西藏格瑪鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)特征及綜合找礦模式

蔡仲明 楊 驍 楚盧凱 楊瑞西 岳國(guó)利

（1.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南鄭州450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450001；3.河南省航空物探遙感中心，河南鄭州450053；4.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州450001）

格瑪鉛鋅礦區(qū)地處獅泉河—納木錯(cuò)—嘉黎結(jié)合帶北側(cè)，隆格爾—工布江達(dá)弧背斷隆帶中，該區(qū)是我國(guó)16個(gè)重要成礦區(qū)帶之一——雅魯藏布江成礦帶北中部的一條主要的鉛鋅銀多金屬成礦帶［1-5］。1∶5萬水系沉積物測(cè)量10-乙1Cu-Pb-Zn綜合異常位于該成礦帶內(nèi)。異常區(qū)在念青唐古拉山脈中東段，海拔5 100～5 700 m，山勢(shì)陡峻，河流下切，交通不便。區(qū)內(nèi)僅開展過小比例尺基礎(chǔ)地質(zhì)工作，未開展礦產(chǎn)評(píng)價(jià)工作。本研究在10-乙1異常區(qū)開展了1∶10 000土壤測(cè)量、1∶10 000地質(zhì)草測(cè)、1∶5 000磁法測(cè)量、1∶5 000激電中梯剖面測(cè)量等工作，發(fā)現(xiàn)綜合土壤化探異常17處（其中17-甲、6-甲兩個(gè)見礦異常，異常主要元素組合為Pb-Zn-Ag），磁異常2處，激電異常4處。對(duì)發(fā)現(xiàn)的物化探異常進(jìn)行槽探施工，依據(jù)探槽見礦情況和激電中梯異常，布置了激電測(cè)深剖面。依據(jù)激電測(cè)深成果，布置鉆孔驗(yàn)證。全區(qū)共施工鉆孔15個(gè)，發(fā)現(xiàn)鉛鋅銀多金屬礦體14個(gè)，共估算（333）+（3341）礦石量437.25萬t。金屬量：鉛30.13萬t，平均品位6.89%；鋅 7.61萬 t，平均品位 1.74%；銀 458.06 t，平均品位104.76 g/t；伴生銅1.73萬t，平均品位0.40%。鉛鋅、銀資源量均達(dá)到了中型礦床規(guī)模。通過本次找礦工作，總結(jié)出了在自然條件惡劣的高海拔地區(qū)發(fā)現(xiàn)、評(píng)價(jià)鉛鋅礦的找礦模式，可為相鄰工作區(qū)尋找鉛鋅銀礦床提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)出露的地層僅有中侏羅統(tǒng)馬里組，巖漿巖為早白堊世中酸性侵入巖，構(gòu)造主要為NEE向和NW向脆性斷裂，礦（化）體均分布于中酸性侵入巖體外接觸帶馬里組中，并受NEE向和NW向斷裂構(gòu)造帶控制（圖1）。

1.1 地 層

馬里組（J2m2）在礦區(qū)內(nèi)可劃分3個(gè)巖性層：

（1）變質(zhì)粉砂巖層（mst）。該層南傾單斜產(chǎn)出，主要巖性為變質(zhì)粉砂巖，局部夾變質(zhì)石英雜砂巖、變質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。該層為區(qū)內(nèi)主要的賦礦層位，變質(zhì)粉砂巖含有微量黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦。碳酸鹽呈粒狀集合體、團(tuán)塊狀充填在變質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖裂隙中，金屬硫化物呈粒狀集合體在碳酸鹽脈中分布。

（2）變質(zhì)石英雜砂巖層（mss）。該層分布于礦區(qū)中部。下部以變質(zhì)石英雜砂巖為主，局部過渡為變質(zhì)石英粉砂巖。受巖漿作用影響，靠近花崗巖體接觸帶附近有較強(qiáng)的綠簾石化、碳酸鹽化和黃鐵礦化。該層為區(qū)內(nèi)的次要賦礦層位，變質(zhì)石英雜砂巖中含有透閃石、透輝石、黑云母、方鉛礦、閃鋅礦，黃銅礦等。

（3）砂質(zhì)板巖層（ssl）。該層分布于礦區(qū)南部，主要巖性為砂質(zhì)板巖。黃鐵礦呈自形—他形粒狀，含量為0.5%～2%，多呈星散浸染狀分布，部分次生形成褐鐵礦。

區(qū)內(nèi)第四系分布較廣泛，主要為殘坡積物，為物理風(fēng)化作用形成的塊狀巖石堆積體，分布于河谷兩側(cè)山腳地帶及低緩山坡上，厚度為1～10 m，局部大于20 m。

1.2 巖漿巖

沿礦區(qū)中部自東向西有大面積的中酸性侵入巖出露，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，其邊部有巖枝和巖脈穿插于馬里組。巖石類型為黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖，副礦物中有磁鐵礦。侵入巖控制了礦體的大致分布范圍，鉛鋅礦（化）體均分布于花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖外接觸帶500 m范圍內(nèi)，明顯受巖體外接觸帶控制。

1.3 構(gòu) 造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造為NEE和NW向兩組，是區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造。已知的鉛鋅銀多金屬礦（化）體均產(chǎn)于這兩組斷裂破碎帶內(nèi)。斷裂破碎帶控制了礦化體的產(chǎn)出位置、形態(tài)及規(guī)模。

2 礦區(qū)物化探異常特征

2.1 地球化學(xué)特征

格瑪?shù)V區(qū)1∶5萬水系沉積物10-乙1綜合異常的主要成礦元素有Cu、Pb、Zn、Cd等，強(qiáng)度高，組合關(guān)系好，濃集中心突出，且具有明顯的分帶性，顯示出良好的找礦前景。在10-乙1綜合異常區(qū)中心帶，結(jié)合地質(zhì)路線觀測(cè)，布置了網(wǎng)度200 m×40 m的土壤測(cè)量工作，控制面積為14.68 km2。測(cè)試項(xiàng)目為Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi等8種元素。

本研究通過開展土壤化探測(cè)量［6-8］在區(qū)內(nèi)共圈出了單元素異常70處，圈定綜合異常17個(gè)，其中甲類異常2個(gè)，乙類異常2個(gè)，丙類異常7個(gè)，丁類異常6個(gè)。以找礦效果最好的6-甲異常為例，對(duì)異常特征進(jìn)行詳細(xì)分析。該異常元素以Pb、Ag、Zn為主，伴生Cu、Bi，各元素異常特征值參數(shù)取值見表1。通過聚類分析，第一類為Pb、Ag、Zn組合，為一套中低溫?zé)嵋涸靥卣鹘M合；第二類為W、Bi、Mo組合，為一套中高溫?zé)嵋涸靥卣?。Cu、Sn與其他元素之間相關(guān)性均較差。

由土壤化探6-甲異常剖析圖（圖2）可知：異常呈近EW向橢圓狀展布，面積約0.79 km2；Pb、Zn、Ag元素異常套合好，Ag異常具有三級(jí)濃度分帶，Pb異常具有二級(jí)濃度分帶，濃集中心位于異常區(qū)中西部；伴生的Cu、Bi元素異常面積、規(guī)模均較小，強(qiáng)度低，與Pb、Zn、Ag異常套合不佳，與聚類分析結(jié)果相符。

土壤化探6-甲異常面積大，元素組合好，Pb、Ag異常規(guī)模大、套合好、濃度分帶明顯，其中Pb異常為格瑪?shù)V區(qū)內(nèi)面積最大的異常。異常處于花崗閃長(zhǎng)巖體北側(cè)外接觸帶附近，成礦條件有利，是區(qū)內(nèi)最具找礦價(jià)值的異常之一。經(jīng)過進(jìn)一步工作，在異常區(qū)中部發(fā)現(xiàn)并圈定出了Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ號(hào)等9條鉛鋅礦體，其中Ⅱ號(hào)礦體是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的鉛鋅礦體。

2.2 地球物理特征

2.2.1 巖（礦）石物性特征

2.2.1.1 磁性特征

磁法勘探作為一種重要的地球物理方法，依據(jù)地質(zhì)體中含磁性物的多少，可將隱伏的地質(zhì)體信息提取出來［9-13］。區(qū)內(nèi)巖礦石物性參數(shù)測(cè)定結(jié)果如表2所示。

由表2可知：各類巖（礦）石樣品中磁性物分布不均勻，感磁較大的巖（礦）石，其剩磁往往也較大。綜合分析區(qū)內(nèi)的巖（礦）石磁性特征可知：沉積巖磁性弱；侵入巖磁性較強(qiáng)，且磁性物分布不均勻；含金屬礦化巖石磁性強(qiáng)，磁性物分布不均勻。含鐵礦化和硫化物礦化的層位能引起較高的磁異常，因磁性物含量極不均勻，磁異常多為高頻?；◢弾r能引起范圍較大的異常，場(chǎng)值相對(duì)弱，異常多寬緩。

2.2.1.2 巖（礦）石電性特征

區(qū)內(nèi)巖（礦）石樣品電性參數(shù)測(cè)定結(jié)果見表3。

由表3知：區(qū)內(nèi)石英砂巖、砂質(zhì)板巖電阻率較高，均值大于16 000 Ω·m；極化率較弱，平均值不超過2%?；◢弾r電阻率相對(duì)地層低，平均值為12 061 Ω·m；極化率變化范圍較大，為0.3%～4.19%，與巖體從中心相到邊緣相硫化物含量分布不均勻有關(guān)。鉛鋅礦化、鐵礦化礦石電阻率全區(qū)最低，但極化率較大，最大為11.31%。跟據(jù)地質(zhì)路線觀測(cè)成果，區(qū)內(nèi)未見碳質(zhì)干擾層，為在區(qū)內(nèi)利用激電方法進(jìn)行找礦提供了很好的地電條件。

2.2.2 物探異常特征

2.2.2.1 激電中梯異常特征

本研究圍繞化探異常、磁異常和礦化露頭展開1∶5 000激電中梯測(cè)量［14-18］，工作電極距AB=900～1 200 m、MN=40 m，測(cè)量線路100 m，點(diǎn)距為20 m，在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了4個(gè)激電異?！，F(xiàn)以與土壤化探6-甲異常重合較好的激電中梯GJ-1異常為例進(jìn)行敘述，GJ-1激電異常等值線分布如圖3所示。

GJ-1號(hào)異常位于礦區(qū)東北部，呈近EW向展布，最大極化率為7.3%。本次以視極化率大于2.5%圈定異常［19］，異常呈EW向帶狀分布，長(zhǎng)約2 500 m，寬約300 m。在視電阻率平面等值線圖（圖4）上，該異常區(qū)呈相對(duì)低阻，故認(rèn)為GJ-1異常具有低阻高極化特征。經(jīng)地表揭露，在激電異常高值地段發(fā)現(xiàn)了9條礦體，編號(hào)為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ號(hào)礦脈，激電異常與礦脈位置基本吻合，在礦脈中間極化率最大，礦脈兩端尖滅處，極化率減小。據(jù)圖3，激電異常帶向東西兩端均未封閉，延出中梯測(cè)量范圍，且在東西兩端均出現(xiàn)增大的特征，推測(cè)礦脈沿構(gòu)造帶方向有一定延伸。

2.2.2.2 激電測(cè)深異常特征

激電測(cè)深可以較好地反映礦化體的埋深［15，20］，本研究依據(jù)礦區(qū)激電中梯測(cè)量成果，垂直于GJ-1激電中梯異常長(zhǎng)軸方向布設(shè)了6條直流激電測(cè)深剖面（圖3），點(diǎn)距20 m，采用等比裝置，AB最大為1 200 m?，F(xiàn)對(duì)主要剖面M2P16線的激電測(cè)深異常特征進(jìn)行分析。M2P16線共完成測(cè)深點(diǎn)8個(gè)，測(cè)深極化率擬斷面圖（圖5（a））上顯示，C3～C4號(hào)點(diǎn)當(dāng)AB/2為100～150 m時(shí)，視極化率有最大值8.5%，視極化率異常向北傾，推測(cè)極化體頂板埋深為60～80 m；當(dāng)AB/2為300～400 m時(shí)，視極化率有最大值8.6%，視極化率異常分布呈等軸狀，推測(cè)極化體深度為180～240 m。視電阻率斷面圖（圖5（b））在C3號(hào)點(diǎn)下方顯示有近直立高阻體，極化體產(chǎn)在低阻與高阻的梯度帶上。地表露頭礦脈賦存在石英雜砂巖中，礦體部位構(gòu)造角礫巖化強(qiáng)烈，C4～C5號(hào)點(diǎn)之間地表見有礦化體，鉆孔在200 m、300 m深處均見有礦體（圖5（c））。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 賦礦層位及礦化特征

礦體均分布于礦區(qū)中東部花崗閃長(zhǎng)巖體南北兩側(cè)外接觸帶，受NEE向和NW向兩組斷裂破碎帶控制。其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)礦體規(guī)模相對(duì)較大，為區(qū)內(nèi)的主要礦體。礦化與硅化關(guān)系最為密切，其次是碳酸鹽化。一般硅化、碳酸鹽化越強(qiáng)的地段，礦體往往較厚，品位較高。

3.2 礦體特征

區(qū)內(nèi)礦體均呈脈狀，沿走向、傾向呈舒緩波狀變化，產(chǎn)狀往往較陡，呈相距60～500 m斷續(xù)分布的平行礦脈集群。

Ⅱ號(hào)礦體是全區(qū)現(xiàn)查明規(guī)模最大的主礦體，位于礦區(qū)中北部，大致呈NEE向展布于花崗閃長(zhǎng)巖體北側(cè)外接觸帶，賦存于F3斷裂破碎帶的中下部。礦體出露標(biāo)高5 617 m，最低5 494 m。沿礦體走向160～240 m，控制礦體斜深103～306 m。礦體呈脈狀，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，東段沿地表有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，深部連續(xù)性較好，內(nèi)部無夾石，礦體形態(tài)復(fù)雜程度中等。礦體沿走向、傾向呈舒緩波狀變化，地表總體向南陡傾，傾向164°～187°，傾角77°～84°。礦體深部產(chǎn)狀變化較大，礦體單工程最大厚度為8.89 m，最小厚度為0.85 m，礦體平均厚度為2.89 m，屬厚度較穩(wěn)定型。礦體厚度變化總體呈中間厚、兩側(cè)薄，地表厚、深部薄的變化趨勢(shì)。

Ⅱ號(hào)礦體Pb最高品位23.81%，單工程平均品位1.16%～12.05%，礦體平均品位6.58/%；Zn最高品位6.07%，單工程平均品位0.26%～3.72%，礦體平均品位1.45%；Ag最高品位506 g/t，單工程平均品位24.14～350.90 g/t，礦體平均品位114.15 g/t；Cu最高品位2.83%，單工程平均品位0.08%～1.63%，礦體平均品位0.46%。

3.3 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)類型主要為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、結(jié)狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)和粒狀、纖狀變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造以脈狀、浸染狀構(gòu)造為主，次為網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀、角礫狀構(gòu)造。礦石金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦，其次有少量磁鐵礦和微量的磁黃鐵礦、毒砂；脈石礦物主要為石英，少量絹云母、白云母、方解石、綠泥石、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石等；次生礦物有銅藍(lán)、孔雀石、赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦等。礦石中金屬硫化礦物多呈脈狀、浸染狀、團(tuán)塊狀賦存于石英脈和碳酸鹽脈中，其次有少量呈細(xì)脈狀、細(xì)網(wǎng)脈狀和稀疏浸染狀賦存于石英脈兩側(cè)的圍巖中。礦石在地表主要為氧化物礦，在地表以下1～3 m為原生礦。

3.4 圍巖蝕變

礦體邊界與圍巖界線一般較清晰，局部呈漸變過渡關(guān)系。頂?shù)装鍑鷰r主要為角巖化粉砂巖、絹云（黑云）石英角巖，局部為角巖化石英雜砂巖等。圍巖蝕變主要為硅化、角巖化、碳酸鹽化、綠泥石化，其次為綠簾石化、纖閃石化、透閃石化、透輝石化等。由地表觀察，礦體西段硅化、綠簾石化、透閃石化、透輝石化等圍巖蝕變較強(qiáng)，東段則相對(duì)較弱。

3.5 資源量估算

參照《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》（GB/T 17766—1999）、《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T 0214—2002）、《固體礦產(chǎn)推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量和經(jīng)工程驗(yàn)證的預(yù)測(cè)資源量估算技術(shù)要求》（DD 2002-01）等相關(guān)規(guī)范，全區(qū)共估算（333）+（3341）礦石量437.25萬t。金屬量鉛30.13萬t，平均品位6.89%；鋅7.61 萬 t，平均品位 1.74%；銀 458.06 t，平均品位104.76 g/t；伴生銅1.73萬t，平均品位0.40%。其中，（333）礦石量241.84萬t，占全區(qū)總礦石量的55.31%。

3.6 礦床成因

格瑪鉛鋅礦床的成因類型為與巖漿巖有關(guān)的熱液交代—充填型，證據(jù)如下：

（1）成礦物質(zhì)來源。礦床成礦物質(zhì)來源具有雙源性，礦石中的Pb、Zn、Cu、Ag等成礦物質(zhì)主要來源于巖體，其次有少量來源于地層中的變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)石英雜砂巖。

（2）礦體空間分布。礦體均分布于花崗閃長(zhǎng)巖巖體外接觸帶的中侏羅統(tǒng)馬里組變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)石英雜砂巖中，礦體具體產(chǎn)出位置和形態(tài)受NEE和NW向構(gòu)造破碎帶控制。

（3）圍巖蝕變。圍巖蝕變?yōu)楣杌?、角巖化，次為綠簾石化，顯示出以中—高溫?zé)嵛g變?yōu)橹?，伴有接觸交代變質(zhì)作用的特點(diǎn)。

（4）巖石特征。賦礦巖石主要為碎裂角巖化粉砂巖，其次為石英脈。方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化礦物在石英脈中多呈浸染狀和團(tuán)塊狀分布，在角巖化粉砂巖中則多呈細(xì)網(wǎng)脈狀和稀疏浸染狀分布，說明區(qū)內(nèi)成礦作用以充填為主，其次為交代作用。

綜上所述，格瑪鉛鋅礦床成礦過程大致為：①燕山運(yùn)動(dòng)使區(qū)內(nèi)馬里組發(fā)生了變質(zhì)變形，形成了NEE向和NW向兩組斷裂破碎帶；②燕山晚期巖漿活動(dòng)使NEE和NW向兩組斷裂破碎帶進(jìn)一步錯(cuò)動(dòng)、破碎，為含礦熱液上升、運(yùn)移提供了通道；③含礦熱液在沿?cái)嗔褬?gòu)造破碎帶和節(jié)理裂隙上升、運(yùn)移的過程中不斷萃取圍巖中的成礦元素，隨著溫壓條件及介質(zhì)酸堿度的變化，在有利部位沉淀充填（為主）、交代（次要）圍巖。

4 綜合找礦模式

4.1 化探測(cè)量縮小找礦靶區(qū)

在水系沉積物測(cè)量成果以及地質(zhì)路線發(fā)現(xiàn)的成礦有利帶上，進(jìn)行1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量。元素組合好、異常強(qiáng)度高、濃集中心突出，并具有較好的濃度分帶的多金屬土壤地球化學(xué)異常為成礦有利部位。

4.2 地質(zhì)路線調(diào)查發(fā)現(xiàn)露頭礦（化）體

具有碎裂或碎裂巖化結(jié)構(gòu)并伴有角巖化、強(qiáng)硅化的變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)石英雜砂巖為找礦的巖性標(biāo)志。燕山期侵入體外接觸帶1 000 m范圍內(nèi)為鉛鋅銀多金屬成礦的有利地段；NEE、NW向構(gòu)造破碎帶為區(qū)內(nèi)的賦礦構(gòu)造，并控制了礦（化）體的形狀、規(guī)模；地表具有明顯的鐵染現(xiàn)象，褐鐵礦化發(fā)育，并常見有孔雀石化、藍(lán)銅礦化等，常指示隱伏礦體的存在。強(qiáng)硅化、碳酸鹽化為最明顯的蝕變標(biāo)志，角巖化、綠簾石化、綠泥石化也為找礦常見的蝕變標(biāo)志。

4.3 物探測(cè)量提供隱伏礦體信息

（1）磁異常與礦體的關(guān)系。用磁異常圈定巖體的隱伏范圍，劃定成礦有利區(qū)域，馬里組地層上的孤立高磁異常點(diǎn)，可直接指示鉛鋅礦（化）體。

（2）激電異常與礦體的關(guān)系。激電中梯剖面測(cè)量中，極化率≥2.5%的區(qū)域?yàn)槌傻V有利部位，極化率的高低直接反映了含金屬硫化物的多少，是尋找多金屬礦產(chǎn)的重要物理參數(shù)。

（3）電阻率異常與礦體的關(guān)系。礦體多產(chǎn)于構(gòu)造角礫巖等構(gòu)造帶內(nèi)，沿構(gòu)造帶多含水，形成低阻，呈團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀的礦石也為低阻體，因而區(qū)內(nèi)低阻體為找礦另一標(biāo)志。

4.4 工程揭露評(píng)價(jià)礦床

對(duì)隱伏礦體進(jìn)行槽探工程、鉆探工程控制，并對(duì)礦體成礦潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5 結(jié) 語

以西藏格瑪村附近1∶5萬水系沉積物測(cè)量10-乙1鉛鋅銀多金屬異常為例，構(gòu)建了綜合找礦模型，取得了理想的找礦效果。本研究構(gòu)建的綜合找礦模型為：①化探異常縮小靶區(qū)；②地質(zhì)路線觀測(cè)確定礦（化）體位置及延伸；③物探手段追索覆蓋層下礦體的賦存狀態(tài)；④槽探揭露確定礦、非礦和礦體規(guī)模；⑤物探手段推測(cè)礦體深部空間分布；⑥鉆探驗(yàn)證、評(píng)價(jià)礦床成礦潛力。該模型可用于人煙稀少、自然環(huán)境惡劣、交通不便、礦產(chǎn)普查程度較低的地區(qū)，如西藏念青唐古拉山地區(qū)有較好的適用性。

致 謝

本文在撰寫過程中，得到河南省地質(zhì)調(diào)查院裴中朝教授級(jí)高級(jí)工程師的指導(dǎo)，在此表示感謝！