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新疆哈尔达坂铅锌矿床地质特征与找矿远景研究论文

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  关键词:新疆,哈尔达坂铅锌矿,矿床地质,矿体特征,找矿远景

  1矿区地质特征

新疆哈尔达坂铅锌矿床地质特征与找矿远景研究论文

  1.1含矿地层

  矿区赋矿地层主要为中元古界哈尔达坂群上亚群和下石炭统阿恰勒河组下亚组,含矿岩性为粉晶白云岩、白云质灰岩、微晶灰岩等,局部为硅质岩矿体总体呈似层状或透镜体状。部分矿体(Ⅱ-2~7矿体)赋存于硅质岩中[1]。此外,矿区南部发育的三条铜、铅锌矿(化)体由下石炭统阿恰勒河组下亚组岩屑砂岩和粉砂岩组成,矿化体主要赋存在北东东向断裂破碎带中,矿石具角砾状、团块状、脉状、浸染状构造。

  1.2构造

  矿区属于哈尔达坂背斜南翼,总体呈单斜构造。矿区受博尔塔拉河谷断裂、沃托格赛尔河谷断裂、牙马特等区域性断裂构造的影响,形成多条斜列或平行的次级断裂[2]。矿区内分布有7条具有一定规模的断裂,其中北西西方向断裂5条(F1-F5),沃托格赛尔河断裂(F6),近东西方向断裂1条(F7),与成矿关系较为密切。
       1.3变质作用

  1.3.1区域变质作用及变质岩

  矿区区域变质作用主要表现为长城系哈尔达坂群低绿片岩相的变质、变质较弱。矿区内相关的变质岩石有黑云母绢云母片岩、钙质板岩、大理岩、变质砂岩等[3]。

  1.3.2动力变质作用及变质岩

  (1)韧性变形变质作用。

  矿区地层和岩脉韧性变形变质作用强烈,宏观上表现如地表闪长岩、闪长玢岩脉蛇形弯曲,大理岩化灰岩、白云质灰岩层的强烈挤压揉皱变形。

  (2)脆性变形变质及碎裂岩化岩石。

  该类变形变质主要表现在哈尔达坂群地层中含炭质粉晶灰岩、大理岩化灰岩、硅质岩等经受碎裂作用形成碎裂状结构、棱角状结构、角砾状构造。碎裂状铅锌矿化大理岩化灰岩:呈碎裂结构、细晶结构、块状构造。岩石主要由粒径0.1~0.25mm的方解石(50%~75%)组成,在方解石颗粒间有它形粒状的石英,粒径0.1~0.2mm,方铅矿、闪锌矿呈细脉浸染状分布,含量3%~5%。岩石受构造挤压破碎,沿破碎裂充填宽1~2mm的方解石脉或石英脉。构造岩砾岩:呈碎裂结构、角砾状构造。构造角砾(80%)呈次棱角状,粒径多大于6mm,由隐晶状长英质、微粒方解石组成,混有少量尘状碳质,少数鳞片状黑云母聚为条带平行定向分布,片理挤压揉皱强烈;胶结物(20%),成分为细粒方解石,成脉状胶结角砾。

  (3)接触交代变质作用及变质岩。

  分布在矿区中、北部闪长岩、闪长玢岩脉与哈尔达坂群地层的接触带上。硅灰石透闪石化大理岩:变斑状粒状变晶结构,条带状构造。主要成分为方解石、硅灰石、透闪石组成,矿物呈压扁定向,各自呈条带平行分布。方解石(39%)呈基质,粒径小于0.2mm,粒间平行分布了呈显微鳞片状的云母(10%)、透闪石(15%),呈粒状,粒径(0.07~0.8)×0.12mm。硅灰石(35%)呈变斑晶,粒径0.7~2.5×1mm。金属矿物微量。黄铁矿化角岩化粉砂岩:变砂状结构、层状构造。主要矿物成分石英(35%)、斜长石(20%)、黑云母(25%)、方解石(5%)、黄铁矿(15%)。岩石由粒径0.03~0.05mm的粉砂组成,碎屑成分主要为石英和斜长石,岩石具角岩化,片状的黑云母沿层理分布[4]。

  1.4围岩蚀变

  (1)碳酸盐化,主要矿物为白云石,少量方解石。白云石、方解石呈粒状-显微粒状,粒径0.05~0.15mm,呈细脉或网脉分布于岩石中。碳酸盐化在矿体及围岩中广泛发育。

  (2)硅化,石英呈粒状-显微粒状集合体,粒径多在0.02~0.20mm之间,少部分与方解石相伴呈细脉状分布。

  (3)透闪石化,呈柱状-纤维状、束状集合体,粒径(0.07~0.8)×0.12mm,分布在方解石、硅灰石颗粒间。主要发育在华力西中-晚期侵入的闪长岩、闪长玢岩脉中及其附近的岩石中。

  (4)黑云母化,普遍发育于地层中细碎屑岩及闪长岩、闪长玢岩中,呈棕色、显微鳞片状集合体分布,片径一般小于0.1mm。

  (5)黄铁矿化,呈他形-半自形粒状分布于矿化蚀变带中,粒径0.10~1.00mm,碎裂明显,多呈浸染状、细脉状或团块状分布于方解石、石英颗粒间。

  2地球化学异常特征

  本区处于1:5万水系沉积物测量圈出的Hs-4号异常,异常特征如下:该异常是一个以铅锌为主的综合异常,面积39.23km2,异常元素为Pb、Zn、Ag、Cu、Mo等。其中主要的单元素异常为Pb2、Zn2,主要成矿元素Pb、Zn含量极大值分别达14900×10-6、626.5×10-6,Pb、Zn、Ag、Cu单元素异常均具二级或三级浓度分带,浓集中心明显,在空间上各个单元素异常的套合良好。

  3地球物理特征

  3.1激电测深主要异常

  从35线地质-物探综合剖面可以看出,35线激电测深IP35-1号和IP35-2-1号极化率异常能够与已知铅锌矿体较好对应,IP35-2-2和IP35-2-3号极化率异常可能与较小的矿化体有关,北部IP35-2-4号高极化率异常位置从地表看,岩性为白云质灰岩,本身极化率相对较大,因该套岩石为本区铅锌矿体的主要赋矿岩石,虽地表未发现铅锌矿(化)体,但在深部存在矿化体的可能性还是较大。

  3.2瞬变电磁异常

  20线、24线、28线、32线、36线、40线、44线、48线和52线,各线南端均出现了规模不等的低电阻率层,低阻层由西向东逐渐变大,说明在东部发现较好矿化体的可能性较大。同时,各测线断面图上还可看出,各线北端也出现了低电阻率异常,这些部位也具有一定的找矿前景。地质工作成果已经证明,在东部48线南端低电阻率异常带北梯度下降带附近发现了较大而且较富的铅锌矿体,在48线北端发现了铅锌矿化体,从而验证了物探解释推断的合理性。

  4矿体地质

  4.1矿体特征

  共圈出63条铅锌矿体(含20条盲矿体),根据主矿体的分布范围,矿区由西向东划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段和外围区。

  4.1.1Ⅰ矿段矿体特征

  Ⅰ矿段位于矿区中西部67-16线间,在区内圈出了22条铅锌矿体和20条盲矿体,编号依次为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……Ⅰ-22号。矿体控制长度8~800m,厚度1.0~8.26m,最大控制深度360m。单项目Pb平均品位为0.7%~12.29%,Zn平均品位为1.0%~25.65%。矿体倾角160°~177°,倾角61°~89°。

  4.1.2Ⅱ矿段矿体特征

  Ⅱ矿段位于矿区中西部16-72线间,在区内圈出了7条铅锌矿体,编号依次为Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……Ⅱ-7号。矿体控制长度25~290m,厚度4.13~14.04m,最大控制斜深130m,单工程Pb平均品位0.7%~2.37%,单工程Zn平均品位2.07%~14.89%,矿体倾向160°~183°,倾角65°~85°。

  Ⅱ-2~7号矿体为同一脉群,本次重点对该脉群6条矿体地表按100m大致间距施工槽探工程或地表矿体刻槽取样,中深部按照100×(50~100)m的网度进行了钻探控制。矿体规模均较小;除Ⅱ-1号矿体外,其他矿体均集中在矿段中部44-60线间,均为氧化矿体,赋矿岩性为硅质岩(Ⅱ-1号矿体为白云质灰岩),矿体与围岩界线不明显。

  4.1.3Ⅲ矿段矿体特征

  Ⅲ矿段位于矿区中西部14-130线间,在区内圈出了7条铅锌矿体,编号依次为Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3……Ⅲ-7号。矿体地表控制长度25~130m,厚度1.39~36.2m,目前暂无中深部工程控制,单工程Pb平均品位0.56%~1.72%,单工程Zn平均品位2.04%~4.11%,矿体倾向174°~180°,倾角68。。

  4.1.4外围矿体特征

  外围区矿体主要分布在详查区之外,是通过填图工作发现的,目前仅对外围区发现的矿体进行系统的刻槽采样工作控制其地表的厚度、品位变化特征。矿体主要分布于矿区东部138-170线间以及矿区中南部24-28线间,共圈出7条铅锌矿体,编号依次为w-1、w-2、w-3……w-7号。矿体地表控制长度20~130m,厚度1.89~12.51m,单工程Pb平均品位0.08%~2.33%,单工程Zn平均品位2.31%~9.23%,矿体倾向173°~198°,倾角67°~73°。

  4.2矿石质量

  4.2.1矿石矿物成分

  矿石中发育有无矿夹石,夹石岩性与容矿岩石一致,为微晶灰岩、白云质灰岩,部分为闪长岩、闪长玢岩脉。主要的金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,次为白铅矿、铅矾、菱锌矿、黄铜矿、黝铜矿(偶见),脉石矿物有方解石、白云石、石英、绿泥石、黑云母、重晶石等。

  4.2.2矿石化学成分

  矿石化学全分析成果显示:矿石中主要的化学成分为二氧化硅、氧化钙、氧化钠,其中二氧化硅含量一般在28.36%~42.47%,氧化钙+氧化钠含量在14.41%~28.18%,铁含量普遍较低,全铁含量仅0.76%~2.41%,氧化镁分布不均匀,最高可达7.45%,低者小于0.1%。

  4.2.3矿石微量元素含量

  从采集的12件矿石光谱全分析成果来看:矿石中微量元素有Cr、Ni、Co、V、Ti、Mn、Cd、Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、U等。

  其中Ag含量为(4.43~24.41)×10-6,最高41.90×10-6;Hg含量(1.93~28.23)×10-6,最高103×10-6;Ga含量(6.4~11.3)×10-6,最高27.8×10-6;Ge含量(6~28.6)×10-6,最高65.00×10-6;Cd含量(30~240)×10-6,最高640×10-6,其他元素含量均较低。矿石中S含量(2.32~14.13)×10-2,最高18.64×10-2;CaF2含量(0.44~3.55)×10-2,最高15.39×10-2。

  在矿体上采集了42件组合分析样品,按照《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》(DZ/T 0214—2002)中推荐的铅锌矿伴生有益元素一般的工业指标(Ag为2×10-6、Hg为0.005%、Ga为0.001%、Ge为0.001%、Cd为0.01%、S为4%、CaF2为5%),本矿区矿体Ag平均含量7.77×10-6、CaF2平均含量7.00%、Cd平均含量0.017%,可作为伴生有益元素,具综合利用价值[5-6]。

  5找矿远景研究

  哈尔达坂铅锌矿床处于捷克利层控型铅锌矿床成矿带上,矿床成因类型均属沉积-改造型(层控型)。通过综合研究认为矿区具有很好的找矿远景:

  (1)哈尔达坂铅锌矿床处于捷克利层控型铅锌矿床成矿带上,该带上哈萨克斯坦境内捷克利铅锌矿已探明铅锌储量550万吨,属超大型层控型矿床。哈尔达坂铅锌矿床与捷克利铅锌矿床相比,矿床的形成时代、赋矿岩性、矿石质量特征均一致,矿床成因类型属层控型,本区具有寻找大-特大型铅锌矿床的前景。

  (2)该区主要赋矿地层下-中元古界温泉群、长城系哈尔达坂群地层在西天山别珍套山一带出露东西长50~60km、南北宽8~10km,1:5万化探普查圈出了一系列铅锌为主的综合异常,目前仅对该带局部区域—哈尔达坂一带综合异常进行了检查,在哈尔达坂矿区的西邻区,通过初步调研也已发现多条具一定规模的铅锌矿体,在矿区东部也发现的零星的铅锌矿转石分布。区域找矿空间巨大。

  (3)哈尔达坂铅锌矿区东西长7.55km、南北宽4km,本次工作仅对矿区Ⅰ、Ⅱ号矿段Ⅰ-10、11、12及Ⅱ-2~7号等矿体开展了评价工作,控制矿体最大斜深仅300~360m,主要矿体如Ⅰ-12初步证实其有向西侧伏的特点,对该矿体沿走向和倾向均未圈闭,仍有较大的找矿空间。

  (4)因交通等条件制约,对矿区东部及南部已发现的零星矿体露头和转石带尚未开展评价工作,这些矿体虽地表出露规模不大,但其多与已评价的Ⅰ号矿体特征相似,均具有进一步工作价值。

参考文献

  [1]吕成帅.新疆西天山哈尔达坂铅锌矿床地质特征与矿床成因研究[D].北京:中国地质大学(北京),2020.

  [2]冯邦国,王仕海,陈威,等.新疆和田县化石山铅锌矿床地质特征及成矿模式初探[J].四川地质学报,2021,41(S1):83-90.

  [3]张海林.新疆乌恰县康西-硝尔布拉克铅锌矿地质特征及成因分析[J].冶金与材料,2018,38(3):4-5.

  [4]贾健,陈晔.新疆阿尔金达坂西铅锌矿地质特征及成矿作用分析[J].西部探矿工程,2022,34(9):127-130+135.

  [5]杨忠宝.新疆和田县兴北铅锌矿地质特征及前景分析[J].新疆有色金属,2022,45(4):13-14.

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