刁海忠，楊小三，王薇

(1.中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013)

新疆明錫山礦區(qū)位于新疆哈密東南部，是東疆地區(qū)重要的鎢錫型錫礦山之一，屬于星星峽金多金屬成礦帶。星星峽金多金屬成礦帶地層發(fā)育較齊全，構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，為各種礦產(chǎn)的形成提供了良好的成礦地質(zhì)條件。該成礦帶中礦產(chǎn)以鎢錫型錫礦為主，同時(shí)鉛、鋅、金、銀礦化也較發(fā)育，找礦潛力十分巨大。該文在總結(jié)前人資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)綜合分析理論，對新疆明錫山礦區(qū)礦床的區(qū)域地質(zhì)、成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及地球化學(xué)特征等進(jìn)行分析，探討研究其成礦規(guī)律、礦床成因，從而進(jìn)一步明確明錫山礦區(qū)成礦條件和找礦標(biāo)志。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

明錫山礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上位于塔里木板塊東北緣庫魯克塔格-星星峽大陸碰撞帶東部，馬莊山弧后盆地中，屬天山地塊東部之海西期沉降區(qū)內(nèi)，北為海西期阿齊山黑鷹山島弧海溝，南為加里東期方山口公婆泉邊緣海盆，南北均以深大斷裂為界。

區(qū)內(nèi)地層除局部有少量新生界松散沉積物外，大部分出露的主要為元古界和古生界。元古宙出露地層主要為長城紀(jì)綠片巖相變質(zhì)火山巖夾碎屑巖，以及薊縣紀(jì)淺變質(zhì)沉積巖；古生界總體為一套變質(zhì)程度較低的淺海相火山(碎屑)巖-沉積巖系，與成礦關(guān)系最為密切的是早石炭世紅柳園組及中石炭世石板山組，巖性以板巖、砂巖為主，夾有少量灰?guī)r、火山碎屑巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，區(qū)域構(gòu)造演化復(fù)雜，具有多期次、多方向、互相切割、重疊的特點(diǎn)，主要發(fā)育有近EW向、NE向、NW向3組，其中近EW向斷裂是區(qū)域大型構(gòu)造，對巖體和地層的空間展布起重要的控制作用，多形成較大系列韌性剪切帶和構(gòu)造蝕變帶，為礦質(zhì)運(yùn)移提供通道，而次級NE—NEE向構(gòu)造是區(qū)內(nèi)直接控礦構(gòu)造，形成的破碎帶是礦體直接儲存空間，NW向構(gòu)造較少，多切割早期斷裂。

區(qū)域上巖漿活動(dòng)以海西中晚期為主，呈大的巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出，從基性到酸性均有產(chǎn)出。從其時(shí)間分布規(guī)律來看，區(qū)內(nèi)基性巖形成于早二疊世，可能與早二疊世區(qū)域性拉張作用晚期的幔源基性巖漿的底侵作用有關(guān)；中酸性巖類形成于晚石炭世和早二疊世，酸性巖多為晚石炭世和早二疊世侵入巖。

2 礦區(qū)構(gòu)造控礦特征

礦區(qū)斷裂構(gòu)造控礦特征明顯，按產(chǎn)狀可將其分為3組：NE向(NNE向)、NW向和近EW向。

NE向構(gòu)造形跡在礦區(qū)成群成帶產(chǎn)出，主要表現(xiàn)為構(gòu)造蝕變帶和脈巖充填，直接控制區(qū)內(nèi)蝕變帶、礦(化)體及脈巖的空間形態(tài)及展布，是區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。構(gòu)造蝕變帶寬10～120m，長550～1400m，走向45°～55°，傾角45°～70°，傾向SE，主要由碎裂巖構(gòu)成，其原巖為鈣質(zhì)板巖，遭受后期熱液作用發(fā)生蝕變，有少量金屬礦物充填。區(qū)內(nèi)近EW向構(gòu)造形跡表現(xiàn)形式為多條小型石英斑巖脈充填，脈寬約1～3m，長100～800m，局部具弱褐鐵礦化。NW向構(gòu)造形跡表現(xiàn)為小型平移斷層，多切割早期NE向構(gòu)造。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦脈地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)礦(化)脈大都產(chǎn)于花崗閃長巖中，產(chǎn)狀以W傾者占74%，E傾者占26%，傾角75°～85°，長度一般在500m以下，最長可達(dá)2800m，寬1m左右(圖1)。

圖1 明錫山金屬礦礦床地質(zhì)分布圖1—沖-洪積層；2—花崗閃長巖；3—黑云母花崗巖；4—石英鈉長斑巖脈；5—含礦破碎帶(老硐)；6—鉀質(zhì)花崗巖；7—角閃斜長花崗巖脈；8—似斑狀花崗巖；9—閃長玢巖；10—石英脈；11—白崗巖脈；12—花崗斑巖脈；13—斷層；14—地質(zhì)界線；15—構(gòu)造破碎帶；16—鉆孔位置及編號

通過1∶2000地質(zhì)草測、槽探揭露及鉆探等工作，在6條板巖質(zhì)黃鐵絹英巖化蝕變帶中圈定了3個(gè)銅礦化體和1個(gè)錫礦化體。

Ⅰ(Cu)-①：見于Ⅰ號蝕變帶，走向56°，傾向SE，傾角48°，長約52m，礦體厚度1.12m，平均Cu品位0.38%。該礦化體僅由地表探槽控制，深部鉆孔未見礦。礦石多呈細(xì)脈狀及網(wǎng)脈狀構(gòu)造，礦石礦物主要為孔雀石、藍(lán)銅礦、黃鐵礦、黃銅礦及少量磁黃鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦、毒砂等其他金屬礦物。

Ⅰ(Cu)-②：見于Ⅰ號蝕變帶，走向TC15～TC13之間為56°，NE走向，傾向SE，傾角45°，長約72m，礦體厚度1.06m，平均Cu品位0.22%。主要為孔雀石、藍(lán)銅礦、黃鐵礦、黃銅礦及少量磁黃鐵礦等其他金屬礦物。

Ⅳ(Sn)-①：見于Ⅳ號蝕變帶，由TC7控制，走向70°，傾向SE，傾角50°，長約140m，礦體厚度2.30m，Sn品位0.81%,深部未見錫礦。

Ⅳ(Cu)-①：見于Ⅳ號蝕變帶，由ZK7-1控制，為一盲礦體，走向70°，傾向SE，傾角50°，礦體厚度0.86m，Cu品位0.42%。礦體由黃鐵絹英巖化蝕變巖構(gòu)成，巖石頂?shù)装鍑鷰r為鈣質(zhì)板巖。

3.2 礦化蝕變帶特征

礦區(qū)內(nèi)礦化蝕變主要發(fā)育于華力西中期花崗閃長巖與早石炭世紅柳園組上亞組一套淺變質(zhì)的鈣質(zhì)及硅質(zhì)板巖的外接觸帶上，受控于6條碎裂巖帶，構(gòu)成礦化蝕變帶，自北向南編號為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ號，NE—NEE走向，傾向SE。現(xiàn)分述如下：

Ⅰ號蝕變帶：長約1000m，寬30～70m，走向55°，傾向SE，傾角50°～70°，施工了6條探槽和ZK0-1鉆孔，由黃鐵絹英巖化蝕變板巖、黃鐵絹英巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖等組成，圈出2條銅礦化體，編號為Ⅰ(Cu)-①，Ⅰ(Cu)-②。

Ⅱ號蝕變帶：長約740m，寬6～50m，走向50°，產(chǎn)狀155°∠59°。礦化程度較弱，見有少量的黃鐵礦化及硅化、絹云母化。

Ⅲ號蝕變帶：長約1200m，寬25～110m，走向50°，產(chǎn)狀155°∠60°。主要為硅化蝕變板巖，蝕變碎裂巖，硅化、綠泥石化、綠簾石化等較強(qiáng)烈，地表見有孔雀石、藍(lán)銅礦及方鉛礦，見有少量的褐鐵礦化。

Ⅳ號蝕變帶：長約1000余米，寬20～90m，走向50°，產(chǎn)狀150°∠50°，由黃鐵絹英巖化蝕變板巖及黃鐵絹英巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖構(gòu)成。地表圈定出一條錫礦化體，編號為Ⅳ(Sn)-①，深部沿傾向施工的ZK7-1鉆孔圈定出一條銅礦化體，編號為Ⅳ(Cu)-①。

Ⅴ號蝕變帶：長約600m，寬10～30m，走向50°，產(chǎn)狀150°∠65°。見有少量的硅化、絹云母化、綠泥石化等。Cu品位0～0.04%之間；Au品位均<0.10×10-6；Sn品位0～0.05%之間。

Ⅵ號蝕變帶：長約500m，寬90m左右，走向45°，產(chǎn)狀155°∠45°，主要為強(qiáng)硅化蝕變板巖，見有少量絹云母化、硅化、綠泥石化。

4 礦區(qū)地球化學(xué)特征

4.1 區(qū)域地球化學(xué)概況

該區(qū)Mo,As,Ag,W,Pb,B,Sn,Zr,Be,Bi等12種元素的區(qū)域豐度高于地殼豐度的1～4倍。Sb,F,Li,Cr,Rb,K,V,S,Na,Co,Mn,Cu,Cl,Au,Zn,P,Ti等元素的區(qū)域豐度低于地殼豐度。區(qū)域豐度高于地殼豐度的元素主要為花崗巖類中相對富集的元素，反映區(qū)內(nèi)酸性巖分布廣泛。

Sn異常面積達(dá)6km2，峰值為117.5×10-6，濃度分帶不明顯；Au異常面積為3km2，峰值為4×10-9；As異常面積達(dá)7km2，峰值達(dá)1875×10-6，具明顯的濃度分帶。As異常濃集中心和Au,Sn異常高值點(diǎn)相吻合，具同心環(huán)狀特征(圖2)。

另外，在Sn異常高值點(diǎn)處，同時(shí)出現(xiàn)有Cu,Pb,Ni,Cr,Co,V,Mn,Ti等元素異常，但異常面積較小，峰值較低。

圖2 1∶5萬H-11綜合異常剖析圖

4.2 礦區(qū)地球化學(xué)分布特征

針對H-11異常，在礦區(qū)內(nèi)按線距150～250m，點(diǎn)距20～40m，共采集地球化學(xué)樣品461件，測試分析了Au,Ag,Cu,Pb,Zn,Mo,W,Sn,As,Sb等元素。地球化學(xué)異常頻度圖(圖3)表明該化探異常存在，對于尋找銅錫礦床能夠提供直接的有效信息。

圖3 H-11號元素異常頻度圖

從元素含量統(tǒng)計(jì)表中看出(表1)，As,Pb,Sn,Cu元素在砂巖及板巖質(zhì)黃鐵絹英巖化蝕變巖含量普遍較高，其次是鐵質(zhì)灰?guī)r和閃長巖中部與成礦有關(guān)的元素含量較高，其他巖性與成礦有關(guān)的元素含量普遍較低。As的含量平均值高達(dá)89.26×10-6，尤其是砂巖、鐵質(zhì)灰?guī)r及板巖質(zhì)黃鐵絹英巖化蝕變巖，其中板巖質(zhì)黃鐵絹英巖化蝕變巖高達(dá)151.28×10-6，Pb在花崗閃長巖內(nèi)含量高達(dá)56.38×10-6，Sn在砂巖、鐵質(zhì)灰?guī)r及板巖質(zhì)黃鐵絹英巖化蝕變巖含量高達(dá)36.34×10-6，Cu在砂巖、閃長巖中含量較高，尤其閃長巖中高達(dá)129.17×10-6。

表1 不同巖性地球化學(xué)元素含量

礦區(qū)樣品測試結(jié)果顯示：Cu，Sn，Pb，Zn，Ag，As的標(biāo)準(zhǔn)差較大(圖4)，說明在不同巖性內(nèi)的含量變化較大，其他元素由于標(biāo)準(zhǔn)差較小說明其區(qū)域分散。Sn，Pb，Mo，Ag，As濃集克拉克值>1，說明該5種元素在該區(qū)容易富集，其他元素趨于分散。

圖4 地球化學(xué)元素統(tǒng)計(jì)圖

總之，從地球化學(xué)元素的分布特征及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果看，Cu，Sn，Pb，Ag在該區(qū)具有較好的信息顯示，為尋找錫銅等多金屬礦產(chǎn)提供了有力信息。

4.3 綜合地球化學(xué)異常

從綜合地球化學(xué)異常圖上可以看出多處多種元素異常疊加出現(xiàn)，將3種以上元素異常疊加或毗鄰在一起的異常圈定為綜合異常，共圈出8個(gè)綜合異常(表2)。

表2 綜合異常主要單元素異常特征

ZH-1異常元素組合為Pb，Zn，Mo。單元素異常為Pb-2，Zn-2，Mo-2，異常分布在板巖與巖屑砂巖接觸帶及其兩側(cè)。

ZH-2由Zn-4，As-2及W-2單元素異常組成。主要成礦元素Zn含量極大值達(dá)417×10-6，為一級或二級濃度分帶，異常分布在板巖內(nèi)，位于Ⅰ，Ⅱ號蝕變帶南西端。

ZH-3由Cu-1及Mo-2單元素異常組成。主要成礦元素Cu含量極大值達(dá)420×10-6，為二級濃度分帶，異常分布在閃長巖脈、砂巖及板巖內(nèi)。

ZH-4由Au-2，Ag-1，Cu-2，3，Pb-3，Zn-3，Sb-1，2，As-3及Mo-2單元素異常組成，主要成礦元素Ag，Cu，Zn，主要為二級或三級濃度分帶，異常分布在板巖質(zhì)黃鐵絹應(yīng)巖化蝕變帶及板巖內(nèi)。

ZH-5由Ag-2，Cu-4，Zn-5，6及Sb-3單元素異常組成，主要成礦元素Ag，Cu，Zn，為二級濃度分帶，異常分布在閃長巖與板巖的接觸帶及其內(nèi)外。

ZH-6由Mo-4及As-4單元素異常組成，為一級及二級濃度分帶，異常分布在板巖內(nèi)。

ZH-7由Zn-8及W-3，4單元素異常組成。為一級及二級濃度分帶，異常分布在石英礫巖與火山角礫凝灰?guī)r及其接觸帶內(nèi)外。

ZH-8由Au-1，3，5，6，Ag-4，Cu-5，Zn-1，9，10，Sb-4及W-1單元素異常組成。主要成礦元素Cu，Zn，為二級或三級濃度分帶。

ZH-4經(jīng)該次普查已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有Cu，Sn礦化，其找礦意義十分明顯。ZH-5，ZH-8異常的組合性好，為下一步普查工作的開展提供了重要依據(jù)。

5 礦床類型及找礦標(biāo)志

明錫山礦區(qū)錫銅礦化主要與海西中晚期巖漿熱液活動(dòng)有關(guān)，錫銅礦化均賦存在絹英巖化蝕變巖內(nèi)，受區(qū)域斷裂旁側(cè)發(fā)育的NE向張扭性次級斷裂控制，結(jié)合礦區(qū)的礦化特征、礦物組合及圍巖蝕變推斷，錫銅礦化為與海西中、晚期中酸性巖漿期后中、高溫?zé)嵋河嘘P(guān)的充填交代型。

依據(jù)該礦區(qū)控礦因素、礦化類型及目前的地質(zhì)工作程度，總結(jié)該區(qū)的找礦標(biāo)志為：

(1)巖漿巖標(biāo)志：海西中晚期的花崗巖、花崗閃長巖體的外接觸帶。

(2)構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)域性斷裂旁側(cè)的NE向、NEE向張扭性斷裂構(gòu)造帶。

(3)熱液蝕變標(biāo)志：該區(qū)礦化體中黃鐵礦化、硅化、絹云母化，局部見方鉛礦化，蝕變越強(qiáng)、礦化就越好。次生蝕變有褐鐵礦化、孔雀石化等。

(4)地球化學(xué)標(biāo)志：在1∶5萬化探異常中，出現(xiàn)Sn，Cu，Pb，Ni，Cr，Co，V，Mn，Ti等元素異常。

6 結(jié)語

通過對明錫山礦區(qū)的控礦構(gòu)造、礦床地質(zhì)及地球化學(xué)特征等分析可知，明錫山礦區(qū)成礦物質(zhì)來源復(fù)雜，以石炭紀(jì)地層為主，海西期巖漿也可能提供部分礦質(zhì)。同時(shí)，海西期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)也為后期巖漿期后熱液形成提供熱源，并為礦質(zhì)提供運(yùn)移通道和容礦空間，含礦熱液在上升過程中，由于溫度、酸堿度及氧逸度等物理、化學(xué)條件變化，發(fā)生礦化富集沉淀成礦。

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