新疆和田县火烧云铅锌矿地质特征及其找矿

范廷宾，余元军，夏明毅，蒋国鹏，王明



新疆和田县火烧云铅锌矿地质特征及其找矿

范廷宾，余元军，夏明毅，蒋国鹏，王明

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队，新疆 阿克苏 843000）

新疆和田县火烧云铅锌矿是新疆地矿局第八地质大队在西昆仑发现的世界级超大型铅锌矿，是新疆“358计划”实施以来金属矿产勘查取得的重大成果之一。铅锌矿体呈层状、似层状整合产出于侏罗系碳酸盐岩地层，矿石矿物是原生铅锌碳酸盐（即菱锌矿和白铅矿），根据矿床、矿体宏-微观、同位素等方面的特征，推断火烧云铅锌矿属于“原生喷流-沉积铅锌碳酸盐型铅锌矿”，属于SEDEX型铅锌矿的新类型。火烧云铅锌矿找矿突破兼具巨大的社会经济价值和成矿理论研究价值。

铅锌矿；地质特征；找矿意义；火烧云

火烧云铅锌矿床位于新疆和田县城南西195°方向，直距280km的喀喇昆仑山区，属青藏高原无人区。2008~2011年新疆地矿局第八地质大队根据区域1∶50万化探扫面成果资料筛选靶区在甜水海南侧尼斯楚一带开展自筹资金自主找矿，于2011年9月在矿区地表发现3条铅锌矿化带，并于次年向自治区地勘基金管理中心申请立项，2012年矿区预查工作少量钻孔见矿，2013年初钻探验证发现深部存在厚大、近水平产出板状富铅锌矿体，判断其为碳酸盐岩沉积层控型铅锌矿，2014年矿区完成预查。2015年完成普查、勘探工作，2016年相继提交普查、勘探报告。目前该矿区资源量估算铅＋锌金属量（331＋332＋333）为1 706.17万吨，为目前国内发现的储量最大的铅锌矿床。

图1 新疆和田县火烧云一带地质图

1. 第四系；2. 上侏罗统红其拉甫组；3. 中侏罗统龙山组；4. 上三叠统克勒青河组；5. 地质界线；6. 角度不整合界线；7. 正断层；8. 逆断层；9. 铅锌矿床；10. 铅锌矿点Ⅲ—塔里木-华北板块；Ⅲ1—塔里木微板块；Ⅲ31—铁克里克陆缘地块；Ⅲ3—昆仑微板块；Ⅳ—华南板块；Ⅳ1—可可古里陆缘活动带；Ⅳ11—巴颜喀拉-松潘二叠-三叠纪陆缘盆地；Ⅳ2—羌塘微板块；Ⅳ21—阿克寨钦古生代陆缘盆地；Ⅳ32—喀喇昆仑中生代陆缘盆地；Ⅳ42—乔戈里地块

1 成矿地质背景

矿区大地构造位置处于华南板块（Ⅳ）-羌塘微板块（Ⅳ2）之喀喇昆仑中生代陆缘盆地（Ⅳ23）[1]，乔戈里-空喀山口大断裂及天神达坂—乔尔天山大断裂分别从该矿区南北两侧通过。

区域构造格架为北西-南东走向，北西-南东向和次一级的北东向两组断裂十分发育，其中北西向断裂以乔尔天山断裂、河尾滩断裂为代表，与火烧云铅锌矿成矿关系最密切区域构造为河尾滩断裂和驼峰山－碧龙潭倒转向斜。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

矿区出露地层主要为上三叠统克勒青河组和中侏罗统组龙山组。青河组为一套细碎屑岩沉积；龙山组为一套浅海相碳酸盐岩夹粗碎屑岩。

铅锌矿床产出于龙山组地层中。龙山组广泛分布于喀喇昆仑北坡，是一套陆棚-台地-局限台地相沉积，为浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩建造，局部夹火山岩、石膏层，自下而上分两个段。下部第一段为厚度不大的红色砂砾岩段，向下角度不整合覆盖于三叠系克勒青河组之上。上部第二段为灰岩段，矿区填图将其进一步分为5个岩性层：第一层为细晶灰岩层（粒屑灰岩-泥微晶灰岩），第二层为泥晶灰岩层，岩石破碎，铅锌矿化明显，第三层为泥岩、泥灰岩层，岩石较破碎，局部有铅锌矿化，第四层为细晶灰岩层，第四层为细晶灰岩层，第五层为生物碎屑灰岩层，富含介形虫、海百合、有孔虫化石。铅锌矿化体赋存于龙山组上段第二、四岩性层中，明显受地层（碳酸盐岩）控制。

2.2 矿化层特征

主矿区内共发现上、下两个铅锌矿化层，分别编号为Ⅱ号、Ⅲ号矿化层，两个矿化层产状近于水平、上下近于平行产出，分别对应于龙山组上段（J2lls）第四、二岩性层。

矿化层总体形态呈缓倾近水平板状、层状产出，产状10°~25°∠3°~7°，与地层（岩层）近于一致，略有波状起伏和水平方向上的尖灭再现。其内部由铅锌矿体、铅锌矿化层、夹石层上下叠置间夹组成，整体上具有较为一致的矿化特征、顶底板特征，水平连续性好，是矿区内垂直剖面上非常明显的矿体聚集产出的部位。

Ⅱ号矿化层在Ⅲ号矿化层上部的龙山组上段第四岩性层、细晶灰岩层中，以半剥蚀状态产出，该矿化层南北长260m，宽约160m，其底板标高5 510~5 585m，顶板埋深一般约0~15m，目前该矿化层中圈定Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3共3个矿体。

Ⅲ号矿化层是矿区最重要的主矿化层，赋存于于龙山组上段第二岩性层、铅锌矿化泥晶灰岩层中，南北长2 280m，东西宽约1 400m，矿化层底板标高5 384~5 602m，顶板埋深50~230m，最大埋深345m，厚度一般为3.47~46.27m，最后达90m（EW039线）。Pb品位0.25%~13.30%、Zn品位0.80%~37.95%。目前该矿化层中圈定Ⅲ1、Ⅲ1-1、Ⅲ2-1～Ⅲ2-6共8个矿体，矿区内最重要的Ⅲ1号矿体就产出于这个矿化层。该矿化层的底板为灰黑色厚层状微晶灰岩，顶板为浅黄褐色碎裂状（压碎状）泥页岩、泥质灰岩，该矿化层的沉积层位较为稳定，其底界向下约40~70m为结构成分较完整、均一的厚层灰黑色厚层状微晶灰岩，再向下为厚约10m的红褐色、杂色砂砾岩层（龙山组第一段），再向下跨过不整合面则是上三叠统克勒青河组细碎屑岩组合（图2）。

图2　和田县火烧云铅锌矿赋矿层位、矿体产状示意图

2.3 矿体特征

截止目前矿区内已经施工钻探22 007m，共128个钻孔，其中有114个孔见矿。通过地表工程揭露和深部钻孔控制，目前该区内共圈定矿体11个，其中地表铅锌矿体4个（3个位于上矿化层，1个位于下矿化层），隐伏矿体7个（均位于下矿化层内）。按照矿体平均品位均属于工业矿体。矿区内最重要的Ⅲ1号矿体南北方向长2 280m，东西方向宽1 397m，平面投影形态呈倒写的“F”，垂直剖面投影形态呈狭长波状起伏的层状、似层状。矿体厚度1.2~64.31m，平均厚15.25m，铅平均品位4.75%，锌平均品位24.35%，平均品位铅+锌29.10%，伴生镉平均品位0.026%，单矿体（工业矿段）估算（331＋332＋333）铅＋锌金属资源量1 644.72万吨，占到矿床总量96.6%。

Ⅲ1号矿体为矿区内最主要的富矿体，其规模大、品位高、层位产状稳定，顶板界线肉眼辨识特征较为模糊，其与矿体（尤其是富矿体）界限靠样品界定，顶板岩石主要为类似于“构造破碎角砾岩”或“断层泥”的固结较差的泥质岩或发生过同沉积滑动变形的泥质岩或者泥岩与灰岩夹层，普遍含有铅锌矿化，大部分层段可圈出厚薄不一的贫铅锌矿体；底板界线十分清晰，为一套结构成份较均一完整的灰色-浅灰色中-厚层状细晶灰岩、微晶灰岩，无明显矿化蚀变。

图3 和田县火烧元铅锌矿矿体水平投影图

1、第四系洪冲积物；2、第四系残坡积物；3、龙山组灰岩段第五层:生物碎屑灰岩；4、龙山组灰岩段第四层:浅灰色细晶灰岩；5、龙山组灰岩段第三层: 深灰色泥质灰岩、灰黑色泥岩；6、龙山组灰岩段第二层:浅灰色碎裂状灰岩、角砾岩；7、龙山组灰岩段第一层:深灰色细晶灰岩；8、龙山组砂、砾段:紫红色砂砾岩；9、克勒青河组:灰绿色细砂岩、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩；10、整合地质界线；11、角度不整合界线；12、正断层及编号；13、矿体露头；14、Ⅱ号矿化层内矿体投影线；15、Ⅲ矿化层内小矿体投影线；16、Ⅲ1矿体投影线。

矿体整体产状与顶底板围岩地层（岩层）产状近于一致，呈近于水平膨大减薄或者略有舒缓波状起伏的层状产出，倾向约10°~25°，倾角3°~8°。该矿体呈以锌为主共生铅产出，铅/锌比约1∶5.2。

各矿体总体形态呈缓倾近水平板状、层状、饼状、薄透镜状，与地层（岩层）产状近于一致，矿体倾向10°~25°，倾角3°~11°，略有波状起伏和水平方向上的尖灭再现。

主矿区内各矿体均赋存于中侏罗统龙山组灰岩层（J2lls）内的深灰色碎裂状、角砾状泥质灰岩、微晶灰岩中。

全区内估算（331）+（332）+（333）铅＋锌金属资源量1706.17万吨，由于目前对Ⅲ1号矿体北东部及东、南部边界尚未完全严格工程控制矿体边界，进一步工作仍有可能继续扩大矿床规模。

2.4 矿石特征

1）矿石组分、矿物特征：岩石中金属矿物以菱锌矿、白铅矿为主，少量方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿、极微量黄铜矿、自然铜；主要脉石矿物为方解石、白云石、石膏等。矿石多呈他形微粒状、细粒状镶嵌分布，粒状结构，块状构造。伴生元素主要有镉、硒、砷、碲，其次金、银、铊、铋、钡、汞也有弱异常显示。其中镉已经超过铅锌伴生矿边界品位。

2）矿石类型、结构构造特征：矿石具自形结晶粒状结构，镶嵌结晶结构、交代结构，环带结构等胶体低温成矿特点。矿石常具有微细条纹条带状构造、纹层状、皮壳状、空穴蜂巢状构造。矿石类型以层状矿石为主体，可以分为五种类型：纹层状矿石、块状矿石、角砾状矿石（有滑塌成因的角砾状矿石和热液成因的角砾状矿石2种亚类）、交代蚀变状矿石、复合型矿石。

2.5 围岩蚀变

近矿围岩蚀变弱并且类型较简单：碎裂岩化、方解石化，其次为石膏化、高岭土化、褐铁矿化。

3 矿床成因类型分析

综合火烧云铅锌矿床、矿体及矿石具有以下特征：

1） 火烧云铅锌矿位于华南板块-羌塘微板块之喀喇昆仑中生代陆缘盆地，区域上广泛出露古生代及中、新生代地层，其中侏罗系为区域主要的铅锌赋矿地层之一，矿区侏罗系为一套浅海相碳酸盐岩（夹碎屑岩）建造。

图4　和田县火烧云铅锌矿EW007勘探线剖面图

2）矿体呈层状,似层状或透镜状赋存于中侏罗统龙山组灰岩中,严格受到地层的控制。岩矿石样品中发现了许多反映同生沉积的标志如：纹层构造、条纹条带构造、鲕状构造、菱锌矿草莓状结构、胶状皮壳状构造、同心环状构造等。

3）光薄片镜下可见微细粒的菱锌矿、白铅矿与方解石混杂过渡形成粒序，证实为同生沉积产物。硫化物均为微细粒结晶结构,脉状穿插产出于铅锌碳酸盐矿体，显示后期热液活动。

4）矿物组合简单,主要为菱锌矿+白铅矿，少量闪锌矿+方铅矿+黄铁矿+方解石+石膏。矿物有用成分为菱锌矿（碳酸锌）和白铅矿（碳酸铅），硫化物极少。

5）围岩蚀变微弱并且类型简单，主要为褐铁矿化、方解石化。无明显硅化、重晶石化。

6）矿石与围岩方解石的 C、O 同位素的分析结果显示：菱锌矿与围岩方解石的C、O同位素组成相近，其C、O来源为岩浆热液与海水的混合流体[3]。矿区菱锌矿与白铅矿的 C、O 同位素组成与世界著名铅锌矿床的表生氧化带中的碳酸盐型 Pb-Zn 矿图解特征明显不同[3]。

7）矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为 186 ± 6Ma，应为中-下侏罗世，多宝山铅锌矿床的成矿年龄与火烧云一致[3]。

将火烧云铅锌矿床与世界典型MVT和SEDEX矿床的特征进行对比研究,初步认为火烧云铅锌矿床整体上呈现热水沉积成因原生层控铅锌矿床的特征，应属于一类新型喷流沉积型(SEDEX)矿床，可称作原生喷-沉积铅锌碳酸盐型铅锌矿。

4 火烧云铅锌矿找矿突破的价值意义

4.1 社会经济价值

火烧云铅锌矿矿体形态简单完整，产状稳定，厚度大、品位富，埋藏浅，资源品质和开采条件优异，其远景铅锌金属资源量2 000吨以上，是目前全疆乃至全国规模最大的铅锌矿，铅锌估算经济价值在4 300亿元以上，是亚洲乃至世界范围内罕见的富铅锌矿。

火烧云铅锌矿将超过云南兰坪铅锌矿（保有储量1 440万吨）成为国内第一、世界第七的超大型铅锌矿，其单矿床资源量是原新疆境内工程控制的铅锌储量总量（1 200万吨）的1.42倍。使新疆一跃成为全国排名数一数二的铅锌资源大省，大幅改变了全国铅锌资源分布格局。该矿所处和田县是新疆经济最不发达地区之一，伴随矿床开采开发所带来的社会、经济效益意义重大。

4.2 查找矿理论研究意义

在全国成矿区带划分图内，火烧云铅锌矿向东与兰坪金顶铅锌矿同处于三江成矿带北部喀喇昆仑-羌北弧后前陆盆地（昌都-普洱地块）东西两端，该成矿带自西向东有甜水海、沱沱河-唐古拉、昌都-思茅等数个中新生代陆缘盆地，产出有云南金顶、白秧坪、西藏拉诺玛、青海茶曲帕查、多才玛、东莫扎抓、莫海拉亨等一系列大型、超大型铅锌矿床，大部分属于与中-新生界地层（三叠系-第三系）有关的MVT型或者热水喷流型铅锌矿。

青藏高原—三江成矿带属于全球三大巨形成矿域之一的特提斯成矿域。后者是贯穿于欧亚大陆南部全球性的纬向构造带（羌塘即是其中之一小陆块），晚古生代到新生代之间，古、新特提斯洋扩张与闭合过程中，历经两次大规模板块俯冲、碰撞。张洪瑞、侯增谦等人在其内归纳出六种主要成矿作用，而火烧云碳酸盐型喷流-沉积型铅锌矿作为碳酸盐岩沉积层控型铅锌矿床的新类型确立具有巨大的区域成矿理论研究价值和找矿指导实践意义，展示青南—藏北—甜水海一带具有巨大同类型或同系列铅锌矿找矿潜力。

火烧云铅锌矿作为喀喇昆仑山新疆和田地区首次发现碳酸盐岩沉积层控型超大型铅锌矿床，具有巨大的社会经济价值和理论研究价值，必将带动在特提斯成矿域（青藏高原北缘）三江成矿带铅锌矿找矿新一轮突破。

[1] 董连慧，李卫东，张良臣，新疆大地构造单元划分及其特征［C］.第六届天山地质矿产论文集，2008. 27-32.

[2] 董连慧，冯京，刘德权，等. 新疆成矿单元划分方案研究［J］. 新疆地质，2010,28（1）：7-21.

[3] 董连慧，徐兴旺，范廷宾，等. 西昆仑火烧云超大型喷流-沉积成因碳酸盐型Pb-Zn矿的发现及区域成矿学意义［J］.新疆地质，2015,1：5-11.

Geological Features and Prospecting for the Huoshaoyun Pb-Zn Deposit in Hotan, Xinjiang

FAN Tin-bin YU Yuan-jun XIA Ming-yi JIANG Guo-peng WANG Ming

(The No.8 Geological Team, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources, Aksu, Xinjiang 843000)

The Huoshaoyun Pb-Zn deposit in Hotan, Xinjiang is a newly-discovered super-large Pb-Zn deposit in the western Kunlun area. The Pb-Zn orebodies occur in stratified and stratoid form in the Jurassic carbonate formation. Ore minerals are smithsonite and cerussite. The deposit belongs to SEDEX type.

Huoshaoyun Pb-Zn deposit; geological feature; prospecting; Hotan, Xinjiang

2017-03-25

新疆地勘基金“新疆和田县火烧云一带铅锌矿预查”项目资助

范廷宾（1970-），男，新疆昌吉人，高级工程师，从事区域地质调查、矿产勘查评价与地勘项目管理工作

P618.42、43

A

1006-0995（2017）04-0578-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.011