新疆民丰县盼水河锑矿矿床地质特征及成因研究

王幸彤，李晓亮，马宏宇，安国庆，王海峰

(中冶一局城市安全与地下空间研究院有限公司，河北 张家口 075100)

锑矿是我国急需的战略性矿产资源，经过多年地质勘查，先后在新疆西昆仑地区发现了20多处锑多金属矿床。众多矿床共同构成了新疆境内著名的“黄羊岭锑-汞-金-铜-镍多金属成矿带”。以黄羊岭、卧龙岗、盼水河等锑矿为代表，已有不少相关研究[1-6]，盼水河锑矿同样位于该成矿带上。盼水河锑矿处于新疆维吾尔自治区民丰县南部昆仑山地带，从民丰县城至矿区交通距离约360 km，矿区平均海拔5 400 m，最高5 600 m，为高寒无人区。研究立足该成矿带上，通过对盼水河锑矿矿床地质特征及矿床成因进行详细研究，为以后在该地区进行地质找矿工作提供了参考和借鉴。

1 区域地质特征

1.1 区域地层

新疆民丰县盼水河锑矿大地构造位置上位于秦-祁-昆中央造山带中段、巴颜喀拉陆缘盆地西北方向，巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷盆地内，苦牙克断裂从矿区北部通过(见图1)。下石炭统托库孜达坂群分布于赛羊滩-三道河子一带，为海相复理石建造。岩性为暗绿色-浅绿色变质凝灰质砂岩夹黄绿-灰色泥岩或紫红色薄层状泥岩、泥质粉砂岩。中二叠统黄羊岭组为巨厚的浅-深水浊流相陆源碎屑岩。出露于三道河子断裂以南，向南至刀岩山、白戈壁一带，分为四段。其中，黄羊岭组二段灰褐色(钙质)岩屑砂岩与深灰色泥质粉砂岩互层是辉锑矿的容矿围岩，区域上具有“层控”特点。三叠系巴颜喀拉山群岩石组合以长石岩屑砂岩、岩屑砂岩与粉砂岩、泥岩为主，局部夹硅质岩、灰岩。唢呐湖组分布于黄羊岭西、回风口一带，与下伏地层呈角度不整合接触。下部为灰-灰黄色岩屑石英砂岩、岩屑砂岩夹粗粉砂岩、含砾砂岩、砂质灰岩、泥岩，局部夹石膏层，含双壳化石，为湖泊相沉积。上部为紫红色砾岩、砂砾岩、含砾粗砂岩夹紫红色岩屑砂岩、粉砂岩、膏质微晶白云岩。第四系分布于赛羊滩、湖盆地带及山间洼地、河谷。

1.Ⅰ塔里木陆块；2.Ⅱ昆仑造山带；3.Ⅱ1昆北微陆块；4.Ⅱ2其曼于特-纳赤台蛇绿混杂岩带；5.Ⅱ3昆南微陆块；6.Ⅱ4康西瓦-鲸鱼湖蛇绿混杂岩带；7.Ⅲ松潘-甘孜陆块；8.Ⅳ西金乌兰-金沙江蛇绿混杂岩带；9.Ⅴ羌塘陆块

1.2 侵入岩

区内侵入岩主要为印支期侵入岩，根据矿物组成、结构、构造可进一步划分蚀变闪长玢岩、黑云母角闪闪长岩、石榴闪长岩，普遍具绿泥石化、碳酸盐化蚀变。①蚀变闪长玢岩：岩石呈暗绿色、斑状结构，基质为微细粒结构，块状构造。②黑云角闪闪长岩：主要见于二虎守门一带，出露于岩株中部，灰白色，半自形粒状结构、块状构造。③石榴闪长岩：见于红山顶、宿营地东，岩石呈灰绿色，斑状结构，基质为微粒结构，块状构造。该类中性侵入岩是羌塘地块向松潘-甘孜地块俯冲造山过程中松弛阶段的产物，形成深度为浅成-超浅成，为板内环境产物。

1.3 火山岩

区域内火山岩不发育，呈次火山岩相产出，岩性为灰白色霏细斑岩。霏细斑岩具斑状结构、致密块状构造，斑晶20%，基质80%；其次为流纹质英安岩，岩石浅灰色，斑状结构，斑晶21%，基质79%。

1.4 构造

矿区位于秦-祁-昆中央造山带中段巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷盆地内，阿尔金断裂带南侧(见图1)。构造线呈北东-南西向展布，断裂活动发育，褶皱构造变形强烈。形成了一系列左行走滑断层和紧闭褶皱，并经后期构造叠加改造，使岩石具泥化和碳酸盐化等蚀变。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

区内地层主要为中二叠统黄羊岭组地层，可分为4段：①一段(Ph1)分布于矿区南部，有零星矿化，岩性为灰色-灰黑色泥质粉砂岩与粉砂质泥岩不均匀互层，夹透镜状中细粒岩屑砂岩及脉状硅化砂岩、硅化泥岩，硅化岩石具锑矿化；②二段(Ph2)分布于矿区中部，是主要含矿层(见图2)，岩性为灰褐色中薄层状中细粒岩屑砂岩与泥质粉砂岩、粉砂质泥岩不均匀互层，含大量脉状硅化砂岩、硅化泥岩及少量纹层状放射状硅质岩；③三段(Ph3)分布于矿区中部及西北部，矿化少，岩性为灰黑色厚层状粉砂质泥岩夹灰色泥质粉砂岩、灰褐色中细粒岩屑砂岩，含透镜状石英质中细砾砾岩及褐色结核状-薄层状铁质泥晶白云岩；④四段(Ph4)分布于矿区东北部，无矿化，岩性为灰褐色中层状中细粒岩屑砂岩与灰色泥质粉砂岩、灰黑色粉砂质泥岩互层。

1.深灰色泥岩与灰色泥质粉砂岩互层(Ph1)；2.灰褐色中细粒岩屑砂岩与灰色泥质粉砂岩互层(Ph2)；3.第四系；4.锑矿体及编号；5.石英脉；6.铅矿化脉状硅化砂岩；7.铅矿化石英脉；8.脉状硅化砂、泥岩；9.纹层状放射虫硅质岩

2.2 构造

矿区北部发育一条北东向阿尔金断裂，与成矿关系密切。矿区南部分布龙木错-列城近东西向断裂，断裂性质为逆断层，兼具左行平移性质，与该断裂伴生的次级断裂、节理特别发育。沿断裂面发生明显硅化、褐铁矿化、碳酸盐化热液蚀变。蚀变强烈，与成矿关系特别密切。

总而言之，近东向断裂和北东向断裂共同控制了该矿床的产出，含矿热液沿着断层破碎带上升富集、沉淀成矿。

2.3 矿化特征

矿区锑矿化主要分布于二叠系黄羊岭组一段、二段地层中，以二段地层分布最为集中，矿化普遍。矿化带长大于12 km，宽200～600 m，矿化与沿断层、节理、裂隙充填的石英、硅化岩有关，呈脉状分布。单脉长10～1 500 m，宽0.10～10.00 m。硅化岩脉倾向10°～310°，倾角42°～82°，由于构造作用影响，多数与地层产状基本一致，并有尖灭再现、分支复合现象。

区内方铅矿典型特征是粒状晶发育，局部与发育完好的重晶石共生，均产出于石英脉、硅化砂岩脉中。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

盼水河锑矿体主要赋存于二叠系黄羊岭组二段地层中，空间分布受近东西向断裂、裂隙控制。通过地质勘查工作共圈定出2个矿体，编号由北向南分别为KT1、KT2(见表1)。

放翁除了与方外琴人的交往较为密切外，他还将古琴作为其修道的一种方式。如其淳熙十年九月作于山阴的《道室即事》一诗：“一簪残雪寄林亭，手把黄庭两卷经。琴调养心安澹泊，炉香挽梦上青冥”[3]282，因琴调具有“养心安澹泊”的功能，所以陆游修道时不仅阅《黄庭经》，而且借琴调修道。嘉泰元年秋作于山阴的《道室书事》一诗开头即言：“榻上一琴横，中函太古声。丹砂烧已死，芝草种初生”[3]718，陆游认为琴音中有太古之声，所以将弹琴与炼丹都视为修道的方式。

表1 盼水河矿区矿体特征一览

1)KT1号矿体

钻探揭露的矿体真厚度1.41～5.44 m，平均真厚度1.84 m。矿体长790 m，矿体倾向180°，倾角64°。锑的品位范围为0.54%～1.31%，平均品位0.82%。铅的品位范围为4.95%～8.31%，平均品位6.63%。方铅矿呈块状、脉状、浸染状分布于石英脉、硅化砂岩中，局部与重晶石共生。

2)KT2号矿体

钻探揭露的矿体真厚度1.45～7.33 m，平均真厚度1.70 m。矿体长238 m，矿体倾向182°，倾角59°。锑的品位范围为0.51%～1.33%，平均品位0.94%。铅的品位范围为4.75%～7.31%，平均品位5.53%。方铅矿呈块状、脉状、浸染状分布于石英脉、硅化砂岩中。

通过地表探槽、剥土工程及深部钻探工程对各矿体的工程控制，表明KT1、KT2矿体向深部具有稳定延伸，矿体产状变化不大，矿体向垂直深部有变薄变贫的趋势，这种特点可能与矿体北东向侧伏有关。

3.2 矿石矿物特征

矿石金属矿物以方铅矿为主，次为辉锑矿、黄铁矿、磁铁矿、辰砂。其中，方铅矿为铅灰色，有金属光泽，他形细-微粒，粒径0.03～0.08 mm，少量<0.02 mm，星点状、带状分布，与其聚集共生辉锑矿微粒，粒径0.02～0.05 mm。辉锑矿呈粒状、微粒状结构，稀疏浸染状、脉状、条带状、斑块状构造，辉锑矿长轴(0.05～1.6)mm×0.4 mm，分布于硅化脉中。从辉锑矿的电子探针分析数据(见表2)可以看到，辉锑矿中含有Hg、As等部分微量元素。

表2 盼水河辉锑矿电子探针分析数据 %

3.3 矿石结构构造

矿石主要为粒状结构，并呈他形细-微粒状。构造具典型细脉状、致密块状或斑块状、条带状、稀疏浸染状和星点状。

3.4 矿石类型

矿石类型主要分为矿石自然类型、矿石工业类型。按照矿石自然类型分为含铅锑石英矿石、含铅锑碎裂蚀变矿。

4 矿床成因与找矿标志

4.1 成矿期次

根据盼水河锑矿矿石类型、结构构造、矿石成分、矿物共生组合等特征，可划分为4个成岩(矿)时期和1个构造活动期[7]，主要矿物生成顺序和成矿期次见图3。区域多条深大断裂从矿区经过，为导矿构造。含矿热液顺着断层带活化萃取地层中的成矿物质(Sb、Hg、As等)形成含矿热液。含矿热液上移，因物理化学条件变化，卸载成矿，形成以硅化、方解石化等为主的近矿围岩蚀变带，形成以充填-交代矿石为主的辉锑矿矿石。后期构造运动地壳抬升，形成氧化矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黄锑华等。

图3 主要矿物生成顺序和成矿期次

4.2 矿床成因

区内锑矿矿床分布在二叠纪海相碎屑沉积岩地层中，中二叠统黄羊岭二段地层为盼水河锑矿床的形成提供了最重要的物质基础。区内断裂构造、岩浆活动发育。在构造岩浆活动影响下，成矿热液上移，活化萃取围岩，由于物理化学条件的改变，含矿热液在有利的构造部位富集、沉淀成矿，形成硅化、绢云母化、黄铁矿化等热液蚀变。矿石矿物为低温热液矿物，因此，矿床成因类型应为层控-构造叠加-低温热液矿床。

4.3 找矿标志

1)地层标志：二叠系黄羊岭组为锑矿可能的矿源层，矿产多分布于该组二段灰褐色岩屑砂岩与泥质粉砂岩、泥岩互层的地层中，而三、四段没有矿产出。因此，找矿有利层位为黄羊岭组二段灰褐色岩屑砂岩、深灰色泥质粉砂岩及灰黑色粉砂质泥岩出露地段。

2)构造标志：区内铅锑矿均与断裂构造有关，断层及派生的次级断裂、节理、裂隙等。总之，本区北东向次级节理、裂隙是锑矿成矿有利部位。借助断裂标志找矿要配合地球化学异常及地表是否出现含矿的硅化带、石英脉。

3)蚀变矿化标志：区内锑矿赋矿岩石为石英脉、脉状硅化(碎裂)砂岩、脉状(碎裂)粉砂岩-泥岩等。硅化作用与锑矿化最为直接，可直接识别出辉锑矿、锑华等；其次的蚀变标志有碳酸盐化(方解石)、泥化、角砾化、雄黄矿化、辰砂矿化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、重晶石化、褐铁矿化、黄钾铁钒化等。辉锑矿化、锑华、硅化是本区最为直接的找矿标志。

4)地貌标志：锑矿化石英脉、锑矿化硅化砂岩抗风化能力强且处在断裂带，在平坦地形区常凸出地表，在山脊及山坡处亦形成凸起的脊线状。矿区常形成灰白-浅灰-褐黄-紫红等杂色，地物标志明显。

5 结 论

1)盼水河锑矿位于新疆巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷盆地内，区内构造-岩浆活动强烈，成矿条件有利。

2)二叠系黄羊岭组海相碎屑岩与成矿关系密切。矿体空间上受近东西向张性断层裂隙控制，伴随有强烈的硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化蚀变，呈带状分布，其中硅化与成矿关系最为密切。

3)通过研究认为盼水河锑矿的形成与岩浆期后热液活动有关，矿床受断裂控制，成因类型属于层控-构造叠加-低温热液矿床。