中天山巴伦台-奎先达坂一带铅锌矿成矿地质特征及找矿前景

马玉周，靳刘圆，姜杰岩（.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐83000；.新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐83003）



中天山巴伦台-奎先达坂一带铅锌矿成矿地质特征及找矿前景

马玉周1，靳刘圆1，姜杰岩2
（1.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐830001；2.新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐830013）

摘要：巴伦台-奎先达坂一带位于博罗科努金、铜、铅锌、铁矿带中，是中天山重要的成矿区带之一，带内发现铁、铅锌、铜矿（床）点数10处。以该区1∶5万化探普查、区域地质调查资料为基础，以发现的铁铅锌多金属矿初步评价成果为依据，总结了区域成矿分布规律、成矿地质背景、矿床地质特征、区域物化探并进行分析和对比，初步建立了巴伦台-奎先达坂一带主要矿床类型的找矿标志和综合地质找矿模型，为该地区寻找大中型铅锌矿床指出了方向。关键词：中天山；铅锌矿；成矿特征；找矿前景

中天山地区为寒武纪后从塔里木板块分离出的中间地块，其构造演化与天山洋盆演化密切相关，该地区地质构造复杂，成矿独特，是斑岩型铜金矿、黑色岩系金矿、火山岩型铁、沉积型铅锌矿的矿集区带[1]。巴伦台-奎先达坂一带位于中天山最东端，也是重要成矿区。近几年来，通过开展多幅1∶5万化探普查、区域地质调查，先后发现巴伦台东铅锌矿、阿牙沙拉铅锌矿、足兰达坂铅锌矿、乌拉苏坦铅锌矿等。这些矿床（点）均分布于巴伦台铅锌矿带中[2,3]，与东天山大型彩霞山铅锌矿产于塔里木板块北缘巴伦台-星星峡离散地体中，层控特征明显，矿（化）体主要赋存于长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群浅海相细碎屑岩-碳酸盐岩建造中[4]。本文以新发现的阿牙沙拉铅锌矿等矿（点）为基础，研究该地区铅锌矿区域成矿地质背景、矿床地质特征，总结该成矿带内铅锌矿找矿标志，指出中天山巴伦台-奎先达坂一带具寻找大-中型细碎屑岩容型铅锌矿的前景。板块与塔里木板块结合部位。以那拉提北缘断裂为界，北为哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）、准噶尔华力西陆缘增生活动带（Ⅱ级）、博罗科努古生代复合岛弧带（Ⅲ级）；南为塔里木板块（Ⅰ级）、巴伦台-星星峡离散地体（Ⅱ级）（图1）。巴伦台铅锌矿带处于巴伦台-星星峡离散地体中。出露地层有中元古代长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群，总体为一套浅海相的碳酸盐岩-细碎屑建造，岩性为黑

图1　构造单元略图Fig.1 Diagram of formation units arrange1.地质界线;2.断层;3.矿点位置;4.研究区范围Ⅰ1——准噶尔微板块及其大陆边缘；Ⅰ2——伊犁-伊塞克湖微板块及其大陆边缘；Ⅰ2-3——博罗科努古生代复合岛弧带；Ⅰ2-4——伊宁石炭纪裂谷带；Ⅱ1——塔里木盆地；Ⅱ1-5——卡瓦布拉克星星峡中间地块；Ⅱ1-6——那拉提-巴伦台中间地块

1　区域成矿地质背景

研究区位于哈萨克斯坦-准噶尔色黑云角闪斜长片麻岩、灰黑色黑云斜长变粒岩、灰黑色黑云斜长片麻岩夹灰白色中厚层大理岩、青灰色厚层状大理岩化结晶灰岩夹变质岩屑砂岩等。区内侵入岩发育，侵入时间以晚泥盆世至晚石炭世为主，岩石类型主要为闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩。区内断裂构造以近EW向为主，并发育大量EW向次级断裂，多为压扭性断裂。区内褶皱构造以紧闭型为主，岩层倾角较大，走向近EW向，断裂构造与成矿关系密切，近EW向断裂对成矿有直接作用，形成的破碎带是矿体储存空间❶新疆维吾尔自治区地质调查院.新疆1∶5万巴伦台（K45E007011）等5幅区域地质矿产调查报告，2015。

2　区域物探、化探特征

2.1重力特征

研究区处在一EW向展布布格重力异常带和一NE向展布布格重力异常带相交处的西端，重力等值线相对密集，梯度变化相对急促。总体为近EW向展布的布格重力异常梯级带，等值线变化趋势东密西疏。研究区内中部有一圈闭的低值异常，最低为-7.57×10-5m/s2，东南部有一圈闭布格重力异常值相对高值区，最大值14.37×10-5m/s2，局部重力剩余异常不发育。区内已发现的阿牙沙拉铅锌矿、足兰达坂铅锌矿均分布于重力高低异常过渡带上❶。

2.2磁法特征

研究区航磁异常表现为北部负磁、中部高磁、南部负磁的NW向条带状分布特征。北部负磁异常中心强度-288.27 nT，异常形态规则。中部NW向的正磁异常带由3个局部航磁异常组成，东部航磁异常呈长轴方向为EW向的椭圆状，异常强度最高达+100.47 nT。研究区内铅锌矿均分布于高磁异常区内，这些异常区多对应于石炭纪、泥盆纪花岗岩，说明矿床形成与后期岩浆构造热液活动有密切联系❷新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队.新疆和静县奎先达坂一带1∶5万区域地质矿产调查报告，2009。

2.3化探特征

元素分布特征综合化探成果显示：研究区内14种元素相对西天山地区而言，Au，Ag，Pb，Sn，W，Cu等总体处于富集状态、富集系数大于1.5，弱富集Cr，富集系数1.05，呈不均匀分布，致矿系数较大。这些元素富集区或异常区主要分布于泥盆纪花岗闪长岩体与蓟县系卡瓦布拉克岩群的内外接触带上，与研究区内成矿带的特点相吻合；Ag，Au，Cu，Pb，Zn等元素富集层位以蓟县系卡瓦布拉克岩群为主，富集系数大于1.6；弱富集元素为Cr，W，富集系数为1.0～1.5。元素中变化系数较大的为Au，W变化系数大于1.0。表明低温元素Au，Ag，As，Sb元素及中高温元素Pb，W在该地质单元中活动性强，在地质作用过程中发生明显迁移、富集，有利于局部形成Pb，Zn，Au，W等矿。

异常特征研究区共圈定Pb异常5个、Zn异常7个。Pb异常面积4.79～18.7 km2，Pb异常的平均值为56.3×10-6～77.2×10-6，最大值为315×10-6，其中3个异常具三级浓度分带，2个具二级浓度分带。Zn异常面积2.11～16.3 km2，Zn异常的平均值为93.5× 10-6～112×10-6，最大值为366×10-6，其中4个异常具三级浓度分带，3个具二级浓度分带。Pb和Zn异常均沿那拉提北缘断裂两侧分布，异常区内出露地层以蓟县系卡瓦布拉克岩群为主，岩性组合为碎屑岩-碳酸盐岩夹中性火山岩，Zn异常强度和规模多大于Pb异常。上述异常均具较大规模和强度，元素组合好，异常带内断裂构造发育，后期岩浆活动频繁，是寻找喷流沉积型铅锌多金属矿有利地区[5-7]❶❷。

3　典型矿床地质特征

3.1阿牙沙拉铅锌矿

地层矿区位于天山褶皱系巴伦台隆起中的哈尔克山复背斜之南翼。区内出露地层主要为中元古界长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群，岩性为大理岩化灰岩，硅化大理岩化灰岩、大理岩，另有少量石英混合岩，黑云母片麻岩等。

构造褶皱构造：矿区岩层总体走向为NWW向，倾向NNE，倾角15°～30°。背斜轴向西倾伏，并有小的褶曲及索引挠曲伴生，规模较小。断裂构造分为两组：一组与岩层产状一致，倾角15°～30°，性质为逆断层。另一组为斜切岩层走向，NNE向或近NS向延伸，东倾或西倾，一般50°～80°，为正断层。这些构造与区域断裂近于平行或斜交，这种构造格局有利于深部成矿物质的运移或储矿。

矿体地质特征矿体产于卡瓦布拉克岩群中。带内蚀变主要有高岭土化、绿帘石化、透辉石化及绢云母化。大理岩化灰岩中则普遍有硅化、碳酸盐化、透辉石化、绿泥石化及黄铁矿化等。蚀变带宽度1～3 m。经工程控制，圈定工业矿体一个（Ⅰ号矿体）。矿体呈脉状、似层状。总体呈NWW展布，倾向40°～70°，倾角17°～22°。矿化带长360 m，宽80～150 m。矿体厚度0.17～1.48 m。Zn品位2.15×10-2～26.19×10-2，Pb品位0.78×10-2～2.73×10-2。

矿石矿物特征矿石按自然类型分为氧化矿石、混合矿石和原生矿石。其中混合矿石含量很少，氧化矿石有菱锌矿、黄钾铁矾、褐铁矿等矿物。原生矿石有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等。

矿石结构、构造矿石结构以半自形粒状结构、他形粒状结构、交代残余结构为主，其次有胶状结构等。矿石构造主要有蜂窝状构造、脉状-网脉状构造、纹层构造等。

矿床成因初探矿体产于卡瓦布拉克岩群地层中，硫化物（矿源层）多充填于岩石孔隙中。矿化与碳酸盐岩建造关系密切，主要赋矿岩为大理岩化灰岩、白云质大理岩等，少数产于千枚岩、片麻岩中，矿化层与地层产状一致，具喷流沉积特征。后期受华力西期岩浆活动影响，原矿源层成矿物质得到活化、迁移，对该类矿床的形成起到叠加矽卡岩化的作用，矿体富集矿化程度增强[8,9]。因此，该矿点成因类型主体为碳酸盐岩中的喷流沉积型铅锌多金属矿。

3.2足兰达坂铅锌矿

地层足兰达坂铅锌矿产于蓟县系卡瓦布拉克岩群中，岩性为灰色变质石英砂岩、石英细砂岩夹灰白色结晶灰岩、青灰色含碳灰岩等，其中青灰色、灰褐色蚀变结晶灰岩是铅锌矿化的赋矿层位（图2）。

图2　新疆和静县足兰达坂铅锌矿草测地质图Fig.2 Geological skech map of Zulan Daban Pb-Zn deposit in Hejing Xinijiang1.第四系全新统冲洪积物；2.第四系全新统残坡积物；3.蓟县系卡瓦布拉克岩群第二岩组：变质砂岩、变质细砂岩、绿泥石石英片岩夹大理岩化结晶灰岩；4.蓟县系卡瓦布拉克岩群第一岩组第三岩性段蚀变结晶灰岩；5.蓟县系卡瓦布拉克岩群第一岩组第二岩性段结晶灰岩；6.蓟县系卡瓦布拉克岩群第一岩组第一岩性段变质石英砂岩夹结晶灰岩；7.晚石炭世中细粒二长花岗岩；8.晚石炭世中粗粒二长花岗岩；9.晚石炭世中细粒石英闪长岩；10.灰白色大理岩化灰岩；11.灰色、青色结晶灰岩；12.灰色变质石英砂岩、石英细砂岩；13.浅灰绿色绿泥石石英片岩；14.石英脉；15.蚀变结晶灰岩及编号；16.蚀变大理岩化灰岩；17.褐铁矿铁帽及编号；18.孔雀石化；19.地质界线；20.渐变接触地质界线；21.实测（推测）断层及编号

构造矿区断裂构造发育，对成矿相当有利。分为两组，一组为NE走向，一组为NW走向，是奎先淖尔-足兰达坂-查汗萨拉断裂的次级断裂。两组断层呈斜交状，成为导矿构造，又是矿床的容矿构造。

矿体地质特征矿区内共圈定2条矿化蚀变带，控制矿体2条。铅、锌共生矿体长50～150 m，厚1～8 m。矿体主体分布在蚀变结晶灰岩与下伏的变质石英砂岩接触部位，多位于蚀变结晶灰岩一侧。矿体顶板为蚀变结晶灰岩，底板为变质石英砂岩。矿体沿走向延伸较稳定，呈脉状或似层状，倾向北，倾角67°～78°。Pb 3.07%～17.95%、Zn 1.6%～6.19%，主要伴生有益组分为银。

矿石矿物特征矿石自然类型以氧化物矿石为主，夹有硫化物矿石，原矿石属混合矿-氧化矿。硫化物矿石金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、白铅矿，次为黄铜矿、褐铁矿、黄钾铁矾等。围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化及泥化等，为中低温热液蚀变。

矿石结构、构造矿石结构呈细粒结构，直径小于0.1 mm。构造为块状、细脉状、蜂窝状为主。

矿床成因初探矿体产于蓟县系卡瓦布拉克岩群中，从矿区地表蚀变特征来看，矿化层与地层产状一致，呈块状构造，具典型喷流沉积特征。此外，受晚石炭世二长花岗岩作用，叠加了矽卡岩化，矿体矿化程度增强。因此，该矿点成因类型为产于碳酸盐岩中的喷流沉积型铅锌多金属矿。

3.3区域内铅锌矿对比

现将位于巴伦台-星星峡离散地体东西部的阿牙沙拉铅锌矿、足兰达坂铅锌矿和彩霞山铅锌矿进行对比研究（表1），区域上注重寻找元古代沉积岩容矿的海底喷气沉积型铅锌矿床。

表1　阿牙沙拉、足兰达坂铅锌矿与彩霞山铅锌矿床特征对比Table 1 Contrast of ayanshala，Zulandaban Pb-Zn deposit with Caixashan valley Pb-Zn deposit

4　区域成矿模式及成矿演化规律探讨

4.1矿床成矿要素

①研究区中元古代长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群为一套含Pb，Zn，Fe，Ag等碳酸盐岩-碎屑岩建造，为矿体形成提供了原始物质来源；②矿体受一定层位控制，主要产于长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群大理岩化灰岩中，属层控型后生矿床；③含矿岩石多为灰白色结晶灰岩，或含碳质结晶灰岩等；④富集矿（化）体的受断层、节理、裂隙构造控制，矿（化）体产在岩石的孔隙、裂隙及层间破碎带中；⑤矿区内岩浆岩较发育，矿床形成与岩浆作用有关，活化、迁移、叠加等作用明显。

4.2矿床成矿模式

据成矿类型、控矿因素，结合现代铅锌矿成矿理论，研究区铅锌矿成因为海底喷流沉积型。

在区域性大断裂多次反复活动和深部岩浆活动推力下，深部含矿热液向低压空间运移，碎屑岩、粘土岩形成屏闭层，周围含Pb，Zn的成矿元素集中在地下热卤水易发生化学反应的碳酸盐岩中[3]，在合适成矿空间的条件下，在有利交代、沉淀、富集成矿部位成矿，形成热卤水喷流沉积型铅锌矿床（图2）❶新疆维吾尔自治区地质调查院.新疆1∶5万巴伦台（K45E007011）等5幅区域地质矿产调查报告，2015。成矿作用经历了3期：①热卤水喷流沉积成矿期；②热卤水喷喷溢叠加成矿期；③表生氧化淋滤富集期[10]。

热卤水喷流沉积成矿期断裂长期活动为深部热源和含矿热卤水喷流提供了通道。海水沿断裂下渗、加热并淬取深部成矿物质，形成含矿热卤水，然后上升喷流，与硫酸盐岩发生反应，在适宜的物理化学环境下，形成了闪锌矿、方铅矿、黄铁矿沉淀。

热卤水喷溢叠加成矿期随盆地地层沉积转变，断裂活动继续，深部含矿热卤水在热动力驱动下，沿断裂不断泵吸循环，在上升至含矿层上部时，受屏闭层阻挡，运动方向由向上改为沿疏松多孔的含矿层水平扩散，在还原条件下，含矿热液沿断裂、溶洞、节理、裂隙沉淀，充填交代，形成稠密浸染状及块状矿石。

表生氧化淋滤富集期主成矿期后，地壳上升，在构造应力作用下，含矿层与地层同步褶皱，矿体裸露地表而遭受风化剥蚀。长期的表生氧化淋滤作用，使地表原生硫化物强烈氧化、富集。

研究区构造运动及演化，决定了成矿物质来源、运移、演化和成矿系列形成。据矿床的时空分布规律、矿产与区域构造的关系及成矿作用来探讨铅锌矿成矿的演化过程（图3）。

4.3成矿演化规律探讨

图3　巴伦台-奎先达坂一带区域成矿模式Fig.3 Metallogenic model map of Baluntai-Kuixian Daban area1.碳酸盐建造；2.碎屑岩建造；3.酸性侵入岩；4.花岗斑岩；5.基性超基性侵入岩；6.残余洋壳；7.断层（F1那拉提北缘断裂）；8.沉积型铅锌多金属矿体；9.矽卡岩型铜铅锌多金属矿体；10.热液、成矿流体运移方向；11.造山带

5　　结论

塔里木构造运动及塔里木成矿期受塔里木构造运动影响，研究区沉积了中元古代长城纪星星峡岩群及蓟县系卡瓦布拉克岩群一套含Fe，Pb，Zn，Ag等碳酸盐岩-碎屑岩建造，为研究区形成沉积型铅锌多金属矿提供了矿物质来源。

加里东构造运动及成矿期加里东运动中晚期，受NS向构造运动影响，研究区内形成少量基性-超基性深成侵入岩及南天山洋开始封闭，继而形成深成岩浆弧，发育酸性（偏碱性）花岗岩，并带来了Pb，Zn，Au，Ag，As等含矿热液，在构造有利位置形成铅锌铜多金属矿。

华力西构造运动及成矿期华力西期库米什运动开始，哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木板块进一步拼合，形成统一的大陆。研究区形成深成岩浆弧，发育中酸性侵入岩，并在深成岩浆弧内西部及南北两侧形成Cu，Pb，Zn，Au，Ag等元素异常多处，促进了多类型铅锌多金属矿形成。

研究区内已发现阿牙沙拉铅锌矿、足兰达坂铅锌矿与彩霞山铅锌矿床同属巴伦台-星星峡离散地体，产出地层以蓟县系卡瓦布拉克岩群为主，赋矿岩石主要为白云石大理岩、结晶灰岩、含碳质结晶灰岩，次为含碳质粉砂岩（板岩）。赋矿空间相似，矿体层控特征明显，似层状铅锌矿产状与围岩一致，这些特征为今后在该地区寻找同类矿床提供地质依据。

5.1主要找矿标志

地层标志矿区内铅锌矿（化）体主要产于长城系星星峡岩群和蓟县系卡瓦布拉克岩群，该套地层铅锌背景值高，有利于铅锌矿形成。因此，研究区该套地层可作为直接找矿标志。

地球化学标志据研究区1∶5万水系沉积物测量成果，矿区具有Cu，Pb，Zn，Au，Ag，As等中低温元素组合异常，异常形态规则，强度高，浓集中心部位是寻找铅锌矿的化探异常标志。

岩性标志矿区内赋矿岩石为白云石大理岩、蚀变结晶灰岩、蚀变大理岩化灰岩、含碳质结晶灰岩等，因此蚀变灰岩可作为直接找矿标志。

构造标志矿区内矿体多分布于断层破碎带、节理、裂隙、褶皱构造中。因此这些规模不一的构造是重要找矿标志。

蚀变标志野外实地观察，矿区内地表含铅矿石氧化后，方铅矿呈黑色细脉状、星点状，不具金属光泽，而矿石新鲜面上方铅矿呈亮灰色，具金属光泽。铅锌矿矿石氧化后，呈黄色、黄褐色，褐铁矿化蚀变较强，锌含量较高的矿石呈土状、蜂窝状。因此，灰岩表面有黑色矿物、岩石具褐铁矿化蚀变并呈黄色、黄褐色特征可作直接找矿标志。

5.2找矿前景

研究区位于中天山最东端，矿区一带构造发育，成矿条件好，矿区外围工作程度低，找矿潜力大。目前仅对发现矿（化）体进行了初步控制，但因矿区第四系覆盖面积较大，有待加强物化探综合工作及研究程度，加快寻找隐伏矿体及深部控制工程施工，通过工作扩大矿床规模。

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The Metallogenic Condition and Prospecting Potentical of Baluntai-Kuixian Daban Lead-Zinc Deposit in Middle Tianshan

Ma Yuzhou1,Jin Liuyuan1,,Jiang Jieyan2
(1.GeologicalresearchacademeofXinjiang,Urumqi,Xinjaing,830000,China;2.FirstRegionalGeological SurveyBrigadeofXinjiang,Urumqi,Xinjiang,831100,China)

Abstract:Baluntai-Kuixian Daban is located in Boluokenv Au,Cu,Pb-Zn ,Fe metallogenic belt, it is one of important metallogenic belts in middle Tianshan.The metallogenic belt has huge metallogenic potential, has found many Fe,Pb-Zn, Cu deposit in the belt.This paper is basing on data of geochemical exploration and regional geological survey , through the metallogenic regularities of mineralization potentiao evaluation,summarizes and conclude the metallogenic distribution pattern、metallogenic geological background and geological characteristics,analysis of the data of geochemical exploration and geophysical exploration.Established ore guide and prospecting model of mainly deposit.This paper provides medium-large Pb-Zn ore prospecting direction of this area.

Key words:Middle Tianshan;Lead-zinc ore;Metallogenic charateristics;Prospecting potentical

作者简介:第一马玉周(1970-)，男，江苏徐州人，高级工程师，2008年毕业于长安大学资源勘查工程专业，从事区域地质调查和矿产勘查工作

收稿日期:2015-09-06;

修订日期:2015-11-18;作者E-mail:xjmyz@qq.com

中图分类号:P534.42；P588.14

文献标识码:A

文章编号：1000-8845(2016)01-118-06

项目资助：中国地质调查局项目（1212011140058）、自治区区域地质矿产调查项目（XJQDZ200908）联合资助