新疆鄯善縣多金屬礦物化探特征、成礦機(jī)理與控礦因素探討

陳 寧

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊，新疆 昌吉 831100）

近些年來，我國地質(zhì)勘測部門在新疆鄯善縣的地層結(jié)構(gòu)中，發(fā)現(xiàn)了大量的多金屬礦產(chǎn)資源，并對這些金屬礦藏進(jìn)行了各方面的地質(zhì)勘察和研究。化學(xué)探測的異常結(jié)果顯示，該區(qū)域有大量的含有鉛、鋅等金屬元素的礦石。由于鄯善縣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，地表的礦化蝕變體種類和數(shù)量較多，礦體的分布范圍較廣，走向方位各異，因此，對鄯善縣鉛鋅礦體的研究結(jié)論還比較少。現(xiàn)已開采的礦化蝕變體質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到工業(yè)礦體標(biāo)準(zhǔn)，地下的礦化蝕變，面積也較廣，大部分可構(gòu)成低品位的工業(yè)礦體，局部可形成高品位的鉛鋅富礦體。物理探測結(jié)果顯示，礦區(qū)內(nèi)的激電顯示異常且面積較大，剛好符合礦化蝕變現(xiàn)象，因此可斷定，該礦區(qū)的找礦前景優(yōu)良。可是到目前為止，礦區(qū)的礦化中心位置依舊不明確，也沒有找到礦體富集區(qū)域的找礦標(biāo)志，無法確定控礦因素，使富礦體的找礦工作進(jìn)展緩慢。因此，本文將研究鄯善縣的地質(zhì)構(gòu)造，并對多金屬礦體的物化探結(jié)果和成礦機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究，分析鉛鋅礦區(qū)的控礦因素，總結(jié)富礦地段的找礦標(biāo)志和分布規(guī)律，使礦體勘察和找礦工作實現(xiàn)進(jìn)一步突破，為多金屬礦資源的開采利用奠定基礎(chǔ)。

1 鄯善縣的地理背景

鄯善縣位于新疆吐魯番盆地的東側(cè)，隸屬于吐魯番市，三面環(huán)山，東北高、西南低，東北部和天山相鄰，地勢險峻；西南部多是大漠戈壁，地勢平緩。在地理構(gòu)造上，屬于塔里木、準(zhǔn)格爾—哈薩克斯坦和西伯利亞三個地質(zhì)板塊的交匯點，是中亞造山帶的關(guān)鍵地區(qū)，屬于小陸塊聚集地質(zhì)板塊，斷裂構(gòu)造眾多，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斷裂規(guī)模較大的主要有康古爾大斷裂和阿奇克庫都克大斷裂，這兩個大斷裂延伸穩(wěn)定，它們之間形成了康—阿碰撞縫合帶。

鄯善縣的礦產(chǎn)資源儲備量非常大，目前境內(nèi)已經(jīng)探明的礦產(chǎn)資源有石油、天然氣、花崗巖、鐵、金鋅等40 余種。此外，鄯善縣還是世界上鈉硝石儲備量最大的地區(qū)，也是我國第二大膨潤土資源地，開采潛力巨大。同時，也蘊(yùn)藏大量的多金屬礦石，現(xiàn)有彩霞山鉛鋅礦、延?xùn)|土屋斑巖銅礦、維權(quán)銀多金屬礦、白石泉銅鎳礦等可開采金屬礦區(qū)，近年來一直是我國地質(zhì)勘察和礦產(chǎn)資源的研究熱點。

2 鄯善縣礦區(qū)地層構(gòu)造

鄯善縣礦區(qū)的出露地層主要有中泥盆統(tǒng)薩阿爾明組和薊縣系卡瓦布拉克群。從成分結(jié)構(gòu)上看，大多為泥粉晶、細(xì)晶以及少部分亮晶，主要有三個巖性段，第一巖性段主要是淺黃白色白云質(zhì)大理巖、變質(zhì)粉砂巖和含碳硅質(zhì)板巖，第二巖性段可分為上下兩層，上層主要是黑色、灰黑色以及淺灰色的細(xì)晶巖，而下層主要有灰白色的石墨微晶白云石大理巖和硅質(zhì)細(xì)晶白云巖。區(qū)內(nèi)的地層普遍發(fā)生了區(qū)域變質(zhì)反應(yīng)，包含走向X 型的地質(zhì)斷裂和β 型的板塊褶皺，這些地理變化推動了礦物質(zhì)熱液的聚集和流動，形成了大量的金屬礦藏。

3 新疆鄯善縣多金屬礦的物化探特征

（1）物探特征。礦化體在發(fā)生蝕變以后，巖層密度、電阻率以及高級化特性都會有所改變。一般來說，礦體的密度和極化性會增高，自然伽瑪和電阻則會較周圍巖層更低[1]。經(jīng)過物理地質(zhì)勘查，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)礦區(qū)有15 條礦化蝕變帶，長度大多在200m～3000m 之間，寬10m 到100m 不等，整體呈東北走向，帶內(nèi)的礦化蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦化、鉛礦化和綠泥石化等等。

從礦區(qū)的物理探測的角度來看，可以根據(jù)重力檢測結(jié)果探測出密度高的礦體分布地點，再通過CSAMT 法圈定金屬礦體的富集部位，鄯善縣礦區(qū)現(xiàn)有13 條礦化蝕變帶被圈定為多金屬礦區(qū)，其中11 條是地表揭露礦體，還有兩條是隱伏礦體。在這些礦體中PbZn9 是儲備量最大的礦區(qū)，整體呈北西西走向，中部厚、兩邊薄，最大長度為1100m，平均厚度有3.54m，傾角在50°～65°傾向在140°～165°，礦體內(nèi)含有大量的Pb、Zn 以及少量的Ag。鉛的最高含量為1.92%，最低含量是0.77%；鋅的最高含量為6.41%，最低含量是3.37%，銀的平均含量為4.63g/t。

（2）化學(xué)異常特征。在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行1：20 萬化探檢測后，結(jié)果顯示鄯善縣礦區(qū)內(nèi)，元素含量是地殼豐度值2.5～6.5 倍的元素有Au、Ag、Pb、Zn、As、Bi、Mn。其中，Pb、Zn 和Ag 元素的巖石和水系沉積物平均豐度值較高，元素異常總面積是264.56km2,在巖石樣的采集當(dāng)中，Ag 的富集度較高，但在水系沉積物中含量很少，說明Ag 次生富集度不強(qiáng)。

4 新疆鄯善縣多金屬礦的成礦機(jī)理

在對鄯善縣礦區(qū)的地質(zhì)成分進(jìn)行勘察和評估過程中，并未發(fā)現(xiàn)火成巖，因此可以認(rèn)為礦石的形成和地殼巖漿運(yùn)動無關(guān)。很多金屬礦物呈斜層理狀或細(xì)粒浸染層理狀分布，屬于地質(zhì)沉積的構(gòu)造。地質(zhì)沉積主要有以下兩種類型：

沉積巖層控-后期改造型。根據(jù)鄯善縣礦區(qū)的基本地質(zhì)特征，明顯可以看出，很多礦區(qū)的礦帶是在古生代晚期的陸緣被動改造時形成的，因此屬于陸緣構(gòu)造型礦產(chǎn)。在中元生代長城紀(jì)，地層結(jié)構(gòu)中沉積了很多碳酸鹽巖構(gòu)成的火山石碎屑,碳酸鹽巖經(jīng)過被動改造以后，發(fā)生變質(zhì),逐漸形成了云母片巖、石英巖、黑云斜長片麻巖和混合巖夾大理巖等共同組成的巖石組合。這些巖石的厚度較大,具有一定的陷槽沉積巖特點,部分層段的鉛鋅等金屬元素含量較高,逐漸形成了礦化層，成為礦源層的成礦基礎(chǔ)。進(jìn)入晚石炭紀(jì)以后,地殼開始頻繁碰撞擠壓，并構(gòu)造出天山，花崗巖開始廣泛侵入。巖漿活動了驅(qū)動地殼運(yùn)動，為成礦提供寶貴的物源和能源，地層中的流體沿著剪切的裂帶循環(huán)，并在此過程中，吸收汲取基底地層中的古老物質(zhì)，在可容礦的地域最終成礦。

海底噴流沉積型。鄯善縣礦區(qū)的礦層分布同時受到局限性盆地和同生斷裂帶等特殊沉積地相的控制，在礦層中也有塊狀的白云巖天青石巖、以及含有石膏碎塊的角礫狀灰?guī)r等噴流沉積巖，這些巖石與礦物質(zhì)的富集程度有關(guān)，并且很多礦石的結(jié)構(gòu)具有同生沉積和疊加改造的特征，這也是礦體沉積的又一例證。

5 新疆鄯善縣多金屬礦的控礦因素

5.1 構(gòu)造控礦

經(jīng)過物理探測發(fā)現(xiàn)，在鄯善縣礦區(qū)的內(nèi)部，有大量的斷層存在，這些斷層的對礦體的作用并不相同。遙感解譯結(jié)果顯示，在成礦區(qū)域，有很明顯的北西向斷裂，結(jié)合礦體的實際情況可知，北西向的地質(zhì)斷層是礦區(qū)的導(dǎo)礦斷層。在井下觀察后測得，礦區(qū)內(nèi)部還有一處北東向斷層，該斷層所處的一系列斷層均為大斷層的支斷層，對礦層進(jìn)行構(gòu)造解譯后可以發(fā)現(xiàn)，北東向斷層對礦體的礦脈延伸走向起到破礦的作用，說明北東向斷層為礦區(qū)的破礦構(gòu)造。

5.2 巖體控礦

鄯善縣礦區(qū)的侵入巖主要有兩種，一種是花崗斑巖，另一種為二長斑巖（如圖1 所示)，通過礦區(qū)的物化探測和井下觀察可知，礦體的形成和巖體有著十分密切的聯(lián)系。

圖1 二長斑巖

6 新疆鄯善縣多金屬礦的找礦標(biāo)志

直接標(biāo)志：第一，礦體巖石經(jīng)過不同程度的金屬礦化之后，根據(jù)巖石所含的金屬離子不同，礦體上部的巖石表面會呈現(xiàn)不同的顏色，可作為找礦的最直接標(biāo)志;第二，在礦體中，碳酸鹽化物經(jīng)常和礦藏的金屬硫化物同時存在，碳酸鹽化物在鏡下觀察比較明顯，因此也可以作為找礦的重要標(biāo)志;第三，簾石化或榴石化標(biāo)志也能決定礦體的分布位置，在礦區(qū)井下以及洞口，經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)石榴石和綠簾石，這也是重要的找礦標(biāo)志之一[2]。

間接標(biāo)志：在礦區(qū)的延伸部位和外圍部位，若出現(xiàn)物化探異常，則說明可能存在大量的金屬礦藏，是找礦的間接標(biāo)志[3]。

7 結(jié)束語

本次研究對鄯善縣地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察，發(fā)現(xiàn)地域內(nèi)含有大量的多金屬礦石，進(jìn)過物理探測和化學(xué)探測可知，礦區(qū)內(nèi)鉛、鋅、銀的富集程度較高，成礦機(jī)制主要為巖層沉積改造和海底噴流沉積兩種類型，控礦因素主要為構(gòu)造控礦和巖體控礦兩種因素，最后總結(jié)了多金屬礦石的找礦標(biāo)志，以期提高鄯善縣金屬礦區(qū)的開采效率，使鄯善縣的礦產(chǎn)資源得到科學(xué)合理的開發(fā)和利用。