甘肃省金塔县西铅炉子铅锌矿地质特征及矿床成因

何建平，达 瑞，李元家

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

1 区域地质背景

甘肃省金塔县西铅炉子铅锌矿区地处塔里木陆块区，敦煌陆块，柳园裂谷东部（据甘肃省矿产资源潜力评价资料），地层区划属塔里木～南疆地层大区、中南天山～北天山地层区、中天山～北山地层分区、红柳园地层小区。区域上出露地层为古硐井群、铅炉子沟群、二叠系双堡塘组、侏罗系水西沟群、白垩系赤金堡组、第四系上更新统、第四系全新统，其中长城系铅炉子沟群为本区铅锌矿赋存地层。

区域褶皱构造主要为铅炉子沟单斜构造，地层走向总体北西西向，倾角60°～80°。组成该单斜构造的地层为长城系古硐井群和长城系铅炉子沟群。

区域断裂构造大致归并为北北西向、北西西向、南北向、近东西向四组8条断裂，其中以北北西向断裂最为发育。控矿构造以北西西向为主。

区域岩浆活动强烈而频繁，侵入岩发育，侵入岩主要形成时期为华力西期和燕山期，出露岩石以石英闪长岩、花岗闪长岩、闪长岩、花岗岩及辉长岩为主，呈岩基、岩株等形式产出。区域内出露脉岩主要有石英脉、伟晶岩脉、花岗岩脉、花岗细晶岩脉、花岗斑岩脉、斜长花岗岩脉、花岗闪长岩脉、石英斑岩脉、石英闪长岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉、辉绿岩脉、辉绿玢岩脉、辉长岩脉。

区域矿产位于桥湾-西铅炉子华力西期Au、Fe、W、Pb、Zn、Cu成矿带东端。矿产包括有色金属、贵金属、放射性稀有金属三大类，矿种主要为铅、锌、金、铀、铌钽5个矿种，成因均属热液型，分布在铅炉子沟～奇石岭一带，沿华力西期花岗闪长岩与长城系铅炉子沟群、长城系古硐井群接触带分布，铅锌分布在外接触带，距花岗闪长岩较近的位置上。区域上分布有矿床1处、矿（化）点3处，分别为西铅炉子铅锌矿床、铅炉子沟北金矿化点、铅炉子沟东金矿点、铀～铌钽矿化点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

第四系全新统（Qh）：在矿区主要可划分为人工堆积层、洪冲积层。人工堆积层主要分布在前人施工的斜井井口附近，主要为废弃矿渣；洪冲积层主要分布于矿区洼地及沟谷中，主要成分为砂土和砂砾石等。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

图1 西铅炉子铅锌矿区地质简图

区内地层发生倒转，呈强烈的挤压状态，各类脉岩充填其间。地层中局部见有层间小褶曲，劈理、板理和线理常常密切集中呈北西西向带状展布，局部铅锌矿脉沿板理面充填。

2.2.2 断裂

区内断裂及层间破碎带极其发育，走向均为北西西向，倾向南南西，倾角70°～85°，规模大小不等，多以层间挤压破碎带形式产出，见有构造角砾岩，铅锌矿脉主要沿层间破碎带充填，并控制其空间展布。共有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7等7条断裂（表1），整体具平行侧列、首尾相接的特点，断裂带内一般充填有0.10m～0.80m宽的石英脉，脉体多呈扁豆状、长条状、蛇曲状，单条脉体长数米至数十米。断裂特征见表1。

表1 断层特征表

2.3 岩浆岩

矿区侵入岩仅出露华力西晚期花岗闪长岩。出露于矿区西南角及矿区北部，岩体外接触带普遍发育10m～30m宽的角岩化带，局部地段尚有混合岩化。

脉岩较发育，走向为北西西向，与矿区构造线及地层走向基本一致，主要有闪长岩脉、闪长玢岩脉、花岗岩脉以及石英脉。

铅锌矿化处一般可见闪长玢岩脉，局部可见闪长玢岩脉穿插、交切铅锌矿化石英脉。局部石英脉见孔雀石化、铅锌矿化。区内铅、锌、金、铜的富集多与石英脉有关。

2.4 围岩蚀变

2.4.1 围岩蚀变类型

赋矿围岩主要是泥质板岩、粉砂质板岩夹大理岩透镜体，由于本区热液温度较低，因而变质强度不大，分带性不明显，围岩蚀变主要有硅化、退色、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、石膏化等。

退色蚀变表现为泥质板岩颜色由黑色变为灰～灰白色，主要由构造热液交代泥质板岩引起，在区内圈出两条退色蚀变带Ⅰ、Ⅱ。

Ⅰ号退色蚀变带，长2170m，宽20m～60m不，走向120°～300°，倾向210°～215°，倾角75°～80°。带内石英脉多以平行侧列、尖灭再现或被后期脉岩穿插的形式展布，宽0.1m～0.5m，长几米～十几米，脉体多呈透镜状、扁豆体状、肠状、蛇曲状等。带内矿化以铅锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化为主，共圈定铅锌矿体12条，矿体呈脉状、透镜状产出。

Ⅱ号退色蚀变带，长1420m，宽15m～75m，走向115°～295°，倾向200°～230°，倾角75°～88°。带内石英脉多以尖灭再现形式展布，脉宽0.1m～0.8m，带内矿化以铅锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化为主，共圈定铅锌矿体9条，矿体呈脉状、透镜状产出。

2.4.2 围岩蚀变与铅锌矿化的关系

由于各类蚀变均伴随成矿活动而发生，因此，靠近矿体地段蚀变比较发育，但无明显分带，宽度较小，硅化、退色、绢云母化及绿泥石化的蚀变带与含多金属硫化物石英脉叠加是铅锌矿脉主要赋存部位。所以硅化、退色、绢云母化及绿泥石化强烈时一般铅锌品位较高。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

区内共圈出铅锌矿体23条（表2）、铜矿体2条、金矿化体1条，由于本区主要以铅锌矿为主，故主要介绍铅锌矿特征。铅锌矿体中工业矿体20条，长度20m～625m，矿体 厚 度0.76m～4.62m，Pb品 位0.42%～3.39%，Zn品 位1.13%～8.92%；低品位矿体3条，长度42m～140m，矿体 厚 度1.09m～2.27m，Pb品 位0.05%～0.21%，Zn品 位0.54%～0.63%。矿体倾向南南西，倾角61°～85°，沿走向和倾向局部具舒缓波状，矿体产状虽略有变化，但总体比较稳定，后期断裂及脉岩较发育，局部见有脉岩对矿体的破坏现象，整体连续性较好。矿体呈脉状、透镜状产出，含矿岩石为石英脉，顶底板围岩为泥质板岩、粉砂质板岩夹大理岩透镜体。矿石类型为石英脉型铅锌矿石。主要矿体特征见表2。

表2 西铅炉子铅锌矿矿体特征一览表

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石的矿物成分

金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿，少量黄铁矿、黄铜矿，偶见磁黄铁矿、白铁矿，次生（氧化）矿物有孔雀石、赤铁矿、褐铁矿、白铅矿、铅矾、菱锌矿等。

脉石矿物主要为石英，少量方解石、绿泥石、绢云母、白云母、白云石、长石、榍石、有机炭等。

3.2.2 矿石结构构造

矿石结构有它形粒状结构、它形～半自形粒状结构、填隙结构、交代结构、乳滴状结构。

矿石构造以块状构造、浸染状构造、条带状构造、角砾状构造为主，少量斑杂、团块状构造等。

3.2.3 矿物生成顺序和共生关系

通过野外观察矿脉之间穿插关系以及矿石结构、构造特征，再结合显微镜下矿物共生组合及先后次序等特征，将区内成矿作用分为两个主要成矿期：热液期和表生期，热液期又可分为3个成矿阶段：

（1）黄铁矿～石英～绢云母阶段：主要形成黄铁矿，自形程度较高，多呈半自形～它形晶，脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石，部分黄铁矿沿板理呈脉状分布，随石英细脉发生后期韧性变形。

（2）多金属硫化物～石英～方解石阶段：为西铅炉子铅锌矿床多金属硫化物的主要形成阶段之一，以方铅矿、闪锌矿大量产出为主要标志，闪锌矿内有大量的黄铜矿晶体出溶，二者形成出溶结构，方铅矿的结晶粒度较大、自形程度高，银也在此阶段产出，此阶段方铅矿是银的主要载体矿物。另外，非出溶黄铜矿常常沿早期形成矿物的空隙及外围生长，方铅矿、闪锌矿等交代早期形成的矿物。

（3）石英～方解石～石膏～黄铁矿阶段：该成矿阶段主要形成石英及其他脉石矿物如碳酸盐等，且脉石中常含有颗粒细小、结晶良好的黄铁矿结合体。白色方解石～石英～石膏脉往往切穿早期石英脉或其它脉体。可能为最晚期热液脉体活动。

3.3 矿石类型

矿石自然类型：根据含矿岩性及矿石矿物成分可划分为石英脉型铅锌矿石、石英脉型铜铅锌矿石2种矿石类型。根据岩矿石结构、构造并结合光薄片鉴定报告可划分为块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石、角砾状矿石等。

3.4 矿体围岩和夹石

3.4.1 矿体围岩

铅锌矿体顶底板围岩主要为泥质板岩，局部夹有粉砂质板岩和大理岩。由于热液侵入，近矿围岩具不同程度的矿化，矿体受构造控制，与围岩之间无明显的界线，多呈渐变关系。

3.4.2 夹石

铅锌矿体内夹石主要为石英脉，局部地段为大理岩。厚度小于夹石剔除厚度且不连续分布，走向上、倾向上均无大的延深，不能单独成片圈定，可带入矿体一起采出，对矿床质量的影响较小。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

根据1:5万铅炉子沟幅、俞井子幅区域地质调查报告，长城纪时，区域长城系铅炉子沟群地层在沉积过程中富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，为矿源层。区域北西西向构造发育，形成了铅炉子沟单斜构造、北西西向断裂及层间破碎带，为区域北西西向成矿创造了良好的构造条件，至华力西晚期，构造运动与岩浆活动持续加强，花岗闪长岩浆将长城系铅炉子沟群地层中初步富集起来的元素活化再富集，形成富含金属硫化物的矿浆，以北西西向为主的裂隙是矿体的主容矿构造。矿石及近矿围岩具方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化及硅化、退色、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、石膏化等蚀变，显示中低温矿物组合特征。故该矿床成因类型为受断裂控制的中低温热液铅锌矿床。

4.2 成矿控制因素

4.2.1 地层控矿

根据1:5万铅炉子沟幅、俞井子幅区域地质调查报告，区域长城系铅炉子沟群各岩组富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，它们的浓度克拉克值都比较高。根据1:1万岩屑样品分析结果，长城系铅炉子沟群上组下岩段中富集的主要元素有Co、Cr、Cu、Zn、Mo、W、Sb、Au等，因此该地层为本区成矿的矿源层。

4.2.2 构造控矿

本区受多期次构造作用和岩浆活动，褶皱、断裂构造发育，形成了铅炉子沟单斜构造、北西西向断裂及层间破碎带，本区矿带呈北西西向展布，明显受构造控制。

4.3 矿化富集规律

铅锌矿脉主要分布于矿区西部，铅锌的富集以矿体中心较富，边部较贫，在矿脉中有时局部富集；铅锌的富集主要与构造裂隙的空间大小有关，矿脉厚大时，品位相对较高。

4.4 找矿标志

4.4.1 构造标志

北西西向构造蚀变带是本区找铅锌矿的构造标志。

4.4.2 脉岩标志

石英脉、闪长玢岩脉发育地段。

4.4.3 热动力标志

华力西晚期的中酸性岩体外接触带和隐伏岩体顶部的接触变质角岩化带是本区找铅锌矿的热动力标志。

4.4.4 围岩蚀变及矿化标志

硅化、退色、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、石膏化是围岩蚀变标志。方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化是矿化标志。

4.4.5 地球化学标志

区内圈定的化探异常，是找铅锌矿的地球化学标志。

5 结论

根据该矿床详查工作所取得的成果，西铅炉子铅锌矿具有以下成矿规律。

（1）长城系铅炉子沟群上组下岩段为本区成矿的矿源层。

（2）长城系泥质板岩中的北西西向断裂及层间破碎带是矿体的主容矿构造。

（3）花岗闪长岩浆将长城系铅炉子沟群地层中初步富集起来的元素活化再富集，形成富含金属硫化物的矿浆，为成矿提供了热源和部分物源。

由于矿区铅锌矿体受成矿后构造影响，矿体产状、形态局部变化较大。建议矿山在基建前进一步开展地质勘探，加强对矿区构造的控制和研究，有效指导矿山生产建设。