新疆甜水海地区铅锌矿成矿远景分析

李明波，武斌，颜丙鹏，张洪滨

(山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊 261021)

0 引言

甜水海地区位于新疆维吾尔自治区和田县南部的喀喇昆仑山和昆仑山西段腹地，阿克赛钦湖西侧，喀拉喀什河上游地区，海拔高程一般在5000～5500m。该地区位于塔什库尔干铁、铜、金多金属成矿带岔路口—甜水海找矿远景区，成矿地质条件较为优越[1]。前人自20世纪70年代以来开展的1∶25万区域地质调查、1∶5万水系沉积物测量和异常检查对调查区有重要的指导意义，在调查区圈定的Ag、Zn、Pb、Au、As、Sn、Cr、Fe、F、Cd、Hg等元素异常和发现的Pb、Zn、Cu等矿(化)点或矿化线索为本次工作提供了重要的指导作用和参考价值。前期工作对于区内成矿规律、成矿模式缺少系统的分析研究，本次工作主要通过对调查区区域地质特征、矿化特征、化探及遥感异常等方面成果进行分析研究，总结成矿规律、确定找矿标志，圈定成矿远景区并对找矿潜力进行评价。

1 地质背景

甜水海地区大地构造位置属西藏-三江造山系Ⅰ级构造单元，羌塘弧盆系Ⅱ级构造单元，以乔尔天山-岔路口断裂为界，可进一步划分为塔什库尔干-甜水海地块和羌北地块2个Ⅲ级构造单元(图1)[2-3]。

1—第四系；2—白垩系；3—侏罗系；4—三叠系；5—二叠系；6—石炭系；7—奥陶系；8—石英二长闪长岩；9—闪长岩；10—辉长岩脉；11—二长斑岩；12—地质界线；13—角度不整合界线；14—实测断层；15—推测断层；16—构造混杂岩带；17—铜矿点；18—铅锌矿(点)；①—马鞍山铜找矿靶区；②—多宝山-长宝山铅锌找矿靶区；HS-1 Pb、Zn、Sn、Ag乙级异常；HS-2 Pb、Zn、Ag、Sb、Bi乙级异常；HS-3 Pb、Zn、Sb、Ag、W甲级异常；HS-4 Pb、Zn甲级异常图1 新疆甜水海地区地质简图

区内地层系统较复杂，出露奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系。奥陶系出露少，受断裂影响呈残块状分布于马鞍山北部，为一套碎屑岩夹碳酸盐岩沉积，主要岩性为生屑灰岩、砂屑灰岩和泥晶灰岩等；石炭系主要分布于调查区北部及东部、东南部，主要出露岩性为细粒石英砂岩、细粒长石石英砂岩、粉砂岩等[4]；二叠系主要分布在调查区北部、东部及东南部，整体以浅灰色、黄白色碳酸盐岩夹碎屑岩沉积为特征，岩性主要为石英砂岩夹复成分砾岩；三叠系出露较少，位于调查区西部，整体以深紫色的碎屑岩沉积为特征，岩性主要为石英砂岩夹复成分砾岩；侏罗系、白垩系分布较广，其中侏罗系主要为一套碳酸盐岩与碎屑岩沉积，主要岩性为灰岩、砂岩和砾岩[5]。白垩系出露岩性主要为砂岩和灰岩[6]。

调查区构造发育，主要以脆韧—脆性断裂构造为主，为NE向和NW向两组，区内最主要的NW向构造为岔路口断裂，断裂走向300°～320°，倾向NNE，倾角50°～77°，区内长度大于55km，宽度20～50m，切割二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系。断裂带内岩石主要为碎裂岩、构造角砾岩，原岩主要为灰岩、细砂岩、粉砂岩、辉绿岩及粉砂质板岩等，发育阶步和擦痕、剪切构造。该断裂带为区内主要的成矿构造[7]。

区内岩浆岩不太发育，岩浆岩分布范围小，主要分布在调查区中部，在西北部和东北部有少量出露。岩浆活动主要受区域性大断裂控制，区内岩浆作用表现为多期次、多类型、多构造环境的特点。侵入岩与火山岩均有出露，侵入岩以中基性为主，侵入时代为白垩纪—新近纪，主要呈带状分布于岔路口断裂带及其他各深大断裂内，呈岩株状、岩脉状产出，岩性主要为闪长岩、辉长岩、角闪闪长岩、闪长玢岩等[8]；火山岩以中性—基性为主，喷发时代主要为奥陶纪、三叠纪[9]。

2 成矿地质信息

2.1 矿化信息

调查区内发现多处矿点、矿化点，铅锌矿有多宝山铅锌矿床、天柱山铅锌矿床、长宝山铅锌矿点、甜水海铅锌矿等，矿体主要产于白垩系，矿化部位一般具有一定的层位，从地球化学异常图亦可看出铅锌元素异常沿NW向岔路口断裂带两侧的白垩系展布，铅锌元素异常范围与白垩系空间分布形态套合较好，主要蚀变类型为褐铁矿化、泥化、硅化、碳酸盐化等，灰岩中见方铅矿化、闪锌矿化，矿化呈细脉状沿灰岩裂隙产出，局部矿化强烈，矿石矿物主要以方铅矿、白铅矿为主(图2)。

1—第四系；2—白垩系；3—侏罗系；4—三叠系；5—二叠系；6—石炭系；7—奥陶系；8—地质界线；9—断层；10—铜异常；11—铅异常；12—锌异常；13—银异常图2 调查区元素地球化学图

2.2 地球化学信息

石炭系与二叠系大多数元素含量接近全区平均水平，明显富集的元素未见。三叠系呈明显富集状态的元素为Pb，其他元素的含量均接近全区的平均水平。侏罗系呈明显富集状态的元素为Zn，没有显著贫化元素出现，其他元素的含量均接近全区的平均水平。白垩系没有明显富集的元素存在，大部分元素的含量均接近全区的平均水平，从变异系数来看，属极不均匀强分异型的元素有Sb(1.67)、Ag(1.14)、Pb(2.84)、Zn(0.95)，主要以多金属元素为组合，说明这些元素在该地层中具有局部成矿的地球化学可能(表1)[11]。

表1 各地质单元中水系沉积物元素地球化学特征参数表

区内成矿元素Pb、Zn明显富集，分异性好[12]，无明显集散；高值区与侏罗系、白垩系及NW向岔路口断裂带相对应(1)新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆西昆仑甜水海地区1∶5万地球化学普查报告(水系沉积物测量)，2012年。。以Pb、Zn为主的重要异常，主要沿岔路口断裂带及两侧，呈NW—SE向分布，Pb和Zn分布特点极为类似，均呈近似带状分布[13]。

2.3 遥感光谱信息

调查区遥感异常以乔尔天山-岔路口断裂为界，断裂以南以铁染异常为主，断裂以羟基异常为主，区内羟基与铁染异常整体较强，但相对较分散[14]。其中在岔路口断裂带两侧异常尤为明显，根据异常特征圈定3处异常，即YG1、YG2、YG3(图3)。

1—第四系；2—白垩系；3—侏罗系；4—三叠系；5—二叠系；6—石炭系；7—奥陶系；8—地质界线；9—断层；10—遥感异常及编号图3 甜水海地区羟基+铁染蚀变信息图

YG1铁染+羟基异常：形态长椭圆状，呈NW向展布，异常区内出露白垩系和三叠系，异常多位于NW向断裂破碎带的下坡汇水面上，整体呈NW向带状展布，单个呈扇状、蛇曲状的特点，结合该区构造特征及地区成矿规律，该区为矿致异常的概率仍较高。

YG2铁染异常：形态呈狭长“T”字型，NW向展布，出露侏罗系，异常区内断裂构造极其发育，近似长椭圆状分布，疑似存在环形构造，其成因与乔尔天山-岔路口断裂走滑运动关系密切，为较好的铅锌成矿远景区。

YG3铁染+羟基异常：形态近圆形，SN向展布，出露白垩系，断裂构造极其发育，呈隐环形，解译判断该地区可能存在火山构造。异常与断裂构造及潜火山岩密切相关。

3 成矿远景分析

3.1 远景区圈定及原则

通过区域矿产调查和对成矿带的综合分析研究，依据地质、化探、遥感、矿产等资料，在调查区内圈定了羟基和铁染遥感异常，金银铜铅锌等重要金属找矿元素化探异常，各类铜、铅锌等矿点空间套合较好处圈定两处铅锌矿成矿远景区。

3.2 成矿规律分析

通过对调查区内具体矿(点)床的分析研究，发现区内铅锌矿主要分布于白垩纪和侏罗纪灰岩中，可知成矿时期为中生代以后，从区内铅锌矿点和铜金矿点的空间分布规律可以看出，各类矿点严格受NE向岔路口断裂及次级断裂和断裂带内岩浆活动控制，岩浆—构造相互作用,使深部变质岩中的成矿元素活化，进入成矿流体，成矿流体沿岔路口断裂向上部运移，运移至白垩系、侏罗系围岩后,成矿元素萃取、富集沉淀，形成岩浆期后热液层控型碳酸盐岩矿床[15]。

3.3 找矿标志

通过对调查区内矿(点)床控矿因素、成矿模式分析，结合区域上相似矿床的研究和现代成矿理论，区内铅锌矿主要沿大断裂带两侧分布，Pb、Zn元素组合的化探异常是本区Pb、Zn矿床的重要化探间接找矿标志；白垩系和侏罗系为主要铅锌赋矿地层标志；泥化、碳化、孔雀石化、褐铁矿化蚀变和绢云母化等围岩矿化蚀变为重要间接找矿标志；地表具明显的褐铁矿化、黄钾铁钒化、泥化、硅化和弱碳酸盐化等矿化现象，是直接矿化找矿标志[16-17]。

3.4 成矿远景区划分

通过对地质矿产资料综合分析研究，结合1∶5万水系沉积物成果、遥感异常成果，以及其他分析鉴定成果资料所显示与成矿的关系[18-20]，在调查区共圈定了2处成矿远景区，主要位于乔尔天山-岔路口断裂带周围(图3)。

(1)冰海铅锌成矿远景区：远景区内主要出露岩性为白垩纪灰色泥晶灰岩、白色亮晶灰岩、含生物碎屑灰岩、红色粉砂岩等。区内断裂构造较发育，乔尔天山-岔路口断裂从调查区穿过，呈NW—SE向展布，带内发育有硅化、碳酸盐化、泥化、褐铁矿化等，发育的断裂构造为矿体成矿物质来源提供了通道。HS-1异常元素组合为Pb、Zn、Sn、Ag，以Pb、Zn元素为主体富集形成的综合异常，Pb极大值为1658×10-6,Zn极大值为485×10-6。

(2)多宝山长宝山铅锌成矿远景区：区内出露岩性主要为白垩纪灰白色、深灰色、黄色灰岩、生物碎屑灰岩，灰白色、红色砾岩、砖红色泥岩、棕红色泥岩、砂质泥岩，灰岩处于砾岩、泥岩上部。区内断裂构造发育，远景区位于区域性大断裂乔尔天山-岔路口大断裂和NE向断裂交会处，矿体与断裂构造关系密切。区内发现有多宝山铅锌矿、长宝山铅锌矿等多处矿点，矿体产于白垩纪地层中，赋矿岩石主要为灰白色、深灰色灰岩，顶板为灰白色灰岩，底板为灰岩、砾岩。方铅矿化、闪锌矿化呈细脉状沿灰岩裂隙产出(图4)，局部矿化强烈，最高Pb品位达23.72%，最高Zn品位达17.59%。从图3可以看出，异常呈不规则面状展布，受NW—SE向断裂控制，以Pb、Zn异常为主，伴生Ag、Sb、W、Bi、Sn等元素异常。Pb极大值为4170×10-6，Zn极大值为1621×10-6(表2)。该远景区是Pb、Zn的主要找矿靶区。

表2 综合异常元素特征参数统计表

图4 多宝山长宝山铅锌成矿远景区内铅锌矿化

3.5 找矿潜力分析

甜水海地区构造上处于塔什库尔干-甜水海地块和羌北地块的结合部位，两者之间以乔尔天山-岔路口断裂分隔，在断裂带两侧铅锌矿化普遍，是重要的铅锌成矿带，并且大部分地区工作程度较低，本次研究工作发现多处铅锌矿化点，具有一定找矿潜力。

本次划定的2处异常均位于乔尔天山-岔路口断裂带上，并且异常沿大断裂两侧展布，具有三级浓度带分带，异常强度高，目标明确，是区内最具找矿前景的铅锌多金属元素异常，也是找铅锌矿的首选区。

调查区内构造发育，乔尔天山-岔路口断裂横穿整个调查区，近年来已发现多宝山、甜水海、天柱山等多个铅锌矿床，并且在成矿带上发现的火烧云亚洲特大型铅锌矿床与区内各类成矿条件非常相似，故该地区找矿应重点关注层控型铅锌矿。

4 结论

(1)甜水海地区构造上处于塔什库尔干-甜水海地块和羌北地块的结合部位，两者之间以乔尔天山-岔路口断裂分隔，具有多期不同类型构造活动和成矿发育的历史，成矿作用具有多期、多元素组合的特点，成矿地质条件优越。

(2)Pb、Zn异常构造密切相关，主要分布于断裂带上的蚀变岩地层内。铅锌异常区主要沿乔尔天山-岔路口断裂两侧展布，成矿条件有利。

(3)具有三级浓度带分带的铅、锌组合异常，异常强度高，目标明确，是区内最具找矿前景的铅锌多金属元素异常，是铅锌矿的找矿首选区。

(4)甜水海地区具有一定的找矿潜力，地质找矿应以多金属矿产为主要目标，矿床类型重点为层控型铅锌矿，找矿标志主要为白垩系或侏罗系、构造破碎带及Pb、Zn化学元素异常。