新疆鄯善县彩霞山铅锌矿床物化探特征、成矿机理与控矿因素探讨

王京壮 李卫东

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 矿区地质

1.1 地层

矿区出露的地层主要为蓟县系卡瓦布拉克群，是本区主体沉积变质地层。且仅出露第一岩性段。为一套浅海相碎屑岩-碳酸盐建造，岩性以变质石英砂岩、变质粉砂岩、含石墨黝帘绢云板岩、含碳硅质板岩夹含石墨微晶白云石大理岩透镜状夹层组合为特征，其原岩为含碳细碎屑岩-含炭硅质岩-含炭镁质碳酸盐建造，应属稳定型浅海陆棚沉积环境。区内地层普遍发育区域变质作用，变质程度较低，属于低绿片岩相-绿片岩相。

1.2 构造

矿区内断裂构造主要与分布于矿区北部约3km的区域性大断裂-阿其克库都克大断裂关系密切，多数为其次级断裂或派生断裂。断裂性质为压扭性或张扭性。局部发育褶皱，糜棱岩带。区内断裂构造与成矿关系密切，既对成矿有直接作用，又是矿体储存的空间。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动较为强烈，侵入岩体和中-基性岩脉发育，多呈规模不大的岩株状产出，岩体互相穿插。主要岩石类型有角闪斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、闪长玢岩。

2 物探和化探特征

2.1 物探特征

大理岩具有低自然伽玛、相对高密度(与围岩密度差为0.5g/cm3)、相对高阻、高极化的特性。各类砂岩具有高自然伽玛、低密度、低阻、高极化的特性。闪长玢岩具有高阻、低极化、中等密度、中-低自然伽玛的特性。矿化蚀变的大理岩具有变化的密度、变化的电阻率、变化的高极化特性。矿化体具有高密度(与围岩密度差为0.9g/cm3)、低自然伽玛、低阻、高极化的特性。除闪长玢岩外其它各岩性均表现出高极化的特性，矿体和蚀变带主要体现了密度（差值0.9g/cm3）和自然伽玛的差异。

Ⅱ号脉0线重力剖面测量和可控源音频大地电磁法（CSAMT）测量成果显示，该线深部存在CSAMT高阻体与剩余重力异常反演出的深部板状体套合较好特征，应属深部隐伏含矿大理岩引起的矿致异常，指示深部具备良好的找矿前景。

在0线布置ZK003孔对异常进行验证，该孔见5层铅锌矿盲体，矿体视厚在2.20～39.98米之间，Zn+Pb品位1.04%～8.28%之间，其中1023.33～1063.31米段矿体视厚39.98米，Zn+Pb品位8.42%，具备矿体厚大、与邻线对比向西侧伏趋势明显的特点，倾向上控制最大斜深已达1000米。

从矿区物探方法应用效果看，重力方法能快速定位高密度体的分布地段，而CSAMT方法圈定深部铅锌矿体的赋存部位。通过彩霞山矿区地球物理方法的应用总结出该类矿床有效方法组合为重力+电磁法，其中矿区浅部地球物理找矿模式为：“剩余重力异常+CSAMT半弧状高阻异常”的叠合部位，指示存在浅部铅锌矿体；深部地球物理找矿模式为：“剩余重力异常+CSAMT高阻异常”的叠合部位，指示存在深部隐伏铅锌矿体。

2.2 化探特征

化探成果显示，矿区异常元素组合为Pb-Zn-Hg-Sb-Au-As-Mn-Ag，其中Pb、Zn为主成矿元素，Sb、Au、Ag为伴生有益元素，Hg、As、Mn为找矿指示元素。

3 矿体特征

3.1 矿体的形态、产状、规模

彩霞山铅锌矿床产于蓟县系卡瓦布拉克组第一岩性段碎屑岩—碳酸盐岩组建造之中,受地层和构造控制。目前已经发现5个矿化蚀变带，又划分出若干子带，其中2号矿化蚀变带，是目前开采的主要矿体，且以Ⅱ3号矿体相对研究程度较高。

Ⅱ3号矿体总体呈北东-南西向走向，矿体形态总体呈一向西侧伏的脉状，倾向南东，倾角65°-80°，平均倾角73°地表控制断续长450m，控制最大斜深300m（38线）。矿体产于断裂破碎带的蚀变岩中。矿体形态上主要为似层状、透镜状、扁豆状、细脉状和囊状，多数矿体产于白云质大理岩与片岩、千枚岩的接触带上或白云质大理岩中。主要矿体有3条，一般长度630-1300 m，厚度11.62-32.15 m，最大厚度44.43 m，以铅锌为主伴生银的铅锌矿体，矿体形态主要为脉状。矿床主要成矿元素铅平均品位1.12×10-2、锌平均品位2.15%×10-2、伴生银平均品位12.90×10-6。

3.2 矿石矿物组合

金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。脉石矿物主要有白云石、透闪石、方解石、石英、阳起石、绢云母、绿泥石。

3.3 矿石结构构造

矿石中的主要结构是它形-自形粒状结构以及交代结构，如交代残留结构、反应边结构等。构造主要有块状构造、脉状构造、网脉状构造、角砾状构造、稀疏浸染状构造、似纹层状构造等。

3.4 围岩蚀变

本矿区围岩蚀变比较强烈，主要的围岩蚀变有：硅化、透闪石化、白云石化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、磁黄铁矿化、绿帘石化。

3.5 成矿期次和成矿阶段

基于矿床地质地球化学研究，初步认为彩霞山铅锌矿床的形成与华力西期中酸性侵入岩浆活动有密切的时空关系，属于中低温热液型矿床。矿床形成经历了热液成矿期、动力变质变形期和表生成矿期。

4 矿床地球化学

4.1 矿石与围岩的微量元素特征

通过对矿区岩石与矿石的微量元素、矿化元素、稀土元素的分析对比，表明有工业价值的矿体只见于白云石大理岩，故工业矿体形成与白云石大理岩关系密切。

4.2 流体、包体

流体包裹体研究表明，最佳的成矿温度是在190℃～220℃之间，属中低温矿床，代表矿区主要的成矿阶段。氢氧同位素研究表明成矿流体早期可能有岩浆热液，该矿床的形成与岩浆活动有关，岩浆活动为成矿作用提供了充分的能源和部分物源，驱动地层中不同来源的流体（以建造水为主）沿剪切断裂带循环，萃取地层和基底中古老的成矿物质，在容矿地层的有利部位成矿。

5 矿床成因及成矿机理

矿床形成经历两个阶段：中元生代长城纪沉积了一套火山复理石建造和碎屑—碳酸盐岩建造，经区域变质作用后，岩石组合为云母片岩、黑云斜长片麻岩、混合岩夹大理岩和石英岩；蓟县纪沉积了海相富含硅质钙镁碳酸盐岩建造夹陆源碎屑岩，其变质岩组合为白云岩、大理岩、石英片岩、角闪片岩、变质砂岩、片麻岩等。以上两套地层厚度大，具裂陷槽沉积岩石组合特点，可能有部分层段含Pb、Zn较高，甚至可能有矿化层存在，是该铅锌矿床的成矿基础或矿源层。

晚石炭纪，天山进入碰撞造山阶段，有强烈构造作用和广泛花岗岩侵位。岩浆活动为成矿作用提供了充分的能源和部分物源，驱动地层中不同来源的流体（以建造水为主）沿剪切断裂带循环，萃取地层和基底中古老的成矿物质，在容矿地层的有利部位成矿。

矿床为层控—中低温热液型矿床或沉积—再造型矿床，矿床规模中等。

6 控矿因素及找矿标志

（1）控矿因素

中元古界蓟县系卡瓦布拉克组为变质碳酸盐岩—碎屑岩建造；大断裂边缘次级断裂；华力西期中酸性侵入体附近。

（2）找矿标志

褐铁矿化、黄钾铁矾化、灰黑色块状方铅矿。