甘肃北山花牛山矿集区铅锌金矿地质特征及控矿因素分析

栾玉旺

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

花牛山矿集区属于我国甘肃北山南带区域，矿床（点）多集中展布于柳园—大奇山断裂带之北侧，受区域大断裂控矿明显。区域上大地构造位置独特，处于哈萨克斯坦板块南缘花牛山地体中，是我国重要的金、银、铅、锌多金属成矿带，是我国甘肃主要的有色金属、贵金属成矿带，具有较大的找矿潜力。

1 区域地质概况

1.1 区域大地构造背景

花牛山矿集区位于花牛山地体，属于敦煌陆块的组成部分。区内构造组合复杂，经历了长期的板块拼接、消减演化，造就了柳园—金场沟裂谷带（晚古生代）与方山口—双鹰山裂谷带（早古生代）的拼接，为该区域丰富的矿产资源的赋存与就位奠定了基础[1]。花牛山矿集区属于花牛山—金场沟Au、Ag、Pb、Zn、W、Mo等多金属成矿带的重要组成部分，区内铅、锌、金、银矿产资源十分丰富，如花牛山金矿床、花牛山铅锌银矿床、花牛山东金矿床、南泉金矿床等，具有较大的找矿潜力。

1.2 区域地层概况

花牛山矿集区出露地层较为简单，以新元古界洗肠井群和下古生界花牛山群为主，前者主要由千枚岩、大理岩和石英片岩组成，为一套浅变质岩系；后者主要由绢云母板岩、千枚岩、大理岩、变质砂岩和变质中酸性火山岩为主，为一套浅变质沉积岩—火山岩组合。区内新生代地层相对发育，但与区内铅、锌、金、银等矿产资源的成矿作用关系不大。

1.3 区域构造概况

花牛山矿集区地处敦煌陆块之哈萨克斯坦板块南缘花牛山地体中，矿床（点多展布于）柳园—大奇山断裂带之北侧，在空间上受区域大断裂控矿作用较为明显。区域内构造迹线以近东西向为主，属于方山口—花牛山大断裂带的重要组成部分，以舒缓波状为主，延伸较长。沿断裂带两侧不仅展布有著名的花牛山金铅锌银矿床、古堡泉铁矿床、辉铜山铜矿床和五峰山铁矿床等，此外还分布有大量的中酸性岩浆岩和超镁铁质岩。因此，该断裂带不仅是区域上重要的控岩断裂，而且是重要的导矿构造和控矿构造。

1.4 区域岩浆岩

区内岩浆活动频繁，伴随着剧烈的构造运动。区内岩浆活动主要集中于海西期—燕山期，多期次、多阶段的岩浆活动为区内提供了丰富的成矿物质，并为地层中成矿元素的活化与迁移提供了热能[2]。伴随着岩浆和岩浆热液向构造薄弱地带运移，热液与途径地层发生接触交代进而萃取了大量的成矿有益元素和无益元素，在运移的过程中以接触交代或热液充填的方式在构造虚脱部位沉淀下来，形成了一系列的金、银、铅、锌等有色金属和贵金属矿产资源。

2 控矿地质背景分析

2.1 含矿地层分析

区内地层出露较简单，与区内铅、锌、金、银等矿产资源成矿关系密切的地层为奥陶系花牛山群浅变质岩系，其中大理岩是区内主要的含矿层位之一。大理岩层时奥陶系花牛山群的重要组成部分，与千枚岩、板岩等常呈互层状产出，大理岩带宽100m～400m不等。通过不同矿床中含矿大理岩对比发现，与成矿有利的大理岩一般呈厚层状产出，岩石具有较为粗大的结晶颗粒，岩石中具有较高的硅、锰含量，岩石呈灰黑—灰白色。薄层状的大理岩一般具有较细的结晶颗粒，与矿化关系不大。在区内岩浆岩的接触带附近，形成了大量的矽卡岩和角岩化，是寻找矽卡岩型矿床的主要找矿靶区。

2.2 控矿构造分析

区内铅、锌、金、银等矿产资源的分布受构造—岩浆控制明显，区内多期次、多阶段的构造—岩浆活动为区内矿产资源的富集与就位奠定了基础，使得区内构造叠加改造现象极为普遍，造就了区内复杂的构造变形组合样式。根据构造与成矿的前后顺序可分为成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造，本文着重分析前两种构造组合。

（1）成矿前构造是区内主要的控矿构造，可分为导矿构造和控矿—容矿构造。导矿构造为区内主要的大型断裂带，如柳园—五峰山韧性剪切带等，总体上呈近东西向展布，控制着区内岩浆岩的侵位与地层的空间展布形态，是区域内重要的地质构造格架的组成部分，为含矿热液的运移提供了通道；导矿构造不仅是区内重要的控岩构造，也是区域上重要的控矿构造，区内矿床（点）多沿区域大断裂两侧成带、成片展布，形成了不同的矿集区；总体上来说，大断裂带控制了区域内矿床（点）的空间展布位置，而具体的矿体展布位置则与次之断裂构造体系关系密切[2]。控矿—容矿构造是区内主要的矿体就位构造，是大断裂带的次级构造，伴随着不同其次的构造—岩浆活动形成，如花西滩北压扭性断层、小泉东东南扭性断层、宝石山扭性断层、花牛山北压扭性断层、花牛山西南断层等，总体上与区域大断裂呈平行、斜交、直交；随着大断裂构造的形成，不仅伴随着一系列次级断裂构造的形成，而且产生了一系列次级褶皱，褶皱的虚脱部位是区内重要的容矿空间之一，如花牛山镇紧闭复式向斜褶皱等。控矿—容矿构造是伴随区域大断裂带应力释放形成的，因此次级构造的方向较多，总体上可分为近东西向、北东向、北西向和近南北向等四组，四组次级断裂系统中近东西向断裂组合的规模最大，多呈舒缓的波状展布，是区内主要的控岩、控矿构造。

（2）成矿期构造。成矿期构造是伴随着成矿过程中与成矿有关的岩浆活动等而产生的构造，是矿区主要的赋矿构造之一，如花牛山西南断层、花西滩北压扭性断层、宝石山扭性断层、花牛山北压扭性断层等，控制着区内铅、锌、金、银等多金属矿产资源的就位与沉淀，并且对矿体形态的控制起着决定性的作用。与成矿同时或近于同时形成的皱褶构造也属于成矿期构造的重要组成，如花牛山镇紧闭复式向斜等，与区域次级成矿期断裂构造相伴而生，是矿区内的重要控矿构造。

2.3 岩浆活动与成矿关系分析

花牛山矿集区岩浆岩分布较为广泛，是花西滩—花牛山大岩基的重要组成部分，多以岩枝、岩脉、岩脉的形状侵位于奥陶系花牛山群浅变质岩系中。通过统计区内已发现的铅、锌、金、银等多金属矿产资源可以发现，区内矿床（点）多展布于岩体与奥陶系围岩的接触及其附近，矿化强度随着围岩远离岩体而逐渐减弱，具有明显的负相关关系。因此，区内岩浆岩的展布范围对区内铅、锌、金、银等矿产资源的控制十分明显。总体上讲，岩浆活动为区域内成矿元素的活化转移提供了热能，而构造仅仅是含矿热液就位的必要条件之一。

2.4 近矿围岩蚀变

花牛山矿集区矿床的近矿围岩蚀变极为发育，如硅化、绢云母化、毒砂黄（褐）铁矿化、次生黄钾铁矾化、绿泥石化等。其中，毒砂黄（褐）铁矿化多分布于花岗岩中，与区内金、银矿的成矿关系密切；绢云母化多分布于花岗岩和含金石英脉两侧围岩中，常与褐铁矿化、高岭土化伴生，对金、银矿具有指示意义；高岭土化与绢云母化伴生，与铅锌等矿产的成矿关系紧密；黄钾铁矾化多分布于矿化体的氧化带中，是区内重要的直接找矿标志，为区内铅、锌、金、银等矿床氧化带的次生蚀变带。

3 控矿因素分析

3.1 地层控矿

花牛山矿集区内矿床受地层控制明显，与成矿关系密切的地层以奥陶系花牛山群浅变质岩系为主，其中大理岩层是区内重要的赋矿层位[3]。因此，奥陶系花牛山群中大理岩层位是区内主要的找矿层位之一，尤其是与中酸性岩浆岩接触部位，是寻找矽卡岩型矿床的主要部位。

3.2 构造控矿

近东西向次级断裂是区内主要的控矿构造，与岩浆岩体及奥陶系花牛山群地层沟通的构造组合是区内重要的找矿空间，对含矿热液的侵位及保存具有明显的优势。

3.3 岩浆岩控矿

岩浆活动为区内成矿元素的活化与转移提供了丰富的热能，也提供了大量的成矿元素，因此，岩体与奥陶系花牛山群接触部位的接触面属于物理、化学条件突变的位置，易于成矿元素的沉淀与富集，是区内重要的找矿部位之一。

4 结语

综上所述，花牛山矿集区具有较大的找矿潜力，区内丰富的岩浆活动和巨厚层的奥陶系大理岩层为铅、锌、金、银等多金属矿产资源的赋存提供了基础。此外，在花牛山大岩基外围的奥陶系花牛山群中展布有大量的岩枝、岩脉、岩株，形成了大量的矽卡岩，为寻找矽卡岩型矿床奠定了基础。区内矿床（点）受构造—岩浆控制明显，区内多期次、多阶段岩浆活动及区域大断裂带是控制区内岩浆岩及矿床（点）空间展布的主要因素，使得区内成矿元素随着运移距离的远近而呈现出不同的成带、成片的矿集区。本文以花牛山地区为研究对象，分析了花牛山矿集区范围内的地质概况，对区内的控矿因素进行了分析，进而总结了区内的控矿因素，为区内进一步找矿勘查提供帮助。