袁國華,潘 亮
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
鉛鋅礦是富含金屬元素的礦產(chǎn)類型,鉛鋅礦的開發(fā)可以為軍事工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及輕工業(yè)等領(lǐng)域提供充足的能源材料,中國的鉛鋅礦主要集中在云南、內(nèi)蒙古以及甘肅等地。通過長期的鉛鋅礦勘查發(fā)現(xiàn)新疆鄯善縣覺東也蘊(yùn)含豐富的礦產(chǎn)資源,且具有較高的開發(fā)價(jià)值。由于新疆鄯善縣覺東地區(qū)為新發(fā)現(xiàn)的礦山區(qū)域,為了保證鉛鋅礦開發(fā)工作的順利進(jìn)行,確保開采人員的生命安全,在啟動礦山開發(fā)工作之前需要對該地區(qū)的礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析,根據(jù)該地區(qū)礦床的成礦規(guī)律,預(yù)測深部成礦情況,為礦山資源的開發(fā)提供方向[1]。
此次研究的主要任務(wù)是通過大比例化探面積性測量,查明覺東鉛鋅礦區(qū)內(nèi)礦床在多個方面的地質(zhì)特征,圈定異常,縮小并優(yōu)選找礦靶區(qū),采用地質(zhì)調(diào)查與激電剖面測量及槽探工程揭露相結(jié)合的手段,開展礦床地質(zhì)特征的查證與分析,擇優(yōu)進(jìn)行深淺部驗(yàn)證。
新疆鄯善縣隸屬于新疆吐魯番市,位于天山東部南麓的吐魯番盆地東側(cè),三面環(huán)山,地勢東北高、西南地。周圍環(huán)繞的山分別為火焰山、博格達(dá)山和天山,該地區(qū)中部為吐魯番盆地和哈密盆地,南部為沙漠和戈壁。受到地理位置的影響,鄯善縣屬溫帶大陸性氣候,晝夜溫差較大,日照充足,年降水量能夠達(dá)到25.3mm左右但蒸發(fā)量較大。鄯善縣地形地貌特點(diǎn)鮮明,形成坡度平緩的傾斜面,全境最高峰為4110.7m,最低處低于海平面153m。鄯善縣區(qū)內(nèi)出露地層由老至新依次有長城系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系,區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦區(qū)的地層構(gòu)造較為復(fù)雜,出露構(gòu)造單元較多,同時(shí)各級構(gòu)造活動較為頻繁。
鉛鋅在原生礦床中常以共生的方式存在,具有共同的成礦物質(zhì)來源和相似的地球化學(xué)行為,同時(shí)也具有相似的外層電子結(jié)構(gòu),因此形成鉛鋅礦。在鉛鋅礦中可以分別提取出鉛元素和鋅元素,其中鉛元素可以用于核工業(yè)和石油工業(yè)中,而鋅是重要的有色金屬原材料,具有較好的延展性、耐磨性與抗腐性,被用于制造銅合金材、鑄造鋅合金、制造干電池等工作中。由此可見鉛鋅礦的開采與開發(fā)可以為諸多行業(yè)提供原材料,因此具有較高的開采價(jià)值。
根據(jù)礦床的基本地質(zhì)特征以及控礦因素,可以判斷新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的礦床成因?yàn)槊黠@的沉積巖層控-后期改造型。從礦山區(qū)域的角度來看,新疆鄯善縣覺東礦帶是在晚古生代被動陸緣構(gòu)造發(fā)展階段形成的,屬于離散型陸緣構(gòu)造-成礦系統(tǒng),為新疆鄯善縣大范圍高強(qiáng)度的鉛鋅的成礦創(chuàng)造了條件。
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦礦區(qū)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)薩阿爾明組,從成分、結(jié)構(gòu)及生物碎屑來看,普遍為細(xì)晶、泥粉晶、少部分亮晶。從礦區(qū)的總體構(gòu)造線呈北西~南東方向帶狀展布,可以將其分為三個巖性段,其中第一巖性段主要為灰黑色片理化泥晶白云巖、淺黃白色白云質(zhì)大理巖、土黃色片理化薄層微晶白云巖,第二巖性段可以分為上下兩個部分,其中上層部分主要以灰黑色、淺灰黑色、淺灰色細(xì)晶白云巖為主,而下層的主要組成物質(zhì)為灰白色硅質(zhì)細(xì)晶白云巖[2]。區(qū)域被包含走向斷裂、X型斷裂組合以及β型褶皺,這些褶皺狗仔促進(jìn)了礦質(zhì)熱液的帶出和富集,形成了有規(guī)模的鉛鋅礦礦床。
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦礦區(qū)的侵入巖主要分布在拱拜子斷裂以南的南天山帶,多以巖枝及小型巖株?duì)町a(chǎn)出,整體展布方向與區(qū)域構(gòu)造線的方向基本保持一致。礦區(qū)內(nèi)的侵入巖以脈巖的形式出露,脈寬保持在0.3m~1.0m之間,長度控制在5m至20m之間。除了鉛鋅礦之外,還存在少量鐵帽,鐵帽附近鋅元素和鉛元素的含量較高,預(yù)示深部可能有多金屬礦。距離新疆鄯善縣覺東礦區(qū)北西約10km的位置上,存在多期次的泥盆-石炭世巖漿活動,雖然不處于礦區(qū)的侵入位,但礦區(qū)深部又隱伏巖體的可能。
圖1 新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區(qū)部分礦體分布圖
圖1中表示的礦體走向?yàn)?5°,礦體長度最高478米,鉛元素的最高品位分別為2.71%。礦體向深部延伸厚度變薄,品位逐漸降低。同理可以得出新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區(qū)內(nèi)其他礦體的特征數(shù)據(jù),如表1所示。
表1 新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦其他礦體特征表
新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區(qū)不同的位置礦石的結(jié)構(gòu)和特征不同,其中北帶礦石的結(jié)構(gòu)為形-半自形粒狀結(jié)構(gòu),即以形晶結(jié)構(gòu)為主,大多呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀分布,粒度大小不同。南帶主要為細(xì)晶結(jié)構(gòu),即呈現(xiàn)出自形、半自形、菱形相互鑲嵌構(gòu)成細(xì)晶結(jié)構(gòu)。從礦石的構(gòu)造方面來看,北帶的礦石以塊狀構(gòu)造為主,而南帶以侵染狀、層紋狀為主,會出現(xiàn)少量的細(xì)脈狀。新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦區(qū)每礦石中常見的金屬礦物包括方鉛礦、褐鐵礦等,脈石礦物主要為鈣鋁石榴石、石英等。
分別從時(shí)間、空間兩個方面分析該地區(qū)鉛鋅礦的成礦規(guī)律。其中在時(shí)間上區(qū)內(nèi)晚元古代-早寒武世為主要的成礦期,期間成礦作用主要表現(xiàn)為以火山熱液作用為主要特點(diǎn)。在空間上區(qū)域內(nèi)主要在北帶區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了覺東鉛鋅礦床,結(jié)合礦床的地質(zhì)特征,該礦床內(nèi)的兩大斷裂構(gòu)造控制了中生代多期次的構(gòu)造-巖漿活動,形成了新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的火山巖帶和花崗巖侵入體。
綜上所述,新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的形成是在構(gòu)造-巖漿多期次活動的條件下,北西向斷裂與東西向斷裂為含礦熱液的流通運(yùn)移提供了條件,在多個方面的額綜合條件作用下形成了新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦床。
結(jié)合該地區(qū)成礦規(guī)律和礦床地質(zhì)特征分析結(jié)果,可以得出深度直接找礦標(biāo)志和間接找礦標(biāo)志。在直接找礦標(biāo)志中,以灰黑色白云巖、白色白云巖大理巖作為找礦的巖性標(biāo)志,鉛釩、方鉛礦化、碳酸鹽化蝕變破碎帶為找礦的礦化標(biāo)志,而鉛、鋅、銀元素組合異常為找礦的直接地球化學(xué)標(biāo)志[3]。而地層中泥盆統(tǒng)薩阿爾明組、大斷裂帶附近,次級斷裂交匯部,熱液變質(zhì)作用較強(qiáng)的構(gòu)造位置標(biāo)示的是覺東鉛鋅礦床的間接找礦標(biāo)志。以礦區(qū)內(nèi)元素分帶指數(shù)值為基礎(chǔ),依據(jù)礦床上元素組合的分帶指數(shù)累乘值與況下元素組合分等待指數(shù)的累乘值之比,得到礦體資源的定量評價(jià)結(jié)果,從而有效的構(gòu)建深部礦體資源的預(yù)測結(jié)果。
新疆鄯善縣是重要的鉛鋅礦的集中地之一,通過對該礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦礦床的地質(zhì)特征,確定鉛鋅礦的成礦規(guī)律,并得出有關(guān)于深部找礦標(biāo)志和找礦方向,得出深部成礦的預(yù)測結(jié)果。
將此次研究的預(yù)測結(jié)果作為參考資源應(yīng)用到實(shí)際的新疆鄯善縣覺東鉛鋅礦的開發(fā)工作當(dāng)中,在保證礦產(chǎn)資源開發(fā)安全的同時(shí),最大程度的提高礦產(chǎn)資源的開采效率。