某铅锌矿地质特征及成矿条件分析

段均波，张晓明

(新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引 言

近年来，矿区定位、矿产开发工作备受关注，立足新疆若羌喀腊达坂铅锌矿基本情况，深层次分析地质特征、了解成矿因素，实现低成本、高效率的矿区勘测，为后续工作有序开展奠定基础。基于此，该文针对该论题进行分析，以便为相关人员提供理论支撑。

1 喀腊达坂铅锌矿介绍

新疆阿尔金山脉东段喀腊大湾地区是喀腊达坂铅锌矿形成的主源地，并有集矿区之称。当地地质调查小组对区域查证分析，得知铅锌矿化规律，并了解矿化蚀变带区域范围。确切来说，红柳沟——拉配泉奥陶纪裂谷带为喀拉达坂地区发展给与环境支持。由于地质构造环节受多种因素影响，再加上，回旋地质作用于其中，这为岩石序列形成提供了有力条件。矿床途径地带基本无人居住，且水资源匮乏，这无疑会加大工作难度，并延长矿产开发时间。以矿区常态开发为切入点，相关学者和研究人员集中精力分析喀腊达坂铅锌矿地质信息，总结成矿原因，这既能补充理论内容，又能为深层次研究起到铺垫作用，推动喀腊达坂铅锌矿开采活动稳步进行。

2 喀腊达坂铅锌矿地质特征

2.1 矿区方面

研究范围内，铅锌矿层位存在寒武——奥陶系拉配泉组，大量分布凝灰岩、粉砂岩、变质玄武岩等，其中，双峰式火山岩夹正常沉积岩而成。矿区构造活动开展时，基于喀腊达坂断裂南侧(阿尔金断裂与阿尔金北缘断裂中间地带)出现褶皱构造，其整体特征总结为：单斜状、北上倾斜。由于构造挤压力对其影响较大，再加上，岩浆外流活动增多，所以形成了宽缓褶皱、直立尖棱状褶皱。除此之外，蚀变现象严峻化，这为容矿构造形成提供了必要条件，表现为地表铜、铅、锌矿化的非连续发育。

2.2 矿床方面

矿床特征汇总时，以Ⅰ号铅锌矿带、Ⅱ号磁铁铅锌矿带、Ⅲ号铜铅锌矿带(位置在矿区东部偏北，规模相对较大)为中心分析其分布情况和受控情况。基于拉配泉组第三段第二亚段浅变质火山岩发育成三条矿带，由上到下分别是磁铁矿、铜铅锌矿，其周围包括喷流沉积型硫化矿物(重晶石、萤石、石膏等)。矿体围岩是含铁高硅质岩石，整体方向为东偏北，倾向325°～348°，倾角38°～65°，在黄钾铁矾化、黄铁矿化带影响下，矿体数量为五个，均品位Pb+Zn2.8 %～5.5 %、Cu0.3 %～0.16 %。未氧化情形下，黄铁矿化硅质岩、黄钾铁矾化石英岩、含黄(磁)铁矿绿泥石石英片岩等矿体围岩常态存在，氧化后矿物分级存在，主要矿物包括褐铁矿、黄钾铁矾、铅矾等；次要矿物为铜蓝、赤褐铁矿、白铅矿等。脉石矿物主要白云母、石英黑云母等。

2.3 矿石方面

矿区所在位置的水源不够充足，再加上，金属元素对所在环境适宜性提出较高要求，尤其在氧化条件下，更要分析金属元素存在状态，据此得知淋滤富集现象，并逐项纪录。实际上，不同矿物体所在区域的环境特征各异，主要是因为矿物质自身非同表现，一旦出现矿物残留，则各类矿物在氧化环境中会差异化表现。从自然层面来看，硫化矿石内含原生矿物，是深部矿体的主要组成部分，常见于混合矿。由于金属矿物含量有多少之别，从闪锌矿矿石、方铅矿矿石两个方面进行分析，前者主成分是闪锌矿，含量在2.5 %～28.5 %之间；后者主要成分是铅矿，含量在1.5 %～28.7 %之间(见表1)。闪锌矿矿石包含绿泥石英片岩、白云母石英微晶片岩，方铅矿矿石主成分包含白云母石英微晶片岩、绿泥石英片岩，见表1。

表1 金属矿物主成分及含量Tab.1 Principal Composition and Content of Metal Minerals

3 喀腊达坂铅锌矿成矿条件分析

新疆若羌喀腊达坂铅锌矿成矿活动需要一段过程，从矿物质来源、期次细分、成矿流程等方面进行分析，这既能丰富喀腊达坂铅锌矿成矿经验，又能为找矿勘测奠定基础，实现短时间、高效率的矿区定位，这对日后矿产资源开发与利用有积极影响，能够全面提高企业经济效益和社会效益。

3.1 成矿物质由来

黄铁矿δ34S为+17.48 ‰，内部包括矿凝灰岩、矿滑石片岩、方铅重晶石脉中方铅矿，其中δ34S分别为5.78 ‰、+2.49 ‰～+5.7 ‰、+9.46 ‰～+10.05 ‰。条带状和块状矿石方铅矿δ34S为+6.5 ‰～+9.87 ‰，平均+7.93 ‰，见表2。喀腊达坂铅锌矿床δ34S为平均+7.94 ‰。从数据分析中能够看出，硫源特征变现为地壳来源或重熔岩浆岩来源，总结可知，成矿环境、成矿物理化学条件波动幅度较小，换言之，成矿环境平稳变化。

基于矿床原生含硫矿物层面细致分析，先得知组成要素，然后逐项总结同位素分馏情况，通过大小对比得出同位素测定结果，为成矿物质来源分析提供思路。喀腊达坂铅锌矿床主要为黄铁矿，还包括部分方铅矿、闪锌矿，将矿物组合，能够从中得知成矿热液不同价态硫间同位素分馏作用强弱。具体来说，结合区域实际情况，具体得知成矿各环节硫同位素分馏情况，如果区域内存在围岩蚀变现象，则意味着成矿流体为弱酸性环境，同时，表现出不同成矿阶段的硫同位素分馏较小。由此可见，相同矿床中硫同位素的分馏作用在不同硫化物之间存在。现今，多数学者加入到硫同位素分馏研究活动，所得出的研究结论能为硫化物硫同位素分馏作用汇总提供理论指导。现下，研究人员针对黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等常见硫化物的硫同位素分馏作用的研究较深入，在286°C条件下各硫化物之间的硫同位素分馏较小，据此得知，喀腊达坂铅锌矿床硫化物的硫同位素组成能够与成矿流体的硫同位素组成相近。

表2 黄铁矿、方铅矿δ34S含量Tab.2 Content of δ34S in Pyrite and Galena

从上述硫同位素组成显示可知，喀腊大湾及邻区各矿床的硫源正向偏离陨石硫很大，说明硫不是来源于深源硫，也不是来源于岩浆岩，然而海相沉积岩是硫的主要来源，确切来说，与岩浆岩来源硫混合形成的结果。铅同位素测定结果显示：矿凝灰岩δ34S为5.78 ‰、矿滑石片岩δ34S为+2.49 ‰～+5.7 ‰、方铅重晶石脉中方铅矿δ34S为+9.46 ‰～+10.05 ‰。利用先进的投影设备进行投影分析，观察铅同位素投影图，投影全部落入。上地壳区，反映矿床的铅主要来源于上地壳。由此得知，喀腊达坂铅锌矿床不仅与火山建造和化学沉积有关，而且受后期构造影响较大，矿床类型为火山喷流沉积改造型硫化物矿床，统称为火山岩型。

3.2 期次细分

蓟县系卓阿布拉克组第四岩性段中酸性火山岩是喀腊达坂铅锌矿床的主要发源地，由于矿体受地层层位控制，呈现海底火山-喷流成矿特征的同时，产出形状多为层状，矿床形成期次有三个，第一期次火山-沉积成矿期，由海相火山多次的喷发-沉积成矿作用，多个矿化阶段后初步成矿，矿体与围岩皆形成于连续的相近的地质过程中。第二个期次是区域—动力变质变形期，火山喷发-沉积.成矿作用结束后，由于区域变质作用、动力变质变形作用，固态矿石遭受强烈的剪切变形，形成一系列与剪切变形有关的矿石矿物组合和组构。第三个期次是表生成矿期，前两个期次(火山喷发-沉积成矿期和区域-动力变质变形期)结束后，矿床经力抬升剥蚀暴露地表、表生氧化作用、氧化矿石及其有关的氧化矿物和次生硫化物形成这一程序，并生成新的结构、构造。

3.3 同位素特征

围绕硫同位素、铅同位素进行特征总结，这两个同位素是成矿条件细分的必要内容，具体分析如下。

3.3.1硫同位素

喀腊达坂西-大湾西铅锌矿区矿石土δ34S在+16.8 ‰～+19.78 %范围内分布，将其与自然界硫同位素对比，因为临近海域，其均值接近海相蒸发岩均值。基于此，喀腊达坂西铅锌矿床具海相喷流沉积型矿硫同位素相似的分布特征。区内δ34S黄铁矿大于闪锌矿δ34S，大体变化与富集情况相同，意味着成矿系统内黄铁矿与闪锌矿失衡问题得到规避，其后期改造作用不够显著。

3.3.2铅同位素

阿北铅银矿床、喀腊达坂铅锌矿床、喀腊大湾铜矿床的变化范围为18.3658～18.6358(主要指206Pb/204Pb)，此外，15.6347～15.6365的变化区间在207Ppb/204P4Pb；15.63865～15.6324变化区间在208Pp/204pb。3组同位素化率均≥1.42 %，并且均存在同源特征。总结来看，矿带上的铜铅锌矿与火山建造存在紧密联系，矿床类型为与海相火山岩相关的块状硫化物矿床(VMS)。

3.4 成矿模式

矿床成矿活动最初是火山活动，由于火山喷发与岩浆外流，会形成高温环境，进而产生中酸性熔岩、火山碎屑岩，当这类岩石接触矿物体，会在物理反应、化学反应作用下生成新的物质，举例来说，中酸性熔岩、火山碎屑岩接触成矿流体，即在火山喷气道喷出，最后置入沉积洼地，形成海底喷流沉积铅锌矿体，受区域变质因素影响，应矿体外形变化、矿物质组合，这为改造型硫化物矿体形成提供必要条件。当成矿模式确定后，逐项分析地层要素、构造要素，并总结岩浆活动特征、围岩蚀变特征，为找矿实践做足充分准备。地层要素分析期间，掌握地层建造条件，结合火山运动过程中成矿物质类型及沉积速度，为矿源层形成条件确定提供依据。同时，兼顾热力变质影响因素，得知矿源层轨迹移动情况，让勘探人员准确找到富集的多金属元素。现今，调查区域内多金属矿床、矿点确切存在，其中，成矿母岩在火山岩之中形成。对于构造要素，区域内存在沉积、岩浆运动、变质等因素的多重作用，一定程度上影响矿产构造，使得多种类元素聚集，从而形成矿藏。随着成矿元素动态变化，成矿范围相应扩大、矿产总量逐渐增多。对于岩浆活动，因为侵入岩大范围流动，其流动轨迹与矿产资源分布位置有一定联系，受岩浆活动影响，成矿物质随之出现。围岩条件形成后，成矿物质集聚得到有力条件支持，从温度、压力、富矿液等条件中可以看出。在这一过程中，联用多种找矿模式，具体来说，借助现代化信息技术总结地质信息、地球物理信息、地球化学信息，根据信息显示情况得知相关元素组合情况，推动找矿活动稳步进行。

4 结 语

综上所述，找矿实践活动大范围开展，为提高矿区勘测精确度，以及矿床开发利用成功率，应落实矿区特征、矿床特征、矿石特征汇总工作，并多方面、深层次分析成矿条件，推动矿区工作规范化进行。了解成矿物质由来、得知成矿模式后，有依据、有计划开展找矿活动，使矿区现代化建设与开发稳步推进，最终矿区综合效益最大化。