甘肃省张家川县秦家园铅锌矿地质特征及矿床成矿模式探讨

宋 欣

（甘肃省地矿局第一地勘院，甘肃 天水 741020）

1 区域地质背景

工作区处在祁连～北秦岭接合部位，大地构造属于祁连造山带东缘（图1），地层区划属华北地层大区，秦祁昆地层区，祁连～北秦岭地层分区，中祁连地层小区（甘肃省岩石地层），区内地层整体呈北西西～南东东向延伸[1]。

图1 甘肃省大地构造分区图

自中元古代至早古生代，区域一直处在海相沉积环境，地层建造为基性～酸性火山岩～碎屑岩建造为主；岩浆岩建造以中酸性侵入岩为主[2]。工作区构造样式以中深构造层次的变形为主，不同的地层单元之间均以断裂构造为界，反映出其构造演化的复杂性。

区域内岩浆活动十分强烈，主要以华力西期和印支～燕山期侵入岩为主，其中以海西期活动最为强烈。形成于海西期的龙口峪石英闪长岩体为区域内规模最大、分布范围较广的岩体。区内经受多期岩浆侵入和构造叠加的影响，地质构造较为复杂，但工作区构造线总体呈北西向[3]。

工作区处在中祁连铜铅锌金锰铁钨钼铬Ⅲ级成矿带的张家川元古宙Ⅳ级铁铜成矿带上，已发现的主要矿床（点）约有20余处，成矿地质背景良好，成矿条件有利。

2 矿区地质

2.1 矿区地质特征

秦家园矿区位于北祁连与华北地块结合部位，由于海西期龙口峪石英闪长岩体向南侵吞，地层较为简单，主要有长城纪陇山群下岩组的大理岩等、白垩纪六盘山群三桥岩组块状中粗砾岩等[4,5]。

矿区内断裂构造发育，其中北北东向断裂是区内主要的控矿、容矿构造，主要分布在矿区中部六道沟一带，8条断裂平行展布，断裂倾角较陡，一般大于60°，断裂性质以压扭性逆断层为主。

矿区岩浆活动十分强烈且岩性特征非常复杂，区内大面积出露的岩浆岩为龙口峪石英闪长岩体，依据区域性岩体产出时代属海西期；其次为分布在矿区北东部～中部一带的花岗闪长岩小岩株，形成时代稍晚于龙口峪岩体；另外区内闪长岩、花岗岩、二长花岗岩、石英脉、钾长花岗岩等中酸性脉岩广泛发育。

2.2 矿体特征

经地表探槽系统揭露与深部工程验证控制，目前秦家园矿区共圈出大小铅锌矿体21个，矿化体3个，均赋存在I矿化带内，其中I-1矿体、I-2、I-4矿体规模较大，其次为I-5矿体，其它几条矿体或矿化体规模较小，多为单工程控制，控制程度较低，品位也相对较低。由ZK2304钻孔见矿情况和陕西选厂矿区矿体特征相类似，在该区向深部锌品位增高，而铅含量降低。主要矿体特征如下：

I-1矿体地表由5条探槽控制，深部由PD0701、PD2301、ZK0701、ZK0702四个工程控制。总长为475.00m，矿体似层状或透镜状，总体走向为北东21°，倾角55°～70°，矿体厚度0.87m～10.49m，平均厚度4.53m，矿体品位Pb+Zn1.36%～12.98%，平均品位Pb+Zn4.40%，单样最高品位Pb+Zn达14.24%。矿体中南段厚度变化较小，矿化连续；在北段具膨大现象，且局部扭转呈北西倾向。经1950m中段PD0701、PD2301两工程验证，矿体向下延伸稳定，品位变富。

I-2矿体地表由5条探槽控制，总长为497.00m，似层状，总体走向为北东42°，倾向南东，倾角50°～73°，厚度0.33m～8.47m，平均厚度3.49m，矿体品位Pb+Zn 2.76%～5.58%，平均品位Pb+Zn 3.50%，单样最高品位Pb+Zn 6.75%。矿体经PD1、PD2301硐探工程验证，矿体沿倾向延伸稳定，厚度增大，品位变富。

I-3矿体地表因控制程度较低，控制长度仅为130.00m，但于PD2301、PD0701工程均见到了该矿体，矿体实际控制长度为240m，脉状，总体走向为北东27°，倾向南东，倾角大于70°，局部陡倾为87°，矿体厚度0.83m～3.94m，平均厚度1.88m，矿体品位Pb+Zn 1.67%～16.26%，平均品位Pb+Zn 3.70%，单样最高品位Pb+Zn 16.26%。

I-4矿体地表由5条探槽控制，深部分别由PD2、PD0701、PD2301和 ZK0701、ZK0702、ZK2301、ZK2302、ZK2303进行了工程验证。矿体呈似层状，总体走向为北东20°，倾向南东，矿体长445.00m，厚0.35m～3.74m，平均厚度1.67m，品位Pb+Zn 1.87%～4.40%，平均品位Pb+Zn 2.57%，单样最高品位Pb+Zn 4.54%。矿体空间延伸稳定，矿化较均匀。

2.3 矿石质量

秦家园矿石工业类型地表均为铅锌氧化矿石，地表向下垂高80m以下多为混合或原生矿石。矿石结构主要为碎裂状、自形～半自形粒状结构；角砾状、细脉状、网脉状、浸染状、星点状和团块状构造。

矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿及其氧化物。矿石矿物一种伴随碳酸盐胶结物呈细脉状、网脉状、角砾状分布于矿石中，另外一种呈浸染状、星点状分布于各种脉石矿物的边缘。

矿石中有用组份主要为铅、锌，其中铅品位在0.70%～3.00%之间，最高品位14.26%，锌品位多小于2.00%，最高品位3.78%。总体Pb：Zn含量比例约2.5∶1。伴生有用组份主要为银，其含量与矿石中主成矿元素铅锌含量呈现出一定的正相关关系。

依据矿石结构构造、原岩特征及脉石成份，可划分为两种自然类型，一种为碳酸盐化方铅矿化大理岩型，一种为铅锌矿化碎裂石英闪长岩型。

2.4 围岩蚀变

矿体部位的围岩蚀变多分布于控矿断裂破碎带及其附近，蚀变带范围大于矿化带范围，矿化发育于蚀变带中，矿化强弱与蚀变强度呈正相关，中心部位蚀变最强，通常是矿体赋存部位，蚀变带由中心向两侧强度逐渐减弱。主要有硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等。

2.5 矿床成因

秦家园铅锌矿与海西期形成的中酸性岩浆侵入活动密切相关，岩浆演化分异出成矿流体，在热动力驱使下沿不同序次的断裂和构造破碎带运移，并与地下水混合，通过不断与围岩发生交代造成硅化、碳酸盐化等热液蚀变，随着温度、压力的降低，成矿物质沉淀，富集、充填，最后定位于岩石较为破碎，孔隙度较好的北北东向断裂破碎带内，形成似层状或脉状铅锌矿体，其成因类型应为中低温热液充填－交代型矿床。

3 矿床成矿模式探讨

中低温岩浆热液型矿床是指由岩浆结晶分异产生的气水溶液形成的金矿床，成矿作用主阶段温度大致为（300±50）℃，矿床多产于造山运动的中晚期及陆块活化期的中酸性、酸性、和偏碱性岩浆活动地区。矿床（体）与这些岩浆岩在时间上、空间上、成因上有密切联系。

加里东～印支期岩浆岩断裂侵入（图2），携带着大量含矿组份进入到断裂（裂隙）较为发育的岩体或地层中，这些断裂（裂隙）形成的空间多种多样，在成矿有利部位使得矿液有足够的时间活化围岩中的金质，再与从深部带来热卤水中的金质交代，最后在低压扩容带富集成矿。

图2 热液型金属矿床成矿模式图（据姚书振，2013）