新疆鄯善县多金属矿物化探特征、成矿机理与控矿因素探讨

陈 宁

（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）

近些年来，我国地质勘测部门在新疆鄯善县的地层结构中，发现了大量的多金属矿产资源，并对这些金属矿藏进行了各方面的地质勘察和研究。化学探测的异常结果显示，该区域有大量的含有铅、锌等金属元素的矿石。由于鄯善县的地质结构比较复杂，地表的矿化蚀变体种类和数量较多，矿体的分布范围较广，走向方位各异，因此，对鄯善县铅锌矿体的研究结论还比较少。现已开采的矿化蚀变体质量已经达到工业矿体标准，地下的矿化蚀变，面积也较广，大部分可构成低品位的工业矿体，局部可形成高品位的铅锌富矿体。物理探测结果显示，矿区内的激电显示异常且面积较大，刚好符合矿化蚀变现象，因此可断定，该矿区的找矿前景优良。可是到目前为止，矿区的矿化中心位置依旧不明确，也没有找到矿体富集区域的找矿标志，无法确定控矿因素，使富矿体的找矿工作进展缓慢。因此，本文将研究鄯善县的地质构造，并对多金属矿体的物化探结果和成矿机理进行系统研究，分析铅锌矿区的控矿因素，总结富矿地段的找矿标志和分布规律，使矿体勘察和找矿工作实现进一步突破，为多金属矿资源的开采利用奠定基础。

1 鄯善县的地理背景

鄯善县位于新疆吐鲁番盆地的东侧，隶属于吐鲁番市，三面环山，东北高、西南低，东北部和天山相邻，地势险峻；西南部多是大漠戈壁，地势平缓。在地理构造上，属于塔里木、准格尔—哈萨克斯坦和西伯利亚三个地质板块的交汇点，是中亚造山带的关键地区，属于小陆块聚集地质板块，断裂构造众多，地质结构复杂，断裂规模较大的主要有康古尔大断裂和阿奇克库都克大断裂，这两个大断裂延伸稳定，它们之间形成了康—阿碰撞缝合带。

鄯善县的矿产资源储备量非常大，目前境内已经探明的矿产资源有石油、天然气、花岗岩、铁、金锌等40 余种。此外，鄯善县还是世界上钠硝石储备量最大的地区，也是我国第二大膨润土资源地，开采潜力巨大。同时，也蕴藏大量的多金属矿石，现有彩霞山铅锌矿、延东土屋斑岩铜矿、维权银多金属矿、白石泉铜镍矿等可开采金属矿区，近年来一直是我国地质勘察和矿产资源的研究热点。

2 鄯善县矿区地层构造

鄯善县矿区的出露地层主要有中泥盆统萨阿尔明组和蓟县系卡瓦布拉克群。从成分结构上看，大多为泥粉晶、细晶以及少部分亮晶，主要有三个岩性段，第一岩性段主要是浅黄白色白云质大理岩、变质粉砂岩和含碳硅质板岩，第二岩性段可分为上下两层，上层主要是黑色、灰黑色以及浅灰色的细晶岩，而下层主要有灰白色的石墨微晶白云石大理岩和硅质细晶白云岩。区内的地层普遍发生了区域变质反应，包含走向X 型的地质断裂和β 型的板块褶皱，这些地理变化推动了矿物质热液的聚集和流动，形成了大量的金属矿藏。

3 新疆鄯善县多金属矿的物化探特征

（1）物探特征。矿化体在发生蚀变以后，岩层密度、电阻率以及高级化特性都会有所改变。一般来说，矿体的密度和极化性会增高，自然伽玛和电阻则会较周围岩层更低[1]。经过物理地质勘查，现已发现矿区有15 条矿化蚀变带，长度大多在200m～3000m 之间，宽10m 到100m 不等，整体呈东北走向，带内的矿化蚀变有黄铁矿化、褐铁矿化、铅矿化和绿泥石化等等。

从矿区的物理探测的角度来看，可以根据重力检测结果探测出密度高的矿体分布地点，再通过CSAMT 法圈定金属矿体的富集部位，鄯善县矿区现有13 条矿化蚀变带被圈定为多金属矿区，其中11 条是地表揭露矿体，还有两条是隐伏矿体。在这些矿体中PbZn9 是储备量最大的矿区，整体呈北西西走向，中部厚、两边薄，最大长度为1100m，平均厚度有3.54m，倾角在50°～65°倾向在140°～165°，矿体内含有大量的Pb、Zn 以及少量的Ag。铅的最高含量为1.92%，最低含量是0.77%；锌的最高含量为6.41%，最低含量是3.37%，银的平均含量为4.63g/t。

（2）化学异常特征。在矿区内进行1：20 万化探检测后，结果显示鄯善县矿区内，元素含量是地壳丰度值2.5～6.5 倍的元素有Au、Ag、Pb、Zn、As、Bi、Mn。其中，Pb、Zn 和Ag 元素的岩石和水系沉积物平均丰度值较高，元素异常总面积是264.56km2,在岩石样的采集当中，Ag 的富集度较高，但在水系沉积物中含量很少，说明Ag 次生富集度不强。

4 新疆鄯善县多金属矿的成矿机理

在对鄯善县矿区的地质成分进行勘察和评估过程中，并未发现火成岩，因此可以认为矿石的形成和地壳岩浆运动无关。很多金属矿物呈斜层理状或细粒浸染层理状分布，属于地质沉积的构造。地质沉积主要有以下两种类型：

沉积岩层控-后期改造型。根据鄯善县矿区的基本地质特征，明显可以看出，很多矿区的矿带是在古生代晚期的陆缘被动改造时形成的，因此属于陆缘构造型矿产。在中元生代长城纪，地层结构中沉积了很多碳酸盐岩构成的火山石碎屑,碳酸盐岩经过被动改造以后，发生变质,逐渐形成了云母片岩、石英岩、黑云斜长片麻岩和混合岩夹大理岩等共同组成的岩石组合。这些岩石的厚度较大,具有一定的陷槽沉积岩特点,部分层段的铅锌等金属元素含量较高,逐渐形成了矿化层，成为矿源层的成矿基础。进入晚石炭纪以后,地壳开始频繁碰撞挤压，并构造出天山，花岗岩开始广泛侵入。岩浆活动了驱动地壳运动，为成矿提供宝贵的物源和能源，地层中的流体沿着剪切的裂带循环，并在此过程中，吸收汲取基底地层中的古老物质，在可容矿的地域最终成矿。

海底喷流沉积型。鄯善县矿区的矿层分布同时受到局限性盆地和同生断裂带等特殊沉积地相的控制，在矿层中也有块状的白云岩天青石岩、以及含有石膏碎块的角砾状灰岩等喷流沉积岩，这些岩石与矿物质的富集程度有关，并且很多矿石的结构具有同生沉积和叠加改造的特征，这也是矿体沉积的又一例证。

5 新疆鄯善县多金属矿的控矿因素

5.1 构造控矿

经过物理探测发现，在鄯善县矿区的内部，有大量的断层存在，这些断层的对矿体的作用并不相同。遥感解译结果显示，在成矿区域，有很明显的北西向断裂，结合矿体的实际情况可知，北西向的地质断层是矿区的导矿断层。在井下观察后测得，矿区内部还有一处北东向断层，该断层所处的一系列断层均为大断层的支断层，对矿层进行构造解译后可以发现，北东向断层对矿体的矿脉延伸走向起到破矿的作用，说明北东向断层为矿区的破矿构造。

5.2 岩体控矿

鄯善县矿区的侵入岩主要有两种，一种是花岗斑岩，另一种为二长斑岩（如图1 所示)，通过矿区的物化探测和井下观察可知，矿体的形成和岩体有着十分密切的联系。

图1 二长斑岩

6 新疆鄯善县多金属矿的找矿标志

直接标志：第一，矿体岩石经过不同程度的金属矿化之后，根据岩石所含的金属离子不同，矿体上部的岩石表面会呈现不同的颜色，可作为找矿的最直接标志;第二，在矿体中，碳酸盐化物经常和矿藏的金属硫化物同时存在，碳酸盐化物在镜下观察比较明显，因此也可以作为找矿的重要标志;第三，帘石化或榴石化标志也能决定矿体的分布位置，在矿区井下以及洞口，经常可以发现石榴石和绿帘石，这也是重要的找矿标志之一[2]。

间接标志：在矿区的延伸部位和外围部位，若出现物化探异常，则说明可能存在大量的金属矿藏，是找矿的间接标志[3]。

7 结束语

本次研究对鄯善县地质构造进行勘察，发现地域内含有大量的多金属矿石，进过物理探测和化学探测可知，矿区内铅、锌、银的富集程度较高，成矿机制主要为岩层沉积改造和海底喷流沉积两种类型，控矿因素主要为构造控矿和岩体控矿两种因素，最后总结了多金属矿石的找矿标志，以期提高鄯善县金属矿区的开采效率，使鄯善县的矿产资源得到科学合理的开发和利用。