宋 欣
(甘肅省地礦局第一地勘院,甘肅 天水 741020)
工作區(qū)處在祁連~北秦嶺接合部位,大地構(gòu)造屬于祁連造山帶東緣(圖1),地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū),秦祁昆地層區(qū),祁連~北秦嶺地層分區(qū),中祁連地層小區(qū)(甘肅省巖石地層),區(qū)內(nèi)地層整體呈北西西~南東東向延伸[1]。
圖1 甘肅省大地構(gòu)造分區(qū)圖
自中元古代至早古生代,區(qū)域一直處在海相沉積環(huán)境,地層建造為基性~酸性火山巖~碎屑巖建造為主;巖漿巖建造以中酸性侵入巖為主[2]。工作區(qū)構(gòu)造樣式以中深構(gòu)造層次的變形為主,不同的地層單元之間均以斷裂構(gòu)造為界,反映出其構(gòu)造演化的復(fù)雜性。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動十分強烈,主要以華力西期和印支~燕山期侵入巖為主,其中以海西期活動最為強烈。形成于海西期的龍口峪石英閃長巖體為區(qū)域內(nèi)規(guī)模最大、分布范圍較廣的巖體。區(qū)內(nèi)經(jīng)受多期巖漿侵入和構(gòu)造疊加的影響,地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,但工作區(qū)構(gòu)造線總體呈北西向[3]。
工作區(qū)處在中祁連銅鉛鋅金錳鐵鎢鉬鉻Ⅲ級成礦帶的張家川元古宙Ⅳ級鐵銅成礦帶上,已發(fā)現(xiàn)的主要礦床(點)約有20余處,成礦地質(zhì)背景良好,成礦條件有利。
秦家園礦區(qū)位于北祁連與華北地塊結(jié)合部位,由于海西期龍口峪石英閃長巖體向南侵吞,地層較為簡單,主要有長城紀隴山群下巖組的大理巖等、白堊紀六盤山群三橋巖組塊狀中粗礫巖等[4,5]。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中北北東向斷裂是區(qū)內(nèi)主要的控礦、容礦構(gòu)造,主要分布在礦區(qū)中部六道溝一帶,8條斷裂平行展布,斷裂傾角較陡,一般大于60°,斷裂性質(zhì)以壓扭性逆斷層為主。
礦區(qū)巖漿活動十分強烈且?guī)r性特征非常復(fù)雜,區(qū)內(nèi)大面積出露的巖漿巖為龍口峪石英閃長巖體,依據(jù)區(qū)域性巖體產(chǎn)出時代屬海西期;其次為分布在礦區(qū)北東部~中部一帶的花崗閃長巖小巖株,形成時代稍晚于龍口峪巖體;另外區(qū)內(nèi)閃長巖、花崗巖、二長花崗巖、石英脈、鉀長花崗巖等中酸性脈巖廣泛發(fā)育。
經(jīng)地表探槽系統(tǒng)揭露與深部工程驗證控制,目前秦家園礦區(qū)共圈出大小鉛鋅礦體21個,礦化體3個,均賦存在I礦化帶內(nèi),其中I-1礦體、I-2、I-4礦體規(guī)模較大,其次為I-5礦體,其它幾條礦體或礦化體規(guī)模較小,多為單工程控制,控制程度較低,品位也相對較低。由ZK2304鉆孔見礦情況和陜西選廠礦區(qū)礦體特征相類似,在該區(qū)向深部鋅品位增高,而鉛含量降低。主要礦體特征如下:
I-1礦體地表由5條探槽控制,深部由PD0701、PD2301、ZK0701、ZK0702四個工程控制??傞L為475.00m,礦體似層狀或透鏡狀,總體走向為北東21°,傾角55°~70°,礦體厚度0.87m~10.49m,平均厚度4.53m,礦體品位Pb+Zn1.36%~12.98%,平均品位Pb+Zn4.40%,單樣最高品位Pb+Zn達14.24%。礦體中南段厚度變化較小,礦化連續(xù);在北段具膨大現(xiàn)象,且局部扭轉(zhuǎn)呈北西傾向。經(jīng)1950m中段PD0701、PD2301兩工程驗證,礦體向下延伸穩(wěn)定,品位變富。
I-2礦體地表由5條探槽控制,總長為497.00m,似層狀,總體走向為北東42°,傾向南東,傾角50°~73°,厚度0.33m~8.47m,平均厚度3.49m,礦體品位Pb+Zn 2.76%~5.58%,平均品位Pb+Zn 3.50%,單樣最高品位Pb+Zn 6.75%。礦體經(jīng)PD1、PD2301硐探工程驗證,礦體沿傾向延伸穩(wěn)定,厚度增大,品位變富。
I-3礦體地表因控制程度較低,控制長度僅為130.00m,但于PD2301、PD0701工程均見到了該礦體,礦體實際控制長度為240m,脈狀,總體走向為北東27°,傾向南東,傾角大于70°,局部陡傾為87°,礦體厚度0.83m~3.94m,平均厚度1.88m,礦體品位Pb+Zn 1.67%~16.26%,平均品位Pb+Zn 3.70%,單樣最高品位Pb+Zn 16.26%。
I-4礦體地表由5條探槽控制,深部分別由PD2、PD0701、PD2301和 ZK0701、ZK0702、ZK2301、ZK2302、ZK2303進行了工程驗證。礦體呈似層狀,總體走向為北東20°,傾向南東,礦體長445.00m,厚0.35m~3.74m,平均厚度1.67m,品位Pb+Zn 1.87%~4.40%,平均品位Pb+Zn 2.57%,單樣最高品位Pb+Zn 4.54%。礦體空間延伸穩(wěn)定,礦化較均勻。
秦家園礦石工業(yè)類型地表均為鉛鋅氧化礦石,地表向下垂高80m以下多為混合或原生礦石。礦石結(jié)構(gòu)主要為碎裂狀、自形~半自形粒狀結(jié)構(gòu);角礫狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀、星點狀和團塊狀構(gòu)造。
礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦及其氧化物。礦石礦物一種伴隨碳酸鹽膠結(jié)物呈細脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀分布于礦石中,另外一種呈浸染狀、星點狀分布于各種脈石礦物的邊緣。
礦石中有用組份主要為鉛、鋅,其中鉛品位在0.70%~3.00%之間,最高品位14.26%,鋅品位多小于2.00%,最高品位3.78%??傮wPb:Zn含量比例約2.5∶1。伴生有用組份主要為銀,其含量與礦石中主成礦元素鉛鋅含量呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系。
依據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、原巖特征及脈石成份,可劃分為兩種自然類型,一種為碳酸鹽化方鉛礦化大理巖型,一種為鉛鋅礦化碎裂石英閃長巖型。
礦體部位的圍巖蝕變多分布于控礦斷裂破碎帶及其附近,蝕變帶范圍大于礦化帶范圍,礦化發(fā)育于蝕變帶中,礦化強弱與蝕變強度呈正相關(guān),中心部位蝕變最強,通常是礦體賦存部位,蝕變帶由中心向兩側(cè)強度逐漸減弱。主要有硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化等。
秦家園鉛鋅礦與海西期形成的中酸性巖漿侵入活動密切相關(guān),巖漿演化分異出成礦流體,在熱動力驅(qū)使下沿不同序次的斷裂和構(gòu)造破碎帶運移,并與地下水混合,通過不斷與圍巖發(fā)生交代造成硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變,隨著溫度、壓力的降低,成礦物質(zhì)沉淀,富集、充填,最后定位于巖石較為破碎,孔隙度較好的北北東向斷裂破碎帶內(nèi),形成似層狀或脈狀鉛鋅礦體,其成因類型應(yīng)為中低溫熱液充填-交代型礦床。
中低溫巖漿熱液型礦床是指由巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)生的氣水溶液形成的金礦床,成礦作用主階段溫度大致為(300±50)℃,礦床多產(chǎn)于造山運動的中晚期及陸塊活化期的中酸性、酸性、和偏堿性巖漿活動地區(qū)。礦床(體)與這些巖漿巖在時間上、空間上、成因上有密切聯(lián)系。
加里東~印支期巖漿巖斷裂侵入(圖2),攜帶著大量含礦組份進入到斷裂(裂隙)較為發(fā)育的巖體或地層中,這些斷裂(裂隙)形成的空間多種多樣,在成礦有利部位使得礦液有足夠的時間活化圍巖中的金質(zhì),再與從深部帶來熱鹵水中的金質(zhì)交代,最后在低壓擴容帶富集成礦。
圖2 熱液型金屬礦床成礦模式圖(據(jù)姚書振,2013)