四角羊沟铅锌多金属矿床地质特征及成因 四角羊沟铅锌多金属矿床地质特征及成因 摘要：四角羊沟铅锌多金属矿床为接触交代型（矽卡岩型）铅锌矿对四角羊沟铅锌多金属矿床的产状、矿石结构构造、围岩蚀变类型等进行了研究，查明了铅锌矿体主要分布于上石炭系四角羊沟组下段与印支期中酸性花岗闪长岩接触带的透辉石阳起石矽卡岩中，且受控于北东向断裂，矿化体呈似层状矿床中的矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿，其次为黄铜矿、磁铁矿、镜铁矿通过对岩体常量元素和稀土元素化学分析，显示矿区西北侧的岩体为高钾钙碱性系列 关键字：四角羊沟 矽卡岩 铅锌矿 地球化学 四角羊沟铅锌多金属矿床位于东昆仑西侧祁曼塔格断皱带内与区内的虎头崖铅锌矿、肯德可克铁矿、野马泉铁锌矿及尕林格铁矿【4】处于同一成矿带内，在地质特征与成因上具有一定的相似性该矿床产出的金属矿物主要为铅、锌，共（伴）生有银、铜、铁，经济价值可观本文依据近几年地质工作取得的主要成果,对四角羊沟矿床特征进行总结,对控矿因素、矿床成因重新进行了探讨,这对矿区找矿工作具有重要意义 1. 成矿地质背景 四角羊沟铅锌矿床位于柴达木准地台之南缘，处于祁漫塔格断褶带【3】。
区域出露地层区划属昆仑山～祁漫塔格地层分区，有元古界金水口群(Ptjn)、狼牙山群(Ptln)；奥陶系上铁统石达斯群(O3ts)；泥盆系上统契盖苏群（D３qg）；中统四角羊沟组（C２s）；二叠系下统（P１）；三叠系上统（T3）；上第三系（N）；第四系（Q）在漫长的地质史中，本区经历了多次复杂而强烈构造运动不同规模和力学性质的构造变形不同程度均有反映，保存完好，其中北西西向、北西向压性、压扭性断裂组成了区域的主体构造骨架，且对各时代地层分布、各类岩浆岩和变质作用及矿产等都起着重要的控制作用区内侵入岩分布广泛，各类侵入岩分属华力西期、印支期和燕山期，各期侵入岩主要受北西西向两组断裂构造控制明显岩体边部或断层附近，岩石普遍具碎裂或压碎结构，个别岩体受动力变质作用影响，岩石具有片理和片麻状构造各岩体和围岩的接触带上均具同化混染现象围岩蚀变普遍有硅化、绿帘石化、黄铁矿化、角岩化和矽卡岩化等华里西期、印支期中酸性侵入体与大理岩接触处常形成矽卡岩接触变质带，并伴有矽卡岩型铅锌矿、铁锌矿及多金属矿形成 2. 矿床地质特征 2.1矿区地质特征 矿区出露地层由老到新(见图1)为：奥陶系上统铁石达斯群碳酸盐岩组（O3tsc-2）：以灰黑色、灰白色条带状大理岩为特征。
石炭系上统四角羊沟组（C3s）：其下段为灰白色大理岩夹黑色灰岩及普含生物碎屑，中段为肉红色大理岩，下段为白色白云质大理岩及普含生物化石二叠系下统碳酸盐岩组（P1a）：为含燧石 灰岩、白云质灰岩二叠系下统碎屑岩及灰岩组（P1b）：为含粉沙质灰岩 矿区内整体构造骨架为一向斜，向斜核部为二叠系下统碎屑岩及灰岩组（P1b），位于矿区中部，两翼地层为二叠系下统碳酸盐岩组（P1a）及石炭系上统四角羊沟组（C3s），分布于矿区中部两边区内断裂有三组，一组为近东西向，一组为近南北向，一组为北西向近东西向的断裂有F11、F1、F2；近南北向的断裂有F3；北西向的断裂有F4、F5、F6其中F1断层为一正断层，呈近东西向展布于矿区北部，断裂破碎带中见角砾岩，硅化、褐铁矿化明显，在矿区内有被明显的后期断层错断的特点它对矿区的成岩、成矿具有控制作用 矿区内岩浆活动强烈，且规模较大，主要有印支期花岗闪长岩体(γδ51b)和一些晚期辉绿岩脉（βμ）分布花岗闪长岩体从奥陶系一直侵入至二叠系下统地层中，岩石呈灰白色，粗粒花岗结构，块状构造，主要由石英、斜长石、角闪石及少量白云母等矿物组成 2.2 矿体特征 矿区内地表共圈出两条矽卡岩带。
Ⅰ号矽卡岩带产在花岗闪长岩体南缘，长约2千米，宽20～70米，平均30米，呈带状或蛇形曲线展布，存在分支复合现象，整体走向250°，受花岗闪长岩体影响，倾向不一，倾角除局部地段较缓外，其余均较陡，一般为70°它的内部分带是：花岗闪长岩～接触破碎带～矽卡岩～硅化石英砂岩～大理岩它与岩性较杂的石炭系上统四角羊沟组下段（C3s1）接触部位矿化较好，与其它较纯岩性段接触部位矿化较差 Ⅱ号矽卡岩带产在石炭系上统四角羊沟组下段（C3s1）内部，长约600米，宽5～10米，呈带状或蛇形线展布，延伸较短，矿化较差，整体走向近东西向，倾向北，倾角一般为60°东端自然消失，西端被F5断层错失 矿区内经硐探、槽探及钻探揭露，共圈出2个铅锌矿体和6个矿化体（表1）矿体赋存于透辉石、阳起石矽卡岩中，且受控于北东向断裂单个矿体规模相差悬殊一般走向长几十米～数百米，最大可达400 米，倾斜延伸一般十几米～数十米，最大延深130 米，矿体厚一般为不足1米～数米，最大可达35米矿体多呈囊状、豆荚状或断续透镜体产出，沿走向、倾向膨大、缩小、尖灭总体来看，矿体走向主要为NE向，倾向SE 2.3 矿石组构 矿区内矿石矿物主要为：方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、镜铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、少量黄铜矿；脉石矿物主要为：符山石、阳起石、绿泥石、透辉石、石英、方解石。
地表氧化矿物主要为褐铁矿、孔雀石、黄钾铁矾、菱锌矿、铅矾、白铅矿 矿石结构比较复杂，以自形――他形粒状结构为主，次为交代结构其中方铅矿、黄铁矿具自形――半自形中细粒结构；闪锌矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿具有他形粒状结构；交代结构主要有黄铜矿交代黄铁矿和闪锌矿，黄铁矿交代磁黄铁矿和磁铁矿 矿石构造主要有浸染状构造、块状构造、网脉状构造、脉状构造其中浸染状构造和脉状构造为矿石的主要构造特征 2.4 围岩蚀变 矿区内变质作用较强，尤以接触变质作用最为突出，受印支期花岗闪长岩体侵入影响，发育的且与成矿关系密切的蚀变类型有：矽卡岩化、硅化、褐铁矿化、绿泥石化 矽卡岩化：在花岗闪长岩体与灰岩的接触部位及其附近发育，矽卡岩呈灰绿色，中粗粒变晶结构，块状、放射状构造，主要成份为阳起石、透辉石、绿泥石等矿物 硅化：分布于矽卡岩带上部，基本上与矽卡岩化同时出现 褐铁矿化：在花岗闪长岩体的边部、矽卡岩中、硅化石英砂岩中普遍具褐铁矿化，在地表形成“铁帽” 3. 矿床地球化学特征 3.1岩石化学特征 四角羊沟铅锌矿床岩体分布于矿区西北部和中东部边界处，岩体从奥陶系一直侵入至二叠系下统地层中，岩石呈灰白色，细粒花岗结构，块状构造，主要由石英、斜长石、角闪石及少量白云母等矿物组成。
分析岩体中常量元素地球化学可知（表2）:样品中SiO2含量在69.40%~73.74%之间，平均71.70%，成分接近酸性岩体【2】碱总量（K2O+Na2O）为4.17%~6.80%，平均值为5.60%，其中Na2O平均值为1.84%，K2O平均值为3.77%，Na/K比值低岩浆分异指数（DI）范围为75.03～87.60，平均值为81.22，岩浆分异程度高岩石中A/CKN比值为1.165～2.03，平均值为1.437，属过铝质岩石，后造山花岗岩类【5】 3.2稀土元素化学成分特征 矿区内岩体稀土元素（表3），总量∑REE为94.81～157.32×10-6,平均值117.25×10-6LREE为72.44～130.01×10-6，平均值为92.94×10-6；HREE为21.26～27.31×10-6，平均值为24.31×10-6；LREE/HREE的范围在2.79～4.76, 平均值为3.81岩石的铕异常（δEu）在0.33～0.69之间，平均值为0.55；(La/Yb)N范围在14.86～35.48之间，平均值为23.78，其稀土分配模式为轻稀土富集型 由稀土配分模式图（图2）可见，曲线均向右倾，轻稀土部分较陡，重稀土趋于平缓， 铕处于较低的“V”字型谷，铕异常较弱。
结合前面岩石化学成分分析结果，岩体为地壳重熔成因的（S型）花岗岩 4. 讨论及结论 矿区北侧出露印支期花岗闪长岩，呈小岩株状产出，侵入于石炭系上统四角羊沟组灰白色大理岩夹黑色灰岩中，中酸性岩浆岩与不纯的碳酸盐岩接触，具备了矽卡岩矿床形成的基本条件 根据矿床地质地球化学特征研究结果：矿床的形成与高钾钙碱质的S型的花岗岩体关系密切矿床的铅同位素特征显示，矿石中的铅主要来源与岩浆作用有关的上地壳与地幔混合的俯冲带铅这一结果与其所处的大地构造背景相吻合东昆仑晚古生代-早中生代是一个连续的构造岩浆演化过程，晚古生代东昆仑地区经历了由挤压向伸展的大转变【8】，三叠纪中-晚期经历了大规模的幔源基性岩浆底侵及其与壳源酸性岩浆的混合作用[7,8,9]，在造山后期伸展环境下形成了碱质花岗岩岩浆壳幔相互作用的同时，带来了丰富的幔源成矿物质，这也是区域内Fe、Pb、Zn、Cu等金属成矿作用主要与印支期岩浆活动有关的根本原因成矿物质跟随岩浆一起上升至地表附近，岩浆逐渐冷凝结晶，而岩浆中的热液和成矿物质在其结晶作用晚期从岩浆中分离并逐渐富集，沿岩体与围岩接触面及断裂进入碳酸盐地层，与围岩发生交代作用形成矽卡岩，同时热液的物理化学条件发生变化，热液中的成矿物质沉淀富集，形成矽卡岩型矿床。
结合矿床地质特征可看出，矿床主要产于侵入体接触带附近，属于典型的与酸性岩浆有关的矽卡岩型Fe,Cu,Pb,Zn,Ag矿床[10] 综合以上分析，可获得以下两点结论： （1）四角羊沟矿床与印支期的高钾钙碱性的花岗闪长岩关系密切成矿物质主要来源于主要来自岩浆，具有深部来源特征，与幔源基性岩浆底侵及其与壳源酸性岩浆的混合作用有关 （2）矿体产于印支期中酸性侵入岩体外接触带，受岩体侵入接触带、围岩岩性、断裂、裂隙及层间破碎综合控制NE向断裂为矿区控矿构造, 矽卡岩带与北东向断裂复合处为矿体的富集处，易产出厚大矿体矿石矿物种类繁多,脉石矿物复杂,有典型接触交代矿物,围岩蚀变以矽卡岩化为主,矿床的形成经历了典型矽卡岩矿床的成矿阶段, 应属矽卡岩型矿床 参考文献： 【2】 李昌年.火成岩微量元素岩石学[M].武汉:中国地质大学出版社，1992.74―78. 【5】 路远发. GeoKit:一个用VBA构建的地球化学工具软件包.地球化学，2004，33(5)：459―464. 。