦礦區的侵入巖主要分布在拱拜子斷裂以南的南天山帶,多以巖枝及小型巖株狀產出,整體展布方向與區域構造線的方向基本保持一致。礦區內的侵入巖以脈巖的形式出露,脈寬保持在0.3m~1.0m之間,長度控制在5m至20m之間。除了鉛鋅礦之外,還存在少量鐵帽,鐵帽附近鋅元素和鉛元素的含量較高,預示深部可能有多金屬礦。距離新疆鄯善縣覺東礦區北西約10km的位置上,存在多期次的泥盆-石炭世巖漿活動,雖然不處于礦區的侵入位,但礦區深部又隱伏巖體的可能。

圖1 新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區部分礦體分布圖
圖1中表示的礦體走向為75°,礦體長度最高478米,鉛元素的最高品位分別為2.71%。礦體向深部延伸厚度變薄,品位逐漸降低。同理可以得出新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區內其他礦體的特征數據,如表1所示。

表1 新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦其他礦體特征表
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區不同的位置礦石的結構和特征不同,其中北帶礦石的結構為形-半自形粒狀結構,即以形晶結構為主,大多呈現出不規則的形狀分布,粒度大小不同。南帶主要為細晶結構,即呈現出自形、半自形、菱形相互鑲嵌構成細晶結構。從礦石的構造方面來看,北帶的礦石以塊狀構造為主,而南帶以侵染狀、層紋狀為主,會出現少量的細脈狀。新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區每礦石中常見的金屬礦物包括方鉛礦、褐鐵礦等,脈石礦物主要為鈣鋁石榴石、石英等。
分別從時間、空間兩個方面分析該地區鉛鋅礦的成礦規律。其中在時間上區內晚元古代-早寒武世為主要的成礦期,期間成礦作用主要表現為以火山熱液作用為主要特點。在空間上區域內主要在北帶區域內發現了覺東鉛鋅礦床,結合礦床的地質特征,該礦床內的兩大斷裂構造控制了中生代多期次的構造-巖漿活動,形成了新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的火山巖帶和花崗巖侵入體。
綜上所述,新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的形成是在構造-巖漿多期次活動的條件下,北西向斷裂與東西向斷裂為含礦熱液的流通運移提供了條件,在多個方面的額綜合條件作用下形成了新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦床。
結合該地區成礦規律和礦床地質特征分析結果,可以得出深度直接找礦標志和間接找礦標志。在直接找礦標志中,以灰黑色白云巖、白色白云巖大理巖作為找礦的巖性標志,鉛釩、方鉛礦化、碳酸鹽化蝕變破碎帶為找礦的礦化標志,而鉛、鋅、銀元素組合異常為找礦的直接地球化學標志[3]。而地層中泥盆統薩阿爾明組、大斷裂帶附近,次級斷裂交匯部,熱液變質作用較強的構造位置標示的是覺東鉛鋅礦床的間接找礦標志。以礦區內元素分帶指數值為基礎,依據礦床上元素組合的分帶指數累乘值與況下元素組合分等待指數的累乘值之比,得到礦體資源的定量評價結果,從而有效的構建深部礦體資源的預測結果。
新疆鄯善縣是重要的鉛鋅礦的集中地之一,通過對該礦區內鉛鋅礦礦床的地質特征,確定鉛鋅礦的成礦規律,并得出有關于深部找礦標志和找礦方向,得出深部成礦的預測結果。
將此次研究的預測結果作為參考資源應用到實際的新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的開發工作當中,在保證礦產資源開發安全的同時,最大程度的提高礦產資源的開采效率。