甘肅省徽縣某鉛鋅礦床成礦模式及找礦方向

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　　摘要西成礦田位于昆侖—秦嶺褶皺區(qū)、西秦嶺海西—印支地槽褶皺帶西部。甘肅省徽縣某大型鉛鋅礦床位于西成礦田東部，為位于西秦嶺多金屬成礦帶西成礦田內具有代表性的礦床之一。為進一步指導礦區(qū)深部及外圍找礦預測工作，結合該區(qū)已取得的地質工作成果，詳細分析了區(qū)域成礦地質背景、礦床地質特征，從成礦物質(成礦元素和成礦流體)、能量、介質、通道(導礦構造)、空間(容礦空間)等方面，深入討論了礦區(qū)地層、構造、巖漿與成礦的關系，并進一步研究了礦床成礦模式。研究表明:①礦區(qū)出露的地層主要為中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層(D2a2)及第三系(T)，其中，中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層上層(D2a2-2)為富礦層位;②礦床整體受地層、構造控制明顯，礦床整體產(chǎn)狀、規(guī)模及厚度變化較大，沿傾向、走向形態(tài)復雜多變，具有膨大窄縮、尖滅再現(xiàn)的特點，多呈囊狀、透鏡狀產(chǎn)出;③礦區(qū)礦床主要受控于中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層(D2a2)及層間破碎帶、人土山—兩當斷裂及黃渚關深大斷裂、印支期糜署嶺花崗閃長巖及巖漿熱液;④通過對比西成礦田內各鉛鋅礦床的地質特征，明確了徽縣某鉛鋅礦床成因，認為其成因類型為熱水沉積改造型鉛鋅礦床;⑤礦區(qū)有利的找礦標志為含礦地層及其巖性組合特征、地表出露的呈黃褐色的鐵碳酸鹽化千枚巖層、人土山—江洛大斷裂北側、地表出露的賦礦地層(碳酸鹽巖地層)等。在上述分析的基礎上，進一步研究認為:①礦區(qū)深部隱伏礦床的有效控制方式為鉆孔或坑道;②礦床東西部地區(qū)找礦前景較好，礦床北部勘探程度較低，宜增加勘探工程量;③在礦床外圍找礦過程中，礦床西部地區(qū)可適當增加工程控制深度，東部地區(qū)可適當減少工程控制深度;④礦區(qū)盲礦體找礦潛力較大，可首先綜合運用物化探方法圈定異常，然后進行地表查證及坑鉆探驗證，有望取得理想的找礦預測效果。

　　關鍵詞西成礦田鉛鋅礦成礦模式礦床成因隱伏礦體盲礦體深部找礦

　　甘肅省徽縣某鉛鋅礦床為西城礦田內具有代表性的礦床之一，近年來，大量學者對其地質特征及礦石性質等進行了深入研究，但有關礦床成礦模式的研究涉及較少[1-3]。本研究根據(jù)該礦床的地質工作成果，通過類比礦田內其余鉛鋅礦床的地質特征，對其成礦模式進行研究，并對礦床成因及找礦方向進行探討，為進一步開展礦區(qū)深部及其外圍找礦工作提供可靠依據(jù)。

　　1區(qū)域成礦地質背景

　　西成礦田位于昆侖—秦嶺褶皺區(qū)、西秦嶺海西—印支地槽褶皺帶西部，由數(shù)個大型鉛鋅礦床及十多個中小型礦床及礦(化)點組成(圖1)[4]。該區(qū)域出露的地層主要有泥盆系、第三系及第四系，也可見零星出露的三疊系地層。區(qū)域大范圍出露的泥盆系沉積環(huán)境主要為淺海陸棚相，形成了以碳酸鹽巖及碎屑巖為主的沉積建造，為后期成礦有利元素沉淀富集提供了良好的環(huán)境。區(qū)域構造對成礦物質運移及富集起到了至關重要的作用，同時對成礦期后礦床的改造及再富集也有舉足輕重的影響。不同的區(qū)域構造演化控制了不同類型礦床的形成。西成礦田位于人土山—江洛斷裂與黃渚關斷裂之間，該地區(qū)受海西期、印支期及燕山期構造活動影響明顯而呈EW向帶狀分布。區(qū)域出露的巖漿巖主要為海西期及印支期的中酸性巖漿巖。

　　2礦床地質特征

　　徽縣某大型鉛鋅礦床位于西城礦田東部[5]，礦區(qū)出露的地層主要為中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層(D2a2)及第三系(T)(圖2)。其中，中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層上層(D2a2-2)為富礦層位，主要的富礦圍巖巖性有千枚巖、碎屑巖、石英巖及灰?guī)r。礦區(qū)構造走向以近EW向為主，由洛壩背斜和南北兩翼的人土山—兩當斷裂及黃渚關主干斷裂組成，同時次級褶皺強烈發(fā)育[6-7]。礦區(qū)巖漿巖主要為印支期花崗閃長巖，可見成礦后多期侵入的巖脈。

　　礦床整體產(chǎn)狀、規(guī)模及厚度變化較大，沿傾向、走向形態(tài)復雜多變，具有膨大窄縮、尖滅再現(xiàn)的特點，沿走向延伸150～1400m，傾向延深50～400m，礦體厚度最大可達40m，多呈囊狀、透鏡狀、豆莢狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出，礦體賦存標高為700～1360m。礦床整體氧化程度低，多為原生礦石，礦石組分及品位變化大，具有多期次成礦的特點。

　　礦區(qū)礦石多具有交代結構，主要礦石結構為草莓狀結構、半自形—他形粒狀結構、交代溶蝕結構、骸晶結構及乳濁狀結構等。礦石構造以團塊狀構造、致密塊狀構造及浸染狀構造為主。礦石自然類型主要為致密塊狀鉛鋅礦石和浸染狀鉛鋅礦石。礦石礦物組分簡單，主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及黃銅礦。脈石礦物有石英、方解石、菱鐵礦、綠泥石、鉀長石及絹云母等。礦石中伴生有益組分(Ag、Cd)的品位均達到了工業(yè)要求，可以進行綜合利用。

　　由于該礦床處于區(qū)域構造強烈的活動帶中，后期改造作用顯著。礦體產(chǎn)狀、規(guī)模及厚度變化較大，礦石結構構造的多期性特征較明顯。

　　3控礦因素及礦床成因

　　3.1控礦因素

　　礦床形成的主要影響因素為成礦物質(成礦元素和成礦流體)、能量、介質、通道(導礦構造)、空間(容礦空間)，本研究分別從該類因素入手，討論礦區(qū)地層、構造、巖漿與成礦的關系。

　　(1)地層與成礦的關系。本研究鉛鋅礦床主要賦存于中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層(D2a2)中，該地層巖性主要為碳酸鹽巖及千枚巖。該類巖石性質活潑，可與巖漿熱液反應導致礦質沉淀，該巖性組合不僅可以提供良好的容礦環(huán)境，而且可以提供部分成礦物質。根據(jù)馮志強[8]的研究成果，可知該礦床的部分成礦物質來自地層。礦體受地層及層間破碎帶控制明顯，呈透鏡狀、不規(guī)則狀及豆夾狀產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層(D2a2)及層間破碎帶中。

　　(2)構造與成礦的關系。該礦區(qū)構造(尤其是人土山—兩當斷裂及黃渚關深大斷裂)控制著巖漿熱液和其他氣水熱液的上升侵位以及成礦有利元素的富集沉淀，不僅為熱液上升侵位提供了通道，而且為成礦元素沉淀富集提供了有利場所。礦區(qū)成礦后構造對該礦床具有一定的改造作用，為成礦有利元素再次運移和沉淀提供了通道和場所，因而礦體的規(guī)模、形態(tài)發(fā)生了較大變化，多呈囊狀、透鏡狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出，品位變化系數(shù)也較大。

　　(3)巖漿與成礦的關系。該礦區(qū)主要發(fā)育的巖漿巖巖性為印支期糜署嶺花崗閃長巖，還有少量的成礦期后多期侵入的巖脈。印支期花崗閃長質巖漿不僅提供了部分成礦元素及成礦流體，而且作為介質將成礦有利元素沿人土山—兩當斷裂、黃渚關深大斷裂及其次級斷裂運移至儲礦有利地段。巖漿熱液為礦物之間的反應及物質交換提供了能量，進一步促進了鉛鋅含量較高的礦物沉淀及礦床的富集與形成。后期侵入的巖脈與礦床的形成關系較小，但對礦體形態(tài)有一定的改造作用。

　　3.2礦床成因

　　對于西成礦田內各礦床的成因，學者們的認識基本相同，認為該礦田內的礦床成因主要有兩種類型，即熱水沉積型和熱水沉積改造型礦床[7-8]。為準確厘定本研究鉛鋅礦床成因，對西成礦田內的代表性大型鉛鋅礦的賦礦圍巖、賦礦層位、圍巖蝕變、礦石組構及后期改造程度等進行了詳細的對比分析，結果見表1。

　　根據(jù)林麗等[5]、張騰蛟等[7]的研究，西成礦田內的熱水沉積型礦床主要有廠壩及李家溝鉛鋅礦。該類礦床主要呈層狀、似層狀產(chǎn)于變沉積巖或變質巖中[9-10]，主要的賦礦巖性為石英片巖及大理巖，礦體形態(tài)受地層巖性控制明顯，其產(chǎn)狀與圍巖基本一致。同時，含礦地層整體經(jīng)受了低級區(qū)域變質作用，局部變質作用程度較高，礦石結構構造以沉積變質型為主[9-10]。西城礦田內的熱水沉積改造型礦床主要包括鄧家山、畢家山、郭家溝等鉛鋅礦床[4]。該類礦床主要賦存于灰?guī)r及千枚巖中，其產(chǎn)狀與圍巖大致相似。礦床形成后，受構造和巖漿巖的影響較大，礦體形態(tài)變化較大，常呈扁豆狀、透鏡狀產(chǎn)出，具有分支復合、尖滅再現(xiàn)的特點[6]。礦石組構以交代充填為主，同時具有硅化、碳酸鹽化及黃鐵礦化等蝕變。由表1分析可知，本研究鉛鋅礦床與鄧家山、畢家山及郭家溝鉛鋅礦床的成礦地質特征類似，均具有熱水沉積改造的特點，因此本研究認為該礦床成因類型屬于熱水沉積改造型礦床。

　　4成礦模式

　　新元古代—早寒武世(約700Ma)超大陸裂解分離出許多地塊在大洋中漂移，在漂移過程中，華北克拉通和揚子克拉通兩個最大的陸塊互相靠近，圍限原大洋的一部分，形成了昆侖—秦嶺洋[4-5]。早志留世—晚泥盆世由于碰撞造山及陸內伸展作用使得地殼變薄發(fā)生拆沉作用，含礦巖漿水熱液沿著構造薄弱帶上升，噴流并沉積于潮間及淺海含碳較高的生物灰?guī)r環(huán)境中[11-12]。隨著溫度、壓力、氧逸度及總硫活度降低，鉛鋅絡合物的活度降低并沉淀出富含鉛鋅的礦源層。同時，有少部分巖漿水熱液交代、充填海底灰?guī)r并伴隨強烈硅化及鐵白云石化等蝕變，形成了以浸染狀為主的鉛鋅礦(化)體(圖3(a))[7]。由于揚子板塊向北漂移的速度大于華北板塊向北漂移的速度，印支期西秦嶺地區(qū)發(fā)了強烈的碰撞造山運動，西成礦田區(qū)域地層發(fā)生了強烈的褶皺變形，形成了許多層間構造虛脫帶[11-12]。同時，大氣水下滲并伴隨巖漿熱液噴出并交代、充填及淋濾礦源層，加之大范圍的區(qū)域變質作用，使得大量含礦氣水熱液再次富集并沿著層間構造虛脫帶沉淀，形成了以囊狀、透鏡狀為主的礦體(圖3(b))[7]。