青海省中南沟铅锌矿区地质特征与成矿机理研究

韩长福，马忠贤

(青海省有色地质矿产勘查局，青海 西宁 810007)

青海省中南沟铅锌矿区地质特征与成矿机理研究

韩长福，马忠贤

(青海省有色地质矿产勘查局，青海 西宁 810007)

矿区位于北祁连加里东造山带与中祁连隆起带接壤的大坂山断裂带北侧。区内奥陶纪富钠的细碧—角斑岩系发育，形成海相火山—沉积型铅锌矿，奥陶纪火山—沉积岩建造是本区主要的含矿建造之一。对矿区地质特征进行深入分析，进而对矿床成因，控矿因素，矿化富集规律，找矿标志进行深入研究，对以后的工作具有十分重要的参考价值。

铅锌矿区；地质特征；成矿机理

1 地质背景

中南沟铅锌矿区位于北祁连加里东造山带与中祁连隆起带接壤的大坂山断裂带北侧。矿区出露地层主要为上奥陶统火山岩系夹部分海相沉积岩，出露地层主要有下奥陶统(O1Y)、上奥陶统(O3K)、三叠系(T)下—中统及第四系(Q)。岩浆活动强烈，侵入岩主要为中酸性闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。构造为一走向近东西向南倾的单斜构造，断裂主要表现为北西向的深大断裂，且与成矿密切相关，是矿区最为重要的控矿构造之一[1-2]。

2 矿区含矿层(带)特征

目前划分2条矿带，一是上奥陶统下火山岩组第一岩性段灰岩(或大理岩)含矿层(第Ⅰ含矿带)；二是上奥陶统下火山岩组第二岩性段凝灰岩含矿层(第Ⅱ含矿带)。

第Ⅰ含矿带延伸较稳定，出露长约3 km，厚度10～70 m，控制约1.7 km，含矿带呈近东西向展布，倾向170(°)～200(°)，倾角60(°)～80(°)。岩性为：①灰—灰白色，薄—中厚层大理岩或灰岩，块状构造，粒状变晶结构。矿物成分为方解石99%、石英1%，黄铁矿少量，具强硅化和黄铁矿化，层理发育，矿体与围岩界线明显[3]。光谱分析矿带强蚀变岩石中Pb、Zn、Mn、Ba含量较高，其中灰白色大理岩Pb 300×10-6、Zn 400×10-6，薄层和条带状大理岩Pb 2 000×10-6、Zn 1 500×10-6，其他微量元素含量均在正常地球化学含量以下；②岩性为灰—青灰色不纯灰岩，片状构造，粒状结构，矿物成分：方解石90%～95%、石英3%～5%、斜长石1%～2%、泥炭质1%～2%、黄铁矿1%，层理发育。铅锌含量较高：Pb 1 000×10-6、Zn 1 200×10-6、Cu 50×10-6，其他元素含量正常。

第Ⅱ含矿带长约3 km，宽数10 m至150 m，矿带西段宽度增至250 m，呈近东西向展布，倾向165(°)～200(°)，倾角65(°)～75(°)。岩性为凝灰岩，灰—灰绿色，片状构造，凝灰碎屑结构，晶屑为石英25%，多呈次棱角状、粒状，钠长石40%，有重结晶现象。基质为隐晶质火山灰和长石、石英、碳酸盐，黄铁矿呈浸染状分布，含量0.5%，蚀变有退色化、碳酸盐化、黄铁矿化、硅化、绢云母化。据光谱半定量分析资料，含矿围岩中Pb、Zn、Cu、Ag、As含量高，Pb 1 000×10-6、Zn 5 000×10-6、Cu 120×10-6、Ag 60×10-6、As 400×10-6、Ba>1 000×10-6、Sr 2 500×10-6、Sb 70×10-6，无矿围岩以上元素均为正常含量，因此利用Pb、Zn、Cu、Ag、As、Ba、Sr、Sb等元素的异常含量，可以作为直接寻找深部矿体的标志[4]。

3 矿体特征

矿区内，按边界Pb≥0.3×10-2，Zn≥0.5×10-2，不计可采厚度，共圈定矿(化)体27条。其中Ⅰ矿化带中共圈定矿体18条(铅锌复合矿体5条、铅矿体5条、锌矿体8条)；Ⅱ号矿带共圈定矿(化)体9条(铅锌复合矿体3条、铅矿体5条、锌矿体1条)。

3.1 矿体的分布、产状、形态及规模

第Ⅰ含矿带：矿体产于上奥陶统(O3)下火山岩组(O3a)第一岩性段(O3a-1)中的大理岩或薄层不纯灰岩中，矿体一般长50～150 m，最长230 m，倾斜延伸50～230 m；厚0.55～2.88 m，最厚13.85 m，矿体呈似层状、脉状、透镜状、不规则状等。矿体产状：倾向160(°)～200(°)，倾角60(°)～85(°)。

第Ⅱ含矿带：矿体产于凝灰岩中，矿体长30～210 m；倾斜延伸50～160 m，最深至270 m；厚0.56～4.45 m，最厚4.80 m；矿体呈似层状、脉状、不规则状等。矿体产状：倾向155(°)～200(°)，倾角56(°)～80(°)。

3.2 矿石质量

矿石结构：矿区第Ⅰ含矿带中的矿石呈自形—半自形—他形不等粒粒状结构为主；第Ⅱ含矿带中的矿石呈半自形—他形不等粒粒状结构为主，蚀变闪长岩中矿石呈半自形—他形不等粒粒状结构。

半自形—他形不等粒粒状结构：黄铁矿呈半自形(自形晶极少见)，方铅矿、闪锌矿、黄铜矿均为他形，粒度有细粒和中粒两种。

自形—半自形—他形不等粒粒状结构：黄铁矿以自形晶为主，少数为半自形晶，晶体大小有细粒、中粒和粗粒3种。方铅矿和闪锌矿均为他形，有细粒和中粒两种。

矿区矿石构造主要分为以下4种类型：

细脉—网脉浸染状构造：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等呈细脉状、网脉状和稀疏浸染状分布于脉石中，金属矿物总含量一般在15%以下，最高可达25%。

块状构造：方铅矿或闪锌矿富集成块状，最高含量分别可达50%，30%，呈块状的矿石主要分布于第Ⅱ含矿带中。

浸染状构造：方铅矿或闪锌矿呈稀疏浸染状或稠密浸染状分布于脉石中，含量在1%～15%左右。

角砾状构造：闪锌矿和方铅矿分布于断层角砾岩的胶结物中，含量1%～2%，仅在蚀变闪长岩的破碎带中可见。

矿物成分：第Ⅰ含矿带，矿石中金属矿物以闪锌矿为主，次为方铅矿、黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。闪锌矿为褐色，肉眼与围岩难以辨认，局部可见黄铜矿及孔雀石。脉石矿物主要为方解石、石英、白云石、重晶石等。

第Ⅱ含矿带，矿石中金属矿物主要以方铅矿为主，次为闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿等，局部可见黄铜矿及孔雀石。脉石矿物以石英、方解石为主，次为绢云母、绿泥石、角闪石等。

方铅矿：他形粒状，分布不均匀，有块状、脉状、浸染状等，含量1%～50%。

闪锌矿：他形粒状，有块状、细脉—网脉状、浸染状等，含量1%～30%。

黄铁矿：呈自形—半自形晶产出，分布普遍，有团块状、细脉状、网脉状、星点状、浸染状等，含量2%～15%。

黄铜矿：呈他形或不规则状，呈星点状分布，含量0%～5%。

磁铁矿：它形粒状，呈集合体分布，含量0%～8%。

褐铁矿、孔雀石：均呈薄膜状分布，褐铁矿分布普遍，孔雀石仅局部可见。

3.3 矿石类型

矿床矿石自然类型按矿石氧化性质可分为原生矿和氧化矿，按矿物成分和矿石构造的差异划分不同的类型。其中第Ⅰ含矿带中主要为混合矿，局部为氧化矿(图1a)；而第Ⅱ含矿带中矿石自然类型为原生矿(图1b)。

a 第1含矿带； b 第2含矿带

1) 第Ⅰ含矿带中氧化矿矿石为褐红—棕褐色的粉末，土状矿石。次生矿物主要是赤铁矿、褐铁矿、菱锌矿、闪锌矿等，黄铁矿、方铅矿、蓝铜矿偶见。脉石矿物为长石、石英方解石角砾及土状物质。氧化带深度100 m。

原生矿矿石有含方铅矿闪锌矿矿石和方铅矿闪锌矿矿石两种类型。

含方铅矿闪锌矿矿石：以闪锌矿为主，含少量方铅矿。结合矿石构造可分为含铅细脉—网脉浸染状锌矿石和含锌浸染状锌矿石两种类型。

方铅矿闪锌矿矿石：以闪锌矿为主，方铅矿次之，结合矿石结构，可分为细脉—网脉浸染状锌铅矿石和细脉状锌铅矿石两种类型。

2) 第Ⅱ含矿带中原生矿矿石有含闪锌矿方铅矿矿石和方铅矿闪锌矿矿石两种基本类型。

含闪锌矿方铅矿矿石：以方铅矿为主，含少量闪锌矿，局部见黄铜矿和孔雀石。结合矿石构造，可分为含锌块状方铅矿石、含锌细脉状铅矿石和含锌浸染状铅矿石3种类型。

闪锌矿方铅矿矿石：以方铅矿为主，闪锌矿为次之，局部见少量黄铜矿或孔雀石。结合矿石构造，可分为块状锌铅矿石和细脉—网脉状浸染状锌铅矿石两种类型。

3.4 矿体围岩及夹石

中南沟铅锌矿区矿体围岩岩性为灰岩(大理岩)、凝灰岩等。矿区内因受区域动力和多次热液活动影响，使得围岩蚀变较复杂，且与成矿关系密切，围岩蚀变主要有绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化、大理岩化、重晶石化、黄铁矿化，其中绿泥石化和硅化形成了蚀变带，其余蚀变叠加于这两种蚀变中。矿体产状与围岩产状基本一致，矿体与围岩界线不清楚，呈渐变关系。矿体中夹石规模不大，成份与围岩相同，厚度1～5 m，围岩的铅含量一般在0(.01～0.1)×10-2之间，锌含量一般在(0.01～0.18)×10-2之间，并随远离矿体而降低，其他元素含量很低。

4 成矿机理研究

4.1 矿床成因

通过近两年的地质工作，初步认为其成因为“喷气—沉积型”铅锌矿。

该区构造活动强烈，复理石和细碧角斑岩建造发育，形成强烈变形的线型构造，具有明显的旋回特征，有广泛的中基性火山喷发和基性、超基性、中酸性岩浆侵入作用。矿床赋存于细碧—角斑岩系或正常沉积岩系中，成矿物质与围岩同源，成矿元素组合为Pb-Zn，成矿时间大致与火山喷发旋回一致，且发生在裂隙式火山喷发旋回的晚期脉动喷发和间歇沉积期。矿体主要产于火山碎屑岩(凝灰岩)、火山岩系的碳酸盐岩(灰岩或大理岩)中。产于凝灰岩中的矿体一般呈似层状、脉状与围岩整合产出，随围岩产状的变化而变化，矿化呈浸染状、条带状，围岩蚀变弱，同沉积成矿特征明显；产于灰岩或大理岩中的铅锌矿一般呈脉状、网脉状，围岩蚀变强，改造特征明显。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿等，并伴有强烈的围岩蚀变。

4.2 控矿因素

1) 上奥陶统火山碎屑岩和碳酸盐岩是铅锌矿的重要含矿层，已知铅锌矿体赋存于上述岩系中的火山凝灰岩和灰岩或大理岩中，且具有层控性。赋存于火山凝灰岩中的铅锌矿一般呈似层状、脉状与围岩整合产出，随围岩产状的变化而变化，矿化呈浸染状、条带状，围岩蚀变弱，同沉积成矿特征明显。产于灰岩或大理岩中的铅锌矿一般呈脉状、网脉状，围岩蚀变强，改造特征明显，灰岩或大理岩质坚性脆，在构造应力作用下，易产生层间破碎带和剥离带，为矿液赋存提供良好的储矿空间。

2) 断裂构造是区内重要的控矿因素，不同岩相、岩性过渡带，灰岩或大理岩中的层间破碎带和剥离带是铅锌矿良好的储矿构造，矿体的空间展布、规模严格受其制约。

3) 岩浆控矿是区内另一种控制形式，加里东期的中酸性岩浆呈岩脉状顺层贯于火山岩或碳酸盐岩中，岩浆的侵入不仅带来部分成矿物质，且为成矿物质的活化转移、富集成矿提供热能，赋存于碳酸盐岩中的脉状矿体可能是由岩浆侵入作用形成的含矿热液沿层间裂隙带充填交代富集成矿。

4.3 矿化富集规律

1) 整体上：第Ⅰ含矿带的矿化以锌为主，第Ⅱ含矿带以铅为主。从单个含矿带看，第Ⅰ含矿带以锌为主，铅含量很低，锌基本达到工业品位，铅仅个别矿体能达到工业品位；蚀变闪长岩中的矿化以锌为主。第Ⅱ含矿带中部主要是铅，不含或仅含微量锌；东、西部以锌为主，铅含量基本能达到工业要求。

2) 倾向上：第Ⅰ含矿带中的矿体延深稳定，矿化范围有增大的趋势，发现多条盲矿体。第Ⅱ含矿带中的矿体延深不太稳定，连续性相对较差，但出现较多的盲矿体，且厚度、品位均较地表有所增高。

3) 围岩蚀变：第Ⅰ含矿带中的矿体与硅化、碳酸盐化、重晶石化密切相关。第Ⅱ含矿带中的矿体与硅化、碳酸盐化相伴出现。

4) 品位变化：第Ⅰ含矿带中的矿体矿化富集程度相对较弱，品位较低。第Ⅱ含矿带中的矿化富集程度相对较强，品位高。

5) 规模：第Ⅰ含矿带中的矿化富集规模相对较大，稳定性好。第Ⅱ含矿带中的矿化富集规模相对较小，稳定性较差。

4.4 找矿标志

1) 上奥陶统火山熔岩(细碧玢岩)和凝灰岩的蚀变带及灰岩是直接找铅锌矿的地层标志。

2) 叠加于不同岩层、不同岩性内的破碎带、片理化带是金、铜、铅锌矿储矿构造。因此，层间破碎带、片理化带是金、铜、铅锌矿的构造标志。

3) 多种蚀变叠加耦合处，是寻找多金属矿的有利地段。一般硅化、碳酸盐化、重晶石化等强蚀变区，往往赋存铅锌矿体。

4) Pb、Zn、Cu、Au、As、Sb、Ag、Hg等多元素组合异常区可能是矿体赋存部位。

5) 矿体地表经氧化形成杂色的氧化蚀变带，因此多种氧化蚀变带为矿体的直接标志。

5 结 论

1) 经深部工程初步控制，矿体向深部延深稳定，厚度增大，品位有增高的趋势，发现多条盲矿体，因此深部找矿为本区的首攻方向。

2) 中南沟地区发育第Ⅰ、Ⅱ两个喷发旋回，目前工程控制的铅锌矿体为第Ⅰ喷发旋回中，而位于矿区南部第Ⅱ喷发旋回中的矿化信息未开展勘查评价。在中南沟西部第Ⅱ喷发旋回中产有松树南沟铜矿，中南沟地区第Ⅱ喷发旋回火山熔岩中发现了铜、铅、锌矿化，因此中南沟南部第Ⅱ喷发旋回找矿潜力较大。

[1] 青海省地质矿产勘查开发局.青海省区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.

[2] 刘增乾.青藏高原大地构造与形成演化[M].北京：地质出版社，1990.

[3] 刘英超,杨竹森,侯增谦,等.青海玉树东莫扎抓铅锌矿床地质特征及碳氢氧同位素地球化学研究[J].矿床地质,2009,28(6)：770-784.

[4] 贺磊,黎应书,柴大博.云南省红河县铅锌多金属矿地质特征及控矿因素分析[J].中国锰业,2016，34(6)：42-43.

A Research on Geological Characteristics and Metallogenic Mechanism of Lead and Zinc Mining in Zhongnan Ditch of Qinghai Province

HAN Changfu, MA Zhongxian

(QinghaiProvincialBureauofGeologyandMineralResourcesExploration,Xining,Qinghai810007,China)

The mining area is located in the north of Qilian-caledonian belt and the large mountain fault zone which is bounded by the middle Qilian, which borders on the central Qilian. Ordovician in the area of rich sodium fine garden-keratophyre series development, formation of Marine volcanic-type lead-zinc deposit, ordovician volcanic-sedimentary rock formation is one of the major ore built. In this paper, the mining area geological features in-depth analysis, and then to the genesis of ore deposits, ore-controlling factors, mineralization enrichment regularity and prospecting marks an in-depth research, have very important reference value for the following job.

Lead and zinc mining; Geological characteristics; Metallogenic mechanism

2017-00-00

韩长福(1985-)，男，青海湟中县人，中级工程师，研究方向：资源勘查，手机：13519762707，E-mail：94673379@qq.com.

P618.13

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.021