吉尔吉斯波尔度铅锌矿床地质特征及成因初探.pdf

世界有色金属2023年8月下92矿产资源Mineral resources吉尔吉斯波尔度铅锌矿床地质特征及成因初探赵路通，傅其斌，刘晗（中色紫金地质勘查（北京）有限责任公司，北京 1 0 0 0 1 2）摘 要：波尔度（B o o r d u）铅锌矿床位于吉尔吉斯北天山A k t y u z 地区，本文对其矿床地质特征和控矿因素进行了总结，研究表明矿区的围岩蚀变和矿化特征整体受到NW向B o o r d u 断裂的控制，与石英斑岩的关系密切。矿区围岩蚀变主要包括发育硅化、绢英岩化、碳酸盐化、电气石化，局部发育钾化和高级泥化，从矿区西部至东部，围岩蚀变表现出石英-碳酸盐化、黄铁绢英岩化和石英-电气石的分带特征及相应的C u P b-Z n A u 的矿化分带特征。综合分析认为该矿床成因类型为受构造控制的岩浆热液型矿床。关键词：波尔度铅锌矿；地质特征；矿床成因；吉尔吉斯中图分类号：T D 8 6 2 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 6-0 0 9 2-4Geological characteristics and genesis of the Boldu lead-zinc deposit in KyrgyzstanZHAOLu-tong，FUQi-bin，LIUHan（S i n o-Z i j i n Re s o u r c e s L t d,Z i j i n Mi n i n g,B e i j i n g 1 0 0 0 1 2,C h i n a）Abstract:T h e B o o r d u l e a d-z i n c d e p o s i t i s l o c a t e d i n A k t y u z a r e a o f n o r t h e r n T i a n s h a n i n K y r g y z s t a n,t h i s p a p e r s u mma r i z e s t h e g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e o r e c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f t h e d e p o s i t,t h e s t u d y s h o w s t h a t t h e w a l l r o c k a l t e r a t i o n a n d mi n e r a l i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a r e c o n t r o l l e d b y t h e NW t r e n d i n g B o o r d u F a u l t a s a w h o l e,a n d a r e g e n e t i c w i t h t h e q u a r t z p o r p h y r y.T h e w a l l r o c k a l t e r a t i o n i n t h e mi n i n g a r e a ma i n l y i n c l u d e s s i l i c i f i c a t i o n,s e r i c i t i z a t i o n,c a r b o n a t i o n,a n d e l e c t r i f i c a t i o n,w i t h l o c a l l y d e v e l o p e d p o t a s s i u m mi n e r a l i z a t i o n a n d a d v a n c e d a r g i l l i z a t i o n,f r o m t h e w e s t t o t h e e a s t o f t h e mi n i n g a r e a,w a l l r o c k a l t e r a t i o n s h o w s z o n i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f q u a r t z-c a r b o n a t i z a t i o n,p y r i t e-s e r i c i t i z a t i o n a n d q u a r t z-t o u r ma l i n e,a n d c o r r e s p o n d i n g mi n e r a l i z a t i o n z o n i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f C u P b-Z n A u.A c c o r d i n g t o c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s,t h e g e n e t i c t y p e o f t h e d e p o s i t i s ma g ma t i c h y d r o t h e r ma l d e p o s i t s c o n t r o l l e d b y s t r u c t u r e.Keywords:B o o r d u P b-Z n d e p o s i t;G e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s;G e n e s i s o f o r e d e p o s i t;K y r g y z s t a n收稿日期：2 0 2 3-0 6作者简介：赵路通，男，生于1 9 8 4 年，博士，高级工程师，从事矿产普查与勘探工作。波尔度（Boordu）铅锌矿位于吉尔吉斯共和国北天山阿克提乌兹（Aktyuz）变质地体中1（图1A），区域上还产有Aktyuz REE矿床、Taldybulak Lev.(左岸)Au矿床和 Taldybulak Zapadny 等 Zn-Pb 矿 床，构 成 Aktyuz-Boordu金多金属矿集区2-3，金成矿条件优越。波尔度铅锌矿为前苏联时期探明的小型铅锌矿床，Pb平均品位为2.49%，Zn平均品位为0.98%，近年来在该矿床西部和东部经过一系列的地质矿产勘查工作先后发现大量的铜、金矿化线索，显示出矿区深边部具有较好的找矿潜力。本文通过对该矿床地质特征、控矿因素进行分析的基础上，总结了矿床成因，以期为矿山及区域上找矿勘查工作提供借鉴和参考。1 区域地质特征波尔度铅锌矿位于北天山南部Aktyuz变质地体中（图1A），该地体北部为DzhalairNaiman增生蛇绿混杂岩带，代表了早寒武早奥陶世发育于Anrakhai太古代微陆块与Aktyuz新元古代地体之间的DzhalairNaiman 洋盆。沿 DzhalairNaiman 缝合带发育北西向延伸超过500km的蛇绿混杂岩带。该洋盆形成于早寒武世至中寒武世，寒武纪晚期开始向东北部Anrakhai和北天山微陆块之下俯冲。Anrakhai 山斜长花岗岩 PbPb 蒸发年龄为 512.61.0Ma，TIMS 锆石 UPb 年龄为5204Ma 和 5212Ma，而 Aktyuz 地 区 Kopurelisay群变辉长岩SHRIMP锆石UPb年龄531.23.7Ma，都记录了DzhalairNaiman洋盆寒武纪生成演化。Aktyuz地区强变形变质碎屑岩中最年轻的锆石UPb年龄为5038Ma，而后碰撞未变形的石英闪长岩锆石UPb年龄为4723Ma，表明由该洋盆俯冲消减引发的区域性的变形变质作用主体发生在503472Ma之间4-5。Aktyuz地区广泛出露前寒武纪变质基底，主要包括Aktyuz杂岩和Kemin群，主体为一套新元古代-寒武纪蛇绿混杂岩及不同变质程度的岩石组成5。其中，Aktyu杂岩沿Kichi-Kemin河谷呈东西方向展布,主要发育榴辉岩、片理化的英云闪长质-花岗闪长质片岩及少量片岩、角闪岩和石榴石角闪岩，局部发育高压、超高压变质岩，可见榴辉岩与含石榴石角闪岩、角闪岩以构造透镜体形式出现于变沉积岩和花岗质片麻岩中6。Kemin群按岩石组合划分为三个亚群，其中Kupurelisay亚群为一套蛇绿岩组合，发育有变质辉长岩、玄武岩和蛇纹石岩；Kapchygay亚群主要为玄武质混合岩、角闪岩和滑石片岩；Kokbulak亚群发育碳质混合岩、硅质片岩和大理岩7，后两个亚群也被联合称为Tegermenty群8。区域上侵入岩主要为奥陶纪-志留纪与大洋俯冲有关的花岗岩类，主要呈岩基状产出。奥陶纪中-基性海相火山-沉积建造是区内最古老的、未发生变形变质的沉积岩系，呈2023年8月下 世界有色金属93矿产资源Mineral resources不整合覆盖于前寒武纪基底之上。泥盆纪碱性玄武岩-安山岩零星出露于Aktyuz地区西南部Boordu一带，以前寒武纪基底为中心形成面积约1020km2的TaldybulakBoordu火山穹窿构造。火山穹窿构成一个巨型构造混杂岩带，前寒武纪基底岩石常因强烈挤压形成多条韧脆性变形带，区域上Au床主要产于北西向脆韧性变形带中，而Zn-Pb和REE矿床主要沿火山穹窿构造边部的次级断裂产出7。2 矿区地质特征2.1 地层、构造和岩浆岩矿区地层主要为下元古界Tegermenty群变质岩，岩性主要为混合岩、片麻岩、结晶片岩和角闪岩等，局部发育混合岩化，分布于矿区南部。侵入岩主要为元古代淡色花岗岩（片麻岩化）和晚寒武世斑状花岗岩以及各类脉岩（图2）。斑状花岗岩呈岩株状产出，分布于矿区中部和东北部，脉岩以二长斑岩、正长斑岩、石英斑岩、花岗闪长斑岩、闪长岩、辉绿岩、流纹斑岩为代表。矿区范围内共发现三组近东西向展布的石英斑岩岩脉群，其中成矿与中部岩脉群关系最为密切，该岩脉群整体宽150m200m，长约2700m。矿区内存在NW向和NE向两组主要断裂构造，以NW向为主，此外NWW向构造也较发育。矿区控矿断裂即为NW向Boordu断裂，该断裂在矿区为脆性逆断层性质，使得斑状花岗岩逆冲至片麻状花岗岩之上，在矿区东部该断裂分为北、中、南三条分支，其中南部分支性质与矿区一致，而北部和中部分支则主要分布于斑状花岗岩岩体中，断层性质转变为韧性剪切带且走向变为近EW向。2.2 围岩蚀变矿区围岩蚀变广泛而强烈，主要沿Bootdu断裂发育，整体呈NW走向，倾向NE（图2），走向延伸约800m，宽100m140m，倾向延伸约 400m，倾角 70 90。在矿区东部还沿斑状花岗岩岩体内部韧性剪切带分布，走向延伸约700m，宽160m230m，倾向延伸约250m，倾角30 70。图2波尔度铅锌矿床地质图蚀变类型主要包括黄铁矿化、绢英岩化、硅化和碳酸盐化，局部发育钾化、高级泥化、电气石化、钠长石化、重晶石图1波尔度铅锌矿床大地构造位置和区域地质图（A据文献2修编，B据文献3修编）世界有色金属2023年8月下94矿产资源Mineral resources化和绿泥石化。围蚀变组合主要包括黄铁绢英岩化（图3A、B）、石英-电气石化（图3D）和石英-碳酸盐化（图3E），其中以黄铁绢英岩化为主，其次为石英-电气石化，石英-碳酸盐化主要发育于矿区西部，少量钾化蚀变和高级泥化蚀变目前只发现于矿区东部，主要位于石英-电气石化区域的深部。围岩蚀变呈现出明显的分带性，在剖面上，一般表现为石英核、黄铁绢英岩化内带和石英-碳酸盐-绿泥石-钠长石外带的分带特征，在平面上，从矿区西部矿区矿区东部，整体表现为石英-碳酸盐化黄铁绢英岩化石英-电气石（钾化、高级泥化）的分带特征。2.3 矿体特征铅锌矿化主要分布于Boordu断裂两侧绢英岩化蚀变的片麻状花岗岩、石英斑岩和斑状花岗岩中，矿区矿化带长约800m，倾向延伸约400m，倾角70 90，共发现10个矿体（图2），矿体长50m360m不等，平均厚16.5m，矿体主要呈脉状、柱状和透镜状，产状近于直立，向深部逐渐分叉和尖灭，沿走向整体较为连续。矿区东部矿化带长约40m440m不等，倾向延伸约250m，倾角30 70，由南向北倾角逐渐变缓，共发现14个矿体，厚2m40m不等，多呈沿走向不连续并向深部突然尖灭的短透镜体、囊状体。金矿化主要发育于矿区东部韧性剪切带中，与石英-电气石化蚀变关系密切（图3D），石英-电气石化蚀变区域中含Au矿化厚度从矿区的1m2m到东部的8m22m不等，向SE呈60 80陡倾斜。金矿化除受到韧性剪切带控制外，局部也受到石英斑岩的控制，矿化经常沿石英斑岩及其与斑状花岗岩的接触带分布。铜矿化主要产于矿区西部沿构造裂隙发育的石英-碳酸盐脉中，脉宽几厘米到几十公分不等，走向以NWW为主，部分为NE，石英-碳酸盐化蚀变基本限于脉体内，向两侧迅速变为未蚀变岩石。整体上，从矿区西部矿区矿区东部，金属矿化表现为CuPb-ZnAu的分带特征。2.4 矿石特征矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿，其次为黄铜矿、毒砂、黝铜矿及微量的辰砂、辉银矿、自然银、斑铜矿和自然金等。脉石矿物主要为石英、绢云母和方解石，次为菱铁矿、铁白云石、重晶石等。地表氧化带矿物主要为针铁矿、白铅矿、褐铁矿、孔雀石、辉铜矿、铜蓝等矿物等。矿石构造主要为浸染状和细脉状，少量为块状和角砾状构造。方铅矿：方铅矿多呈细粒自形-半自形晶，粒度一般0.2mm1mm，多呈浸染状分布在围岩中，局部呈细脉状产出，脉宽一般2cm10cm，细脉交汇处方铅矿多呈团块状产出，团块大小从0.5cm到10cm15cm不等，团块中方铅矿粒度也普遍较粗，一般为0.5mm3mm，个别可达1cm。光谱分析结果表明，粗粒方铅矿中锑、银和铋含量略微偏高，在细粒方铅矿中金、铜、锌、钛、锰、砷和银含量偏高，其中银含量为198.3525g/t，金含量为0.61.4g/t。闪锌矿：矿区发育两种闪锌矿，深棕色闪锌矿（铁闪锌矿）和淡色闪锌矿，以深棕色闪锌矿为主。棕色闪锌矿多以半自形-他形晶，粒度一般0.1mm0.5mm，多呈浸染状分布在围岩中，局部呈细脉状产出。光谱分析结果表明，深棕色闪锌矿中含有大量铟（0.1%），镓（约0.001%）以及少量镉（0.024%），银平均含量为16g/t，金平均含量为0.5g/t。黄 铜 矿：黄 铜 矿 多 呈 半 自 形-他 形 晶，粒 度 一 般0.05mm0.2mm，在矿区主要呈浸染状分布在围岩中，与闪锌矿和方铅矿共生，矿区西部多以细脉状形式产出，偶可见团块状黄铜矿。图3波尔度铅锌矿床围岩蚀变和矿化特征A-沿构造产出的绢英岩化蚀变带；B 和C-绢英岩化的石英斑岩特征及铅锌矿化；D-石英-电气石化蚀变及黄铁矿化（含A u）；E-沿构造产出的含铜矿化的石英-碳酸盐脉P y-黄铁矿；C c p-黄铜矿；Z n-闪锌矿；M a l-孔雀石；T u r-电气石2023年8月下 世界有色金属95矿产资源Mineral resources1Seltmann R,Konopelko D,Biske G,Divaev F,SergeevS.Hercynian postcollisional magmatism in the context ofPaleozoicmagmaticevolutionoftheTienShanorogenicbeltJ.JournalAsianEarthScience.2011,42:821-838.2ZhaoXB,XueCJ,ChiGX,PakN,ZuB.ReOspyriteandUPbzircongeochronologyfromtheTaldybulakLevoberezhnygolddeposit:InsightforCambrianmetallogenyoftheKyrgyznorthernTienShanJ.OreGeologyReviews,2015,67:78-89.3赵晓波.西天山古生代岛弧斑岩铜-金成矿作用与找矿研究D.2015,北京，中国地质大学（北京）.4AlexeievDV,RyazantsevAV,KrnerA,TretyakovAA,XiaX,LiuDY.EarlyOrdovicianhigh-pressurebeltintheChu-YiliMountains:implicationsfortheearlieststagesofaccretionin Kazakhstan and the TianshanJ.Journal of Asian EarthSciences,2011,42:805-820.5Krner A,Alexeiev D V,Hegner E,Rojas-AgramonteY,Corsini M,Chao Y,Tretyakov A A.Zircon and muscoviteages,geochemistry,and NdHf isotopes for the Aktyuzmetamorphicterrane:evidenceforanEarlyOrdoviciancollisionalbelt in the northern Tianshan of KyrgyzstanJ.GondwanaResearch,2012,21(4):901-927.6Malyukova N.The Taldybulak Levoberezhny gold deposit.PaleozoicgeodynamicsandgolddepositsintheKyrgyzTienShanM.In:Seltmann,R.,Jenchuraeva,R.(Eds.),ExcursionGuidebook Series 9 and Annual Newsletter of IGCP-373,2001,97-109.7席 伟，夏 小 洪，吴 艳 爽，叶 甜，李 诺.吉 尔 吉 斯 斯 坦 TaldybulakLevoberezhny（左岸）金矿地质特征及金属矿物学研究J.地学前缘，2018,.25（5）：135-150.8Djenchuraeva R D,Borisov F I,Pak N T,Malyukova NN.MetallogenyandgeodynamicsoftheAktiuzBoorduMiningDistrict,NorthernTien Shan,Kyrgyzstan.Journal AsianEarthScience.2008,32,280-299.自然金：多呈淡黄色以不规则粒状晶分散在黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等矿物裂隙中，粒度一般0.05mm，与石英紧密共生。3 矿区地球物理特征3.1 视电阻率s异常矿区内视电阻率激电异常特征整体表现为中低阻值，其中西北、西部为相对高阻区域，s范围在6002600.m之间，低阻区域在中部、东部，主要集中采坑北部及东部，s大都在500.m以下。高阻区主要表现为团块状，低阻区则表现为面状、条带状。其中，矿区东南部有明显条带状低阻带，其电阻梯度带与已知及推断构造带位置吻合较好。3.2 视极化率s异常矿区s相对稳定且强度高，背景场值在0.5%2%，异常则主要分布在矿区的中西部、北部和东南部，编号、。号异常形状类似于矩形，向北东未封闭，东西向长约640m，南北宽约500m，面积约0.32km，异常值主要集中在4.5%7%，极大值16.5%。在剖平图上s异常南北向上连续，各剖面间的连续性好，初步推断为局部铅锌硫化物富集、矿化。号异常形状为半圆状，向北东未封闭，东西向长约560m，南北宽约480m，面积约0.26km，异常值主要集中在4%6%，极大值7.9%。在s剖平图上s异常南北向上连续，各剖面间的连续性好，初步推断为局部铅锌硫化物富集、矿化。号异常形状为椭圆状，东西向长约560m，南北宽约320m，面积约0.18km，异常值主要集中在4%10%，极大值32%。在s剖平图上s异常南北向上变化剧烈，各剖面间的连续性好。根据现场踏勘，异常位于渣堆上，初步推断异常为渣堆内硫化物、铅锌类物质引起。4 控矿因素分析从矿床地质特征可以看出，构造和岩浆作用对于波尔度铅锌矿床的形成具有明显的控制作用：（1）构造因素：区内构造表现为断裂和韧性剪切带两种形式，其中NW向波尔度断裂控制了区内围岩蚀变的整体发育，主断裂控制了矿区铅锌矿体的产出，NWW和NE向次级断裂控制了矿区西部脉状铜矿化产出，EW向的韧性剪切带的控制了矿区东部金矿化的产出。（2）岩浆岩因素：矿区内岩浆活动强烈，多期次的浅成岩浆侵入活动，尤其是石英斑岩的侵入与成矿关系密切。石英斑岩普遍发育强烈的蚀变作用，区内已发现的矿化作用均发生于石英斑岩中及其附近构造带中，空间依存关系明显，同时石英斑岩的侵入作用也进一步促进了构造裂隙的发育，为矿质的沉淀提供了多重积极因素。（3）围岩蚀变特征：矿区发育的硅化、绢英岩化、碳酸盐化、电气石化、泥化、绿泥石化、等围岩蚀变，并表现出面状分带特征，由矿区西部向东部依次发育石英-碳酸盐化、黄铁绢英岩化和石英-电气石（钾化、高级泥化），也显示出成矿与岩浆热液作用关系密切。同时蚀变分带也指示成矿热液中心可能来自于矿区东部，矿区这与航空放射性异常资料也显示矿区东部存在高钾异常区域6，暗示深部可能存在隐伏岩体相一致。通过对波尔度铅锌矿区矿床地质特征和控矿因素综合分析表明，该矿床为受构造控制的岩浆热液型矿床。5 结论（1）矿区铅锌矿化主要沿Boordu主断裂产出，铜和金矿化则分别受到断裂和韧性剪切带的控制。（2）矿区围岩蚀变整体表现出石英-碳酸盐化、黄铁绢英岩化和石英-电气石的分带特征及相应的CuPb-ZnAu的矿化分带特征。（3）波尔度铅锌矿床为受构造控制的岩浆热液型矿床。