新疆巴里坤红井子南铅锌矿找矿前景分析

姜晓

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 前言

红井子铅锌矿位于天山山脉北麓的山前中-低山丘陵地带，行政区隶属新疆维吾尔自治区巴里坤县管辖。新疆东天山地区为我国重要的多金属成矿区，已发现较多的铅锌、金银、铜镍、铁、钨、钼等矿床，特别是近年来在巴里坤天山山脉北麓一带发现了一系列铅锌、金矿点。区域上关于巴里坤红井子一带铅锌矿成矿规律的研究程度较低，缺乏对该区成矿规律的总结，急需强化找矿意识，加强远景分析，在整个成矿带上取得找矿突破。本文将在区域地质背景、矿区地质特征及矿体地质特征观察分析的基础上，以野外第一手观察资料以及室内分析和镜下观察为重点依据，对红井子南铅锌矿成矿地质特征进行系统研究，同时与小热泉子铜锌矿带典型矿床进行对比，初步分析矿床成因；综合归纳分析控矿因素以及找矿信息，揭示矿化规律提出找矿模式，对矿区深部及外围的找矿前景进行分析。

2 区域地质背景

区域位于哈萨克斯坦-准噶尔板块南缘，准噶尔微型板块-博格达晚古生代裂谷带东部；博格达复背斜带次级构造单元是近东西向成矿带[1]（图1）。区域内出露地层有古生界泥盆系、石炭系、二叠系，中生界侏罗系，新生界的第三系、第四系等，区内发育重要的铅锌矿层位-上古生界石炭系中统居里得能组（C2j）地层，成矿条件较为优越。区内断裂构造发育，为岩浆活动和地球物质深浅沟通、矿液活动、内生矿产的生成提供了有利的导矿、容矿空间。岩浆成分复杂且具多期次活动，围岩蚀变强烈，具备多种矿产形成的有利条件。

图1 区域构造略图（据楼法生和唐春花，1995）

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区共圈定铅锌矿体15条，其中出露于地表的铅锌矿体有9条，地表矿体呈似层状、透镜状，长度75～300 m不等，最大视厚度7.1 m，最小视厚度2 m，金属矿物以锌为主，地表出露矿体走向均为近东西向，倾向南，倾角较陡，一般75°～85°。隐伏矿体6条，大部分为单线控矿，最大视厚度6.4 m，最小视厚度2 m，矿体整体南倾，倾角一般大于80°，深部矿石构造以浸染状为主。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石结构构造

含矿岩石类型为含铁碳酸盐-方解石-硅化流纹质火山角砾凝灰岩，根据手标本以及镜下特征观察可知，矿石结构以半自形粒状结构、网状结构为主，还可见少量交代结构。

矿石构造以脉状、网脉状为主，其次为块状、浸染状、角砾状。总体来说，矿石结构构造较为简单。

3.2.2 矿石组分特征

工程造价预算人员的专业水平、业务能力和个人情感也是影响工程造价超预算的原因之一。所以建筑企业在选择预算人员时，要对其进行严格的考核，不仅要掌握专业的知识技能还要有丰富的工作经验，此外还要定期的对预算工作人员进行专业的培训，来提高自身的专业水平、操作水平和业务水平。

根据肉眼以及显微镜下观察，矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿，少量可见黄铜矿。脉石矿物主要为方解石、石英、黄铁矿。

3.2.3 矿石品位

地表出露矿体最高锌品位11.28%，最低锌品位0.5%，平均品位6.50%；隐伏矿体6条，大部分为单线控矿，最高锌品位7.1%，平均品位3.40%，最低锌品位0.76%。

3.3 围岩蚀变特征

围岩蚀变类型较复杂。矿区历经多期次构造-岩浆活动，岩石遭受不同程度的热液改造，主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、方解石化、粘土化等。蚀变主要分布在矿体、断裂以及辉长岩体两侧，大约宽几米到几十米。辉长岩体两侧蚀变常见矿化，蚀变强弱与矿化富集程度关系密切，蚀变较强的部位矿化较好。

3.4 矿床成因初探

通过对比，红井子南铅锌矿与新疆境内的东天山成矿带典型矿床小热泉子铜锌矿的成矿环境及矿体特征比较相似[2][3][4]。根据矿床特征，结合典型矿床的成矿模式，红井子南铅锌矿大地构造位置位于博格达复背斜带红井子背斜构造西南转折端处，位于火山喷发中心附近，其矿床成因可能是与弧后酸性火山作用有关的火山喷流-沉积型硫化物矿床。其地表剥蚀程度较浅，表现为浸染状、细脉状矿石，深部应该有块状硫化物矿石赋存。同时推测此矿床经后期热液叠加改造。根据区域构造运动分析[5]，叠加改造的成矿时代应发生在华力西晚期。由上述综合分析，可推测矿床成因为火山喷流沉积-热液叠加改造型矿床。

4 成矿前景分析

4.1 控矿作用分析

4.1.1 地层对成矿的控制作用

石炭系晚期居里得能组在此沉积了一套海相酸性火山熔岩、火山碎屑岩，矿体主要赋存于含炭流纹质凝灰岩中，层控特征明显，属喷发旋回末期；该地层岩石主要为脆性火山碎屑岩，受后期构造作用后易于破碎，产生裂隙为容矿创造良好通道和空间。同时岩石地球化学特征表明此地层中Pb、Zn成矿元素丰度值较高，分别是同类岩石的4～19.8倍，为富集成矿提供了丰富的矿质[6]。

含矿层位主要为含炭流纹质凝灰岩，少量矿体在硅质凝灰岩。在辉长岩体两侧发现呈东西向似层状或者脉状产出的硅化凝灰岩，已经揭露的部分矿体与此类硅化凝灰岩在空间分布上有密切的相依关系。由于此类“硅化体”抗风化能力较强，于地表容易被发现而十分有利于找矿，可在下一步工作中进一步区分含矿“硅化体”以及无矿“硅化体”。根据已有资料初步判断分析，含矿“硅化体”基本产出于控矿层位之中。

4.1.2 构造对成矿的控制作用

区域内北西-南东向黑尔巴斯套南西大断裂为逆断层，倾向南西，地表表现为一个较大的第四系冲沟，无明显基岩出露。此断裂为辉长岩体侵入以及矿液活动提供了通道，起着既控岩又控矿的作用。

辉长岩两侧的近东西向构造是矿区主要构造（主要包含F1和F2断层），与地层总体走向线一致，构成了本区主要的构造格局，为岩浆侵入和成矿热液上升提供了有利通道和成岩成矿场所，是矿区重要的导矿容矿构造，尤其是在不同方向断裂交叉处以及断裂构造与含炭流纹质凝灰岩交汇处是成矿的有利部位。南北向构造为后期块状方铅矿的形成提供了热源；同时一些次级断裂发育，切穿石炭系含矿有利地层，控制了矿体的形态和产状，比如北西向的F6断层错断Ⅱ号矿体，错断的矿体相距60 m左右。断裂的力学性质从张性到压扭性对于矿化意义指示较大，辉长岩体多沿该构造系统分布，可能为区内铅锌矿成矿提供了热源。

由于区内F1和F2断层为主要构造，因此需要重点分析，根据已有磁异常数据进行处理分析，条带状磁异常常为断裂构造的反映，因此对磁场数据进行小波多尺度构造分析处理，阶数越大所对应的场源深度也越大，以了解区内线性构造的变化特征。从图2可看出，F1、F2、F3实测断层在三、四阶小波构造分析图中的线性构造明显，与阴影部位基本吻合，矿（化）体即产于F1、F2断裂的南翼测区，西南部的构造特征较为模糊，四阶异常中反映一条近东西向的串珠状异常（图2）穿过F2的南部，造成了F2断裂的不连续，而异常的交汇部位为矿体集中部位，推测F1、F2对应部位的辉长岩由西南部侵入，随即带来含矿热液，而构造交汇部位造成成矿元素的进一步富集。

图2 红井子南铅锌矿磁场线性构造分析图（据傅声中等，2013）

4.1.3 岩浆岩对成矿的控制作用

辉长岩是矿区内主要侵入岩，分布范围较广，与成矿关系密切。根据当前铅锌矿研究资料，铅锌矿一般为中酸性岩体控矿[7]，但是通过阅读文献依然可以发现对于一些特别的铅锌矿床，辉长岩体与铅锌矿（化）空间分布关系密切并且岩体内矿化元素分带明显，可以作为成矿物质来源和热源[8]。对于工作区内辉长岩体对成矿控制作用分析如下：

⑴可能提供部分成矿物质来源：此铅锌矿床的成矿物质主要来自于石炭系晚期居里得能组地层中，同时也不能排除部分成矿物质来源于辉长岩体。其一，根据矿化体及矿体与辉长岩的空间展布特征以及矿体、矿化体内部元素的分布特征，可以推断矿体及矿化体的形成与辉长岩有直接关系；其二，根据辉长岩元素含量分析可知Pb、Zn含量都在100×10-6左右，Pb、Zn元素含量较高，明显高于区域背景值。推断辉长岩体在同化围岩的同时，通过岩浆分异作用将深部的成矿元素进一步富集并输送至岩体围岩内，这些成矿元素在有利的构造部位成矿。综合分析可知辉长岩体很有可能为成矿提供物质来源。

⑵为后期叠加改造提供热源：硅化、碳酸盐化在区内十分发育，表现为形成多期次穿插，表明矿区经历过多次岩浆热液活动，辉长岩体多沿近东西向构造系统分布，很有可能为区内铅锌矿成矿提供热源。

目前可以肯定的是辉长岩类侵入体与大多数铅锌矿床的空间分布有密切联系，因此可以作为特殊的区域找矿信息；利用岩体特有的地球物理信息，可以推断隐伏岩体，从而实现预测铅锌矿床的存在。

4.2 找矿信息提取

4.2.1 地质找矿信息

地表氧化矿石分布较广，氧化矿石外观呈粘土状，颜色为黄色到淡褐色，铅锌元素相对容易迁移、流失，进一步可能形成铁帽或褐铁矿化发育的贫铅锌地表氧化带,虽然其铅锌品位一般较低，但其深部往往可能赋存原生硫化铅锌矿体或次生富集的富铅锌氧化矿体，是矿体和隐伏矿体赋存的直接标志。

4.2.2 地球化学信息

区域Pb、Zn等成矿元素综合异常特别是浓集中心部位是寻找铅锌矿的地球化学标志；同时地化剖面高值域地段往往为矿致异常，也是寻找铅锌矿化体的有利部位。铜铅锌异常主要分布于岩体两侧，且套合较好，主要表现为岩体北侧铅高锌低，岩体南侧锌高铅低；矿区南侧主要为钼异常分布区，表现为高温元素异常，对应地表为一套正常沉积砂砾岩，说明其受后期岩浆侵入活动明显；西侧主要表现为金、银、铜、铅、锌的套合异常，以金、银等低温元素为主，地表对应为辉长岩体与围岩的接触带，具有一定的找矿前景。

4.2.3 地球物理信息

根据矿区物探成果分析，在中部辉长岩体高重力异常的南侧叠加有次级重力异常，经钻探验证，为铅锌矿引起的弱重力异常，磁异常在工作区与重力异常吻合度较高，两条高磁异常带分别对应玄武岩和辉长岩体。根据剖面成果分析，铅锌矿体对应为中磁异常。

从红井子南铅锌矿的地质资料分析可得，重视物探找矿方法在本区找矿中具有突破性的应用，根据现有的钻探成果对比物探异常来看，本区铅锌矿体对应较为明显的低重中磁特征。而从地表岩体南侧的叠加重力异常上来看，该异常带较为连续，且均有重力叠加异常的高值点相对地表矿体偏南的特征，与矿体产状南倾对应一致，说明其深部有可能还存在变厚的趋势，或存在有隐伏的厚大矿体。

4.2.4 生物信息

在方铅矿化强的地段，植物相对于其他地区比较矮小，一些地区甚至基本没有植物分布，差异明显，地表土壤裸露严重，是寻找铅锌矿的间接标志。

4.2.5 人工信息

红井子一带民采铅锌较盛，铅锌品位较高，规模可观，因此民采老窿或采坑遗迹可作为寻找铅锌矿的直接标志。

4.3 找矿前景分析

矿区整体成矿地质条件优越，浅部已经发现具有一定规模的铅锌矿（化）体，整体不连续，推测深部有更大的矿体；而且通过对比区域成矿带小热泉子成矿带典型矿床小热泉子铜锌矿，发现红井子南铅锌矿基本地质条件、主要矿化特征以及控矿因素与小热泉子铜锌矿基本相似，而小热泉子铜锌矿床矿化蚀变带内各分布有多个规模不一的铅锌矿（化）体,近似呈平行状组合，矿（化）体倾向上和走向上呈膨大缩小、或呈尖灭再现透镜状,部分规模大者呈现脉状、似层状[9]。由此可以初步判断红井子南铅锌矿整体找矿潜力比较可观。

[1]楼法生,唐春花.新疆巴里坤红井子地区石炭纪火山岩及其大地构造环境分析[J].新疆地质,1995,1：67-75.

[2]单小莉,徐晟,丁树强,等.东天山小热泉子铜矿床地质特征及成因分析[J].西部探矿工程,2009，21（10）：122-124.

[3]王忠阳.吐鲁番小热泉子铜矿床地质特征及成矿模式[J].新疆大学,2009.

[4]刘光海,孙德梅,白大明.小热泉子铜矿床物化探找矿效果及综合找矿模式[J].矿床地质,2000，19（1）：68-75.

[5]陈毓川,等.中国天山矿产及成矿体系[M].北京：地质出版社,2008.

[6]周华,周学然.红井子南铅锌矿成矿因素剖析[J].黑龙江科技信息,2013,2：30-30.

[7]赵鹏大,池顺都,李志德,等.矿产勘查理论与方法[J].武汉：中国地质大学出版社,2006.

[8]董存杰,董立军,王恩德.辽宁省海城市庙沟富银铅锌矿床地质特征[J].地质与资源,2005,14(2),2013139-142.

[9]李建新,王云,张征.新疆鄯善县彩霞山铅锌矿区地球物理找矿模式[J].工程地球物理学报,2011,08(1),201361-67.