一、项目概况
“新疆河尾滩-河西岗地区1∶5万矿产地质调查”子项目,归属于中国地质调查局西安地质调查中心承担的“西昆仑铁铅锌资源基地调查与勘查示范”项目,由陕西省地质调查院矿产地质调查中心承担。工作周期为2016-2018年。主要目标任务是以热液-交代改造型铅锌矿为重点,兼顾其它多金属矿产,通过1∶5万矿产地质调查和1∶5万水系沉积物测量分别查明区内成矿建造的基本特征,圈定综合异常;对找矿线索及有利地段采用大比例尺地质测量和地化探剖面测量等技术方法,配合探槽探矿手段,开展矿产检查,提交可供进一步工作的找矿靶区。
二、主要成果
1.重新建立了调查区地层系统。一是将原中三叠统上河尾滩岩群和中三叠统河尾滩组统一厘定为中三叠统上河尾滩组,并划分为3个段级岩石地层单位。二是将河西岗地区原侏罗系龙山组中的褐红色砾岩,重新厘定为白垩系铁龙滩组下段。三是将小红山地区 “酸性火山碎屑岩”重新厘定为中侏罗统龙山组下段。
2.首次在区内获得了白垩纪、侏罗纪锆石U-Pb同位素测年数据,为区内岩浆演化和地层时代确定提供了重要依据。一是团结峰北基性侵入岩同位素年龄(105±4Ma)为区内早白垩世伸展事件提供岩浆岩证据;二是侏罗系龙山组玄武岩同位素年龄(174.4±2.7Ma)为龙山组时代确定提供了新依据。
3.重新厘定了团结峰构造混杂岩带和化石山构造混杂岩带的构造属性,将其重新厘定为乔尔天山-岔路口断裂的次级断裂系统。一是将“团结峰构造混杂岩带”中的基性岩块体重新厘定为早白垩世玄武质火山碎屑岩。二是将原化石山构造混杂岩带中的基性岩块体重新厘定为白垩纪和始新世辉长岩体、二叠纪火山碎屑岩及侏罗纪火山碎屑岩。
4.重塑了调查区晚古生代以来构造演化史,建立了构造演化与铅锌成矿之间的关系。一是晚古生代-早中生代为古特提斯洋演化阶段,陆缘沉积体系下形成的沉积地层为铅锌成矿奠定了物质基础。二是中侏罗世-晚白垩世板内演化阶段,陆缘体系下形成的碳酸盐岩为铅锌成矿提供了容矿岩石。三是新生代青藏高原隆升阶段,古近纪-新近纪区域上应力场发生了转变,由挤压体制转换伸展体制,在此过程中形成了一系列断裂、层间滑动、破碎带及有利的构造圈闭,为成矿流体运移和铅锌富集成矿提供了通道和空间。
5.查明了区域铅锌矿成矿地质条件和控矿因素。铅锌矿受“地层+构造”双重因素控制(图1),铅锌矿集中分布在中生代陆缘沉积盆地内,主要含矿地质体为侏罗系龙山组和白垩系铁龙滩组,含矿建造为滨浅海相碳酸盐岩,赋矿岩石为灰岩、白云质灰岩;北西向深大断裂及其次级断裂系统控制着铅锌矿的产出和分布,为主要的导矿和容矿构造,北东向断裂对矿体有改造作用,矿床成因类型属构造热液-交代型。
图1 区域铅锌矿产分布略图
6.查明了调查区地球化学背景。一是将调查区划分为尖山-小红山铁族元素异常区、尖山-团结峰北铅锌银异常区、独山-风口沟铅锌金锑异常区、驼峰山-豹子山铅锌异常区和河尾滩-河西岗汞钼异常区等5个地球化学异常区。二是圈定Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、W、Sn、Mo、Fe2O3、Cr、Ni、Co、V、Ti等单元素(氧化物)异常509个,综合异常48个(甲类异常4个、乙类异常15个、丙类异常29个),异常查证新发现铅锌、铜、金、铁等矿点4处、矿化点5处。
7.提交新发现中型矿产地1。在豹子山地区共圈定铅锌矿体6条,矿体呈层状、似层状产出。矿体长度一般为160-230m,主矿体长度大于1500m(图1),工程厚度一般为1.73-5.5m,最大厚度为6.53m,平均厚度4.17m。Zn品位一般为0.45-19.76%,最高品位25.92%,平均品位12.59%;Pb品位一般为0.58-6.96%,最高品位40.65%,平均品位4.0%。提交铅资源量(334)13.98万t,锌资源量(334)27.18万t,已达中型矿产地规模。豹子山铅锌矿的发现,将火烧云-河尾滩铅锌成矿带向北西方向延伸约25km,有效拓展了区域铅锌找矿空间和资源前景,带动新疆地勘基金重点投入580万元,成果转化成效显著。
图1 豹子山铅锌矿区地质简图
1-全新统冲积物;2-全新统冲洪积;3-龙山组细晶灰岩;4-龙山组白云质灰岩;5-龙山组生物碎屑灰岩;6-上河尾滩组砂岩;7-断层破碎带;8-铅锌矿体;9-地质界线;10-逆断层;11-右行走滑断层;12-地层产状
8.建立了构造热液-交代型铅锌矿成矿模式。一是晚古生代以来陆缘沉积体系下形成的沉积地层为铅锌成矿奠定了物质基础,形成了矿源层。二是古近纪在区域持续挤压作用下发生的大规模逆冲推覆构造,致使侏罗纪-白垩纪碳酸盐岩建造强烈变形,形成一系列层间滑动、破碎带及有利的构造圈闭,持续的区域挤压作用驱动中生代盆地中的流体侧向运移形成混合流体,不断萃取地层中的Pb、Zn等成矿物质形成含矿流体,沿河尾滩断裂等排泄空间汇聚并卸载形成硫化物矿体,生成方铅矿、闪锌矿等矿物,具它形粒状、不规则状、半自形晶、交代残留结构。三是新近纪构造应力由挤压体制转为伸展体制,区域上形成大量的开放空间,地表流体下渗与构造流体混合,持续交代围岩形成酸性流体在不同的构造部位直接交代金属成矿物质或先成硫化物,形成非硫化物矿体,矿石矿物以白铅矿、菱锌矿为主,次为铅钒,白铅矿呈它形粒状或不规则状与铅矾依次交代先成方铅矿,菱锌矿多与白铅矿紧密共生,交代先成闪锌矿形成交代结构。
图2 铅锌矿石照片
a-块状矿石;b-角砾状矿石;c-纹层状矿石;d-浸染脉状矿石
9.评价了调查区铅锌矿产资源潜力。一是圈定铅锌最小预测区10个,预测260m以浅铅锌资源总量447.68万吨,扩大了火烧云千万吨级铅锌资源基地的资源远景。二是新圈定找矿靶区10处,其中铅锌找矿靶区8处(A类3处、B类2处、C类3处),金铜找矿靶区2处,通过资源环境综合评价,提出下一步矿产勘查工作部署建议。
图4 构造热液-交代型铅锌矿成矿模式图(a.热液硫化物阶段,b.交代非硫化物阶段
三、成果意义
提升了调查区基础地质工作程度和综合研究水平,丰富了区域铅锌成矿理论,实现了河尾滩地区铅锌矿找矿突破,拓展了火烧云外围铅锌找矿空间和资源前景,成果转化有效服务服务地区经济社会发展,为下一步矿产勘查工作部署提供重要依据。