高 翔，李學(xué)冊(cè)，邵小鵬，趙 瑋

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

白石壩錫多金屬礦位于甘肅省金塔縣北東60公里處，地處哈薩克斯坦板塊東緣，隸屬方山口-七角井子-白山堂金、銅、鎳、鎢、鐵、錳和釩-磷-鈾成礦帶東段，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，找礦潛力極大，已發(fā)現(xiàn)多個(gè)具有一定儲(chǔ)量規(guī)模的金、銅、釩、鐵礦床[1]。該成礦帶內(nèi)未有發(fā)現(xiàn)錫礦的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，白石壩錫多金屬礦的發(fā)現(xiàn)正好填補(bǔ)了這一空白。筆者在總結(jié)礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，初步分析了其成因，以期對(duì)后續(xù)發(fā)現(xiàn)該類型礦產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

白石壩錫多金屬礦位于甘肅北山造山帶東部，大地構(gòu)造屬哈薩克斯坦板塊、馬鬃山中間地塊、馬鬃山地體中(圖1)(張新虎等，2013年)。地層發(fā)育極不完全，僅有中元古界、上古生界、中生界和新生界不連續(xù)沉積，出露地層主要為長城系鉛爐子溝群、薊縣系平頭山組、石炭系下統(tǒng)紅柳園組、白堊系下統(tǒng)新民堡群、新近系中上統(tǒng)苦泉組及第四系等[2]。

區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)具多期次性，不同時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)相互疊加。區(qū)域整體構(gòu)造線走向與地層走向基本一致，呈北西西向。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈，以中酸性侵入巖為主，構(gòu)成巖基，基性和超基性侵入巖均呈小巖體及巖脈產(chǎn)出，侵入活動(dòng)持續(xù)時(shí)間長，從加里東-華里西期均有不同規(guī)模的巖漿巖侵入活動(dòng)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

勘查區(qū)地層屬北山地層大區(qū)、馬鬃山地層區(qū)、馬鬃山地層分區(qū)。區(qū)內(nèi)地層出露簡單，主要為早石炭世紅柳園組和第四系。

紅柳園組主要巖性為中酸性火山巖，灰?guī)r及碎屑巖，分為三個(gè)段：

紅柳園組一段（Ch1）為中酸性火山巖夾碳酸鹽巖建造，巖性主要為英安巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、火山灰凝灰?guī)r等?；鹕綆r中有大理巖和結(jié)晶灰?guī)r透鏡體。地層呈近東西向展布，北側(cè)被二疊紀(jì)二長花崗巖體侵入，在侵入接觸帶中有錫礦體產(chǎn)出。

紅柳園組二段（Ch2）為碳酸鹽巖建造，巖性為中厚層狀白云質(zhì)大理巖夾結(jié)晶灰?guī)r透鏡體，與一段呈斷層接觸關(guān)系。

紅柳園組三段（Ch3）為淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖建造，巖性為薄層狀粉砂質(zhì)板巖，與二段呈整合接觸關(guān)系。

第四系在勘查區(qū)廣泛分布，出露面積約占全區(qū)30%。按成因類型可分為上更新統(tǒng)洪積層和全新統(tǒng)洪積層。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

勘查區(qū)斷裂按展布方向分為近東西向、北北西和北北東向三組。其中近東西向斷裂為區(qū)內(nèi)的主要斷裂，展布方向與地層的展布方向基本一致，控制了區(qū)內(nèi)地層的展布，傾向北東，沿?cái)嗔殉０l(fā)育十余米至數(shù)十米寬的破碎帶，帶內(nèi)巖石十分破碎，形成斷層角礫巖及斷層泥，地層強(qiáng)烈揉皺變形。局部被北北西、北北東向斷裂破壞[3]。

2.3 侵入巖

侵入巖分布于勘查區(qū)北部和西南部，巖性為淺肉紅色二長花崗巖，另有少量花崗閃長巖和鉀長花崗巖。二長花崗巖體呈巖基產(chǎn)出，侵入于紅柳園組一段中，與地層展布方向一致，侵入時(shí)代為華里西期。

圖1 白石壩錫多金屬礦大地構(gòu)造位置圖（據(jù)張新虎等，2013）

在北部巖體與地層的接觸帶中，二長花崗巖巖石破碎，礦化蝕變強(qiáng)，礦化主要為褐鐵礦化，次為黃鐵礦化，褐鐵礦呈條帶狀、團(tuán)塊狀；蝕變主要為硅化、綠簾石化、綠泥石化，次為高嶺土化，石英呈細(xì)脈狀，脈寬0.5mm～5.0mm，沿裂隙分布。

脈巖在勘查區(qū)零星分布，主要為石英脈，次為花崗巖脈、輝綠玢巖脈和輝長巖脈。石英脈大多分布于巖體內(nèi)，長約10m～120m，寬約0.5m～3.0m，在巖體與地層的接觸帶兩側(cè)，均有規(guī)模較大的石英脈。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦化蝕變帶總體呈北西西向展布（圖2），嚴(yán)格受巖體侵入接觸帶控制，地表斷續(xù)長約1.2km，寬度變化較大，為5m～20m。通過槽探、鉆探工程施工，礦化蝕變帶中共發(fā)現(xiàn)和控制Sn1、Sn2和Zn3三條礦體，礦體主要產(chǎn)于巖體邊部紅柳園組一段碎裂英安巖和英安質(zhì)凝灰?guī)r中，礦體特征見表1。

（1）Sn1礦體：由TC1、TC2控制。長160m，單工程礦體厚度分別為1.60m和1.40m，單工程平均品位分別為0.12%和0.17%，其中TC2中Sn最高品位為0.28%。礦體呈脈狀，傾向102°～105°，傾角27°～48°，沿南東東向逐漸變陡。礦化體向兩側(cè)延伸，走向穩(wěn)定。

（2）Sn2礦體：由ZK003和ZK001控制，延深145m，單工程礦體厚度分別為11.57m、4.59m，單工程平均品位分別為0.16%和0.18%，其中ZK003中Sn最高品位為0.33%。另外在ZK001的礦體中有一樣品（ZK001-13）Pb品位1.41%，Zn品位1.05%，厚度0.94m。礦體呈不規(guī)則脈狀，局部有膨縮現(xiàn)象。礦體頂板圍巖為赤鐵礦化英安質(zhì)凝灰?guī)r，底板圍巖為二長花崗巖。

圖2 白石壩錫多金屬礦大地構(gòu)造位置圖（據(jù)張新虎等，2013）

（3）Zn3礦體：見于ZK701內(nèi)，地表于TC701和TC3的地表中均見有錫礦化體出露，控制錫礦化體長度95m。ZK701控制礦體延深93m，厚度1.33m，Zn平均品位為1.13%，Sn平均品位為0.03%，礦體呈脈狀。礦體頂板圍巖為石英砂巖，底板圍巖為二長花崗巖脈[4]。

表1 礦體特征簡表

3.2 礦石質(zhì)量

礦石結(jié)構(gòu)主要為膠狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、碎粒結(jié)構(gòu)等；構(gòu)造主要為浸染-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、不均勻浸染-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造和松散塊狀構(gòu)造等。

礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦和赤鐵礦，其次有少量的黃鐵礦、磁黃鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦和鈦鐵礦等；脈石礦物主要有石榴石、綠簾石和方解石，其次有微量角閃石、陽起石和硅灰石等。

人工重砂分析中未發(fā)現(xiàn)含錫元素礦物，通過與湖南省郴州市黃沙坪鐵錫礦的賦存位置和礦物成分對(duì)比（表2），推測(cè)可能的含錫礦物為錫石。

表2 礦體賦存位置和礦物成分對(duì)比表

3.3 圍巖蝕變

礦體的地表圍巖為二長花崗巖和英安巖，巖石較為破碎；深部圍巖為二長花崗巖和凝灰?guī)r，巖石完整。礦化蝕變主要為矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、綠簾石、綠泥石化、高嶺土化和碳酸鹽化等，其中矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化與錫礦化關(guān)系密切。矽卡巖化在勘查區(qū)斷續(xù)分布，表現(xiàn)為巖體邊部的火山巖中有石榴子石和透輝石零星分布；褐鐵礦化廣泛分布，是蝕變帶的最顯著特征；石英脈在蝕變帶內(nèi)分布不均勻，脈體長度、寬度變化大，但走向與蝕變帶一致。

3.4 礦石類型

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組合和礦化蝕變特征，通過與黃沙坪矽卡巖型鐵錫礦對(duì)比，白石壩錫多金屬礦石工業(yè)類型劃分為矽卡巖型錫石-磁鐵礦礦石。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)礦體與圍巖的接觸關(guān)系，礦體的物質(zhì)成分，礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征，初步認(rèn)為白石壩錫多金屬礦屬于矽卡巖型，成礦期應(yīng)劃分為矽卡巖期。成礦階段劃分為三個(gè)階段，分別為干矽卡巖階段、濕矽卡巖階段和氧化物階段。

（1）干矽卡巖-無礦階段：在高溫超臨界條件下，巖漿熱液中的SiO2和Fe等組分結(jié)合形成硅酸鹽礦物，如石榴石、透輝石、硅灰石等。由于該階段溫度高（800℃～500℃），形成的矽卡巖礦物不含水分，許多成礦元素活動(dòng)強(qiáng)，礦石未沉淀，因此稱為“干矽卡巖階段”或“無礦階段”。

（2）濕矽卡巖-磁鐵礦階段：區(qū)內(nèi)酸性巖體在侵入于中、淺部的中酸性火山巖、碳酸鹽巖等有利圍巖時(shí)，巖漿熱液溫度逐漸降低（500℃～400℃），巖漿中的揮發(fā)份明顯集中于接觸帶邊部，并與其它組分形成了綠簾石、角閃石、陽起石等含水的硅酸鹽礦物，因此又稱為“濕矽卡巖階段”。由于溫度的降低，熱液中的鐵元素活動(dòng)性變差，逐漸沉淀，形成了單獨(dú)的磁鐵礦，也稱為“磁鐵礦階段”。

（3）氧化物階段：隨著溫度逐漸降低（500℃～400℃），形成了大量的金屬氧化物，如赤鐵礦、磁鐵礦、錫石等，也出現(xiàn)了少量硫化物，如黃鐵礦等，形成了錫礦體的產(chǎn)出。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）巖漿巖標(biāo)志：華力西期二長花崗巖體。

（2）地層巖性標(biāo)志：早石炭世紅柳園組一段與巖體的侵入接觸帶中；含礦巖性為碎裂英安巖和英安質(zhì)凝灰?guī)r。

（3）圍巖蝕變標(biāo)志：主要為矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、綠簾石、綠泥石化、高嶺土化和碳酸鹽化等，其中矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化與錫礦化關(guān)系密切。

5 結(jié)論

（1）白石壩錫多金屬礦產(chǎn)于華力西酸性巖體與石炭紀(jì)紅柳園組一段中酸性火山巖的接觸帶中，礦體分布形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受接觸帶控制。

（2）白石壩錫多金屬礦的礦床類型為矽卡巖型，礦石類型為矽卡巖型錫石-磁鐵礦，成礦期為矽卡巖期，經(jīng)歷了干矽卡巖階段-濕矽卡巖階段-氧化物階段等三個(gè)成礦階段。