新疆阿克陶县得克铅锌矿地球化学成矿特征及成因浅析

唐龙元，王学杰，杨秉飞

（中国冶金地质总局新疆地质勘查院，新疆 乌鲁木齐 830000）

得克铅锌矿位于新疆阿克陶县境内，大地构造处于西昆仑褶皱带克孜勒塔格-库斯拉甫铜铅锌多金属成矿带，区内断裂构造发育，克孜勒陶-库斯拉甫断裂是区内的主干断裂，岩浆岩活动较弱，铜铅锌多金属矿化比较普遍，找矿潜力巨大[1]。下文结合实践，对新疆阿克陶县得克铅锌矿地球化学成矿特征及成因展开浅析，以供参考。

1 区域地质背景

（1）地层。泥盆系以及石炭系和二叠系与侏罗系在区内出露广泛，同时还发育白垩系以及第三、四地层，区内的赋矿地层主要为泥盆系和石炭系与第三系地层等。

（2）构造。该区的构造为铁克里克断隆,展布放纤维北北西、南南东向，在晚古生代阶段因地壳早期切割所形成，同时具有非常长的硅铝层基底断裂，影响着区内的构造发展，对该区的层控铅锌矿形成明显的控制作用，克孜勒陶-库斯拉甫断裂是该区的主要断裂构造特征，对区内Pb以及Zn和Cu成矿带行程纵观，塔木-恰特断裂与该断裂以及科克然断裂（旁侧）三者共同组成北西向方向的断裂破碎带，严格控制着该区的Pb以及Zn和Fe与Cu等金属矿产分布。有研究者认为，引张作用对区内陆壳影响较大，因此应力轨迹呈等距分布，这也造成区内矿床集中分布于局部，并呈现等距离分布的特点。褶皱构造对该区的Pb、Zn等层控多金属矿形成明显的控制作用，尤其是向斜构造控制明显，向斜构造主要由半地堑式断陷盆地所形成，发育矿层源，含卤水岩石沉积容易在此构造环境下形成，有利于同生沉积形成。

（3）岩浆岩。区内岩浆岩不突出，岩浆活动主要出现在克孜勒塔格-库斯拉甫断裂西侧区域上，尤以中元古代花岗闪长岩以及花岗岩为主，同时还发育晚古生代的黑云母花岗岩以及花岗闪长岩以及花岗岩等，并有二长花岗岩呈现似斑状浅肉红色和灰色分布[2]。

2 矿床地球化学特征

（1）区域地层、岩性元素丰度。在区内进行1：20万区域地球化学调查，发现As与Cu和Pb与Zn、Ba等元素在区内碳酸盐以及砂岩类岩石内丰度值较高，热卤水砂(砾)岩型铅锌矿的形成，与这些成矿物质存在非常紧密的联系。在平均丰度值上，沉积岩与Ag非常类似，Sr相对较低。

（2）硫同位素特征。在采集的九个样品内，负值的有八个，-13.5‰是其平均值，显示该区32S在硫同位素上比较富集。

（3）铅同位素特征。在铅同位素上该矿矿石没有较大变化，与普通铅（Cannon定义）相同。样品投影在铅构造演化图上的下地壳源以及地幔区,显示这些区域是主要的成矿物质来源。45.4Ma～54.0Ma是方铅矿铅同位素Doe模式年龄，在年龄上类似赋矿层,显示该矿存在同生沉积特征。

（4）矿物包裹体特征。天青石以及石膏等是该矿的主要透明矿石，包裹体在石膏内呈现1μm～5μm的大小范围，10μm是最大，不仅有液型特征，同时还有气型特征，达到3%～60%的气液比，通常在10%～25%。分布于64℃～193℃的温度范围。区内热卤水喷流沉积、喷溢与这些温度特征类似，通过分析单矿物包裹体认为：①Ca2+＞Mg2+、Na2+＞K+是该矿成矿阶段主要阳离子排列特征。②Ca2+浓度在方铅矿以及黄铁矿和石膏与天青石内呈现不断增高的趋势，CO2则呈现越来越少的特点,显示CO2对该铅锌矿成矿有着重要的影响，促进该矿的沉积与富集。

③阴离子和阳离子在该矿成矿阶段，有着较大的变化，Na+＞Ca2+＞Mg2+＞K+是方铅矿的主要特点，Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+是黄铁矿的主要特点，Ca2+＞＞Mg2+＞Na+＞K+等是石膏的主要特点，Ca2+＞＞Na+＞Mg2+＞K+是天青石的主要特点，Na+是成矿过程中，溶液的主要阳离子，并向Ca2+逐渐演化。Cl-＞F-是天青石的阴离子特点，剩下的表现为F-＞Cl-。因Cl-和F-是液相成分中主要分析的阴离子,阴阳离子在溶液内呈现不均衡的摩尔浓度。SO2-4补偿了天青石与石膏内的阴离，HCO-3补偿了方铅矿以及黄铁矿内包裹体气相成分，使CO2在其中具有较大含量，HCO-3(F-、Cl-)阴离子向SO2-4(Cl-)型转变是成矿溶液成矿阶段的主要特点。④盐度在溶液成矿过程中，逐渐从7.22%～7.5%wt(NaCl)的较低水平向12.84%～20.29%wt(NaCl)的较高水平转变。

3 矿床成因探讨

综合分析研究热卤水沉积是该铅锌矿床的主要成矿特点。

（1）成矿物质来源。Pb以及Zn和Ag与Sr等元素在含矿层内核基底地层表现为高背景值的特点，成矿物质来源非常丰富。相较于陨石铅，铅同位素稍微偏低，样品投影于铅构造模式图幔源位置，显示地壳深部位置低铀、钍特征是该矿成矿物质的主要来源，具有非常大的硫同位素组成特点，主要表现为负值，+14.6‰～-17.7‰δ34S的范围，达到32.3‰的极差，是有硫酸盐在生物还原盆地以及通海水环境下形成。

（2）主要成矿地质作用。层状特征是矿体的主要特点，呈现细粒状特征，构造表现为层纹状，显示矿床为沉积成因，98.8℃～156℃是包裹体的平均温度，7.22%～20.29%WtNaCl是成矿溶液盐度，显示热卤水盆地（高盐度）存在明显的沉积成矿作用，改造作用对形成矿源沉积层有着重要影响，矿石呈现细脉状和网脉状于块状和角砾状等特征，所以具有热卤水喷流沉积以及其交代、充填等两个成矿阶段，改造对后期影响较小，所以层状的沉积成因在矿体上得到了有效保持。

（3）成矿机理。古生代坳陷具有复合再生的特点，属于前陆缘盆地，古生代以及元古代地层共同构成其基底，沉降发生于中生代晚期阶段，海水在古地中海逐渐入侵向东，半封闭-封闭型海盆在此形成，且面积巨大，这些有利的环境利于含矿建造的形成。老的板块逐渐向推覆挤压后期阶段发展，受到拉张沉陷作用的影响形成古生代坳陷,同时也是中生代以及中新生代坳陷二者不断的重叠复合，不断发生下沉形成该坳陷。元古界以及古生界是中新生代坳陷的基底。区内主干断裂克孜勒陶-库斯拉甫断裂作用，并逐渐下切，形成良好的通道，含矿热卤水以及深部热源逐渐通过这些通道向上喷溢。沉积环境在盆地内非常的稳定，为含矿热卤水喷溢提供了非常长有利的条件。成矿物质从深部有热卤水溶液带到盆地底部,受物理化学等各种因素的影响，不断沉淀矿质，逐渐有铅锌矿化体形成。海盆在后期阶段不断封闭，泥-碳酸盐岩建造逐渐形成，并闭合于新世晚期,热卤水幕逐渐在此阶段结束。喜山期阶段由于不断挤压因素影响，褶皱在此区域逐渐上升，热卤水不断的通过层间裂隙向上移动，对早期阶段形成的矿体形成迭加改造早期矿体,使矿体进一步变富。