新疆鄯善县觉东铅锌矿矿床地质特征及深部成矿预测

2020-10-10袁国华

世界有色金属 2020年15期

袁国华，潘亮

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第十一地质大队，新疆昌吉 831100）

铅锌矿是富含金属元素的矿产类型，铅锌矿的开发可以为军事工业、冶金工业、化学工业以及轻工业等领域提供充足的能源材料，中国的铅锌矿主要集中在云南、内蒙古以及甘肃等地。通过长期的铅锌矿勘查发现新疆鄯善县觉东也蕴含丰富的矿产资源，且具有较高的开发价值。由于新疆鄯善县觉东地区为新发现的矿山区域，为了保证铅锌矿开发工作的顺利进行，确保开采人员的生命安全，在启动矿山开发工作之前需要对该地区的矿床地质特征进行分析，根据该地区矿床的成矿规律，预测深部成矿情况，为矿山资源的开发提供方向[1]。

此次研究的主要任务是通过大比例化探面积性测量，查明觉东铅锌矿区内矿床在多个方面的地质特征，圈定异常，缩小并优选找矿靶区，采用地质调查与激电剖面测量及槽探工程揭露相结合的手段，开展矿床地质特征的查证与分析，择优进行深浅部验证。

1 新疆鄯善县觉东地质背景

新疆鄯善县隶属于新疆吐鲁番市，位于天山东部南麓的吐鲁番盆地东侧，三面环山，地势东北高、西南地。周围环绕的山分别为火焰山、博格达山和天山，该地区中部为吐鲁番盆地和哈密盆地，南部为沙漠和戈壁。受到地理位置的影响，鄯善县属温带大陆性气候，昼夜温差较大，日照充足，年降水量能够达到25.3mm左右但蒸发量较大。鄯善县地形地貌特点鲜明，形成坡度平缓的倾斜面，全境最高峰为4110.7m，最低处低于海平面153m。鄯善县区内出露地层由老至新依次有长城系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系和第四系，区域内铅锌矿区的地层构造较为复杂，出露构造单元较多，同时各级构造活动较为频繁。

2 铅锌矿介绍

铅锌在原生矿床中常以共生的方式存在，具有共同的成矿物质来源和相似的地球化学行为，同时也具有相似的外层电子结构，因此形成铅锌矿。在铅锌矿中可以分别提取出铅元素和锌元素，其中铅元素可以用于核工业和石油工业中，而锌是重要的有色金属原材料，具有较好的延展性、耐磨性与抗腐性，被用于制造铜合金材、铸造锌合金、制造干电池等工作中。由此可见铅锌矿的开采与开发可以为诸多行业提供原材料，因此具有较高的开采价值。

3 铅锌矿矿床地质特征

3.1 矿床成因类型

根据矿床的基本地质特征以及控矿因素，可以判断新疆鄯善县觉东铅锌矿的矿床成因为明显的沉积岩层控-后期改造型。从矿山区域的角度来看，新疆鄯善县觉东矿带是在晚古生代被动陆缘构造发展阶段形成的，属于离散型陆缘构造-成矿系统，为新疆鄯善县大范围高强度的铅锌的成矿创造了条件。

3.2 矿区地层与构造特征

新疆鄯善县觉东铅锌矿矿区出露地层主要为中泥盆统萨阿尔明组，从成分、结构及生物碎屑来看，普遍为细晶、泥粉晶、少部分亮晶。从矿区的总体构造线呈北西～南东方向带状展布，可以将其分为三个岩性段，其中第一岩性段主要为灰黑色片理化泥晶白云岩、浅黄白色白云质大理岩、土黄色片理化薄层微晶白云岩，第二岩性段可以分为上下两个部分，其中上层部分主要以灰黑色、浅灰黑色、浅灰色细晶白云岩为主，而下层的主要组成物质为灰白色硅质细晶白云岩[2]。区域被包含走向断裂、X型断裂组合以及β型褶皱，这些褶皱狗仔促进了矿质热液的带出和富集，形成了有规模的铅锌矿矿床。

3.3 矿区岩浆岩特征

新疆鄯善县觉东铅锌矿矿区的侵入岩主要分布在拱拜子断裂以南的南天山带，多以岩枝及小型岩株状产出，整体展布方向与区域构造线的方向基本保持一致。矿区内的侵入岩以脉岩的形式出露，脉宽保持在0.3m～1.0m之间，长度控制在5m至20m之间。除了铅锌矿之外，还存在少量铁帽，铁帽附近锌元素和铅元素的含量较高，预示深部可能有多金属矿。距离新疆鄯善县觉东矿区北西约10km的位置上，存在多期次的泥盆-石炭世岩浆活动，虽然不处于矿区的侵入位，但矿区深部又隐伏岩体的可能。

3.4 矿体特征

图1 新疆鄯善县觉东铅锌矿区部分矿体分布图

图1中表示的矿体走向为75°，矿体长度最高478米，铅元素的最高品位分别为2.71%。矿体向深部延伸厚度变薄，品位逐渐降低。同理可以得出新疆鄯善县觉东铅锌矿区内其他矿体的特征数据，如表1所示。

表1 新疆鄯善县觉东铅锌矿其他矿体特征表

3.5 矿石特征

新疆鄯善县觉东铅锌矿区不同的位置矿石的结构和特征不同，其中北带矿石的结构为形-半自形粒状结构，即以形晶结构为主，大多呈现出不规则的形状分布，粒度大小不同。南带主要为细晶结构，即呈现出自形、半自形、菱形相互镶嵌构成细晶结构。从矿石的构造方面来看，北带的矿石以块状构造为主，而南带以侵染状、层纹状为主，会出现少量的细脉状。新疆鄯善县觉东铅锌矿区每矿石中常见的金属矿物包括方铅矿、褐铁矿等，脉石矿物主要为钙铝石榴石、石英等。

4 铅锌矿矿床深部成矿预测

4.1 铅锌矿成矿规律

分别从时间、空间两个方面分析该地区铅锌矿的成矿规律。其中在时间上区内晚元古代-早寒武世为主要的成矿期，期间成矿作用主要表现为以火山热液作用为主要特点。在空间上区域内主要在北带区域内发现了觉东铅锌矿床，结合矿床的地质特征，该矿床内的两大断裂构造控制了中生代多期次的构造-岩浆活动，形成了新疆鄯善县觉东铅锌矿的火山岩带和花岗岩侵入体。

综上所述，新疆鄯善县觉东铅锌矿的形成是在构造-岩浆多期次活动的条件下，北西向断裂与东西向断裂为含矿热液的流通运移提供了条件，在多个方面的额综合条件作用下形成了新疆鄯善县觉东铅锌矿床。

4.2 深部成矿预测

结合该地区成矿规律和矿床地质特征分析结果，可以得出深度直接找矿标志和间接找矿标志。在直接找矿标志中，以灰黑色白云岩、白色白云岩大理岩作为找矿的岩性标志，铅钒、方铅矿化、碳酸盐化蚀变破碎带为找矿的矿化标志，而铅、锌、银元素组合异常为找矿的直接地球化学标志[3]。而地层中泥盆统萨阿尔明组、大断裂带附近，次级断裂交汇部，热液变质作用较强的构造位置标示的是觉东铅锌矿床的间接找矿标志。以矿区内元素分带指数值为基础，依据矿床上元素组合的分带指数累乘值与况下元素组合分等待指数的累乘值之比，得到矿体资源的定量评价结果，从而有效的构建深部矿体资源的预测结果。