西天山赛里木湖地区东卡尔阿依铅锌矿的发现及找矿意义

王海涛 吴福泉 夏明 李鑫

摘   要：东卡尔阿依铅锌矿位于西天山赛里木湖以南，属赛里木湖铜铅锌金成矿带，赋存于中元古界青白口系碳酸盐岩地层中，岩控和层控特征明显，与岩浆活动无明显联系。成矿带矿石品位高，矿石矿物以菱锌矿为主，具富锌少铅特点。青白口系属台地相沉积环境，为镁、硅质碳酸盐岩夹碎屑岩建造。通过总结该矿点矿化特征，结合赛里木湖周边1∶5万化探异常特征，认为中元古界青白口系是该区寻找铅锌矿最有利层位。

关键词：东卡尔阿依;层控型铅锌矿;找矿方向

西天山赛里木湖地区，前人找矿发现铅锌矿多以规模较小的矿点为主。2010年以后随着地勘工作投入加大，在中元古界碳酸盐岩地层中陆续发现哈尔达坂大型铅锌矿床和四台海泉大型铅锌矿床[1-2]。研究区浅海相碳酸盐岩发育，邻区哈萨克斯坦捷克利铅锌矿带延入本区，区域地球化学特征也显示赛里木湖一带是新疆锌最富集的区带之一，划分出赛里木铅锌地球化学找矿预测区[3-4]。2015年在中元古界青白口系开尔塔斯群浅变质碳酸盐岩中发现东卡尔阿依铅锌矿，通过对该矿点矿化特征总结，进一步分析赛里木湖周边1∶5万化探异常特征，认为西天山赛里木湖地区青白口系开尔塔斯群是寻找层状铅锌矿最有利层位，找矿潜力较大。

1  区域地质背景

东卡尔阿依铅锌矿位于天山-兴蒙造山系（Ⅰ级）、伊宁地块（Ⅱ级）之博乐地块（III级）次级构造单元赛里木地块（IV级）中（图1）?。赛里木地块属稳定陆块，为基底陆壳隆起区。前寒武系由古元古代温泉群、长城系、蓟县系、青白口系和震旦系构成。寒武—奥陶系为含磷岩系和硅质-碳酸盐岩沉积。中泥盆统—石炭系为陆棚台地沉积组合的碎屑岩-碳酸盐岩。下二叠统为火山岩及磨拉石建造。侵入岩不发育，以晚石炭世中酸性钙碱性花岗岩为主。与蓟县—青白口系有关的层状铅锌矿床是区内重要矿化类型。

2  东卡尔阿依铅锌矿特征

2.1  矿区地质特征

矿区出露地层为青白口系开尔塔斯群，据岩石组合特征划分出4个岩性段（图2）。第一岩性段。主要岩性为硅质灰岩、铁质灰岩。硅质灰岩中含有较多不规则硅质团状或条带，表面发育不均匀褐铁矿化;第二岩性段。主要岩性为白云岩、白云质灰岩，硅质灰岩和碎裂岩化灰岩。其中碎裂岩化灰岩为矿区主要赋矿岩石，具碎裂结构，中层状构造;第三岩性段。主要岩性为灰岩、硅质灰岩及白云岩和白云岩化灰岩，该岩性段主要岩石中方解石细脉纵横交错，局部见硅质团块;第四岩性段。主要由硅质灰岩，硅质条带组成，夹少量白云岩。岩石中普遍含不规则硅质团块和结核。

矿区未见侵入岩，矿化与岩浆活动无明显联系。矿区内断层较发育， 3条正断层呈NW向展布，形成断层构造带，矿化带岩石十分破碎，碎裂岩化明显，裂隙发育。

2.2  矿区地球化学特征

区内分布有HS-4号综合异常，面积7 km2，以Pb，Zn异常为主。Pb异常面积6.8 km2，均值571.88×10-6，极大值6 343.4×10-6;Zn异常面积1.49 km2，均值1 647.2×10-6，极大值4 135×10-6，均具三级浓度分带。

2.3  矿体地质特征

铅锌矿体顺层产出于碎裂岩化灰岩中或灰岩与白云岩界面间（图3-a，c），少量顺层产出于硅化白云质灰岩中，局部地段铅锌矿层向灰岩和白云岩过渡特征明显。矿化带长约3 km，宽8～30 m。目前施工4条探槽初步圈出一条铅锌矿体，矿体形态呈似层状，呈NW向展布，长820 m、厚8～10 m。Pb+Zn平均品位25.38%，矿石中Zn含量普遍较高，为17.21%～34.62%，Pb含量较低，为1.2%～4%，具富锌少铅特点1。围岩蚀变较弱，主要为白云岩化、褐铁矿化等。

2.4  矿石特征

矿石矿物以菱锌矿为主（图3-b），含少量方铅矿，脉石矿物主要为方解石。菱锌矿主要为棕褐色，次为橙黄色，呈自形-半自形-它形晶。方铅矿主要为灰色，晶形呈自形-他形。矿石构造为块状、角砾状、微细纹层状构造（图3-d），矿石结构主要为交代结晶结构。菱锌矿属非硫化物锌矿物，大多数学者认为其为原生锌硫化物矿表生氧化作用产物。也有學者提出为原生深成热液成因，如高兰等在喀喇昆仑火烧云深成菱锌矿矿床地质特征及成因一文中对菱锌矿的成因认识[5]。本区产于蓟县系库松木切克群中四台海泉铅锌矿床及产于青白口系开尔塔斯群中东卡尔阿依铅锌矿均以菱锌矿为主，其成因有待进一步研究。

总体来看，矿体呈层状、似层状，与围岩地层产状一致，矿体与顶底板围岩连续沉积无间断，矿石具明显条带状、纹层沉积结构，与围岩渐变过渡，反映出矿体、矿石宏微观特征具沉积层控特点。含锰褐铁矿化硅质砂岩以震旦系凯拉克提群为界，富含叠层石。

3  地球化学特征

1∶20万区域地球化学特征显示，赛里木湖周边中元古界为Pb，Zn，Ag，Sb，Mo等元素富集区。由于采样密度较稀疏，不能反映具体富集层位。据收集该区1∶5万化探数据，编制了铅、锌主要成矿元素地球化学图（图4）。

Zn，Pb元素异常带主要位于科古琴克山北坡，沿青白口系开尔塔斯群碳酸盐岩地层呈NW向条带状展布。Zn元素异常带以150×10-6为异常下限，分解出4个明显局部异常，异常面积5.12～38.36 km2。东卡尔阿依铅锌矿位于第一个局部异常中，4个局部异常进一步圈定出多个大于250×10-6的浓集中心，面积1.49～3.26 km2，极大值4 135×10-6;Pb元素异常以40×10-6为异常下限，分解出3个明显局部异常，面积14～78 km2，极大值6 343.4×10-6。东部尚有零散不规则状异常分布。Zn，Pb元素异常套合较好，面积大、强度高、浓集中心明显。

地球化学参数统计反映Pb，Zn，Ag为青白口系开尔塔斯群特征富集元素，富集系数分别为1.65、1.23、1.57，变异系数分别为6.55、1.68、2.31。富集程度高、局部变化大特点，具形成铅锌矿的优越地球化学条件。

4  找矿方向探讨

（1） 中元古界是赛里木湖地区寻找层状铅锌矿的重要地层，矿体一般赋存于某些特定的含矿层位，多具成群成带分布特点[6]。

位于科古琴山北坡的青白口系为一套具大陆边缘台地边缘相碳酸盐夹碎屑岩建造，交通较困难，相对于长城系和蓟县系其矿产勘查程度较低。随着后期找矿勘查工作的深入，找矿潜力将逐步显现。

（2） 1∶5万化探成果显示，赛里木湖南部青白口系开尔塔斯群是中元古界铅锌最富集层位，东卡尔阿依铅锌矿以东发育多个铅锌异常浓集中心。科古尔琴山南坡断裂以北，开尔塔斯群与铅锌异常浓集中心吻合部位，是寻找层控铅锌矿最有利地段。由于地形较陡峭，查证工作存在一定难度。

（3） 开尔塔斯群中灰岩与白云岩岩石界面或硅化白云质灰岩是层控铅锌矿的赋矿岩石，多条断裂形成的构造带、层间破碎带和碎裂岩化灰岩裂隙中是铅锌矿物的有利赋存部位。矿石具富锌少铅特点，菱锌矿为主要矿石矿物，地表氧化碳酸锌矿物菱锌矿为重要的直接找矿标志。

参考文献

[1]    成勇，闫存兴，朱生善，等.新疆温泉县哈尔达坂层控型铅锌矿的发现及其找矿意义[J].西北地质，2012，45（3）：116-122.

[2]    吴福泉，刘德权，唐延龄，等. 中国天山矿产及成矿体系[M].北京：地质出版社，2008，12：686.

[3]    陈毓川，刘德权，唐延龄，等. 中国天山矿产及成矿体系[M].北京：地质出版社，2008，12：686.

[4]    庄道泽，杨万志，周军，等.新疆维吾尔自治区地球化学图集[M].北京：地质出版社，2015，6：49，104.

[5]    高兰，杜勇，宋林山，等.喀喇昆仑火烧云深成菱锌矿矿床地质特征及成因[J].地质论评，2020，3，66（2）：366-378.

[6]    叶天竺，吕志成，庞振山，等.勘查区找矿预测理论与方法总论[M].北京：地质出版社，2014，12：358-359.