阿尔泰库马苏南一带铅锌多金属矿地质特征及找矿前景

王宪伟,陈树民,曹佰迪

(1.河南省有色金属地质矿产局第五地质大队，河南 郑州 450016;2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054)

阿尔泰库马苏南一带铅锌多金属矿地质特征及找矿前景

王宪伟1,陈树民1,曹佰迪2

(1.河南省有色金属地质矿产局第五地质大队，河南 郑州 450016;2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054)

库马苏南铅锌多金属矿点位于北阿尔泰库马苏铅-锌-铜-金成矿亚带上。通过对研究区开展1∶1万地质测量、1∶1万岩石测量(100 m×20 m)等工作，发现11条铅锌矿(化)体，1条铜矿体；铅锌矿(化)体矿床类型主要为火山岩型，少量石英脉型；火山岩型铅锌矿(化)体产出于北西—南东向逆断层中，石英脉型铅锌矿(化)体产出于北东—南西向张性节理构造中。研究区1∶1万化探综合异常发育，异常套和较好，化探综合异常分布区与地层、构造及火山岩型铅锌矿(化)体的走向位置吻合，地球化学环境对成矿十分有利。研究区南东侧开展的1∶1万磁法测量工作显示，高磁异常能明确指示出该区构造破碎带、围岩蚀变带以及部分岩体位置。在筛选1∶1万化探综合基础上开展地质、物探工作，并布设钻探施工查证，有望实现该区火山岩型铅锌矿多金属矿找矿突破。

铅锌多金属矿;地质特征;控矿构造;库马苏南;阿尔泰山

研究区地处新疆阿尔泰山东南部与蒙古人民共和国的接壤处，成矿区带位于库马苏铅-锌-铜-金成矿亚带的东部，具有较好的铅、锌、铜、金多金属矿的找矿潜力。由于研究区地处边远山区，交通不便，年可工作时间短(每年的6～9月)，该区工作程度相对较低，对该区矿床研究较少。新疆地质矿产开发局第四地质大队在库马苏达坂的北坡已开展10余年的矿产勘查工作，取得一定的找矿成果(杨海英等，2006；张宗保等，2007)。2012～2014年，河南省有色地矿局五大队在研究区开展了新疆富蕴县大泉金多金属矿调查评价工作，笔者借助该项目的支持，对研究区Au、Pb、Zn、Cu等异常集中分布区开展化探异常查证及矿点检查，对马苏南一带铅锌矿成矿前景进行了探讨。

1 区域地质背景

研究区位于西伯利亚板块的阿尔泰陆缘活动带，诺尔特早石炭世上叠盆地东端(图1)。区域地层为中—上泥盆统忙代恰群(D2-3md)、上泥盆—下石炭统库马苏群(D3-C1km)、下石炭统红山嘴组(C1h)。区域侵入岩十分发育，主要为晚石炭世晚期侵入的细粒二云母二长花岗岩、中粒二云母二长花岗岩、中粗粒二长花岗岩、中粗粒黑云母正长花岗岩。区内花岗岩均为铝过饱和型(AL>K+Ca+Na)；A/NKC值近于1，Na/K值平均为0.70，稀土元素具轻稀土富集的特征，中等富Eu异常，La/Yb值较大，具S型花岗岩的特点(袁旭音等，1996；袁峰等，2001)。区域断裂构造发育，以北西向和北北西向为主，其次为北东向、近东西向和近南北向。研究区南侧的红山嘴-库热克特大断层是区内规模最大

的一条控制盆地演化和岩浆活动的区域性大断裂。区内断裂构造对矿化蚀变具有明显的控制作用，沿断裂带广泛发育后期的热液蚀变，区域的金、铜铅锌多金属矿点基本上都沿这些断裂及其两侧分布(王玉往等，2012；董连慧等，2013)。

1.地质界线；2.断层；3.多金属矿点；4.研究区位置 C1h.下石炭统红山嘴组；D3m.上泥盆统忙代恰组；O2h.奥陶 系哈巴河群；ηγD.泥盆世花岗岩；ηγC.石炭世花岗岩图1 研究区构造简图(据区域图改编)Fig.1 The sketch geological map in the Tiegete area

2 矿区地质特征

2.1 地层

出露地层为下石炭统红山嘴组第二段(C1h2)，岩石组合为：灰、灰绿色含角砾晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩及晶屑凝灰岩，局部含集块，并夹有变凝灰质细砂岩、粉砂岩及含角砾沉凝灰岩。铅锌矿(化)体赋存于变凝灰质细砂岩中。

2.2 构造

研究区断裂构造发育，主要有2组，即北西—南东向、北东—南西向。其中北西—南东向是研究区主要断裂构造，也是主要的控矿构造。

北西—南东向主干断裂为沙美达拉斯断裂(F301)：该断裂在地貌上呈明显线性构造，断裂沿170°～330°方向延伸贯穿研究区，沿断裂带褐铁矿化蚀变较强，沿断裂有数米至数十米宽的挤压破碎带，岩石片理化极为发育，代表了后期断裂构造的叠加。断裂面南西倾，倾角50°～60°，为压扭性断层(刘伟等，2008)。沿断层后期石英脉、花岗岩脉断续出露。断层内绢云母化、硅化、绿泥石化发育，局部可见少量的铅锌矿化、孔雀石化等。

北东—南西向构造不甚发育，未见大的断层，主要为张节理，充填石英细脉。该组构造倾向南东向为主，倾角45°～75°。石英脉中多见发育不完全的水晶晶体，石英脉体小的宽约1～5cm，长约2～10m；规模大的石英脉体小的宽约5～80cm，长5～20m；最大的石英脉体宽3～6m，长约100m。石英脉较纯净，未见明显金属矿化，仅局部见少量的褐铁矿化。

2.3 侵入岩

在研究区的南西及北东侧，地层与石炭纪晚期侵入的二长花岗岩侵入接触，在外接触带具有一定的角岩化，局部见少量不连续的小面积薄膜状孔雀石化；在内接触带二长花岗岩中见宽约50～100m不等的褐铁矿化带。

3 矿(化)体特征

3.1 矿(化)体地质

研究区产出有2种类型铅锌矿(化)体，主要为火山岩型铅锌矿(化)体(杨海英等，2006；刘伟等，2008；彭素霞等,2012)，少量的石英脉型铅锌矿(化)体。

火山热液型铅锌矿(化)体：由6条铅锌矿(化)体K302、K305、K306、K307、K308、K310等近平行顺层产出于灰绿色变凝灰质细粉砂岩中(图2)，形成1条约450m，长约750 m的铅锌矿化蚀变带。带内岩石碎裂，片理化发育，褐铁矿化、孔雀石化发育，局部富集产出铜矿体1条，宽约1 m，长约60m，Cu品位0.95%。铅锌矿(化)体厚0.45～1.60m，长50～200m(局部因碎石覆盖，无法追索)，最长750m，总体产状220°～255°∠60°～84°。K302 Pb品位为0.28%～2.50%，Zn品位为0.14%～17.64%，Cu品位为0.12%～0.15%；K307 中Pb品位为0.17%～6.51%，Ag品位为76.6×10-6；K310 中Pb品位为0.27%，Zn品位为0.16%～0.62%。

石英脉型铅锌矿(化)体：共有6条，长10～120 m，厚5～30 cm，分支复合，局部膨大，产状0°～39°∠38°～65°，石英脉体较完整，矿化以方铅矿化、黄铁矿化为主，局部少量黄铜矿化、孔雀石化，矿化分布不均匀，主要沿脉体边部呈条带状分布，脉体褐铁矿化普遍，局部呈蜂窝状。Pb品位为0.11%～5.2%，Zn品位为0.24%，Ag品位为56.32×10-6～174×10-6，Cu品位为0.17%。

3.2 矿石类型

按矿床类型划分铅锌矿石类型有火山岩型、石英脉型；按主要矿石矿物划分：以方铅矿-闪锌矿-黄铁矿矿石、方铅矿-闪锌矿矿石为主，其次是方铅矿-黄铁矿矿石,少量的闪锌矿-黄铁矿矿石；按矿石构造特征划分为,为细脉状矿石、细脉浸染状矿石。火山岩型铅锌矿矿石类型与阿尔泰地区主要大中型铅锌多金属矿的矿物组合相似(滕家欣等，2006；刘悟辉等，2006；耿新霞等，2012)。

3.3 结构构造

矿石金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，少量磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等，非金属矿物主要为石英、方解石等。

矿石结构以半自形粒状结构为主, 方铅矿呈半自形粒状、细脉状、细脉浸染状分布(图3)(左)，粒度0.02～0.5 mm，方铅矿部分独立分布，或呈细脉状交代闪锌矿而分布于闪锌矿中，与之连生。闪锌矿多呈半自形粒状、星散状、细脉浸染状分布，粒度为0.03～3.0 mm，粒径相差较大,常与方铅矿呈连生、交代关系。在(图3)(右)中锌矿石局部呈自形-半自形条带状产出，粒径1～3 mm，黄绿色，局部因氧化成棕红色。

3.4 围岩蚀变

火山岩型铅锌矿(化)体围岩蚀变主要有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化及表生褐铁矿化等。 硅化：主要呈石英细网脉不均匀分布于矿化蚀变带内岩石中。 碳酸盐化：主要以星点状、细脉状沿岩石裂隙面、片理分布，碳酸盐矿物主要为方解石，常与硅化伴生。石英脉型铅锌矿(化)体围岩蚀变主要为硅化。

1.下石炭统红山嘴组第二段;2.晶屑凝灰岩、凝灰质细砂岩;3.片岩；4.地层界线;5.断层;6.火山岩型铅锌 矿(化)体;7.铜矿体;8.石英脉型铅锌矿化体;9.探槽;10.分析元素及品位;11.化探综合异常及编号图2 研究区铅锌矿(化)体分布特征地质简图(据王宪伟等，2013)Fig.2 The simplified map showing distribution of the lead-zinc mineralized bodies

图3 研究区铅锌矿石特征图(左)及锌矿石条带状分布特征图(右)Fig.3 Characteristics of the lead-zinc ore and banded structure

4 找矿前景

4.1 控矿构造特征

研究区铅锌矿(化)体与断裂构造关系密切，火山岩型铅锌矿(化)体主要产出于北西—南东向断层内及断层附近。

北西—南东向断裂构造在灰绿色千枚岩及凝灰质细、粉细砂岩中整体表现为断层内岩石构造片岩化，并伴有大量褐铁矿化，局部断层壁上发育不连续的小面积薄膜状孔雀石化。断层内岩石碎裂岩化，硅化蚀变发育；次生节理中细小的黑色电气石脉发育。该组断层主体倾向南西向，倾角54°～86°，局部因构造倒转，倾向北东向，倾角普遍较陡。在图4中，断层中次生共轭节理构造充填石英细脉，其中倾向南西产出的石英脉为主要脉体，倾向北东断层为次级石英脉体。该组石英脉体整体表现为逆断层性质，沿倾向上可见明显的逆断层拖褶皱构造特征。根据矿(化)体中闪锌矿晶体发育，结晶体小、晶形好等特征来看，在矿(化)体形成之时存在短暂的张性构造期。总体上看，研究区火山岩型铅锌矿(化)体沿走向、倾向上矿(化)体厚度、品位、产状变化较为稳定，与其控矿构造具有逆断层性质关系密切，通常逆断层构造中产出的矿(化)体在倾向上具有较好的延深。

图4 逆断层中石英脉特征素描图Fig.4 Characteristics of the quartz veinsin the reverse fault Pressed tension joint

石英脉型铅锌矿(化)体产出于北东—南西向张性节理构造中，研究区北东—南西向张性节理构造存在2期构造，第一期张性节理构造总体倾向北西向，充填含矿石英脉；第二期张性节理构造总体倾向南东向，充填的石英脉不含矿。

根据各构造相互切截关系，研究区构造可厘定为3期：第一期为北东—南西向含矿石英脉，倾向北西向，为北西—南东向构造切截；第二期为北西—南东向断裂构造，为主要成矿控矿构造，为北东—南西向张节理切截；第三期为北东—南西向不含矿石英脉，倾向南东向，仅见张性节理构造，未见大的断层。

从成矿规模来看，北东—南西向含矿石英脉分布集中，出露规模小，成矿时代早；北西—南东向火山岩型铅锌矿(化)体是研究区铅锌矿化主体，是实现找矿突破的主要目标体。

4.2 岩石地球化学特征

研究区1∶1万化探综合异常特征与库马苏地区以Pb、Zn、Ag、Cu为主，伴有As、Sb、Bi、Au等多元素的区域化探异常特征(庄道泽等，2004；董永观等,2010)较为一致。

图2中，层控-中低温热液型铅锌矿(化)体出露区与圈定的4处1∶1万岩石化探综合异常分布区吻合(陈树民等，2014)。KMS-6、 KMS-7 、KMS-6等3处综合异常类别为乙3类， KMS-10为丙类。KMS-7异常评序值为11.527，评序值为1，异常类别为乙3，异常呈不规则状展布，异常元素组合复杂，以Pb、Ag、Cu为主，伴生Zn、Sb、Au、Hg、Bi、W、Mo等(图5)。异常区Pb21最高为213 000.00×10-6，平均为116.03×10-6，衬度91.795，面积为0.098 km2，与Ag、Cu等元素异常吻合性较好，是寻找Pb、Ag、Cu、Au等多金属矿产的有利地区。

KMS-6异常评序值为8.990，评序值为2，异常类别为乙3。异常为不规则状，呈北北西向带状展布，异常元素组合复杂，以W、Pb、Ag、Cu、为主，伴生Hg、Bi、Sn、Mo、Zn、As等。其中，Pb17最高为80 200×10-6，平均为6 545.621×10-6，衬度为40.91，面积为0.079 km2；W7最高为23 540×10-6，平均为11 802×10-6，衬度为590.1，面积为0.008km2。Pb元素异常规模大，强度高，浓集中心和浓度分带明显，与Pb、As等元素异常吻合性较好，该异常与北西—南东向向断层关系密切，具有寻找Pb、Ag、Cu等多金属矿产的有利地区。

1.下石炭统红山嘴组第二段;2.断层及编号;3.铅锌矿(化)体及编号;4.铜矿体及编号;5.化探综合异常位置及编号图5 KMS-7化探综合异常剖析图(据陈树民等，2014)Fig.5 Comprehensive geochemical anomalies profile in the lead-zinc mineralized bodies area

通过开展大比例尺岩石地球化学测量，能够快速锁定找矿靶区。对圈定的化探综合异常开展槽探揭露检查，研究矿(化)体产状、规模、矿化、蚀变等特征，为深部钻探验证提供依据。

4.3 地球物理特征

研究区未开展物探工作，研究区南东侧铁格特一带开展了1∶1万磁法测量工作(殷亚飞等，2014)，该区异常分部于构造破碎带、侵入岩与地层接触部位，磁法测量工作对圈定控矿构造具有较好的效果。研究区地理环境恶劣，在可开展的物探工作中磁法测量方法应是首选。

5 结论

(1)库马苏南一带铅锌多金属矿产出于下石炭统红山嘴组第二段(C1h2)中，铅锌矿(化)体矿床类型主要为火山岩型，少量石英脉型；火山岩型铅锌矿(化)体产出于北西—南东向逆断层中，石英脉型铅锌矿(化)体产出于北东—南西向张性节理构造中。

(2)从成矿规模来看，北西—南东向火山岩型铅锌矿(化)体是研究区铅锌矿化主体，是实现找矿突破的主要目标体；北东—南西向石英脉型铅锌矿(化)体成矿时代早，分布集中，出露规模小。

(3)研究区1∶1万化探综合异常发育，地球化学环境对成矿十分有利，研究区具有较好的铅锌多金属矿的找矿前景。

在该区应用大比例尺磁法测量工作对圈定控矿构造具有较好的效果。因此，在对研究区1∶1万岩石化探综合异常地质检查的基础上，筛选成矿有利部位开展大比例磁法测量能够快速锁定找矿靶区，为开展深部钻探验证提供依据，有利于实现铅锌多金属矿找矿突破。

张宗保,努尔兰,林永全,等.阿尔泰山诺尔特地区库马苏金多金属矿的发现及找矿前景[J].地质通报,2007,26(3):299-304.

ZHANG Zongbao,NU Erlan,LIN Yongquan,et al.Discovery of the Kumasu gold polymetallic deposit in the Nurt area,Altay Mountains,and oer prospect evalution[J]. Geological Bulletin of China,2007,26(3):299-304.

袁旭音，朱韶华，周华平,等.阿尔泰诺尔特地区地层-岩浆-构造轮廓初析新疆地质[J].新疆地质,1996,14(1):1-11.

YUAN Xuyin,ZHU Shaohua,ZHOU Huaping,et al.Outline of stratigraphr-magma-tectonics in Nurt area of Altay[J]. Xinjiang Geology,1996,14(1):1-11.

袁峰,周涛发,岳书仓.阿尔泰诺尔特地区花岗岩形成时代及成因类型[J].新疆地质, 2001,19(4):292-296.

YUAN Feng, ZHOU Taofa, YUE Shucang. The ages and the genetic types of the granites in the nurt area,Altay[J]. Xinjiang Geology,2001,19(4):292-296.

王玉往,王京彬,龙灵利,等.新疆北部大地构造演化阶段与斑岩-浅成低温热液矿床的构造环境类型[J].中国地质,2012,39(3):695-716.WANG Yuwang, WANG Jingbin, LONG Lingli,et al.Tectonic evolution stages of northern Xinjiang and tectonic types of porphyry-epithermal deposits[J]. Geology in China，2012，39(3)：695-716.

董连慧,王克卓,朱志新,等.新疆大型变形构造特征与成矿关系研究[J].中国地质,2013, 40(5): 1552-1568.

中国科学院院士贾承造认为，推动我国天然气高质量发展首先需要加快天然气产供储销体系建设，以保证天然气安全平稳供应，满足人民日益增长的用气需求。

DONG Lianhui, WANG Kezhuo, ZHU Zhixin,et al.The relationship between the characteristics of the large-scale deformation structure and the metallogenic processes in Xinjiang[J]. Geology in China, 2013, 40(5):1552-1568.

滕家欣,王庆明.阿尔泰成矿带主要矿床类型及勘查选区[J].西北地质,2006,39(2):17-33.

TENG Jiaxin,WANG Qingming. Major ore deposits in Altay metallogenic zone and propecting areas[J]. Northwestern Geology,2006,39(2):17-33.

刘悟辉,廖启林.阿尔泰山南缘典型铜、镍、铅锌矿床成矿模式初探[J].地质找矿论丛,2006,21(3):173-177.

LIU Wuhui,LIAO Qiming.Preliminary study on metallogenic models of typical copper,nickel and lead-zinc deposits

in southern magin ofAltay mountains[J]. Contributions to Geology and Mineral Resources Research,2006,21(3):173-177.

耿新霞,杨富全,柴凤梅,等.新疆阿尔泰南缘大东沟铅锌矿区火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义[J].矿床地质,2012,31(5):1119-1131.

庄道泽,胡建卫,程建新,等.新疆库马苏地区Pb、Zn异常特征及找矿前景[J].吉林大学学报(地球科学版),2004,34(2):297-303.

ZHUANG Daoze,HU Jianwei,CHEN Jianxin,et al.The geochemical characteristics and their prospecting potential of the lead-zinc anomaly at Kumasu district,Xinjiang[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition),2004,34(2):297-303.

董永观,芮行健,周刚,等.新疆诺尔特地区化探特征及成矿潜力分析[J].地质论评, 2010,56(2):215-223.DONG Yongguan,RUI Xingjian,ZHOU Gang,et al.Characteristics of regional geochemical exploration abnormity and mineralization in the Nurt Area,Altay,Xinjiang[J].Geological Review，2010,56(2):215-223.

刘伟,王伴柏,王华星,等.新疆呼什托格斯地区战略性矿产远景调查报告[R].新疆地质调查院，2008.

杨海英,林永全,焦明富,等.新疆富蕴县库马苏铜金多金属矿普查报告[R].新疆地矿局第四地质大队，2006.

王宪伟，刘国印,刘国庆,等.新疆富蕴县大泉金多金属矿调查评价工作总结[R].河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2013.

陈树民，张自森,王宪伟,等.新疆富蕴县大泉金多金属矿调查评价库马苏南工区岩石地球化学测量工作总结[R].河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2014.

殷亚飞,王宪伟.新疆富蕴县大泉金多金属矿调查评价铁格特工区物探工作总结[R].河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2014.

彭素霞,杨合群,程建新,等.阿尔泰地区晚古生代地质建造有关成矿系列族[J].西北地质,2012,45(z1):61-63.

Geological Characteristics and Prospecting Potential of the Lead-Zinc Polymetallic Deposit in the South Side of Kumasu Area, Altay Mountains

WANG Xianwei1,CHEN Shumin1,CAO Baidi2

(1.No.5 Party of Henan Bureau of Nonferrous Metals Geology and Mineral Resources, Zhengzhou 450016, Henan, China;2.Xi’an Center of Geological Survey,Cas,Xi’an 710054,Shaanxi,China)

The lead-zinc polymetallic ore in the south side of Kumasu area is located in the Kumasu Pb-Zn-Cu-Au metallogenic belt of North Altai. Through the 1∶10000 geological survey and 1∶10000 rock survey, eleven lead-zinc mine bodies and one copper ore body were discovered. The lead-zinc mine is dominated by volcanic rock and a few quartz veins. The lead-zinc volcanic mine scattered along the thrust faults in northwest direction, and vein type deposits scattered along the tension fault in north east direction. The 1∶10000 geochemical anomalies developed in study area, and element anomaly interlocked better. The trend of geochemical comprehensive anomaly area coincided with that of strata, structure and the volcanic type lead-zinc mines, and the geochemical environment is very favorable for mineralization. Based on results of the 1∶10000 magnetic survey, the high magnetic anomaly can clearly indicate the tectonic fracture zone, rock alteration zone and part of the rock mass position. On the basis of comprehensive geochemical anomaly in screening, geological and geophysical exploration work was carried out and verified by drilling operation. Breakthroughs are expected to be made in volcanic type lead-zinc polymetallic ore prospecting.

lead-zinc polymetallic deposit; geological characteristics; ore-control structure; south of Kumasu; Altay Mountains

2015-03-06;

2015-05-08

中国地质调查局西安地质调查中心“新疆富蕴县大泉金多金属矿调查评价”(1212011220626)

王宪伟 (1978-)，男，黑龙江省嫩江县人，工程师，主要从事区域矿产地质勘查工作。E-mail：xjxmb2011@163.com

P618.42

A

1009-6248(2015)03-0299-07