2011年,新疆地礦局第八地質(zhì)大隊在喀喇昆侖山腹地對 1∶50 萬區(qū)域化探 Hs58-乙 2異常開展檢查發(fā)現(xiàn)了火燒云鉛鋅礦,經(jīng)評價成為我國最大、亞洲第二大鉛鋅礦床。礦床產(chǎn)于喀拉昆侖-三江成礦省之林濟塘Pb,Zn,Cu,Au,Mo、石膏礦帶(Ⅳ級)中,賦礦地層為中侏羅統(tǒng)龍山組。
2015年,研究認為火燒云鉛鋅礦為噴流-沉積成因(SEDEX型)的新類型 。礦床發(fā)現(xiàn)后在外圍及礦帶上先后部署了大量地質(zhì)勘查工作,但找礦進展不大。
本文在野外調(diào)查、總結(jié)火燒云鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn)和評價經(jīng)驗基礎(chǔ)上,對礦床地質(zhì)、地球物理、地球化學、找礦標志、勘探技術(shù)方法應(yīng)用等進行系統(tǒng)總結(jié),以期對火燒云式鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn)與評價提供參考。
區(qū)域成礦背景
(1)區(qū)域地質(zhì)條件
火燒云鉛鋅礦地處喀喇昆侖山腹地,和田縣197°方向,直距約290 km處。大地構(gòu)造位置為北羌微板塊之喀喇昆侖中生代陸緣盆地。地層區(qū)劃屬西藏-三江地層大區(qū)之喬戈里地層小區(qū)。區(qū)域出露石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系,以侏羅系面積最大,第四系分布廣泛。礦床產(chǎn)于中侏羅統(tǒng)龍山組中(圖1),該組為一套淺海相碳酸鹽巖或碳酸鹽巖夾碎屑巖沉積,頂部局部見厚層石膏。
龍山組底與上三疊統(tǒng)克勒青河組為角度不整合接觸,頂與上侏羅統(tǒng)紅其拉甫組為整合接觸。區(qū)域構(gòu)造活動較強烈,發(fā)育駝峰山-碧龍?zhí)兜罐D(zhuǎn)向斜及龍木錯-雙湖斷裂、喬爾天山斷裂及河尾灘斷裂等,前兩斷裂是區(qū)域構(gòu)造單元界線斷裂,后者是多期活動大斷裂。巖漿巖極不發(fā)育。
(2)區(qū)域地球化學場
1∶50 萬區(qū)域化探在火燒云及以東地區(qū)圈出Hs58-乙 2綜合異常。該異常呈長條狀 NW 向展布,長80 km,寬20 km,面積1 650 km2。異常為Li異常復合 Au,Ag,Pb,Zn,As,Sb,Hg 及 V,Co,Ni,F(xiàn)e,Nb等元素異常。其中:鉛異常面積 550 km2,峰值175.3×10-6,平均值61.9×10-6;鋅異常面積1 125 km2,峰值 518×10-6,平均 157.5×10-6,Pb,Zn 異常均具外、中帶。Pb,Zn疊合程度最好,局部異常眾多。
礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)出露上三疊統(tǒng)克勒青河組(面積2%)及中侏羅統(tǒng)龍山組(面積98%)(圖2)??死涨嗪咏M為一套海陸交互相含碳質(zhì)碎屑巖建造,巖石普遍弱千枚巖化,節(jié)理發(fā)育,巖層傾向 80°~110°,傾角 30°~45°。龍山組可劃分為下段砂礫巖段和上段灰?guī)r段,與下伏克勒青河組呈角度不整合接觸,巖層傾向0°~25°,傾角5°~30°。
砂礫巖段為一套紫紅-紅褐色,礫巖、砂礫巖、砂巖?;?guī)r段自下而上劃分為 5個巖性層,分別為細晶灰?guī)r層、泥晶灰?guī)r層(礦區(qū)最重要賦礦層位)、泥灰?guī)r和泥巖層、細晶灰?guī)r層、生物碎屑灰?guī)r層。
礦區(qū)構(gòu)造簡單,為緩傾單斜構(gòu)造,未見褶皺,礦區(qū)南部見 3 條小規(guī)模斷層發(fā)育,未見巖漿巖。
礦床在龍山組灰?guī)r段中圈出上、下兩個鉛鋅礦化層、30條鉛鋅礦體。其中,Ⅲ1為主礦體(占礦床資源量96%)。
Ⅲ1礦體南北長2 945 m,東西寬306~1 700 m,傾向10~25°,傾角1~15°,呈近于水平、略有舒緩波狀起伏的層狀產(chǎn)出。礦體埋深為 30~150 m,最大埋深342.70 m,夾石極少。Ⅲ1礦體單工程最厚68.39 m、最 薄 0.12 m,平 均 厚 14.86 m,Zn 品 位 0.04% ~43.07%,平均22.09%,Pb品位0.02%~19.64%,平均4.31%。礦石礦物主要為菱鋅礦、白鉛礦、菱鐵礦,其他金屬礦物含量很低。非金屬礦物主要有方解石、白云石、石英、白云母等,圍巖蝕變?yōu)榉浇馐?、褐鐵礦化、弱硅化。
礦區(qū)地球化學及地球物理特征
(1)地球化學特征
1∶5 萬化探在礦區(qū)一帶圈出 Hs-5 綜合異常(圖3),面積14.27 km2,異常近橢圓狀,長軸與龍山組展布方向一致。主成礦元素Zn,Pb,Cd異常具富集程度高、規(guī)模大、套合好,具三級濃度分帶。濃集中心與礦體產(chǎn)出部位基本對應(yīng),是最直接找礦標志之一。
(2)地球物理特征
1∶5萬地面磁測以大面積平緩負磁異常為背景場,幅值為-30~-40 nT,異常等值線寬緩,變化不大(圖4)。
表明礦區(qū)一帶巖漿熱液活動微弱,鐵磁類物質(zhì)匱乏。1∶5萬布格重力在礦區(qū)一帶總體處于重力低(極值-574×10-5m/s2)場區(qū),在大面積重力低背景場中出現(xiàn)局部相對重力高。火燒云鉛鋅礦與局部相對重力高(極值-573×10-5 m/s2)對應(yīng)。
1∶1萬剩余重力異常進一步分解細化,形成多個異常圈閉中心,重力高之間以相對重力低或過渡帶相隔。異常形態(tài)以橢圓、似圓狀為主。長軸NW向、NE向、近EW向均有,異常幅值約2.0×10-5 m/s2,最高2.98×10-5 m/s2。
礦體厚大、埋深淺對應(yīng)重力高中心部位,礦體埋深大、厚度薄時對應(yīng)重力高異常邊緣。礦區(qū)CSAMT測量,可識別龍山組灰?guī)r段(高阻層電阻率 2 000~10 000 Ω·m)與砂礫巖段(中高阻層電阻率500~2 000 Ω·m)和三疊系克勒青河組(中低阻層電阻率 10~300 Ω·m)的埋深、厚度、產(chǎn)狀等特征。但因凍土層、溶蝕孔洞干擾,礦體近地表產(chǎn)出、且厚大時,電性異常幅值才會有明顯反映。
綜合找礦模式及結(jié)論
綜合有關(guān)研究成果,建立了火燒云鉛鋅礦綜合找礦模式(表1)。
(1)火燒云鉛鋅礦產(chǎn)于喀喇昆侖中生代陸緣沉積盆地中,含礦地層為中侏羅統(tǒng)龍山組,礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致,呈近水平、略有舒緩波狀起伏的層狀產(chǎn)出。
(2)利用1∶1萬地質(zhì)填圖結(jié)合地表槽探工程詳細圈定地表礦體、礦化體,在此基礎(chǔ)上開展1∶1萬重力面積測量、CSAMT測深,研究地表礦化蝕變帶、礦體、隱伏區(qū)礦體與物探異常、化探異常的綜合信息特征,指導鉆探工作部署,為最有效的找礦技術(shù)方法組合。
(3)通過對含礦地層、礦化蝕變帶、礦體特征及1∶50萬、1∶5萬化探異常、遙感信息與礦化的對應(yīng)關(guān)系、礦(化)體物探異常等綜合信息的研究,建立礦床地質(zhì)-地球物理-地球化學-遙感信息找礦模式,對火燒云式鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn)與評價有一定借鑒意義。