新疆阿尔金达坂西铅锌矿地质特征及成矿作用分析

贾 健, 陈 晔

（新疆维吾尔自治区地质调查院, 新疆乌鲁木齐 830000）

1 概述

新疆若羌县达坂西铅锌矿位于阿尔金北缘红柳沟—拉配泉构造混杂岩带东段喀腊大湾铅锌矿集区南部。阿尔金红柳沟—拉配泉构造混杂岩带位于青藏高原西北缘, 北接塔里木地块南缘, 南与柴达木盆地毗邻；由北向南可依次划分为三个构造单元[1-2]：阿北变质地体、红柳沟—拉配泉构造混杂岩带和中阿尔金地块。

矿区整体处于喀腊大湾复式向斜南翼近轴部, 总体为向北倾的单斜构造, 局部南倾。区内断裂构造比较发育, 以近EW向和近NW向为主。区内岩浆岩较发育, 存在多期次、多旋回特点, 形成时代主要为早古生代[2], 此外还分布有大量的辉绿岩脉和石英脉（图1）。

图1 研究区地质略图

矿集区内出露地层为中新太古界米兰岩群, 蓟县系金雁山组, 寒武—奥陶系拉配泉群, 石炭系上统因格布拉克组以及新生代地层, 其中寒武—奥陶系拉配泉群发育浅变质海相火山—沉积建造, 在矿区中部广泛出露, 是区内铁铜铅锌主要赋矿层位, 划分为三段, 一段（∈OL1）正常沉积岩（碳酸岩）、玄武岩以及少量粗安岩为主, 二段（∈OL2）主要以玄武岩、火山碎屑岩、正常沉积岩（碳酸岩）及少量流纹岩等为主；三段（∈OL3）以流纹岩、凝灰岩、硅质岩、碎屑岩及碳酸岩等为主。

2 矿床地质特征

研究区出露地层主要为寒武—奥陶纪拉配泉群二段和三段, 岩性为绿泥石片岩、绿泥石英片岩、绢云绿泥石英片岩、二云母石英片岩、白云母石英片岩、石英片岩、透闪石片岩、绢云母片岩、绢云石英片岩等。依据岩石类型及组合特点将拉配泉群三段进一步划分出四个亚段, 其中铅锌矿主要赋存于第三、四亚段, 铅锌矿含矿建造为一套火山沉积建造, 主要为绿泥石片岩、绿泥石英片岩、绢云绿泥石英片岩、二云母石英片岩、白云母石英片岩等, 原岩恢复主要为中酸性火山岩、凝灰岩以及正常沉积碎屑岩。

本文确定了达坂西赋矿位置为中酸性火山—沉积的界面, 偏正常沉积一侧：如7号硐底板含磁铁矿绿泥片岩（玄武岩）, 顶板是凝灰岩或含泥质硅质岩；3-3硐底板大理岩, 顶板硅质岩或钙质粉砂岩, 达坂斜坡巷底板为硅质岩, 顶板为硅泥质岩；甚至东邻的喀腊达坂2号硐子底板为硅泥质岩, 顶板为硅质岩。成矿就位在酸性火山岩与沉积岩岩性界面, 且表现为从西向东含矿层逐渐远离火山岩的趋势。

矿区断裂构造较为发育, 构造线方向以NWNNW向为主, 整体与区域上构造线方向基本一致, 矿区地层褶曲构造发育, 位于南北矿带中间见有同斜紧闭褶曲构造, 且地层与南北矿带矿化蚀变分带均具有对称特征, 结合47、31等多条勘探线剖面, 发现矿体在深部也具有向形构造特征, 达坂西主矿带呈向斜（向形）构造, 位于喀腊大湾复向斜南翼的位置。矿区地表出露少量花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩和辉绿岩脉, 蚀变较弱。

另外, 含矿建造普遍发生了区域变质作用, 矿石发生重结晶, 粒度变大, 自形程度提高, 脆性矿物碎裂, 塑性矿物呈小透镜体排列, 岩石中绿泥石、云母发生揉皱, 呈透镜体以及矿体和围岩发生同步褶皱, 原层状矿体由近水平变成北东倾向, 而且中酸性火山凝灰岩发生糜棱岩化, 说明在成矿后期发生的区域变质和动力变质作用具有一定的富集作用。

3 含矿岩系岩石地球化学特征

达坂西铅锌矿区含矿岩系由赋矿围岩（绢云）石英片岩（原岩为变质流纹岩、蚀变流纹质凝灰岩、硅质岩）、底板的含磁铁矿绿泥石英片岩（原岩为变玄武岩）、顶板片理化硅质岩和透闪石化大理岩等组成（图2）；经历了糜棱岩化—变质重结晶等多期蚀变或变质, 底板玄武岩就经历了青磐岩化—区域变质—接触变质—钠长石化等多期作用的叠加。与成矿关系密切的酸性火山岩, 从东到西（喀腊达坂—达坂西—大湾西—穷塔格）均有出露, 但呈递减趋势, 在喀腊达坂的酸性火山岩较好辨认, 往西逐渐难以识别, 由火山岩向沉积岩过渡；本文重点研究达坂西矿区的难以辨认及恢复原岩的酸性火山—沉积组合中的变质流纹岩。达坂西含矿岩系岩石地球化学分析结果见表1。

表1 达坂西含矿岩系岩石地球化学分析结果表

图2 达坂西铅锌矿区典型剖面及采样位置图

续表1达坂西含矿岩系岩石地球化学分析结果表

4 矿床成因分析

喀腊达坂西顶板酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为484.8Ma±3.4Ma, 代表了矿床的形成时代为早古生代早奥陶世, 与喀腊达坂含矿火山岩的（482～485）Ma年龄一致, 但与喀腊达坂铅锌矿在岩浆喷发的晚期, 逐渐形成富含铅锌成矿物质的残余岩浆, 喷出地表形成火山岩型铅锌矿床不同[3], 成矿作用发生于酸性火山岩喷发过程中的水岩反应形成的正常沉积岩一侧；从含矿岩系的岩石地球化学特征和酸性火山岩的形成时代入手, 约束铅锌矿的形成与酸性火山岩有着密切的空间与成因联系。

来自硫化物LA-ICPMS微量元素证据：①闪锌矿以相对富Fe、Mn和Cd, 贫In、Sn、Ga、Cr、Ge和Co为特征, Cu和Pb变化范围大, 其Fe、Mn、Cd、In、Ga和Cr是以类质同象的形式存在, 而Cu和Pb既以显微包体又以类质同象形式存在。方铅矿以相对富Bi、Sb、Ag和Tl, 贫Cd、Cu、Sn和Te为特征, 其中前者赋存状态为类质同象。②通过定性判断（如闪锌矿的颜色、微量元素含量及比值）和定量计算（基于闪锌矿—方铅矿共生矿物对获得的温度范围为277℃～321℃, 平均值为290℃）, 显示矿床硫化物是中等温度条件下形成的。矿床硫化物微量元素分布特征与VMS型矿床类似, 结合矿床地质特征, 认为该矿床成矿主要发生在中酸性火山喷发间歇期, 符合酸性火山岩、铅锌矿空间分布和成矿作用规律, 但不排除可能受后期热液的影响。

以上证据证明喀腊达坂西铅锌矿受到了火山—沉积双重控矿作用, 且矿床成因应归于酸性火山岩作用—喷流沉积成因, 对以后深部找矿有一定的指导意义。