新疆若羌縣蘆草溝鉛礦地質(zhì)特征及成因初探

祁萬修 張萬杰 趙雷

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 烏魯木齊 830013）

1 地質(zhì)背景

蘆草溝鉛礦位于索爾庫里走廊315 老國道北約16千米處，海拔3700米左右，山勢(shì)陡峻，地形切割強(qiáng)烈，交通較為不便。礦床大地構(gòu)造位置處于秦祁昆造山系（Ⅰ）—阿爾金弧盆系（Ⅱ）—阿中地塊（Ⅲ）—阿北中-晚元古代古弧盆帶（Ⅳ）東部。成礦帶屬阿爾金(弧盆系) Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Au-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母-白云巖-石英巖-石膏-煤-硫鐵礦成礦帶（Ⅲ級(jí)），阿爾金(地塊) Fe-Cu-Ni-石棉-玉石-白云母-白云巖-石英巖-石膏-煤礦帶（Ⅳ級(jí)）成礦亞帶［1］。出露的地層主要為薊縣系金雁山組、木孜薩依組，漸新-中新統(tǒng)干柴溝組，更系統(tǒng)七個(gè)泉組及更新統(tǒng)洪積物等。區(qū)域上地層總體以北東東向?yàn)橹鳎瑑A向主要為北北西。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，總體構(gòu)造線為近東西向或北東東向，對(duì)區(qū)內(nèi)地層及礦產(chǎn)的分布具有控制作用。蘆草溝鉛礦位于近東西向斷裂旁側(cè)，薊縣系木孜薩依組海相沉積碎屑巖順層產(chǎn)出的石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈內(nèi)（圖1）。

圖1 蘆草溝鉛礦區(qū)域地質(zhì)簡圖

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要為薊縣系木孜薩依組、金雁山組，東部為古近系-新近系干柴溝組紅色砂巖，南部分布更新-全新統(tǒng)沖洪積物（圖2）。巖層普遍發(fā)生區(qū)域淺變質(zhì)，形成變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖、片巖等，并伴隨動(dòng)力變質(zhì)作用，局部形成糜棱巖、碎裂巖等，巖層劈理、片理、揉皺、褶曲發(fā)育。但從巖層宏觀特征來看，為一套淺海相正常沉積碎屑巖夾碳酸鹽巖建造。

木孜薩依組位于礦區(qū)中部，依據(jù)巖性組合、沉積韻律、物質(zhì)組分、變形變質(zhì)特征及礦化蝕變特征劃分為三個(gè)巖性段。第一巖性段主要由鈣質(zhì)板巖組成。第二巖性段主要由深灰色泥晶灰?guī)r組成，局部可見少量礫巖。第三巖性段主要分布于礦區(qū)中部，巖性較復(fù)雜，由南至北大致劃分為下、中、上三個(gè)巖性層，下部以深灰色粉砂質(zhì)板巖為主夾灰色砂質(zhì)板巖，中部為灰白色-淺灰綠色絹云母千枚巖、似層狀-脈狀鉛鋅礦體及銅礦體，為礦區(qū)賦礦巖性層［2］，上部以深灰色粉砂質(zhì)板巖為主夾砂質(zhì)板巖、淺灰色灰?guī)r、條帶狀石英砂巖、綠泥粉砂質(zhì)板巖等。第三巖性段在強(qiáng)烈的擠壓、逆沖作用下，巖石普遍發(fā)生碎裂化，順層產(chǎn)出大量石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈，脈巖內(nèi)含黃鐵礦化、黃銅礦化、方鉛礦化等金屬硫化物，氧化后形成黃褐色黃鉀鐵礬化帶，屬礦區(qū)銅鉛鋅賦礦層位。薊縣系金雁山組分布于礦區(qū)西北部，由砂質(zhì)板巖、石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、少量凝灰質(zhì)砂巖等組成。礦區(qū)薊縣系木孜薩依組地層呈由北向南的逆沖推覆構(gòu)造，推覆體前鋒帶推覆于古近系-新近系干柴溝組之上。礦區(qū)南部7 千米的索爾庫里谷地為阿爾金左行走滑斷裂帶。礦區(qū)總體為一北傾單斜層，產(chǎn)狀相對(duì)穩(wěn)定，未見明顯的褶皺構(gòu)造。分布于西南部的第一、第二巖性段地層傾向在0～330°之間，以350°為主，傾角在34～65°之間；第三巖性段地層傾向在300～358°之間，以340°為主，傾角在37～72°之間。地表巖層風(fēng)化剝蝕作用強(qiáng)烈，產(chǎn)生滑脫、坍塌，局部形成南傾的假產(chǎn)狀。礦區(qū)位于推覆體前鋒帶，巖石破碎，次級(jí)斷裂發(fā)育，小的次級(jí)斷層分布于軟硬不同的巖層間或泥質(zhì)巖層中，走向、傾向延伸不大。斷裂構(gòu)造總體表現(xiàn)為西部走向近東西，東部北北東或北東向大致平行的弧形分布，對(duì)礦區(qū)鉛鋅礦具有控制作用。

圖2 蘆草溝鉛礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 地球化學(xué)特征

1∶10 萬化探在本區(qū)圈出H10-11-丙異常，該異常東西向、北東向斷裂極為發(fā)育，Ag、As、Sb、Pb、Zn異常沿東西向斷裂展布，Bi、Sn異常則與薊縣系地層有關(guān)。異常范圍與1∶5萬化探異常［2］HS-19和HS-21重現(xiàn)性較好（圖1）。HS-21 異常內(nèi)已發(fā)現(xiàn)蘆草溝鉛礦，由Pb、Zn、Sb、Ag、Au、As、Ni、Cr、Co、Cu、Mo 元素組成，異常面積8.74 平方千米，呈不規(guī)則橢圓狀，其中Pb、Zn、Sb、Ag 異常具有三級(jí)濃度分帶，Pb 異常平均值135.3×10-6，極大值727.4×10-6，襯度4.83，具有三級(jí)濃度分帶。Zn 異常平均值253.66×10-6，極大值459.9×10-6，襯度3.17，具有三級(jí)濃度分帶，總NAP 值為134.4。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦化蝕變帶特征

蘆草溝鉛礦礦化蝕變帶分布于木孜薩依組第三巖性段中，長4千米，寬45～185米不等，呈北東東向展布，向西尖滅，向東被漸新統(tǒng)-中新統(tǒng)干柴溝組紅層覆蓋（圖2）。氧化后形成的黃褐色黃鉀鐵礬化帶十分醒目（照片1），區(qū)內(nèi)銅、鉛、鋅多金屬礦化主要與重晶石脈、石英脈、白云巖脈有關(guān)（照片2、3、4）。礦化蝕變帶沿走向分為東、西兩段，西段長2 千米，寬45～185米，由西向東逐漸變寬，主要為鉛礦化，地表有較多礦體出露。東段長2千米，寬102～185米，地表以銅礦化為主，鉛礦化零星，地表礦體少。雖東段礦化范圍比西段稍寬，但蝕變與礦化強(qiáng)度較弱，地表及鉆孔中所見多為含銅石英脈，含鉛的重晶石脈小而少；就銅礦化而言，礦化規(guī)模遠(yuǎn)小于西段。

照片1 礦化蝕變帶

照片2 鉛多金屬礦脈

照片3 含礦重晶石脈

3.2 礦體特征

蘆草溝鉛礦產(chǎn)于薊縣系木孜薩依組第三巖性段海相沉積碎屑巖中，礦化破碎蝕變帶嚴(yán)格受木孜薩依組地層及斷裂控制，地表圈定的礦體均產(chǎn)于礦化破碎蝕變帶內(nèi)（圖3），礦體形態(tài)呈似層狀、脈狀。初步圈定礦體13 個(gè)［2］，地表出露礦體9 個(gè)，隱伏礦體4個(gè)（未反映），礦體傾向315～25°，傾角53～76°。其中，銅礦體2 個(gè)（L1、L8），長150～180 米，厚度2.00～3.27米，平均品位0.20～0.27%。鉛礦體8 個(gè)（地表出露L2、L3、L4、L5、L9 共5 個(gè)，隱伏3 個(gè)），長90～2000 米，厚度0.36～3.79 米，品位0.55～3.33%。鉛鋅礦體2 個(gè)（地表出露L6，隱伏1 個(gè)），長104～200 米，厚度0.65～2.04 米，品位鉛3.11～9.29×10-2，鋅0.56～1.39×10-2。鉛銅礦體1 個(gè)（L7），長120 米，厚1.45 米，品位鉛0.30%，銅0.33%。L4 號(hào)礦體規(guī)模最大，為礦區(qū)主礦體，地表由西至東由多個(gè)工程控制；礦體長2000 米，單工程厚度0.88～5.98米，平均厚度2.98米，單工程品位Pb0.31～2.19%，Zn0.01～1.60%，Cu0.02～0.36%，礦體平均品位Pb1.03%，Zn0.18%，Cu0.07%；總體走向352.5°，傾角60°，有用組分為Pb，伴生有用組分Zn、Cu。其他礦體規(guī)模較小，長90～200 米，厚度0.36～3.79 米，品位Pb0.55～9.29%、Cu0.20～0.27%。鉛（鋅）礦石中伴生組分主要有Ag、Cu、Ga，品位Ag18.05×10-6、Cu0.14%、Ga11.84×10-6。

3.3 礦石特征

（1）礦石礦物成分

礦石礦物組合比較簡單，金屬礦物有13種，以方鉛礦、黃鐵礦為主，其次為閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、斑銅礦等；氧化物主要為孔雀石、銅藍(lán)、褐鐵礦、黃鉀鐵礬，次為鉛礬、白鉛礦、菱鐵礦。非金屬礦物有5種，主要有重晶石、石英、鐵白云石、白云石、白云母等。

（2）礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與礦石類型

礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)、柱粒狀結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)等，其中最有意義的結(jié)構(gòu)為粒狀變晶結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)，礦石中的有用礦物均以此結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造以脈狀構(gòu)造為主。另外，尚有團(tuán)斑狀構(gòu)造、紋層狀構(gòu)造等。礦石類型多屬重晶石脈型、石英脈型、重晶石-石英脈型。

4 成因初探

4.1 礦床成因

區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造屬中元古代盆地，海相沉積物發(fā)育，在成巖-壓實(shí)過程中，可釋放出以鹵化物為主的熱鹵水。在這些熱液的作用下，可形成后生的鉛多金屬礦床。

（1）礦區(qū)圍巖為灰白、淺黃綠色絹云千枚巖（原巖以黑色頁巖為主），圍巖蝕變較弱，主要有硅化、碳酸鹽化、粘土化、重晶石化。賦礦巖石為石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈，含礦脈巖總體沿圍巖層理順層產(chǎn)出，個(gè)別巖脈斜切圍巖層理，礦石的物質(zhì)成分與圍巖的基本成分有明顯的差異，表明成礦時(shí)間相對(duì)晚于圍巖，由于含礦熱液作用于圍巖，具有不同程度的圍巖蝕變現(xiàn)象。

（2）礦床產(chǎn)于薊縣系木孜薩依組第三巖性段砂質(zhì)和泥質(zhì)巖石中，明顯受地層、巖性控制。具有一定的層位。

（3）礦區(qū)礦化破碎蝕變帶受斷裂構(gòu)造控制作用極為顯著，斷裂及巖層的層間構(gòu)造帶對(duì)成礦十分有利。

（4）礦床產(chǎn)在沉積巖區(qū)，礦區(qū)及其附近未見巖漿巖，礦床與巖漿活動(dòng)無直接關(guān)系。

（5）礦體多呈脈狀、透鏡狀、似層狀，以充填作用和交代作用為主。在空間上沿一定層位呈帶狀展布。

綜上所述，蘆草溝鉛礦床表現(xiàn)出非巖漿熱液礦床的特點(diǎn)，礦區(qū)砂質(zhì)和泥質(zhì)巖石中的鉛鋅礦脈可能是這種成因造成的。因此，該礦床成因類型歸為中低溫非巖漿熱液礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

圖3 蘆草溝鉛礦區(qū)礦體平面地質(zhì)圖

（1）圈定的礦化蝕變帶和鉛鋅多礦化金屬礦（化）體，均分布在薊縣系木孜薩依組第三巖性段，層控特征較明顯，該巖性段分布的石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈是鉛鋅多金屬礦（化）體較為集中的分布區(qū)域，可作為間接找礦標(biāo)志。

（2）初步研究認(rèn)為礦區(qū)地層原巖由一套正常沉積細(xì)碎屑巖夾碳酸鹽巖組成，礦化破碎蝕變帶分布在礦區(qū)F2 斷裂南側(cè)，受該斷裂控制。碎屑巖內(nèi)分布的近東西向斷裂及破碎帶可作為間接找礦標(biāo)志。

（3）圈定的礦體多分布于石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈，脈內(nèi)多具黃鐵礦化、硅化、白云母化蝕變，局部見銅藍(lán)、孔雀石等，風(fēng)化后呈褐黃色，可作為間接找礦標(biāo)志。

（4）地表巖層風(fēng)化剝蝕作用強(qiáng)烈，具有滑脫、坍塌等現(xiàn)象，含礦脈巖不易風(fēng)化，在地表明顯凸起，可作為間接或直接找礦標(biāo)志。

（5）圈定的鉛鋅多金屬礦（化）體地表局部有銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等礦化顯示，礦化標(biāo)志明顯，可作為直接找礦標(biāo)志。

（6）1∶10萬及1∶5萬化探圈定的銅鉛鋅多金屬異常是重要的化探找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

（1）礦床產(chǎn)于薊縣系木孜薩依組第三巖性段砂質(zhì)和泥質(zhì)巖石中，明顯受地層、巖性、斷裂和蝕變等因素控制。蝕變帶內(nèi)巖石普遍發(fā)生碎裂化，順層產(chǎn)出大量含礦石英脈、石英-碳酸鹽-重晶石脈、重晶石脈，在地表氧化后形成黃褐色黃鉀鐵礬帶。

（2）礦床成因?qū)僦械蜏胤菐r漿熱液型礦床。

（3）區(qū)域上薊縣系木孜薩依組地層分布廣泛，不同比例尺鉛鋅多金屬化探異常較多，該礦床西部已發(fā)現(xiàn)碎石灘鉛礦點(diǎn)，東部已發(fā)現(xiàn)片石山鉛礦點(diǎn)及片石山東銅礦點(diǎn)。說明區(qū)內(nèi)中低溫非巖漿熱液型礦床找礦潛力巨大。