成勇 溫暉 李永 李萬平 俞彥龍 薛言 張暉

摘? ?要：哈爾達坂鉛鋅礦床位于西天山別珍套山一帶，是近年來新疆在前寒武紀地層中發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的鉛鋅礦床之一。礦體賦存于中元古界哈爾達坂群一套含碳質(zhì)細碎屑巖夾碳酸鹽巖建造中，礦體呈似層狀、脈狀順層產(chǎn)出，礦石構(gòu)造主要為條帶狀、塊狀、角礫狀、脈狀構(gòu)造，具“上層下脈”形貌特征。礦石礦物組合簡單，礦床成因類型屬噴流-沉積型（SEDEX）。礦區(qū)處于1∶5萬水系沉積物Hs-4號Pb-Zn-Ag-Cu-Au-As綜合異常內(nèi)，主成礦元素異常面積大，強度高，套合較好。綜合物探剖面上礦體對應中低阻、高極化、弱磁、高重力組合異常，利用激電、磁法、AMT及重力測量可有效圈定找礦靶區(qū)，指導深部找礦。在綜合分析成礦地質(zhì)條件、地球物理、地球化學異常特征基礎(chǔ)上，初步建立礦床地質(zhì)-地球化學-地球物理綜合勘查模型，并提出下一步工作建議。

關(guān)鍵詞：哈爾達坂;噴流沉積型鉛鋅礦床;綜合勘查模型

哈爾達坂鉛鋅礦床位于新疆西天山別珍套山一帶，大地構(gòu)造位置處于哈薩克斯坦-伊犁板塊北緣賽里木微地塊內(nèi)，該帶因西延哈薩克斯坦境內(nèi)分布有Tekli超大型鉛鋅礦床（鉛鋅資源量550×104 t）倍受地學界關(guān)注。賽里木微地塊與Tekli鉛鋅礦床產(chǎn)出地質(zhì)條件相當，該區(qū)具尋找層控型鉛鋅礦床良好前景[1-9]。2005—2006年，新疆有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院承擔了 “新疆溫泉縣沃托格賽爾河一帶1∶5萬化探普查”項目，對水系沉積物測量圈出的Hs-4號異常查證發(fā)現(xiàn)哈爾達坂鉛鋅礦床。通過普-詳查工作，探獲鉛鋅資源量65×104 t，礦床鉛+鋅平均品位7.27%。礦床成因類型屬噴流-沉積型（SEDEX），該礦床的發(fā)現(xiàn)證實哈薩克斯坦Tekli層控型鉛鋅成礦帶向東延入我國新疆境內(nèi)，資源前景達大-超大型規(guī)模[10-13]。2018年國家重點研發(fā)計劃“深地資源勘查開采”專項《天山-阿勒泰增生造山帶大宗礦產(chǎn)資源基地深部探測技術(shù)示范》項目《西天山賽里木湖鉛鋅銅礦帶成礦模式研究與深部資源探測》課題對哈爾達坂鉛鋅礦床進行了系統(tǒng)研究。本文據(jù)課題研究成果結(jié)合礦床發(fā)現(xiàn)和評價過程，在綜合分析成礦地質(zhì)條件、地球物理、地球化學異常特征基礎(chǔ)上，初步建立本區(qū)鉛鋅礦床的地-物-化綜合勘查模型。

1? 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1? 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)處于哈薩克斯坦-伊犁板塊之賽里木微地塊北緣，北與阿拉套晚古生代陸緣盆地、南與博羅科努晚古生代島弧帶相鄰，屬伊犁板塊北緣賽里木（地塊）銅、鉛鋅、鈮、鉭、石墨成礦帶（圖1）[14-16]。

賽里木微地塊內(nèi)廣泛出露前寒武紀基底，下元古界溫泉群為區(qū)內(nèi)最古老結(jié)晶基底，主體為一套中深變質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖夾中-基性火山碎屑巖，其中黑云母角閃巖和片麻巖同位素年齡為1 727 Ma[17]，托克賽一帶大理巖中可見紋層狀鉛鋅礦化[18]。中元古界主要發(fā)育有長城系和薊縣系，長城系哈爾達坂群為一套淺變質(zhì)海相陸緣細碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，薊縣系庫松木切克群發(fā)育一套濱-淺海相碳酸鹽巖夾碎屑巖建造，為哈爾達坂、四臺-海泉等鉛鋅礦床主要容礦地層，上元古界凱爾塔斯群主要為海相碳酸鹽巖。古生界主要分布有泥盆系、石炭系和二疊系。自泥盆—二疊系，巖相從淺海相-濱海相到陸相逐漸過渡，晚石炭世、二疊紀火山活動強烈，中-基性、酸性火山巖、火山-碎屑巖發(fā)育。

區(qū)域內(nèi)零星分布古元古代晚期—新元古代早期侵入體，元古代巖漿活動較弱，大規(guī)模巖漿侵入活動主要發(fā)生于華力西中—晚期。侵入巖分布較廣泛，以花崗巖類為主。區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要斷裂有博爾塔拉斷裂、博羅科努、奧爾塔克賽爾斷裂等，形成以近EW向或NWW向區(qū)域大斷裂為主，次級NWW向斷裂和晚期NE向斷裂為輔的多序次斷裂體系。

1.2? 區(qū)域地球物理特征

本區(qū)處于西天山布格重力異常帶北西端，具較高的平緩異常特征。重力等值線具近NS向同扭曲變化特征，布格重力值一般為-180×10-5～280×10-5 m/s2。剩余重力異常反映地塊內(nèi)基底局部隆凹起伏變化，部分與地塊邊緣帶侵入體分布相關(guān)。航磁異常主要具大范圍低緩的負磁場特征，磁異常多小于-100 nT，反映本區(qū)地層主要為古老變質(zhì)巖群。

1.3? 區(qū)域地球化學特征

巴斯坎隘山口幅1∶20萬水系沉積物測量時，在礦區(qū)一帶圈出Hs-24號Cu-Pb-Zn-Gd-P-F綜合異常（乙類），異常呈長軸近EW向帶狀展布，面積大于36.90 km2（向北側(cè)未封閉）。主成礦元素Pb異常面積36.8 km2，最高值48×10-6;Zn異常面積18.9 km2，最高值206×10-6;銅異常面積32.8 km2，最高值71×10-6。單元素異常分帶不明顯，套合較好。

2? 礦床地質(zhì)特征

2.1? 礦區(qū)地質(zhì)特征

出露地層主要為中元古界長城系哈爾達坂群，為一套淺變質(zhì)海相陸緣細碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，北與下元古界溫泉群、南與下石炭統(tǒng)阿克沙克組呈斷層接觸。該群下部為一套細碎屑巖，巖性為石英片巖夾少量大理巖;中部為一套含碳質(zhì)碳酸鹽巖夾碎屑巖組合，巖性為粉晶-細晶灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、含碳質(zhì)微晶灰?guī)r（黃鐵礦化）、含碳質(zhì)板巖等，局部可見灰白、灰黑色硅質(zhì)巖和含重晶石硅質(zhì)巖等熱水沉積巖，為本區(qū)鉛鋅礦體主要賦存層位;上部為一套細碎屑巖，巖性為碳質(zhì)板巖等（圖2）。

礦區(qū)處于哈爾達坂向斜南翼，地層總體呈單斜產(chǎn)出，走向近EW向，向南陡傾，傾角70°～87°。地層產(chǎn)狀多近直立，常見時南時北的傾向變化，局部發(fā)育有小的褶皺構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育NW-NNW西向斷裂，切割閃長巖脈，屬成礦后斷裂。礦區(qū)西北鄰區(qū)發(fā)育有呈巖基狀產(chǎn)出的華力西中晚期細粒閃長巖體，區(qū)內(nèi)僅見閃長巖脈發(fā)育，巖石屬中性-中酸性正常系列、鈣堿性-堿性，屬造山帶構(gòu)造環(huán)境殼源巖石部分熔融形成的“S”型花崗巖。巖脈走向NE向或EW向，長50～300 m，寬幾米至十余米，多呈蛇形彎曲，形態(tài)復雜。礦體附近多見巖脈分布，巖脈常切割、破壞鉛鋅礦體，僅在局部巖脈邊部發(fā)育有脈狀或囊狀富鉛礦體（Ⅰ-17礦體東段）。

2.2? 礦體特征

礦體集中分布于中元古界長城系哈爾達坂群中部，含礦建造為淺變質(zhì)碳酸鹽巖夾碎屑巖，含礦層南北寬約500～800 m，東西長大于6 km（礦區(qū)外仍有穩(wěn)定延伸）。礦體呈似層狀、脈狀順層近平行產(chǎn)出，走向近EW向，總體傾向南，傾角75°～87°。礦體在空間上具成群成帶、沿走向和傾向均有波狀起伏、膨大縮小、分枝復合等特征。據(jù)礦體產(chǎn)出空間位置分為東、西2個礦段：①西礦段（12線以西）。共圈出42個鉛鋅礦體（其中盲礦體20個），礦體長130～270 m，平均厚1.34～6.25 m，最厚27.53 m，鉛平均品位0.86%～1.52%，鋅5.15%～8.54%。Ⅰ-12號為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大礦體，長800 m，平均厚8.26 m，控制最大斜深350 m，鉛平均品位1.25%，鋅6.43%，礦體沿走向和傾向均未圈閉;②東礦段（12線以東）。共圈出14個鉛鋅礦體，主要礦體長100～310 m，厚4.13～9.48 m，控制最大斜深130 m，單工程鉛平均品位0.70%～2.37%，鋅2.04%～8.54%。

礦石結(jié)構(gòu)有半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，少量自形粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有條帶狀、角礫狀、細脈浸染狀、塊狀構(gòu)造等。礦石中主要金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦，少量磁黃鐵礦、黃銅礦。地表氧化后可見少量褐鐵礦、白鉛礦、菱鋅礦及孔雀石。脈石礦物主要為方解石、白云石、石英、長石和少量重晶石等。伴生銀、汞、鎵、鍺等可綜合利用，近礦圍巖蝕變?yōu)楣杌?、白云巖化、碳酸鹽化等。東礦段產(chǎn)于硅質(zhì)巖中呈網(wǎng)脈狀的鉛鋅礦石氧化程度較高，屬混合礦或氧化礦。其它地段礦體礦石氧化程度較低，為原生礦。

主礦體礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石礦物組成略具分帶性，具“上層下脈”形貌特征。上部礦體礦石呈條帶狀、塊狀構(gòu)造，礦石中閃鋅礦呈淺灰綠、白色，油脂光澤，自形-他形、細-粗粒集合體，為低鐵閃鋅礦（TFe平均含量0.61%），礦石中鉛含量極低，一般小于0.1%;下部礦體礦石多呈網(wǎng)脈狀、脈狀、角礫狀構(gòu)造，礦石中閃鋅礦呈棕、紅褐色，鐵含量略高，TFe平均含量2.73%，鉛礦化強度較上部礦體普遍偏高，鉛含量0.16%～2.58%。主礦體邊部礦石以角礫狀、脈狀構(gòu)造為主，鉛礦化明顯增強，局部可見塊狀方鉛礦（單樣品鉛含量最高達31.79%）。礦床成因類型屬噴流-沉積型（SEDEX）。

2.3? 礦區(qū)地球化學異常特征

1∶5萬水系沉積物測量在礦區(qū)一帶圈出Hs-4號Pb-Zn-Ag-Cu-Au-As綜合異常（表1），面積39.23 km2，主成礦元素Pb，Zn含量極大值分別為14 900×10-6、626.5×10-6，Pb，Zn，Ag，Cu異常具二級或三級濃度分帶，濃集中心明顯，單元素異常套合較好。經(jīng)查證發(fā)現(xiàn)哈爾達坂鉛鋅礦床，水系沉積物測量以Pb，Zn為主的綜合異常為本區(qū)鉛鋅礦良好的間接找礦標志。

2.4? 礦區(qū)地球物理特征

普-詳查階段僅在礦區(qū)開展了激電測深為主的少量物探工作。測深采用對稱四極裝置，最大AB/2=550 m，探測深度200 m左右。本次深部找礦預測研究，考慮到礦區(qū)地形條件差，大極距激電測深施工困難，僅靠極化率及電阻率異常無法排除碳質(zhì)干擾，因此選擇了重、磁、AMT測深相結(jié)合的綜合物探方法。鉛鋅礦體能引起高極化低阻及重力高異常，利用重力測量能有效排除碳質(zhì)層干擾，閃長巖具磁性對應磁力高異常特征。利用磁法輔助可識別礦致重力高與閃長巖引起的重力高，利用AMT測深圈定低阻異常向深部追索礦帶延深，綜合重、磁、電測量成果結(jié)合地質(zhì)背景分析能有效圈定找礦靶區(qū)，指導深部找礦工作。西礦段礦體規(guī)模大、分布集中，占礦區(qū)已探獲資源量的83.74%，是本次項目研究重點地段。

2.4.1? 巖石物性特征

據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，鉛鋅礦石密度為2.99～3.48 g/cm3，白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖與閃長巖密度均值2.84～2.86 g/cm3，與區(qū)內(nèi)其它巖石密度差一般為0.12～0.74g/cm3。

礦區(qū)內(nèi)僅閃長巖具弱-中等磁性，磁化率為50～200×10-6 4π，其它巖石、礦石均無磁性。碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)灰?guī)r極化率均值11%～15%，鉛鋅礦石及近礦閃長巖（黃鐵礦化發(fā)育，以下同）極化率為10%左右，屬高極化巖石;鈣質(zhì)板巖、灰?guī)r、閃長巖、白云質(zhì)灰?guī)r的極化率為3%～5%，屬中等極化巖石。大理巖、石英片巖極化率小于2%，屬低極化巖石。鉛鋅礦石、碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)灰?guī)r電阻率為300～1 000 Ω·m，其中塊狀富鉛鋅礦石電阻率最低可達20 Ω·m，屬低阻巖石。石英片巖、灰?guī)r、近礦閃長巖的電阻率為2 000～4 000 Ω·m，屬中高阻巖石。白云質(zhì)灰?guī)r、閃長巖、大理巖、鈣質(zhì)板巖電阻率為6 000～25 000 Ω·m，屬高阻巖石。本區(qū)鉛鋅礦石總體呈高重、無磁、高極化、低阻特征。

2.4.2? 西礦段重力、磁法、激? ? ? ? ? ? ? 電測量平面異常特征

在剩余重力異常圖上（圖3-b），主要鉛鋅礦體對應G-2剩余重力高異常，異常幅度0.2×10-5～1×10-5 m/s2。G-1號重力高異常地表對應巖性為碳質(zhì)灰?guī)r，推測深部有隱伏閃長巖體或巖脈。礦區(qū)以平緩負磁場為主（圖3-c），磁力高異常主要呈脈狀、條帶狀，個別呈團塊狀，磁力高的幅度大多在100～300 nT，最高達990 nT，主要為閃長巖引起。按磁力高異?？煞譃槟稀⒈?個閃長巖帶，主礦體處于南部脈狀磁力高異常帶（C2）中，表明該礦段脈狀閃長巖發(fā)育。

從激電測深AB/2=150 m極距視極化率異常圖（圖3-d）看出，該深度極化率值為2%～19%，南部低極化背景為2%～4%，含礦段極化率背景4%～6%。按8%為異常下限圈出4個高極化率異常帶，礦段內(nèi)主礦體對應IP3-1、IP3-2號低阻高極化異常?？傮w看，G-2剩余重力異常、C2磁異常和IP3-1、2低阻高極化異常與西礦段主礦體具較好對應關(guān)系，為由鉛鋅礦體引起的礦致異常。利用重力、磁法、激電測量方法可有效圈定地表及淺部鉛鋅礦體。

2.4.3? 35線典型剖面物探異常解釋

激電中梯測深? 激電測深極化率及電阻率擬斷面圖顯示（圖4），Ⅰ-12等厚大主礦體對應IP2-1高極化相對低阻異常，視極化率值10%～16%、電阻率1 000～1 500 Ω·m。薄層狀礦體與IP-1高極化異常對應，極化率值在8%～11%。激電測深圈定的高極化相對低阻異常對礦體具良好指示意義。

重力測量? 布格重力曲線呈北高南低斜坡狀分布（圖5），圈定了7處二級剩余重力高異常，局部重力高異常主要由高密度閃長巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r引起，鉛鋅礦體引起的重力高一般為0.05×10-5～0.5×10-5 m/s2，大多與白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r或閃長巖引起的寬大重力高疊加在一起。

高精度磁測? 以60 nT平緩背景磁場為主（圖5），其上分布著寬40～300 m異常值100～400 nT的局部磁力高，大部分磁力高異常地表都出露有閃長巖脈，其它推測由隱伏閃長巖巖體或巖脈引起。

AMT測深? ATM測深反演斷面圖中（圖5），視電阻率異常深度在3 000 m以下，視電阻率異常值為10～10 000 Ω·m，電阻率異常以層狀、厚板狀為主，淺部出現(xiàn)一些寬100～500 m的團塊狀高阻異常。本區(qū)賦礦巖石白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r對應1 000～5 000 Ω·m的高阻異常，巖相內(nèi)部出現(xiàn)相對低阻體。經(jīng)鉆探工程驗證，證實鉛鋅礦體均分布在相對低阻異常區(qū)內(nèi)。

重、磁、電成果綜合解釋? 利用重、磁及AMT測深，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)填圖、工程施工成果對巖性層、侵入巖體進行解譯。賦存于白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)板巖的鉛鋅礦體，因多發(fā)育有閃長巖脈，表現(xiàn)為重力高、相對高磁、低阻的異常特征。石英片巖、鈣質(zhì)板巖為中-高阻巖石，其板理、片理發(fā)育，為透水性、含水好的巖性層，實測電阻率多為100～1 000 Ω·m，表現(xiàn)為中低阻特征，重、磁異常不明顯。在海拔2 800 m本區(qū)潛水面以下，鈣質(zhì)板巖分布區(qū)出現(xiàn)10～50 Ω·m極低電阻異常，推測由地下水引起。白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、閃長巖表現(xiàn)高阻、重力高特征，后者具明顯磁力高異常?；?guī)r為中高阻、平緩的磁場及重力場，利用重力高異常可區(qū)分灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r。

分析認為，可將白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r層中電阻率小于1 000 Ω·m、對應有重力高異常及鈣質(zhì)板巖層內(nèi)電阻率小于50 Ω·m低阻異常濃集中心、淺部對應有重力高異常地段劃定為進一步找礦靶區(qū)。深部（標高在2 800 m以下）電阻率小于50 Ω·m低阻異常，可能由地下水引起，為非礦致異常。

在剖面上圈出4處找礦靶區(qū)，對照已施工的鉆探成果，2號靶區(qū)具高極化、重力高、中低阻組合特征，與鉆探控制的Ⅰ-12等主要鉛鋅礦體對應較好。3號靶區(qū)為一向南傾斜的低阻異常，異常中心處見兩條隱伏的厚度不大的鉛鋅礦體。其它靶區(qū)有待進一步工程驗證。利用重力、磁法、電法（激電、AMT）測量，可圈定找礦靶區(qū)，有效指導深部找礦工作。

3? 綜合勘查模型

賽里木地塊前寒武紀處于大陸裂谷和被動大陸邊緣環(huán)境，該區(qū)與境外哈薩克斯坦Tekli超大型鉛鋅礦床形成環(huán)境相似，具尋找層控型鉛鋅礦床前景?；诖?，在該區(qū)開展1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查及化探工作，進一步了解區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及地球化學特征，圈定異常，縮小找礦靶區(qū)。

礦區(qū)地勢總體呈北高南低，相對高差800～1 000 m，NS向沖溝發(fā)育，地形切割強烈，僅在坡脊交界處有少量基巖出露，其它地段均為第四系冰磧物及殘坡積物覆蓋。1∶1萬土壤地球化學剖面測量在礦區(qū)中部圈定一條寬1 km，近EW向延伸的鉛鋅高值異常帶。 1∶1萬地質(zhì)填圖過程中在鉛鋅高值異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)略呈帶狀零星分布的鉛鋅礦轉(zhuǎn)石及少量礦體露頭，轉(zhuǎn)石帶與鉛鋅礦體露頭在走向上大致對應。據(jù)工區(qū)地形地貌特點，初步判斷這些轉(zhuǎn)石屬未經(jīng)長距離搬運的原地或準原地堆積物，經(jīng)槽探工程揭露，覆蓋層厚1.5～3 m，發(fā)現(xiàn)具一定規(guī)模的鉛鋅礦體。本區(qū)鉛鋅礦體總體呈高重、弱磁、高極化、低阻特征。利用激電測量、AMT測深并結(jié)合重力、磁法測量成果可有效圈定找礦靶區(qū)，指導深部找礦工作。并建立了本區(qū)地質(zhì)-地球物理-地球化學勘查模型（表2）[19-23]。

4? 下步工作建議

（1） 區(qū)域上中元古界長城系哈爾達坂群分布東西長80 km、南北寬4～6 km，水系沉積物測量為鉛、鋅高背景區(qū)，在已發(fā)現(xiàn)礦床東、西延長方向上見零星分布的鉛鋅礦體露頭或鉛鋅礦石，是區(qū)域?qū)ふ毅U鋅礦的重點區(qū)域。

（2） 對該套地層中部富鎂碳酸鹽巖及鈣質(zhì)砂巖（板巖）集中分布區(qū)開展重磁電測量工作，重點對圈出剩余重力高與中-高極化、中低阻異常疊加地段（如前述1、2、4、5靶區(qū)）開展深部鉆探工程驗證，以期發(fā)現(xiàn)新的鉛鋅礦體，實現(xiàn)該區(qū)找礦新突破。

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Abstract： The Haerdaban Pb-Zn deposit is located in the Biezhentao area of the Western Tianshan. It is one of the large-scale Pb-Zn deposits discovered in the Precambrian stratigraphic unit in Xinjiang in recent years. The orebodies occurs in a set of carbonaceous clastic rock + carbonate rock Formation in the Haerdaban Group of the Mesoproterozoic as stratiform and stratiform-like form. The ore structure is mainly striped， banded， brecciated， and vein structure， and has the morphological characteristics of "upper striped and lower vein form". The deposit has simple combination of ore minerals， and the genetic type of the deposit belongs to the sedimentary-exhalative type （SEDEX）. The mining area is within the comprehensive anomaly area of HS-4 Pb-Zn-Ag-Cu-Au-As in the stream sediment survey of 1：50，000. The main metallogenic elements of Pb and Zn has large area in the anomaly area， with high intensity and well integration. The ore body corresponds to the combined anomalies of medium-low resistivity， high polarization， weak magnetic and high gravity in geophysical prospecting section.The use of induced polarization， magnetic method， AMT and gravity survey can effectively find the prospecting target area and guide prospecting in deep. On the basis of analysis of geological conditions， geophysical and geochemical anomalies， a geological-geochemical-geophysical exploration model of deposit was preliminarily established，The further suggestions on the future work were proposed.

Key words： Haldaban; Exhalative sedimentary lead-zinc deposit; Comprehensive exploration model