新疆哈密市红星山碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿成矿模式

贾红旭

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 区域地质背景

红星山铅锌矿大地构造位于塔里木-华北板块（Ⅰ级）准噶尔微板块（Ⅱ级）北山古生代裂谷系（Ⅲ级）的北缘[1]，成矿区带为磁海-大水(裂谷带)Fe-Mn-Au-磷(v-u)盐类矿带的东段[2]。其北部为尖山子隆起带，以尖山子大断裂为北界，南部为红柳河裂陷槽，以河西断裂为南界，位于两大断裂趋于交汇之复合部位[3]。

2 成矿地质环境

红星山铅锌矿赋矿地层为青白口系天湖群红星山组第三亚组一套中浅变质岩建造。依据岩性特征和岩石组合分为：下部为灰绿色绿泥石石英片岩、绢云母石英片岩、石英片岩、大理岩及石英岩等，其中的大理岩为本区重要含矿层位；上部为灰绿色黑云母斜长片麻岩、灰绿色角闪斜长片麻岩、斜长片麻岩夹变粒岩、大理岩透镜体。

矿区内构造形迹以断裂构构造为主，褶皱构造规模较小，见于矿区西部。断层构造主要分布于矿区中部，其中F3、F4断层构成矿区整体构造格局，为矿区内主要的控岩、控矿构造。

矿区内出露的岩浆岩规模较小，侵入时代主要为加里东期眼球状、片麻状花岗岩和后期基性斜长角闪岩及少量脉岩。眼球状、片麻状花岗岩地表呈岩株状产出，与围岩为侵入接触或断层接触，岩石片理发育，有明显的片麻状构造，与地层接触部位，常发生角岩化。

区内矿产种类较为丰富，主要以铅锌、银、铜、铁、铬、锰、金、钨为主，非金属矿产有水晶、白云石、磷块岩等。已发现了天湖铁矿、尾亚钒钛磁铁矿、玉西银矿等。其中铬铁矿、钒钛磁铁矿多与超基性、基性岩建造有关；铅锌矿、锰矿主要与沿断裂分布的大理岩及片岩建造有关；金多与中酸性侵入体、构造破碎带及石英脉密切相关。

3 矿体组合、分布及产状

红星山铅锌矿床包括北带和中带两个矿化带，矿化带均产于上元古界青白口系天湖群红星山组第三亚组，含矿岩石为石英片岩、绿泥石石英片岩夹炭质糜棱岩及大理岩。

北矿带以位于含炭构造破碎带中，该蚀变带长约3000余米，宽十几至六十多米，受构造影响，普遍强烈糜里棱岩化。蚀变带沿走向由西向北东品位有明显降低趋势，目前已发现I1、I2两个隐伏矿体。

中矿带已圈定矿化范围长度大于4km，宽约100余米，矿化与大理岩层位关系密切，主要产于大理岩上下盘与围岩接触带、大理岩层间破碎带内。其中大理岩上下盘接触带附近的褐黑色铁锰带，是中矿带铅锌矿的主要含矿层位，矿体规模较小，长一般20～30m，宽多小于1m，形态多呈层状、似层状、透镜状，且扭曲变形显著，沿走向具分枝符合、尖灭再现的特点。

通过地表槽探结合深部钻探验证，发现北矿带含矿层位走向及倾向均延伸稳定，矿化表现出分段富集的特征。

I1号矿体：矿体长448m，厚4.3～8.6m。经探槽及钻孔控制，矿体平均品位Pb1.16%、Zn0.31%，Ag 48.78g/t。含矿岩石为黑色炭质片岩、石英片岩，受构造影响，岩石普遍破碎，带内分布有大量石英细脉、网脉，矿石以淋滤胶状构造、土状构造为主，其次为交代构造、条带状构造。

I2号矿体：为隐伏矿体，视厚10.73m，矿体平均品位Pb7.47%、Zn1.86%，Ag57.04g/t。含矿岩石为黑色炭质糜棱岩，受构造影响，岩石普遍破碎。矿石以块状构造为主，其次为脉状构造，可见大量团块状或细脉状铅锌集合体。

4 矿石矿物成分

矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、辉银矿、辉铜矿、黄铜矿、孔雀石及软锰矿、褐铁矿等；脉石矿物主要有石英、长石、方解石、石墨、绿泥石、绿帘石、绢云母。

5 矿石结构、构造及矿石类型

5.1 矿石结构和构造

矿石结构主要有交代残留结构、交代网状及胶状结构、半自形-他形细粒状结构等。矿石构造主要有蜂窝状、条带状构造、晶洞构造、土状构造及细脉浸染条带状构造、稀疏-稠密浸染状构造、脉状构造等。

5.2 矿石类型

矿石自然类型主要有块状铅锌矿石、浸染状铅锌矿石、网脉状矿石等；矿石的工业类型有铅锌矿石、铅锌银矿石、铅矿石、锌矿石，其中以铅锌矿石和铅锌银矿石为主。

6 围岩蚀变

矿体围岩蚀变以硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化为主，其次为绿泥石化、石墨化。

硅化主要有两种情况，早期硅化呈浸染状活弥散状，石英晶粒交代大理岩内的方解石，形成硅化大理岩，沿中矿带大理岩硅化现象较普遍，晚期硅化主要沿断裂、裂隙发生，表现为大量石英细脉、网脉穿插岩石的节理，裂隙，该种硅化与矿化关系密切。

黄铁矿化在北矿带所施工的钻孔内较为普遍，多呈星散状、薄膜状分布，局部呈稠密浸染状和细脉状，主要沿断裂带内分布，地表由于氧化、淋滤多呈棕褐色或黄褐色的褐铁矿化。

碳酸盐化、白云石化主要发育在中矿带，表现为白云石、方解石呈细脉状穿插充填于硅化大理岩裂隙。

7 矿床成因及控矿因素

本区矿化的产出与地层和断裂构造密切相关，是主要的控矿因素。

7.1 控矿因素

7.1.1 地层控矿

青白口系天湖群第三亚组地层是本区的重要赋矿层位，铅锌矿化明显受层位控制，北矿带产出于构造破碎带内，赋矿岩石为黑色含炭糜棱岩，中矿化带产于大理岩接触带及层间破碎带内，明显受大理岩层位控制。矿区岩石地球化学特征表明，青白口系天湖群第三亚组地层中Pb、Zn成矿元素丰度值较高，Pb值一般高于地壳克拉克值1～3倍，尤其是大理岩，为克拉克值的5.6倍，说明它能为成矿矿化富集提供丰富的矿质来源。

7.1.2 构造控矿

构造及构造动力作用，引起岩层压力增加、温度升高，矿源层发生韧性-脆性变形和破裂，成矿元素活化迁移进入溶液而成矿液，在构造力驱动下，矿液向断裂破碎带、裂隙带的相对低压、张裂等部位充填、聚集，随着温度、压力等降低，矿质沉淀、聚集成矿。本区内矿区均产于断裂破碎带、层间破碎带及层间裂隙带内，直接控制矿体的形态、产状等。

7.2 矿床成因

上述分析可以看出，本区矿床形成决定于以下条件：一是一定的矿源层、有利的岩性建造，二是发育的构造破碎带。

红星山铅锌矿的形成，是受矿区主要断裂构造和有利岩性层位双重控制[4]，因此初步将矿床类型划分为层控热液型。矿质主要来源于围岩，并由围岩提供了大量的水，在构造挤压应力作用下，地下水沿断裂系统渗流并加热，成矿元素活化沿途淋滤矿质并最终形成成矿热液，循环到地下有利部位时，随着温度、压力降低或与碳酸盐岩反应，导致矿质沉淀而成矿。

7.3 找矿标志

⑴青白口系天湖群是有利的含矿地层。

⑵发育的构造破碎带是矿体赋存的必要的条件，因此一些泥化、褐铁矿化强烈，并见石英细脉分布的破碎带，是间接的找矿标志。

⑶含炭破碎带内的褐铁矿化、硅化是直接的找矿标志。

⑷地表呈黄褐色-棕褐色的铁锰帽，由蜂窝状、疏松块状、条带状的褐铁矿、炭质及硅化、含锰褐铁矿化大理岩组成，也是直接的找矿标志。

⑸老硐及古采坑等遗迹，在矿区中有大量前人遗留的老硐或者采坑，集中分布于北矿带、中矿带，是寻找铅锌矿体的重要标志。

8 矿床成矿模式

区内青白口系天湖群第三亚组地层为主要赋矿层位，铅锌矿化明显受层位控制，北矿带产出于构造破碎带内，赋矿岩石为黑色含炭糜棱岩，中矿化带产于大理岩接触带及层间破碎带内，明显受大理岩层位控制，矿质主要来源于该地层，在构造及构造动力作用下，引起岩层压力增加、温度升高，矿源层发生韧性-脆性变形和破裂，成矿元素活化迁移进入溶液而成矿液，在构造力驱动下，矿液向断裂破碎带、裂隙带的相对低压、张裂等部位充填、聚集，随着温度、压力等降低，矿质沉淀、富集成矿。其成矿模式如图1。

图1 哈密市红星山碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿成矿模式图