新疆若羌县芦草沟铅矿地质特征及成因初探

祁万修 张万杰 赵雷

（新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队 乌鲁木齐 830013）

1 地质背景

芦草沟铅矿位于索尔库里走廊315 老国道北约16千米处，海拔3700米左右，山势陡峻，地形切割强烈，交通较为不便。矿床大地构造位置处于秦祁昆造山系（Ⅰ）—阿尔金弧盆系（Ⅱ）—阿中地块（Ⅲ）—阿北中-晚元古代古弧盆带（Ⅳ）东部。成矿带属阿尔金(弧盆系) Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Au-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母-白云岩-石英岩-石膏-煤-硫铁矿成矿带（Ⅲ级），阿尔金(地块) Fe-Cu-Ni-石棉-玉石-白云母-白云岩-石英岩-石膏-煤矿带（Ⅳ级）成矿亚带［1］。出露的地层主要为蓟县系金雁山组、木孜萨依组，渐新-中新统干柴沟组，更系统七个泉组及更新统洪积物等。区域上地层总体以北东东向为主，倾向主要为北北西。断裂构造较发育，总体构造线为近东西向或北东东向，对区内地层及矿产的分布具有控制作用。芦草沟铅矿位于近东西向断裂旁侧，蓟县系木孜萨依组海相沉积碎屑岩顺层产出的石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉内（图1）。

图1 芦草沟铅矿区域地质简图

2 矿区地质

2.1 地质特征

矿区出露的地层主要为蓟县系木孜萨依组、金雁山组，东部为古近系-新近系干柴沟组红色砂岩，南部分布更新-全新统冲洪积物（图2）。岩层普遍发生区域浅变质，形成变质砂岩、板岩、千枚岩、片岩等，并伴随动力变质作用，局部形成糜棱岩、碎裂岩等，岩层劈理、片理、揉皱、褶曲发育。但从岩层宏观特征来看，为一套浅海相正常沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造。

木孜萨依组位于矿区中部，依据岩性组合、沉积韵律、物质组分、变形变质特征及矿化蚀变特征划分为三个岩性段。第一岩性段主要由钙质板岩组成。第二岩性段主要由深灰色泥晶灰岩组成，局部可见少量砾岩。第三岩性段主要分布于矿区中部，岩性较复杂，由南至北大致划分为下、中、上三个岩性层，下部以深灰色粉砂质板岩为主夹灰色砂质板岩，中部为灰白色-浅灰绿色绢云母千枚岩、似层状-脉状铅锌矿体及铜矿体，为矿区赋矿岩性层［2］，上部以深灰色粉砂质板岩为主夹砂质板岩、浅灰色灰岩、条带状石英砂岩、绿泥粉砂质板岩等。第三岩性段在强烈的挤压、逆冲作用下，岩石普遍发生碎裂化，顺层产出大量石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉，脉岩内含黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化等金属硫化物，氧化后形成黄褐色黄钾铁矾化带，属矿区铜铅锌赋矿层位。蓟县系金雁山组分布于矿区西北部，由砂质板岩、石英砂岩、泥质粉砂岩、少量凝灰质砂岩等组成。矿区蓟县系木孜萨依组地层呈由北向南的逆冲推覆构造，推覆体前锋带推覆于古近系-新近系干柴沟组之上。矿区南部7 千米的索尔库里谷地为阿尔金左行走滑断裂带。矿区总体为一北倾单斜层，产状相对稳定，未见明显的褶皱构造。分布于西南部的第一、第二岩性段地层倾向在0～330°之间，以350°为主，倾角在34～65°之间；第三岩性段地层倾向在300～358°之间，以340°为主，倾角在37～72°之间。地表岩层风化剥蚀作用强烈，产生滑脱、坍塌，局部形成南倾的假产状。矿区位于推覆体前锋带，岩石破碎，次级断裂发育，小的次级断层分布于软硬不同的岩层间或泥质岩层中，走向、倾向延伸不大。断裂构造总体表现为西部走向近东西，东部北北东或北东向大致平行的弧形分布，对矿区铅锌矿具有控制作用。

图2 芦草沟铅矿区地质图

2.2 地球化学特征

1∶10 万化探在本区圈出H10-11-丙异常，该异常东西向、北东向断裂极为发育，Ag、As、Sb、Pb、Zn异常沿东西向断裂展布，Bi、Sn异常则与蓟县系地层有关。异常范围与1∶5万化探异常［2］HS-19和HS-21重现性较好（图1）。HS-21 异常内已发现芦草沟铅矿，由Pb、Zn、Sb、Ag、Au、As、Ni、Cr、Co、Cu、Mo 元素组成，异常面积8.74 平方千米，呈不规则椭圆状，其中Pb、Zn、Sb、Ag 异常具有三级浓度分带，Pb 异常平均值135.3×10-6，极大值727.4×10-6，衬度4.83，具有三级浓度分带。Zn 异常平均值253.66×10-6，极大值459.9×10-6，衬度3.17，具有三级浓度分带，总NAP 值为134.4。

3 矿体地质

3.1 矿化蚀变带特征

芦草沟铅矿矿化蚀变带分布于木孜萨依组第三岩性段中，长4千米，宽45～185米不等，呈北东东向展布，向西尖灭，向东被渐新统-中新统干柴沟组红层覆盖（图2）。氧化后形成的黄褐色黄钾铁矾化带十分醒目（照片1），区内铜、铅、锌多金属矿化主要与重晶石脉、石英脉、白云岩脉有关（照片2、3、4）。矿化蚀变带沿走向分为东、西两段，西段长2 千米，宽45～185米，由西向东逐渐变宽，主要为铅矿化，地表有较多矿体出露。东段长2千米，宽102～185米，地表以铜矿化为主，铅矿化零星，地表矿体少。虽东段矿化范围比西段稍宽，但蚀变与矿化强度较弱，地表及钻孔中所见多为含铜石英脉，含铅的重晶石脉小而少；就铜矿化而言，矿化规模远小于西段。

照片1 矿化蚀变带

照片2 铅多金属矿脉

照片3 含矿重晶石脉

3.2 矿体特征

芦草沟铅矿产于蓟县系木孜萨依组第三岩性段海相沉积碎屑岩中，矿化破碎蚀变带严格受木孜萨依组地层及断裂控制，地表圈定的矿体均产于矿化破碎蚀变带内（图3），矿体形态呈似层状、脉状。初步圈定矿体13 个［2］，地表出露矿体9 个，隐伏矿体4个（未反映），矿体倾向315～25°，倾角53～76°。其中，铜矿体2 个（L1、L8），长150～180 米，厚度2.00～3.27米，平均品位0.20～0.27%。铅矿体8 个（地表出露L2、L3、L4、L5、L9 共5 个，隐伏3 个），长90～2000 米，厚度0.36～3.79 米，品位0.55～3.33%。铅锌矿体2 个（地表出露L6，隐伏1 个），长104～200 米，厚度0.65～2.04 米，品位铅3.11～9.29×10-2，锌0.56～1.39×10-2。铅铜矿体1 个（L7），长120 米，厚1.45 米，品位铅0.30%，铜0.33%。L4 号矿体规模最大，为矿区主矿体，地表由西至东由多个工程控制；矿体长2000 米，单工程厚度0.88～5.98米，平均厚度2.98米，单工程品位Pb0.31～2.19%，Zn0.01～1.60%，Cu0.02～0.36%，矿体平均品位Pb1.03%，Zn0.18%，Cu0.07%；总体走向352.5°，倾角60°，有用组分为Pb，伴生有用组分Zn、Cu。其他矿体规模较小，长90～200 米，厚度0.36～3.79 米，品位Pb0.55～9.29%、Cu0.20～0.27%。铅（锌）矿石中伴生组分主要有Ag、Cu、Ga，品位Ag18.05×10-6、Cu0.14%、Ga11.84×10-6。

3.3 矿石特征

（1）矿石矿物成分

矿石矿物组合比较简单，金属矿物有13种，以方铅矿、黄铁矿为主，其次为闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、斑铜矿等；氧化物主要为孔雀石、铜蓝、褐铁矿、黄钾铁矾，次为铅矾、白铅矿、菱铁矿。非金属矿物有5种，主要有重晶石、石英、铁白云石、白云石、白云母等。

（2）矿石结构、构造与矿石类型

矿区矿石结构有粒状变晶结构、细粒结构、柱粒状结构、不等粒结构等，其中最有意义的结构为粒状变晶结构、粒状结构，矿石中的有用矿物均以此结构为主。矿石构造以脉状构造为主。另外，尚有团斑状构造、纹层状构造等。矿石类型多属重晶石脉型、石英脉型、重晶石-石英脉型。

4 成因初探

4.1 矿床成因

区内大地构造属中元古代盆地，海相沉积物发育，在成岩-压实过程中，可释放出以卤化物为主的热卤水。在这些热液的作用下，可形成后生的铅多金属矿床。

（1）矿区围岩为灰白、浅黄绿色绢云千枚岩（原岩以黑色页岩为主），围岩蚀变较弱，主要有硅化、碳酸盐化、粘土化、重晶石化。赋矿岩石为石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉，含矿脉岩总体沿围岩层理顺层产出，个别岩脉斜切围岩层理，矿石的物质成分与围岩的基本成分有明显的差异，表明成矿时间相对晚于围岩，由于含矿热液作用于围岩，具有不同程度的围岩蚀变现象。

（2）矿床产于蓟县系木孜萨依组第三岩性段砂质和泥质岩石中，明显受地层、岩性控制。具有一定的层位。

（3）矿区矿化破碎蚀变带受断裂构造控制作用极为显著，断裂及岩层的层间构造带对成矿十分有利。

（4）矿床产在沉积岩区，矿区及其附近未见岩浆岩，矿床与岩浆活动无直接关系。

（5）矿体多呈脉状、透镜状、似层状，以充填作用和交代作用为主。在空间上沿一定层位呈带状展布。

综上所述，芦草沟铅矿床表现出非岩浆热液矿床的特点，矿区砂质和泥质岩石中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。因此，该矿床成因类型归为中低温非岩浆热液矿床。

4.2 找矿标志

图3 芦草沟铅矿区矿体平面地质图

（1）圈定的矿化蚀变带和铅锌多矿化金属矿（化）体，均分布在蓟县系木孜萨依组第三岩性段，层控特征较明显，该岩性段分布的石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉是铅锌多金属矿（化）体较为集中的分布区域，可作为间接找矿标志。

（2）初步研究认为矿区地层原岩由一套正常沉积细碎屑岩夹碳酸盐岩组成，矿化破碎蚀变带分布在矿区F2 断裂南侧，受该断裂控制。碎屑岩内分布的近东西向断裂及破碎带可作为间接找矿标志。

（3）圈定的矿体多分布于石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉，脉内多具黄铁矿化、硅化、白云母化蚀变，局部见铜蓝、孔雀石等，风化后呈褐黄色，可作为间接找矿标志。

（4）地表岩层风化剥蚀作用强烈，具有滑脱、坍塌等现象，含矿脉岩不易风化，在地表明显凸起，可作为间接或直接找矿标志。

（5）圈定的铅锌多金属矿（化）体地表局部有铜蓝、孔雀石、褐铁矿、黄钾铁矾等矿化显示，矿化标志明显，可作为直接找矿标志。

（6）1∶10万及1∶5万化探圈定的铜铅锌多金属异常是重要的化探找矿标志。

5 结论

（1）矿床产于蓟县系木孜萨依组第三岩性段砂质和泥质岩石中，明显受地层、岩性、断裂和蚀变等因素控制。蚀变带内岩石普遍发生碎裂化，顺层产出大量含矿石英脉、石英-碳酸盐-重晶石脉、重晶石脉，在地表氧化后形成黄褐色黄钾铁矾带。

（2）矿床成因属中低温非岩浆热液型矿床。

（3）区域上蓟县系木孜萨依组地层分布广泛，不同比例尺铅锌多金属化探异常较多，该矿床西部已发现碎石滩铅矿点，东部已发现片石山铅矿点及片石山东铜矿点。说明区内中低温非岩浆热液型矿床找矿潜力巨大。