甘肅小鐵山鉛鋅多金屬礦床地質特征及控礦因素

郭恒恒

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734000）

小鐵山鉛鋅多金屬礦床的大地構造位置處于秦祁昆造山系之新元古代—早寒武世白銀廠裂谷東延部分，區域構造復雜，構造—巖漿巖發育，成礦地質條件良好。同時，小鐵山鉛鋅多金屬礦床位于甘肅白銀廠礦田內，與四個圈鉛鋅銅礦床、銅廠溝銅鋅多金屬礦床、四海溝多金屬礦床、拉牌溝多金屬礦床等組成了與火山巖有關的多金屬礦集區，顯示出區域巨大的找礦潛力[1]。基于此，本文對小鐵山鉛鋅多金屬礦床的地質特征進行了研究，進而總結了控礦因素，為進一步找礦勘查提供參考。

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區出露地層較單一，以下志留統馬營溝群為主，分布咋礦區南側，以角度不整合狀展布在火山巖地層之上，巖性以黑色砂質板巖、灰色變質砂巖以及凝灰質千枚巖等為主（圖1）。小鐵山鉛鋅多金屬礦床位于區域火山噴發中心形成的背斜南側，其賦礦巖層主要為石英角斑凝灰巖，夾有少量的千枚巖、云母石英片巖、大理巖等，賦礦巖石在走向上變化較大，礦區東側含礦巖系厚度較穩定，變化小；向西逐漸變化為石英角斑凝灰巖、千枚巖等，且厚度逐漸變薄。礦區地層總體上呈北西—南東向展布，與區域構造跡線展布方向一致。

圖1 區域大地構造位置示意圖（a）和區域地質簡圖（b）（底圖據梁婉娟等，2016）

1.2 構造

礦區及外圍構造較發育，以北西向和北東東向構造為主。其中，北東東向構造主要為斷裂，分布在礦區南西側，規模較小，傾角約60°。北西向構造以復背斜為主，核部巖性為石英角斑質凝灰巖，兩翼巖性石英角斑凝灰巖及細碧凝灰巖及角斑巖等，背斜軸跡基本一致，且與地層延伸方向一致[2]。此外，由于區域構造經歷了多期次的構造演化，導致區域各個地層遭受不同程度的區域變質作用，巖石普遍發育較密集的片理，且片理總體走向呈北西向，傾向南西，傾角較大，一般為70°，片理展布方向與層理基本一致。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿巖極為發育，以大規模的海相細碧角斑巖類為主，普遍具有較高的鈉含量，以基性和中酸性火山巖為主，中性火山巖含量極少。小鐵山鉛鋅多金屬礦床主要賦存在距離火山口較遠的石英角斑質碎屑巖中，礦體產狀與圍巖展布基本一致。與鉛鋅銅多金屬礦有關的石英角斑質碎屑巖距離火山通道的直線距離一般不會超過500m。礦區內次火山巖相多呈透鏡狀、巖珠等分布，延伸長度相對較小。同時，環繞酸性火山巖分布不同發育程度的綠泥石化、硅化和絹云母化等。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

小鐵山鉛鋅銅多金屬礦床為一隱伏礦床，含礦巖石為細粒石英角斑質凝灰巖及石英角斑巖。礦體下盤為順層產出的石英鈉長斑巖，上盤為綠泥石片巖或者凝灰質千枚巖等；礦化帶長約1.1km，寬30m～100m不等，礦化帶最寬約200m。鉛鋅銅多金屬礦體以似層狀、脈狀或者透鏡狀為主，在走向和傾向上均具有分枝復合、膨大狹縮現象；礦區內初步圈定鉛鋅銅多金屬礦體十余條，總體上可分為3個主要礦體和9個次要礦體。在空間上，礦區東側礦體埋藏較淺，礦體距離地表約10m～50m；礦區西側礦體埋深較深，據地表約350m～400m；總體上礦體的埋深約為1950m（標高），且礦體總體上向西側伏。礦體走向為北西—南東向，傾向南西，礦體產狀與賦礦巖石的片理產狀基本一致。

2.2 礦物組成特征

礦石中主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等，另含有少量的黝銅礦、磁黃鐵礦、輝銅礦、輝鉍礦、斑銅礦等；脈石礦物以石英、絹云母、方解石、重晶石等為主，另含有少量的綠泥石、石膏、鈉長石等。其中，閃鋅礦主要為它形粒狀或者集合體狀，多交代早期形成的黃鐵礦、黃銅礦等礦物，常與方鉛礦伴生，多呈乳滴狀；方鉛礦在礦石中含量較多，常與閃鋅礦共伴生，以它形粒狀或者集合體為主，與閃鋅礦一起交代黃鐵礦；黃銅礦呈銅黃色，多為半自形—它形粒狀晶，多充填于黃鐵礦裂隙之間，常被被方鉛礦、閃鋅礦等硫化物交代溶蝕。

2.3 礦石組構

礦石結構以結晶結構和交代結構為主，另見少量的固溶體分離結構和壓碎結構。其中，結晶結構主要為半自形粒狀結構、它形粒狀結構和少量的自形晶粒狀結構；交代結構以交代殘余結構為主，主要指的是黃鐵礦被方鉛礦、閃鋅礦等交代溶蝕；固溶體分離結構多以乳滴狀結構為主，表現為閃鋅礦等中常見乳滴狀黃銅礦固溶體；壓碎結構多為黃鐵礦等收到壓力后，出現輕微的碎裂紋或者呈碎屑狀、角礫狀等，在裂隙中多充填黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等硫化物。

2.4 圍巖蝕變

小鐵山鉛鋅多金屬礦床為一隱伏礦體，其近礦圍巖蝕變較為發育，在平面上呈條帶狀產出，而在傾向上呈板狀延伸。礦床地表的圍巖蝕變相對不發育，而向深部逐漸增強。礦區內的圍巖蝕變主要包括硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、重晶石化、黃鉀鐵礬化等。其中，硅化普遍發育，與塊狀銅礦體及浸染狀銅鉛鋅礦關系密切，多以硅質條帶（石英脈）沿片理面貫入，或以豆莢狀石英斑晶賦存在巖石片理中，但單一的硅化對找礦指示意義不大；綠泥石化在礦區內也較發育，與黃銅礦關系密切，多發育在礦體中或者臨近礦體區域；絹云母化產出形態可分為兩種[3]：一為小片狀絹云母，該類絹云母多分布在遠離礦體的絹云母化巖石中；另一種為大片狀或者集合體狀絹云母。空間上，近礦圍巖蝕變從礦體上盤至下盤具有如下變化特征：①綠泥石化帶，多位于礦體上盤，寬約2m～50m；②硅化—綠泥石化帶，多分布在礦體下部的浸染狀礦石附近，寬約2m～50m；③硅化—絹云母化帶，分布在浸染狀礦體下部，寬約10m～20m；④絹云母化帶，多伴隨硅化出現，一般出露于硅化帶下盤，寬約10m～50m。

3 控礦因素分析

小鐵山鉛鋅銅多金屬礦床為海相火山噴流型礦床，其成礦過程與火山機構和火山巖建造關系密切，即該類礦床的形成具有典型的二元結構。根據礦體空間賦存部位，礦區內的原生礦體主要賦存在火山巖與沉積巖層之間的界面處，且礦體靠近火山巖一側；同時，礦體頂板多為強氧化環境的酸性巖類，而礦體底板以強硅化和石英脈等為主。因此，小鐵山鉛鋅多金屬礦床的控礦因素主要包括兩個方面：一是火山機構，主要指的是次火山機構，其海相火山巖機構是礦床形成的主要物質來源和能量來源；二是火山建造，細粒石英角斑質凝灰巖及石英角斑巖是主要的賦礦巖石。此外，沉積巖與火山巖之間的接觸面形成了典型的酸堿性和氧化還原成礦地球化學障，為成礦提供了有利條件。