北山南缘红鹰山锌矿地质特征及找矿规律研究

2022-02-04杨小三

有色金属设计 2022年4期

杨小三

(中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东济南 250013)

0 引言

在敦煌地块北缘，阿尔金造山带东段，是中亚造山带重要的成矿区，分布着众多的矿床点，其中铅锌矿有土达坂铅锌矿、掉石沟铅锌矿、乌兰嘎顺铅锌矿等，这些矿床成因均与敦煌岩群及阿尔金断裂有关，受层控及构造控矿明显。通过对红鹰山锌矿矿床地质特征分析，总结成矿规律及找矿标志，对寻找该地区相同类型的矿床具有重要意义。

1 区域地质背景

工作区位于塔里木板块与柴达木板块的构造交汇部位，是中亚造山带的重要组成部分[1-2]，见图1。研究区属古亚洲成矿域-塔里木成矿省-敦煌(地块)Au-磷-芒硝成矿带，该成矿带地质构造复杂，成矿地质条件良好，矿床类型主要有石英脉型、韧性剪切带型、构造蚀变岩型、沉积变质型等[2]。区内锌矿受深大断裂带的控制，出露的矿床(点)层位稳定，岩性、岩相、构造控矿明显，已发现铅锌多金属矿床(点)几十处，均分布在山危山断裂南侧的次级断层旁侧的有利岩性中[3]。

1.前寒武纪陆块；2.早古生代缝合线；3.大型走滑断裂；4.断裂；5.研究区图1 区域地质构造简图Fig.1 Diagram of regional geological structure

2 矿区地质

2.1 地层、构造特征

矿区位于红柳峡复式向形构造北翼，岩浆岩出露较少，主要以岩脉为主，如石英脉、伟晶岩脉、闪长玢岩脉等。地层出露主要为敦煌岩群，其中以第二岩组分布最广，也是铅锌矿的主要赋矿层位，岩性主要为黑云斜长片麻岩、石榴石斜长角闪片岩、大理岩、石英岩、灰岩等，矿体总体受地层控制，呈透镜状﹑似层状。

矿区构造主要以断层发育，以北西、北东和近南北向断层为主，控矿断裂为北西向断裂。主要断层特征见表1。

表1 矿区主要断层特征表Tab.1 Features of main faults in the mining area

2.2 矿化带特征

矿化带产于敦煌岩群第二岩组第三岩段顶部的大理岩中，矿化带受层间断层及裂隙的控制，呈透镜状顺层产出，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿(化)带。

Ⅰ号矿带：矿化带走向长990 m，矿体倾向29°～35°，倾角18°～27°，平均倾角20°。矿化带宽1.01～9.10 m，平均3.15 m，矿化体延伸稳定，含矿岩性为蚀变大理岩，表现为白云石化、方解石化、黄铁矿化、次有硅化及沥青化。

Ⅱ号矿带：矿化带走向长656 m，矿体倾向27°～87°，倾角8°～20°，平均倾角12°。矿化带宽3.11～6.18 m，平均4.05 m，矿化体延伸稳定，含矿岩性为蚀变大理岩，表现为白云石化、方解石化、黄铁矿化、次有硅化及沥青化。

Ⅲ号矿带：受层间断层及裂隙的控制，呈透镜状顺层产出，矿化带走向长1 215 m，矿体倾向25°～72°，倾角9°～17°，平均倾角13°。矿化带宽1.35～10.28 m，平均5.55 m，矿化体延伸稳定，含矿岩性为蚀变大理岩，矿石中主要为黄铁矿、闪锌矿等，矿石类型为硫化锌单锌矿石。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区内锌矿体主要赋存于已发现的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿(化)带中。共圈出4个锌矿体，均产于大理岩中，编号为Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅲ-2，受地层层位控制明显。

Ⅰ-1号矿体：分布在矿区峡沟北侧，矿体产状15°～31°∠8°～20°。见矿铅直厚度1.23～1.80 m，平均铅直厚度1.54 m，矿体厚度变化系数18.46 %。矿体形态较为简单，沿走向变化稳定，该矿体共圈出6个块段，即(332)-1、(332)-2、(333)-3、(333)-4、(333)-5、(333)-6。控制该矿体的工程有ZK0096、ZK0088、ZK0092、ZK0392、ZK0792、TC201、TC301、LD3，控制标高1 849.00～787.7m，地表出露标高1 805.23～1 849.00 m。Zn最高品位10.32 %，最低1.17 %，平均4.42 %，Zn品位变化系数38.3 %。矿体地表走向控制长度809 m，延伸267 m。

Ⅱ-1号矿体：分布在矿区的峡沟南侧，矿体产状15°～51°∠8°～20°。见矿铅直厚度1.17～1.35 m，平均铅直厚度1.29 m，矿体厚度变化系数4.65 %。矿体形态较为简单，沿走向变化稳定，该矿体共圈出2个块段，即(333)-7、(333)-8。控制该矿体的工程有TC701、TC902、TC1101，地表出露标高1 883.47～1 850.00 m。Zn最高品位1.57 %，最低1.19 %，平均1.45 %，Zn品位变化系数9.66 %。矿体走向控制长度509 m，延伸266 m。

Ⅲ-1号矿体：分布在矿区的东部，产状20°～65°∠8°～15°。见矿铅厚1.10～3.40 m，平均铅厚2.22 m，矿体厚度变化系数10.16 %。Zn最高品位1.92 %，最低1.33 %，平均1.64 %，Zn品位变化系数15.75 %。由3个块段组成，即(333)-9、(333)-10、(333)-11。控制该矿体的工程有TC7401、TC7601、TC7801、TC8001，地表走向控制长度295 m，延伸25 m。

Ⅲ-2号矿体：分布在矿区的中偏东部，产状13°～64°∠10°～15°。见矿铅厚1.40～1.52 m，平均铅厚1.46 m，矿体厚度变化系数4.24 %。Zn最高品位1.93 %，最低1.48 %，平均1.71 %，Zn品位变化系数15.91 %，由1个块段组成，即(333)-11。控制该矿体的工程有ZK4865、ZK5269，走向控制长度205 m，延伸51 m。

3.2 矿石质量

(1)矿物组成

矿石金属矿物有闪锌矿、菱锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿；脉石矿物有白云石、石英、方解石等，见图2。

Py-黄铁矿；Sph-闪锌矿；Ga-方铅矿；Cp-黄铜矿；Chl-绿泥石图2 矿石主要金属矿物及脉石矿物反射光显微Fig.2 Microscopic view of reflected light of main metallic minerals and gangues

闪锌矿：呈浅黄色，具松脂光泽，呈他形-半自形。颗粒直径0.03～2 mm，一般0.05～1 mm，一般含量1 %～14 %。稀散元素Cd、Ge、Ga，以类质同象赋存其中[5-6]。

菱锌矿：呈浅绿色、乳白色，油脂光泽，生长在闪锌矿边缘，具闪锌矿假象。粒径0.03～0.5 mm。

方铅矿：呈他形粒状、不规则状，部分发生了碎裂﹐粒度较小0.25～0.82 mm，分布于闪锌矿、黄铁矿和脉石矿物粒间，熔蚀交代早期黄铁矿，局部见到被后期黄铁矿包裹，与闪锌矿、黄铜矿相伴产出。

黄铁矿：草黄色立方体状及不规则粒状，金属光泽，粒径0.01～0.15 mm，含量1 %～2 %。

黄铜矿：主要呈他形粒状结构，不均匀分布于脉石矿物和方铅矿、闪锌矿之间，颗粒较小。

白云石：白色、他形-半自形细晶至中晶镶嵌状，粒径0.05～0.85 mm，含量90 %左右。

方解石：无色透明，半自形-他形菱面体结晶。粒径0.1～0.15 mm，含量<1 %。

石英：多为成岩自生，少数为成矿时生成，呈他形颗粒(0.05 mm)，星散状分布于白云石晶间空隙或碎裂白云岩、闪锌矿裂隙中，微量。

(2)化学组成

矿石化学组分简单，主要有用组分为Zn，矿体中Zn平均含1.17 %～10.32 %，矿段平均3.83 %，矿石中单件样最高达到10.32 %，Cd为伴、共生有益组分，矿石中一般0.003 %～0.006 %，伴生硫铁矿一般S含量1.0 %～1.5 %，Pb、Cu、Sb、Ag一般小于综合评价指标，无工业意义。

(3)矿石结构、构造

矿石的结构呈不等粒镶嵌结构、碎粒结构、球粒结构、交代残余等结构；构造为条带状、花斑(团块)状、浸染状等构造。

不等粒镶嵌结构：大理岩呈他形—半自形粉晶、细晶、中晶镶嵌状，不规则形态的闪锌矿不均匀的分布于白云石中。

碎粒结构：条带状闪锌矿受构造作用，挤压破裂成碎粒，碎粒度为0.05～0.2 mm。

球粒状结构：闪锌矿呈球粒状(似菱面十二面体)集合体，晶面裂纹发育，结晶粒度为0.12～0.23 mm。

交代残余结构：花斑状或条带状闪锌矿氧化后，被菱锌矿集合体取代，微量闪锌矿残骸保留其中。

条带状构造：闪锌矿常富集成不规则条带分布于大理岩中，条带宽度一般为0.5～2.5 mm。为锌矿主要构造类型之一。

花斑(团块)状构造：闪锌矿富集呈花斑状，稀疏分布于大理岩中。

浸染状构造：闪锌矿呈他形-半自形，细粒状分布于大理岩中。

3.3 矿体围岩和夹石

矿体受成矿时地质环境影响，近矿围岩出现不同程度的蚀变，类型有白云石化、重晶石化、黄铁矿化、硅化等[1-3]。白云石化，呈细脉状顺矿体方向展布，与成矿关系密切。硅化不均匀分布，沿闪锌矿边缘分布。黄铁矿化较普遍，星点状或稀疏侵染状分布于，常与闪锌矿组成各种矿石类型。重晶石化，偶在矿体尖灭或矿化减弱部位见及，呈团块状分布于白云石化岩(矿)石中。方解石化较弱，沿裂隙呈细脉状充填。