甘肃省金塔县西铅炉子铅锌矿地质特征及找矿标志

胡富荣

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730046）

1 区域地质背景

本区位于阿拉善太隆西端中朝准台地一侧，内有中朝准台地、大兴安岭褶皱系等多个大型构造体系。天山褶皱系、塔里木台地、祁连褶皱系交汇。由于各种构造系统的相互作用，该区结构复杂，岩浆活动频繁，热液活动和围岩强烈，为该区多金属成矿提供了有利的地质环境。

1.1 地层

区域地层主要为奥陶—志留系（O-S），其次为二叠系下统（P1）、侏罗系（J）以及第四系(Q)地层。

1.1.1 奥陶－志留系(O-S)

地层为北西向展布，地层总体倾向北东，倾角70°～80°，局部地层倒转，依地层层序、岩石组合特征分为四个性质，分述如下：

第一岩组(O-S)1。

主要为石英岩、黑云母石英片岩、变质砂岩、板岩、千枚岩及大理岩组成，厚度＞3169m。

第二岩组(O-S)2。

以绢云母千枚岩及千枚状粉砂岩为主，下部夹有酸性火山岩及凝灰岩，火山岩都相变为条纹状黑云二长混合岩及黑云斜长混合岩。厚度3971m。

第三岩组(O-S)3。

上部为千枚状粉砂岩及千枚岩夹变质细砂岩；下部为变质细砂岩，偶夹千枚状粉砂岩。厚度3115m，西铅炉子赋存于该岩组。

第四岩组(O-S)4。

变质细砂岩与千枚岩或千枚状粉砂岩互层，局部夹大理岩或结晶灰岩透镜体，厚度＞1279m。

1.1.2 石炭系（C）

区域上零星分布于东北角，岩性为：上部中细粒砂岩夹混合板岩，中部英安质凝灰岩、凝灰质粉砂岩，下部为砂岩、含砂砾岩。厚度2174m。与(O-S)为不整合接触。

1.1.3 二叠系下统（P1）

P11：中上为中酸性、酸性火山岩，火山碎屑岩及变质砂岩、板岩；下部为变质砂岩及砾岩。厚581m～308m。该层主产有萤石矿。富含各类化石。

P12：中酸性火山岩及火山碎屑岩，夹变质砂岩，砂质板岩及透镜状结晶灰岩。厚405m。富含各类化石。

P13：以变质砂岩及砂岩为主，夹中酸性火山岩、板岩及结晶灰岩。厚度大于460m，富含各类化石。

二叠系与下伏地层为平行不整合及角度不整合接触。

1.1.4 侏罗系（J）

中下统龙凤山群（J1-2ln）：上部为粘土质砂岩、砂砾岩夹紫红色粘土岩；中部为细砂岩、页岩、炭质页岩夹煤层（在工作区西北方向约15公里处有西山煤矿）。厚179m。

上统赤金堡群（J3ch）：岩性有砂砾岩、砾岩、砂岩、泥岩、泥灰岩、炭质页岩等。厚316m～536m。

上述二群为角度不整合接触。龙凤山群地层倾角达45°，赤金堡群地层倾角10°～15°，侏罗系与下伏地层为不整合接触。

1.2 构造

区内地层-构造-岩体总体北西向展布。由于各构造体系的长期相互作用，致使区内褶皱、断裂构造发育。

1.2.1 褶皱构造

倒转褶皱近发育于(O-S)2和(O-S)3中，而背斜、向斜构造亦主要发育于奥陶-志留系地层。时代较新的地层一般为单斜岩层，倾角平缓，甚至呈水平状态。

1.2.2 断裂构造

以北西（北北西）向断裂为主，近东西、近南北向断裂次之，前者大于20km，宽数千米，其产物为碎裂岩、构造角砾岩及断层泥等。这组方向的断裂基本上控制了地层的展布方向，断裂性质有正断层、逆断层及平移断层。

近南北向、北东向断裂规模小，一般几-十几公里长，宽几-十几米，构造产物同上所述。这组方向的断裂往往切错北西向断裂，区域金属矿产一般受北西向断裂构造控制。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，有加里东时期石英闪长岩（δO3）、海西中期辉长岩（γ42a）、海西中期石英闪长岩（δO42b）、海西中期花岗闪长岩（γδ42b）、海西中期闪长岩（δ42b）、海西中期花岗岩（γ42c）、海西晚期辉长岩（ν43a）、海西晚期闪长岩（δ42b）及花岗岩（γ43c）等。其中海西中期花岗闪长岩（γδ42b）为沙枣园子岩体，为北西—南北向分布。为不完整的椭圆状岩基，长约440km，宽约10km～16km。岩性变化较大，以浅红色花岗岩为主，并有斜长花岗岩及浅红色花岗岩。该岩体侵入于奥陶—志留系地层，岩体中有较多的扑虏体及残留位置，西铅炉子铅锌矿赋存于该岩体，此外接触带2km左右的奥陶—志留系地层。

区内脉岩亦较发育，有石英脉、闪长玢岩脉、花岗岩脉、伟晶岩脉、煌斑岩脉等，其中石英脉、闪长玢岩脉与铅锌矿关系密切。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

西铅炉子铅锌矿出露地层主要为奥陶—志留系第三、四岩组，奥陶志留系第三岩组（O-S）3，分布广泛，上部为千枚状粉砂岩及千枚状夹变质细砂岩；下部为细砂岩偶夹千枚状粉砂岩。奥陶志留系第四岩组（O-S）4，分布于测区东北部，为一整套变质细砂岩与千枚岩或千枚岩成互层的中—细粒碎屑沉积。其次为第四系，主要为砂、砾等沉积物，岩层总体呈北西向（190°～210°）展布。

2.2 矿区构造

矿区构造明显受区域构造控制，构造线总体呈北西走向，在区域构造长期活动过程中，派生了一些NNE、NE及NNW向的次级构造，组成本区基本构造格架。

2.2.1 褶皱构造

区内褶皱构造不甚发育，由地表和深部工程揭露情况看，地层主要倾向西南，倾角70°～80°左右，局部层内小褶曲较发育。

2.2.2 断裂构造

本区一系列变质基底岩经历了多个构造变形和岩浆侵入阶段，并在长城纪以来，尤其是加里东期、瓦里奥纪及后期经历了塑性、塑性-脆性重构和脆性重构的影响。粘性剪切带和隐性裂缝，区域上近东西向延伸黄尖丘—西铅炉子—穿山训大型韧性剪切带和其间及两侧的断裂构造带。该塑性剪切区是由中等结构水平的韧性剪切、精细结构水平的韧性剪切叠加、表面结构水平的脆塑性剪切几个阶段叠加形成的，具有韧性的特点。

2.2.3 矿区岩浆岩及脉岩

区域上侵入岩发育，岩浆侵入活动主要发生在加里东晚期及华力西中晚期，岩体多呈东西向长条状、带状被动就位，侵入岩的种类很多，从中酸性到酸性，按形成顺序依次为石英闪长岩、石英二长岩、钾长石花岗岩、闪长岩闪长岩、肉红二长岩、黑云母二长花岗岩。与矿区关系密切的有海西中期沙枣园子花岗石英闪长岩和海西中期闪长岩（δ42B）。

脉岩较发育，主要有闪长玢岩脉、花岗脉及石英脉。脉体规模小，主要是石英脉中铅锌含量高。

2.3 矿体特征

西铅炉子铅锌矿三号、六号矿带共圈定矿体7个主要有F3和F6断裂控制，矿体产状与断裂构造产状一致。矿体规模小，厚度薄，长150m～3250m。真厚度最小0.47m，最大4.77m，多数为1m左右。平均1.32m。控制40m～70m。矿体品位多在2%～5%之间，铅平均品位4.68%，铅平均品位3.07%，Pb+Zn平均品位3.77%。矿体呈似层状、薄膜状及透镜状。

①号铅矿体为主矿体，位于12～0号勘探线间，呈似层状，产状205°～213°∠75°～87°，赋存于F3断裂中。由BT-4A剥 土 和XJ-1-CM-1、XJ-1-YM-1-CM-1、XJ-1-YM-2-CM-3穿脉坑道及ZK0-1钻孔五个工程控制。地表为单工程见矿，穿脉坑道实际控制矿体长54 m。矿体平均真厚度2.55m，平均品位5.78%，品位和厚度变化系数分别为63%和62%。圈定332+333资源量3555吨，其中332资源量310吨。该矿体资源量占本矿床资源量的49.62%。

②号锌矿体位于4～11号勘探线间，呈似层状或薄脉状，产状198°～215°∠72°～82°，受F6断裂控制。由BT-21、BT-23、BT-27剥土工程和XJ-2-CM-1、XJ-2-YM-1-CM-3穿脉坑道五个工程控制，控制长度65m。矿体平均真实厚度1.15m，平均品位1.44%，品位和厚度变化系数分别为27%和35%,圈定332+333资源量268吨,其中332资源量120吨。

2.3.1 矿（化）带特征

区内断裂构造较发育，以西北走向的断裂为主，其规模各异，主要以各自挤压的层间带形式形成。有10条西北向断层，总体呈向东撒开，向西收敛之展布特征，可分为北、中、南三带。现分述如下：

F1：断续出露长约500m，宽0.30m～2m，产状210°～240°∠68°～80°。与岩层（片理）产状近于一致，构造产物有碎裂岩、碎裂片岩、局部发育构造角砾岩、挤压片理等。其内充填有石英脉、脉宽0.10m～1.00m左右，长几米-十几米，石英脉多呈扁豆体状、条带状等。F1具多期活动特点，早期以压性为主形成挤压片理化带；中期显张扭性。使岩石进一步成碎裂岩、角砾岩及碎裂片岩夹岩块。伴随含硫化物石英脉、方解石英脉、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、硅化、绢云母化及褪色等热液脉体活动和围岩蚀变，为多金属矿化为主要成矿阶段；晚期显扭性。结构石较光滑平直，形成具有一定规律排列的眼球状、扁豆体状、构造透镜体和灰色断层泥，为矿后构造。该断裂地表有0.5～1.14×10-6的金矿化,但经ZK-1号钻孔揭露,深部相应部位未见断裂迹象，无矿化显示。

F9和F10出露于F1的西端，长300m～500m，宽0.30m～2m,产状200°～230°∠70°～82°左右,其他特征同F1,无矿化显示。

F15：出露于戈壁滩呈丘状，断续长500m左右，宽0.50m～2.50m,产状200°～230°∠70°～82°，与岩层产状一致。基本特征同F1，其中充填的石英脉最宽者可达2m，一般为0.2m，长1～30余米。石英脉破碎成角砾，由钙质、铁质、硅质胶结。经ZK247-1号钻孔揭露，深部相应部位见到断裂构造，但无矿化显示。

F2：断续出露长在于800m宽，1m～3m，产状190°～210°∠65°～81°，构造产物有碎裂岩、碎裂片岩夹岩块，其他特征同F1。有煌斑岩脉充填，煌斑岩脉中可见石英细脉穿插。经拣块样分析，无矿化显示。

2.3.2 矿化岩石特征

铅锌矿化主要赋存于奥陶-志留系第三岩组中，矿化原岩主要为黑云母石英片岩，矿化岩石为矿化原岩经多期构造作用形成的碎裂黑云母石英片岩、碎裂岩和角砾岩。矿化岩石中多有黄铁矿、黄铜矿。

在地表由于氧化作用，矿化岩石中的黄铁矿已经氧化为褐铁矿，甚至有铁矿产出。矿化岩石破碎程度越高，热液脉体越发育矿化也就越好。

2.3.3 热液脉体活动-围岩蚀变

矿床内热液脉体发育，主要表现为各种石英脉及金属硫化物脉。它们常集中分布在构造带中。与热液脉体相伴随的热液蚀变主要有黄铁矿化（地表氧化为褐铁矿）、褪色蚀变、硅化。其次是黄铜矿化（地表常为铜蓝）、绢云母化、绿泥石化、高岭土化。矿化与黄铁矿化、硅化最为密切。热液蚀变随高温不同而出现不同的蚀变组合特征，这套中温热液蚀变组合是西铅炉子铅锌矿的一个显著特征。

据野外观察，热液脉体活动大致有五期，即：

（1）黄铜矿石英脉阶段：为乳白色块状、多以单脉或透镜状产出。含少量黄铜矿。在早期挤压片理化带中多见，为矿前期期脉体活动。

（2）含黄铁矿石英脉阶段：它以带有双凸或不规则静脉的灰色肿块形式形成，含有少量星形黄铁矿或其聚集体。

（3）铅锌矿石英脉阶段：为灰色条带状、透镜状和不规则团块状产出，有的为细脉或网脉，为铅锌成矿主要阶段。

（4）白色方解石——石英脉阶段：往往沿早期脉体、脉壁充填或切穿前几期脉体，一般不含金属矿体，为矿后脉体活动。

铅锌矿与矿化，褪色蚀变和上述的二、三期热液脉体活动关系密切。

3 控矿因素

3.1 有利地质背景是形成铅锌矿的前提

西连路子铅锌矿床是在特殊的地质背景条件下形成的，地处各种构造体系的交汇处。在很长一段时间内经历了几次强烈的构造运动。奥陶——志留纪地层及其以前的基底，铅锌矿初期富集可能存在重要因素，为未来铅锌矿的形成奠定良好的基础。

3.2 有利岩性是形成铅锌矿的物质基础

该矿床围岩主要为黑云母-石英片岩，其铅锌含量可能高于地壳平均铅锌含量。铅锌层中的成矿元素在合适的物理化学环境中被激活和迁移。丰富的有利地点。

3.3 断裂构造是成矿的主导因素

该矿床矿体明显受西北向断裂构造控制，断裂的反复活动导致成矿元素的积累和富集。它们既是导矿结构，又是含矿空间。区域上近东西延伸的黄尖山-西铅炉子-穿山驯大型韧性剪切带经过本区，为铅锌矿的形成起了良好的促进作用。

3.4 岩浆活动是成矿的热动力条件

境内加里东—中海西—晚海西多期酸性和中酸性火成岩活动。形成区内沙枣园子花岗闪长岩。西铅炉子铅锌矿赋存于该岩体的次外接触带。岩浆活动漫长而激烈。岩体及其隐蔽岩体对初始矿层进行三维加热，有助于储层成矿元素的活化。

4 变质作用

4.1 区域动力热流变质作用

奥陶-志留系等地层在加里东时期-海西期造山运动的影响下，原属陆渊碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造的岩石，通常会发生显著的应力变形，表现为地层中强烈的线性褶皱，岩石中产生各种劈理、线理构造，并产生了绢云母、绿泥石等变质矿物，岩石变为各类片岩、千枚岩、千枚状板岩、变质砂岩、石英岩、结晶灰岩、大理岩、斜长角闪岩等低绿片岩相、低角闪岩相变质岩。

4.2 接触变质作用

叠加在上述变质作用之上，围绕岩体（沙枣园子表现明显）呈环带-半环带状分布的云母角岩带，带宽几十-几百米，对区内金属矿化有明显控制作用。

4.3 动力变质作用

在区内较发育。主要表现为岩石和矿物在应力作用下产生的拉长、变形、机械破碎或矿物组合向退变质序列的变化，从而形成各种带状展布的构造岩石。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

5.1.1 成矿温度

由方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及黄铜矿等矿物组合特征分析，成矿温度为中温。

5.1.2 成矿物质来源

可能主要来源于地层，岩浆岩也可能提供矿源。

5.2 找矿标志

5.2.1 构造标志

北西向韧脆性剪切带范围内北西向断裂是本区铅锌矿的构造标志。

5.2.2 热动力标志

海西中期-晚期的中酸性岩体外接触带和隐伏岩体顶部的接触变质角岩化带是本区找铅锌矿的热动力标志。

5.2.3 围岩蚀变标志

硅化、铅锌矿化、黄铁矿化、黄铜矿化及退色是围岩蚀变的标志。

6 结语

（1）矿体受不同程度的断裂构造的控制。

（2）矿化与热液蚀变强度和热液脉体发育程度密切相关，是该区铅锌成矿的主要因素。