甘肃省小柳沟北铁铅锌多金属矿地质特征及成因初探

任军强

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734012）

1 区域成矿地质背景

小柳沟北铁铅锌多金属矿位于柳沟峡-九个青羊元古宙、加里东期铜铁金铅锌钨（铬）Ⅳ级成矿带的镜铁山—朱龙关裂谷小柳沟—斑赛尔成熟岛弧构造带中[1]。区域地层主要为青白口系龚岔群、长城系朱龙关群、第四系。出露主要岩性为含炭绢云千枚岩、灰岩、钙质千枚岩、矽卡岩化灰岩、角闪云母片岩、铁质板岩等。其中长城系朱龙关群是该区域的主要赋矿地层，在该地层中相继发现了小柳沟钨矿、祁青钼矿、世纪钨矿、贵山钨矿、祁宝钨矿、黄沙泉大型铁矿、小柳沟北铁铅锌矿等。

区域内断裂构造及褶皱十分发育，主要构造线为北西向镜铁山—班赛尔山北、托莱山两大断裂，而北东、北北东、东西向断裂属次级断裂，与夹在其中的白杨沟—小柳沟复向斜等褶皱构成区内的基本构造骨架[2]。

区域上侵入岩岩石种类繁多，从基性到酸性岩体均有出露。基性超基性岩体群呈北西向和北西西向展布，沿区域断裂带分布，呈串珠状、脉状产出，特别是加里东中期超基性岩脉沿大断裂带侵入各地层中，与围岩的内外接触带具明显的蚀变分带。从而充分显示了该区多金属矿产与长城系朱龙关群、北东、北北东、东西向断裂及基性、中酸性岩关系密切。

综上，区域地层、构造及岩浆岩与成矿密切相关[3]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

小柳沟北铁铅锌矿区出露主要地层：青白口系龚岔群上岩组下段、上段，长城系朱龙关群下岩组第四、第三岩性段，第四系。

长城系朱龙关群下岩组的第四岩性段分布于矿区中部，出露岩性主要为：含铁白云岩结核的绿泥千枚岩、含炭绿泥绢云板岩、石英长石砂岩、硅化灰岩、砂质扳岩、石英岩。地层产状20°-60°∠40°-65°。该岩性段为铁矿层的赋矿层位，同时该岩性段含铁白云岩结核的绿泥千枚岩也是矿区最重要的铅锌矿（化）化层位。第三岩段分布于矿区北部，出露岩性主要为：含铁白云岩结核的绿泥千枚岩、含炭绿泥绢云板岩、石英长石砂岩、硅化灰岩、砂质板岩、石英岩、炭质板岩[4]。地层产状20°-60°∠40°-65°。该岩性段含铁白云岩结核的绿泥千枚岩是矿区重要的铅锌矿（化）体赋矿层位。

青白口系龚岔群下岩组地层在矿区分两个岩性段。下段地层分布于矿区西北部与镜铁山群呈断层接触，出露岩性主要为：含炭绿泥绢云板岩、绿泥千枚岩。产状330°-0°∠30°-30°。有铁矿（化）体产出。上段地层分布于矿区南侧与镜铁山群地层呈假整合，出露岩性主要为：含炭绿泥绢云板岩、绿泥千枚岩、钙质板岩、硅化灰岩、砂质板岩。产状20°-40°∠30°-60°。

第四系在矿区主要沿沟系及两侧分布，成份主要为泥沙及长城系朱龙关群地层、青白口系龚岔群地层岩石碎屑物。

2.2 构造

矿区断裂构造发育，规模较大的断裂构造有近东西向、北北西向断裂构造。北西向断裂以及北东向断裂构造在测区强烈发育，另外和近东西向断裂构造一起构成了本区复杂的基本构造格架。

2.3 岩浆岩

矿区地表未见岩体露头，仅见石英脉，但不发育。在测区外北东发育一条超基性岩脉及一条辉长岩脉，矿区内未见。

2.4 矿区地质特征

（1）铅锌矿（化）体地质特征：

图1 甘肃省肃南县小柳沟北铁铅锌矿地质草图

1号矿化带内共圈定铅锌矿体6条，矿体呈平行状产出，均产于绿泥千枚岩中，走向近东西向，呈条带状、透镜状产出，矿体长45m～220m，真厚2.15m～16.69m，Pb+Zn品位：0.32%～0.54%，Pb+Zn平均品位：0.44%。其中1-1号矿体穿矿厚11.70m，Pb+Zn为0.66%，ω(Pb)/ω(Zn)为3.27；1-2号矿体穿矿厚14.30m，Pb+Zn为0.48%，ω(Pb)/ω(Zn)为2.30。产状在地表受地形影响，倾角较缓，倾向20°～60°，倾角50°左右，向深部倾角有逐渐变陡的趋势，矿体主要由绿泥千枚岩块状矿石及星点、细脉浸染状矿石组成，围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、硅化。

2号矿化带共圈定铅锌矿体5条，矿体呈平行状产出，主要赋存于绿泥千枚岩中，呈条带状产出，矿体走向与地层走向基本一致，且受到北东向断层的影响，使得矿体被错断开，矿体长45m～190m，真厚4.84m～21.39m。Pb+Zn品位：0.36%～0.66%，平均品位Pb+Zn：0.42%，倾向20°～60°，倾角50°左右，向深部倾角有逐渐变陡的趋势，矿体主要由绿泥千枚岩块状矿石及星点、细脉浸染状矿石组成，围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、硅化。

3号矿化带共圈定铅锌矿体2条，矿体平行产出，主要产于绿泥千枚岩中，呈条带状产出，矿体走向与地层走向基本一致，矿体长45m～135m，真厚度2.15m～10.09m。Pb+Zn品位：0.48%～0.67%，平均品位Pb+Zn：0.58%，倾向20°～60°，倾角50°，向深部倾角有逐渐变陡的趋势，矿体主要由绿泥千枚岩块状矿石及星点、细脉浸染状矿石组成，围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、硅化。

4号矿化带主要产于绿泥千枚岩中，呈条带状产出，矿化带走向与地层走向基本一致，地表由6个探槽控制，矿化带长35m～210m，真厚约5m。平均品位Pb+Zn:0.48%，倾向20°～60°，倾角40°～65°，向深部倾角有逐渐变陡的趋势，矿体主要由绿泥千枚岩块状矿石及星点、细脉浸染状矿石组成，围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、硅化。

5号矿化带：主要产于石英脉中，沿石英脉两壁产出，矿化带走向与地层走向垂直，地表出露长约95m，穿矿厚约3米，但不具规模。

（2）铁矿（化）体地质特征：

矿区共发现6层铁矿（化）体。其中①、②、③、④、⑤五层铁矿（化）体位于长城系朱龙关群下岩组第四岩性段（Jxjn14），产状35° -40°∠35° -45°。

1号铁化带：产于炭质板岩与绿泥千枚岩的接触边缘带，矿化带走向与地层走向一致，矿体长48m，厚约6m，主要矿石矿物为磁铁矿，含少量赤铁矿、镜铁矿，TFe品位为25%～30%；2号铁矿化带：主要产于绿泥千枚岩中，矿化带走向与地层走向一致，矿体长240m,厚约6m，主要矿石矿物为磁铁矿，少量赤铁矿、镜铁矿，TFe品位为25%～30%；3号铁化带：主要产于绿泥千枚岩中，矿化带走向与地层走向一致，矿体长120m,厚约7m，主要矿石矿物为磁铁矿，含少量赤铁矿、镜铁矿，TFe品位为25%～30%；4号矿化带内圈定铁矿体1条：产于炭质板岩与绿泥千枚岩的接触边缘带，矿化带走向与地层走向一致，矿体长280m,延深50m，夹石呈透镜状，夹石长60m、宽13m，TFe平均厚22.31m，平均品位45.24%；mFe平均厚24.17m，平均品位19.48%，主要矿石矿物为磁铁矿，含少量赤铁矿、镜铁矿；围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、硅化；5号矿化带内圈定铁矿体1条：产于炭质板岩与灰岩的接触边缘带，矿化带走向与地层走向一致，矿体长850米,延深50m，夹石呈透镜状，夹石长22m、宽18m，TFe平均厚18.10m，平均品位28.24%；mFe平均厚5.43m，平均品位16.91%，主要矿石矿物为磁铁矿，含少量赤铁矿、镜铁矿。围岩蚀变为碳酸盐化、绿泥石化、硅化。

3 围岩蚀变及矿化特征

矿区内围岩蚀变较发育，主要蚀变有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化、绢云母化、高岭土化等。

铅锌矿化主要呈星点状、小团块状、细脉状分布于含铁白云岩结核的绿泥千枚岩的裂隙面上，绿泥千枚岩中的铅锌矿化主要呈星点状。其次在石英脉裂隙面上也较发育。其中在绿泥千枚岩中矿化裂隙以层间裂隙为主，其次为与层理面成小交角的裂隙。铅锌矿化的分布具有“亲碳酸盐性”特征，矿化主要分布于与硅化灰岩接触的绿泥千枚岩之中，且远离硅化灰岩时矿化逐渐减弱。矿区内铅锌矿化与绿泥千枚岩的层间裂隙以及北西向断裂构造关系密切。矿区内铅锌矿化分布极不均一，单个的层间裂隙及石英脉均形不成工业矿体。

长城系朱龙关群地层中的铁矿化体，矿（化）体产状35°-40°∠35°-45°，主要矿石矿物为镜铁矿、磁铁矿,其次可见黄铁矿、黄铜矿、铜兰、孔雀石等金属矿物，偶见辉锑矿、方铅矿、闪锌矿等。青白口系龚岔群（Qndl）地层中的铁矿（化）体产状350°-355°∠45°-55°，主要矿石矿物为镜铁矿，矿石中可见较多铁锰质成份。

4 矿床成因探讨

小柳沟北铁铅锌矿床位于小柳沟大型钨钼多金属矿床外围，成矿区带隶属于Ⅳ级成矿带—柳沟峡—九个青羊元古宙、加里东期铜铁金铅锌钨（铬）成矿带上。矿区内出露地层主要为长城系朱龙关群下岩组和青白口系龚岔群中、下岩组以及震旦系柏杨沟群，其地层条件对成矿非常有利。近几年，通过大量详实的地质勘查工作，小柳沟地区已经成为一个多金属成矿集中区，而且形成了一个完整的成矿系列。以小柳沟钨矿和祁青钼矿为高温热液成矿中心，向周围在适当的条件下形成中、低温热液充填型的矿床，这些矿床构成明显的不同温度成矿系列。该地区还具有明显的地球化学组合异常，具强度高，规模大，且具有明显分带特征。具体表现为以小柳沟钨钼矿床为中心（W-Sn-Mo组合异常），向外围为小柳沟北铅锌矿（床）点（Cu-Pb-Zn组合异常）以及黄沙泉铜矿（床）点，再向外发现小柳沟重晶石矿床，形成明显的化学成矿系列。小柳沟北铅锌矿床恰好位于中、低温成矿带和Cu-Pb-Zn组合异常带上，具有十分优越的成矿条件和巨大的找矿潜力。