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中国铅锌矿:主要类型、地质特征与预测区分布

中国铅锌矿产资源成矿特征与资源潜力评价

唐攀科1,王春艳1,梅友松2,郝玉军1,吴碧娟1,管友飞1,段建良1

1有色金属矿产地质调查中心

2北京矿产地质研究院

作者简介:唐攀科 ,博士,教授级高级工程师,主要从事矿床地质、矿产预测研究。

导读:

铅锌矿主要分布在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、秘鲁、墨西哥、印度和哈萨克斯坦等国。我国铅锌矿的开采和冶炼能力均居世界第一位,是世界上举足轻重的铅锌生产大国。

唐攀科等系统总结了中国铅锌矿时空分布规律,结合传统的矿床模型以及全国重要矿产预测类型划分方案,将全国铅锌矿划分为9种预测类型(即层控碳酸盐岩型(MVT)、碳酸盐岩-细碎屑岩型(SEDEX)、砂砾岩型、沉积改造型、陆相火山岩型、海相火山岩型、岩浆热液型、夕卡岩型和风化壳型)。

文中介绍了多种预测类型中典型铅锌矿床地质特征,建立了我国主要类型铅锌矿区域预测模型,圈定了47个Ⅲ级成矿区带,并对其进行资源潜力评价和预测,为相关地区矿产勘查申请立项和工作部署提供了依据。

内容提纲 1 中国铅锌矿成矿地质特征 2 中国铅锌矿预测评价模型 3 中国铅锌矿资源潜力 4 结论

1中国铅锌矿成矿地质特征

1.1 中国铅锌矿成矿地质背景

我国铅锌矿床的形成和演化受构造环境制约明显。中国大陆地质历史上频繁的构造运动产生了不同的大地构造单元,决定和影响了大多数铅锌矿床的时空分布。滨太平洋成矿域、古亚洲成矿域和特提斯—喜马拉雅成矿域等三大成矿域在不同的地质背景形成不同的成矿环境,产出了类型多样的铅锌矿床,如与沉积作用有关的有喷流沉积型(SEDEX)、层控碳酸岩型(MVT)及砂(砾)岩型等矿床,与火山(岩浆)作用有关的斑岩型、夕卡岩型、陆相火山岩型、海相火山岩型及热液型等矿床。

滨太平洋成矿域的古太平洋板块俯冲导致了我国东部地区大规模的岩浆活动,在辽东、长江中下游、浙东、闽中、赣南、粤北等地区形成一系列夕卡岩型、热液型和火山岩型等与岩浆作用有关的铅锌矿床。在古亚洲成矿域,广泛分布的古元古—中元古代以及古生代沉积盆地非常有利于喷流沉积型(SEDEX)及层控碳酸岩型(MVT)等沉积型铅锌矿床的形成,如狼山—渣尔泰山、秦岭等铅锌矿带;造山带的活动形成了一系列与岩浆作用有关的矿床,如古生代天山造山带的活动导致了柴北缘海相火山岩型铅锌矿的形成,中生代秦祁昆造山带的活动导致了小秦岭夕卡岩型、热液型等矿床的形成。在古特提斯—喜马拉雅成矿域,从晚古生代到新生代,随着特提斯洋不断地扩张、闭合以及板块俯冲、碰撞形成了一系列与岩浆作用和沉积作用有关的成矿带,如义敦、昌宁地区海相火山岩型铅锌成矿带,喀喇昆仑铅锌成矿带,后者近年来已经发现了火烧云超大型喷流沉积铅锌矿。新生代印度大陆不断向中国大陆俯冲,致使青藏高原隆升,岩浆活动剧烈,有利于夕卡岩型、斑岩型铅锌多金属矿床的形成,如:在冈底斯—念青唐古拉造山带蒙亚啊、亚贵拉、洞中拉等夕卡岩型铅锌矿以及甲马—沙让等斑岩型—夕卡岩型矿床的形成;在喀喇昆仑—三江造山带,挤压走滑作用有利于砂(砾)岩型、海相火山岩型铅锌矿床的产出,形成了兰坪、沱沱河砂(砾)岩型铅锌成矿带以及昌宁—澜沧、白玉—巴塘等海相火山岩型铅锌成矿带。

1.2中国铅锌矿时空分布特征

我国铅锌矿分布广泛,在各个地质时代均有分布,但相对集中分布在泥盆纪—二叠纪。根据以往对铅锌矿分布的地层时代做过的统计,泥盆纪—二叠纪分布的铅锌矿最多,占到46%,其次为前震旦纪,约占19%,寒武纪—志留纪的铅锌矿约占15%,震旦纪的铅锌矿约占11%,三叠纪—白垩纪的铅锌矿约占8%,第四纪的铅锌矿仅有1%。

相对应的铅锌矿成矿期也有很大不同,已有统计显示,燕山期占比约为39%,海西期占比约为12%,前寒武纪占比约为6%,加里东期占比约为3%,印支期占比约为1.3%,喜山期占比约为0.7%,跨越多个成矿期的占38%。

空间分布上,铅锌矿分布遍及全国,但相对集中于华南地区和中西部地区,主要包括南岭湘粤桂地区、东天山—北山地区、青藏地区、青海昆仑山地区、滇黔川地区、秦岭陕甘豫地区等。在铅锌矿床类型和成矿时代方面,以秦岭为界,中国大陆南北方也存在较大差异:秦岭及以南,多数为显生宙的碳酸岩型、细碎屑岩型铅锌矿,还有部分与中新生代花岗岩类以及火山岩有关的铅锌矿床;秦岭以北,铅锌矿成矿作用以元古宙为主。

1.3中国铅锌矿矿床类型

以往针对铅锌矿床的划分种类繁多,依据也不同,国内外学者从20世纪初期一直到近年来,不断探讨包括铅锌在内的矿床类型分类方案,大致归类可以分成以成矿温度结合成矿深度和典型矿物组合为基础的分类、以围岩或含矿岩系为基础的分类、以成因为基础的分类、以含矿岩系结合矿床成因为基础的分类和以综合因素为基础的分类等5种。近年来的科研生产中应用较多的是以成因为基础的分类方案,将铅锌矿的成因分为5个大类,11个亚类,强调了赋矿围岩的分类原则:(1)与岩浆侵入活动有关的矿床,包括夕卡岩型、斑岩型和热液脉型;

(2)与火山活动有关的矿床,包括火山-沉积岩型、陆相火山岩型以及海相火山岩型;(3)与热(卤)水活动有关的矿床,包括碳酸盐岩型、细碎屑岩型、砂岩和砾岩型;(4)与沉积变质作用有关的矿床,包括沉积变质型;(5)与表生氧化作用有关的矿床,包括残积型和风化淋滤型。

2中国铅锌矿预测评价模型

2.1中国铅锌矿矿产预测类型划分

全国矿产资源潜力评价项目提出以“矿产预测类型”作为开展矿产预测工作的基本单元,其划分和统计是整个铅锌矿矿产预测的基础。在此基础上,全面解析典型矿床和区域的主要控矿因素以及物化探、遥感、自然重砂等综合信息,确定预测要素,进而建立预测模型。在全国矿产资源潜力评价工作过程中,也针对各个单矿种划分了80个矿产评价模型,其中有13个与铅锌矿有关(表1)。矿产预测类型划分作为全国性的类型划分,需要能够准确反映预测矿种的主要预测要素,同时还应具备高度的代表性。在系统梳理省级矿产预测类型的基础上,结合矿床成因类型和工业类型,并借鉴国内外关于铅锌矿成矿类型的划分方案,将全国铅锌矿划分为9种预测类型,分别是层控碳酸盐岩型(MVT)、碳酸盐岩-细碎屑岩型(SEDEX)、砂砾岩型、沉积改造型、陆相火山岩型、海相火山岩型、岩浆热液型、夕卡岩型和风化壳型。

表1 全国铅锌矿预测类型与评价模型对照一览表

(1)层控碳酸盐岩型(MVT)铅锌矿床。产于碳酸盐岩为主的沉积岩中,受热卤水作用成矿,具后生特征,通常与岩浆活动无关或者没有直接关系。该类矿床铅锌常共(伴)生存在,同时多共(伴)生银。热卤水成矿根据成矿深度、岩性、构造等成矿环境不同可以形成层状、脉状、筒状等矿体,以层状居多。层控碳酸盐岩型铅锌矿是我国主要的铅锌矿类型,其分布范围广泛,以西北、西南、中南、华南等地较为集中。该类矿床目前已探明储量约占全国的三分之一。潜力评价工作共划分该种类型预测工作区50处。

(2)碳酸盐岩-细碎屑岩型(SEDEX)铅锌矿床。多形成于被动大陆边缘陆缘裂陷盆地中,含矿岩系为细碎屑岩和碳酸盐岩,受热卤水作用成矿,一般与岩浆活动无直接关系的一类矿床。该类矿床形成于同沉积断裂带附近或由同沉积断裂控制的二级及三级盆地中,属于同生沉积矿床,又称为喷流-沉积矿床。该类矿床一般规模较大,以层状、似层状产出,铅锌常共(伴)生存在,同时多共(伴)生银。细碎屑岩型的热卤水成矿热液根据所处深度也可分为深部热液和浅部热液,由于深浅不同会造成矿体产出形态的变化:深部热液处于上升通道中,形成脉状、筒状矿体,上部的发生热水沉积,形成层状、似层状以及透镜状矿体。该类型也是我国主要的铅锌矿类型,其分布范围广泛,以西北、西南、中南、华南等地较为集中。潜力评价工作共划分该种类型预测工作区14处。

(3)砂砾岩型铅锌矿床。产于海相或陆相砂岩、长石砂岩和砾岩中一类矿床,成矿热液以热卤水为主,通常与岩浆活动无关或者没有直接关系。该类矿床铅锌常共(伴)生存在,同时多共(伴)生银。该类矿床在全国分布相对较少,但单个矿床的赋存规模一般较大,如云南的金顶铅锌矿和新疆的乌拉根铅锌矿等。潜力评价工作共划分该种类型预测工作区2处。

(4)沉积改造型铅锌矿床。沉积改造型铅锌矿是指矿体围岩为沉积岩,后期又受区域变质、岩浆热液等作用影响,矿体进一步富集的矿床。此类型的铅锌矿分布范围较为零散,相对不成规模,在东北、西北以及西南等省区均有分布。该类型目前探明资源储量比例所占较小。潜力评价工作划分该种类型预测工作区34处。

(5)陆相火山岩型铅锌矿床。产于陆相火山岩区,以火山岩、次火山岩、火山沉积岩为容矿岩石的一类铅锌矿床。此类型铅锌矿主要分布在火山断陷盆地边缘,受断裂控制,矿体多呈脉状或透镜状。我国的陆相火山岩型铅锌矿主要集中分布在华北、华东等地区,另外在西北、东北和西南等地区也有零星分布,全国已探明资源储量约占5%。该类型矿床多为铅锌银共(伴)生产出,在某些主矿产为金、银、铜的火山岩型矿床中,也常伴生有铅锌,综合利用价值巨大。潜力评价工作划分陆相火山岩型铅锌矿预测工作区34处。

(6)海相火山岩型(VMS)铅锌矿床。与陆相火山岩型相对,含矿建造为海相火山岩建造。成矿物质来源与海底火山岩系有关,矿体通常为层状,主要由铁、铜、铅、锌等的硫化物组成,又称块状硫化物铅锌矿床。我国的海相火山岩型铅锌矿主要分布于西北、西南、华南的相关省份,已探明资源储量约占全国的10%。该类型矿床多为铜锌矿共生产出,并常伴生产出铅、银、金等矿种。潜力评价工作划分海相火山岩型铅锌矿预测工作区29处。

(7)岩浆热液型铅锌矿床。是指与中酸性浅成超浅成小侵入体活动密切相关的一类矿床,多产于岩体内,或产于岩体内外接触带,常呈脉状产出。岩浆热液型铅锌矿的分布十分广泛,在西北、西南、华北、华中、华东和华南均有岩浆热液型铅锌矿的产出,但规模一般不大,其探明储量约占全国的14%。潜力评价工作划分该类型预测工作区102处。

(8)夕卡岩型铅锌矿床。由中酸性侵入体与碳酸盐类等钙(镁)质岩石接触产生含矿热液交代作用而形成的一类矿床,一般都具有典型的夕卡岩矿物组合,铅锌硫化物在成矿作用中晚于夕卡岩矿物的形成。矿体往往产于夕卡岩周围的灰岩、白云岩或板岩中。矿体形态通常较复杂,多呈脉状、不规则囊状、柱状等。夕卡岩型铅锌矿分布广泛,在西北、东北、华北、华东、华南均有分布。该类型已探明资源储量占全国19%。潜力评价工作划分夕卡岩型铅锌矿预测工作区51处。

(9)风化壳型铅锌矿床。该类型铅锌矿床主要是由原生铅锌矿在湿热的气候和适当的地形、构造条件下,主要通过风化淋滤剥蚀作用富集而成的产物,产在第四系残坡积层或古炉渣中,多以铁帽或砂矿的形式产出。矿体形态呈层状、似层状以及透镜状等。该类型主要分布于我国南方,规模以矿点、矿化点为主,少数可达中型矿床,探明资源储量约占全国的1%。潜力评价工作中,各预测工作区未划分有该类型铅锌矿,仅是在江苏的金矿预测工作区中有该类伴生的铅锌矿。

2.2主要成矿区带预测模型

在矿产预测类型基础上,按照成矿系列理论体系,综合考虑预测地区典型矿床、矿产预测类型的共性预测要素进行预测模型汇总归纳。从矿产预测类型上看,中国碳酸盐岩型矿床(MVT)资源储量约占到全国的33%,夕卡岩型矿床占19%,海底喷流沉积型矿床(SEDEX)占至到17%。这些类型的铅锌矿约占到了全国铅锌矿的70%,它们亦有很强的时空专属性。限于篇幅,重点围绕这些矿产预测类型,选取代表性的典型矿床式进行叙述。

2.2.1层控碳酸盐岩型预测模型

层控碳酸盐岩型在华南成矿省、塔里木成矿省、华北(陆块)成矿省、华南成矿省、扬子成矿省分布较为集中,华南成矿省南岭的凡口铅锌矿是层控碳酸盐岩型的代表性矿床。该矿铅+锌累计探明储量达828万t,属特大型铅锌矿床。凡口铅锌矿三级构造单元属郴州一韶关陆表海盆地(PZ2),区域上位于华南准地台中的湘桂粤拗陷与赣闽隆起的毗连地带,曲江—仁化海西构造盆地北缘,九峰—诸广山东西向复杂岩浆构造与北北东向吴川—四会断裂带北段之交接复合部位。

矿区地层以泥盆系最发育,石炭系次之,二叠系及寒武系八村群变质岩系出露面积较小。铅锌矿化发育于中下泥盆统桂头群上部碎屑岩至上石炭统壶天组下部白云岩厚达千米的地层中。矿体主要产在中、上泥盆统碎屑岩建造向碳酸盐建造过渡的层位,赋矿岩层为古陆或古岛屿边缘的潮坪、局限台地相碳酸盐岩以及边缘生物礁。区内岩浆活动微弱,仅有呈脉状产出的辉绿岩及辉石闪长岩。它们均已蚀变和矿化。矿区构造复杂,褶皱和断裂均较发育。

根据凡口铅锌矿典型矿床特征和区域铅锌矿预测特征,建立区域预测模型(表2)。

表2 广东省凡口式碳酸盐岩型铅锌矿区域预测要素一览表

2.2.2夕卡岩型预测模型

夕卡岩型分布较为广泛,在华南成矿省、扬子成矿省、华北(陆块)成矿省、塔里木成矿省、昆仑(造山带)成矿省、冈底斯—腾冲(造山带)成矿省、大兴安岭成矿省等成矿省内均有分布。以湖南黄沙坪式为例介绍夕卡岩型。

黄沙坪式夕卡岩型代表矿床为湖南黄沙坪铅锌多金属矿。黄沙坪铅锌多金属矿位于华南成矿省的南岭Ⅲ级成矿带内,大地构造位于南岭东西向成矿带的北缘,郴州—桂东北东向大断裂与耒阳—临武南北向构造带交汇叠加部位。矿床受走向南北、西倒东倾的宝岭和观音打座两倒转背斜,以及走向近南北和近东西的两组断裂所构成的“井”字形构造控制。出露泥盆系上统和石炭系下统地层。主要容矿地层为石炭系下统大塘组石磴子段不纯灰岩。石磴子段与其上覆测水段砂页岩对成矿十分有利。铅、锌、铜、银矿体产于花斑岩与花岗斑岩之间,受断裂构造控制。

根据黄沙坪铅锌多金属矿矿床地质特征和区域成矿地质特征梳理区域铅锌矿预测要素特征,建立该类型铅锌矿床区域预测模型(表3)。

表3 湖南香花岭一千里山地区“黄沙坪式”夕卡岩型铅锌金铜矿预测要素表

2.2.3砂砾岩型预测模型

砂砾岩型虽然在全国分布较少,但矿床规模往往都比较大。主要分布在喀喇昆仑—三江成矿省、塔里木成矿省,选取云南金顶式砂砾岩型铅锌矿进行介绍。

云南金顶铅锌矿床位于西藏—三江造山系东南缘之四级构造单元兰坪—思茅中新生代上叠陆内盆地中,成矿区带属特提斯成矿域之Ⅳ级成矿带兰坪一普洱(地块)Cu-Pb-Zn-Ag-Fe-Hg-Sb-AsAw盐类矿带(Ⅳ12),中生代一古近纪火山岩-碳酸盐岩建造和红色碎屑岩夹膏盐建造为该矿床主要赋矿地层,赋矿地质体(断夹块)为上三叠统三合洞组和麦初箐组及少量的古近纪云龙组,赋矿围岩为中—新生代以陆相为主的红色砂泥质建造夹蒸发岩建造。主要控矿构造(近水平推覆构造)形成于古新世末(或始新世初)。定位于古新世末(或始新世初)构造中地下热卤水成因的金顶铅锌矿床经详细勘探查明铅锌金属资源量为1653.03万t,铅加锌平均品位为6.87%,达超大型铅锌矿床规模。

通过对典型矿床和预测工作区地质构造背景、区域成矿作用和成矿规律的分析研究,总结提取金顶式砂砾岩型铅锌矿区域成矿预测要素(表4)。

表4 云南金顶式砂砾岩铅锌矿预测工作区区域预测要素表

2.2.4岩浆热液型预测模型

岩浆热液型分布非常普遍,几乎在全国都有分布。选取华北(陆块)成矿省蔡家营式岩浆热液型铅锌矿作为典型矿床。

河北蔡家营式岩浆热液型铅锌矿区内出露地层简单,仅有太古宇红旗营子群第二岩组上部地层、中生界侏罗系上白旗组和张家口组以及厚层第四系沉积物。统计区内的成矿元素丰度,红旗营子群地层中角闪斜长变粒岩类Pb、Zn、Ag、Cd、As等成矿元素明显高于该区背景值,为该区矿床的潜在矿源层。

燕山期随着华北地台的活化,区内岩浆活动和构造运动强烈,晚侏罗世中基性-酸性火山喷发,形成不整合覆盖在老基底之上的火山喷发沉积建造。继火山喷发之后,沿北北东与北西向断裂交汇部发生次火山岩侵位,在变质岩和火山岩的地层中形成浅成—超浅成的花岗斑岩-石英斑岩岩浆系列。

在次火山岩形成过程中,早期的石英斑岩首先对红旗营子群地层中的成矿物质完成初步活化、富集,成矿期时其自身携带大量成矿物质,并进一步促使地层中的成矿物质运移、富集,其后沿有利的构造部位沉淀、充填,并引起围岩蚀变,出现绿泥石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化和硅化等,最终形成与燕山期酸性次火山岩有关的岩浆热液矿床。

根据典型矿床特征和区域预测要素,建立预测模型(表5)。

表5 张北地区蔡家营式岩浆热液型铅锌矿预测要素表

2.2.5碳酸盐岩-细碎屑岩型预测模型

碳酸盐岩-细碎屑岩型分布广泛,伊犁成矿省、塔里木成矿省、昆仑(造山带)成矿省、秦岭—大别成矿省、华北(地块)成矿省、华南成矿省等处相对集中。选取厂坝式碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿做介绍。

甘肃省成县厂坝碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿床位于西秦岭Pb-Zn成矿带内,大地构造位置处于中秦岭陆缘盆地,属脆性逆冲剪切破碎带吴家山逆冲剪切构造。该矿床赋存在泥盆系碎屑岩-碳酸盐岩建造中,分布受泥盆纪同沉积盆地控制,表明在较稳定的边缘海盆中出现了相对较强的拉张部位。容矿地层主要为中泥盆统,岩性为碳酸盐岩、硅质岩、千枚岩以及板岩、(重晶石)石英岩。矿床具有喷流沉积特征,成矿年代属华力西晚期,印支期的陆内构造-岩浆活动又对形成于泥盆纪的矿层(矿坯)发生了强烈的叠加改造作用。

根据典型矿床和区域成矿地质特征总结预测要素,形成碳酸盐岩-细碎屑岩型预测模型(表6)。

表6 厂坝式碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿区域预测要素表

3中国铅锌矿资源潜力

3.1铅锌资源量估算方法

全国矿产资源潜力评价工作根据《预测资源量估算技术要求(2010年补充)》,通过地质体积法由各省完成预测资源量估算,通过确定含矿地质体的面积、延深、含矿系数、面积含矿参数以及相似系数,求取资源量。之后再按照《单矿种省级汇总技术要求》将各省铅锌资源量汇总。

地质体积法是在预测远景区圈定、预测区优选和模型区建立的基础上进行的,该法是将预测工作区内模型区单位体积铅锌矿资源平均含量估计值外推到预测区的体积范围,估计预测区的铅锌矿资源量。在确定典型矿床面积和深部延伸参数等数据后,综合考虑各项地质因素,通过MRAS软件经由地质专家干预后综合圈定最小预测区,并对结果进行优选和校正。

含矿地质体的边界确定情况可以分为两种情况:

一种是典型矿床(含模型区),其含矿地质体可以确定边界;一种是模型区以外最小预测区,含矿地质体难以确定边界。相应的地质体积法公式也分为两种:

(1)典型矿床(含模型区)资源量估算公式

Z体=S体ⅹH预ⅹKⅹα (1)

其中,Z体体代表模型区中含矿地质体预测资源量;S体代表含矿地质体面积;H体代表含矿地质体延深(矿化范围的最大延深),K代表模型区含矿地质体含矿系数;α代表相似系数。

(2)模型区以外最小预测区资源量估算公式

Z预=S预ⅹH预ⅹKsⅹKⅹα (2)

其中,Z预代表预测区预测资源量;S预代表预测区面积;Hh代表预测区延深(指预测区含矿地质体延深);Ks代表含矿地质体面积参数;K代表模型区矿床的含矿系数;α代表相似系数。

3.2中国铅锌矿资源潜力

全国矿产资源潜力评价工作按照铅锌矿成矿特征、矿床类型、时空分布规律,全面综合以往铅锌矿地质、物化探、遥感以及重砂等成果,以行政省为单位,在全国累计圈定了最小预测区:铅矿3024个,锌矿3211个;通过对最小预测区归并形成省级归并2级预测区:铅矿1322个,锌矿1333个。在此基础上完成了全国矿产预测汇总,圈定3级预测区(远景预测区):铅矿223个,锌矿223个(图1、图2)。根据预测资源量的统计,将3级预测区按大于500万t、50万〜500万t、0万〜250万t、10万〜50万t以及小于10万t等5个区间,以不同的颜色显示于图上。

图1全国铅矿3级预测区分布图

3 级预测区编号: ①广东省韶关铅矿预测区;②西藏嘉黎县蒙亚啊铅矿预测区;③甘肃省陇南市厂坝铅矿预测区;④新疆富蕴县可可塔勒铅矿预测区;⑤青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦锡铁山铅矿预测区;⑥青海省格尔木阿格腾铅矿预测区;⑦青海省杂多县东莫扎抓铅矿预测区;⑧陕西省汉中市老屋基铅矿预测区;⑨新疆阿图什市库铁热克铅矿;⑩云南省昭通市茂租一东坪铅矿预测区 。本文资料基于全国矿产资源潜力评价成果,近两年的重大找矿成果如火烧云铅锌矿等成果未在铅锌预测区分布图及成矿区带划分等资料中体现。 图2全国锌矿3级预测区分布图 3级预测区编号:①甘肃省陇南市厂坝锌矿预测区;②广东省韶关锌矿预测区;③青海省杂多县东莫扎抓锌矿预测区;④陕西省汉中市老屋基锌矿预测区;⑤新疆富蕴县可可塔勒锌矿预测区;⑥陕西省安康市龙家河锌矿预测区;⑦云南省昭通市茂租东锌矿预测区;⑧西藏那曲地区嘉黎县蒙亚啊锌矿预测区;⑨陕西省南郑县马元式锌矿预测区;⑩广西象州大乐锌矿预测区。

截至2012年底,全国铅锌矿资源总量93 221万t,其中铅资源量为29 691万t,锌资源量63 530万t。累计查明铅锌资源储量共计18 529万t,包括铅6 173万t、锌12 356万t。预测铅锌资源量共计74 692万t,包括铅23518万t、锌51 174万t。全国矿产资源潜力评价工作按照累计查明铅锌资源储量、预测铅锌资源量、不同预测深度资源量、不同地质可靠程度预测资源量以及可利用程度预测资源量分别进行了统计(表7)。

表7全国铅锌矿铅锌资源储量一览

从铅锌矿分布地域上看,云南、甘肃、广东、四川、湖南、广西、江西、新疆、青海、西藏的铅锌矿累计查明资源储量排在全国29个省(自治区、直辖市)前10位,海南、重庆、匕京、陕西和宁夏5个省(自治区、直辖市)则排在后五位。新疆、云南、西藏、甘肃、青海、陕西、内蒙古、广东、湖南、广西10个省(自治区、直辖市)的铅锌预测资源量位居前10位,江苏、辽宁、山东、宁夏和匕京5个省(自治区、直辖市)排在后5位。铅锌矿找矿潜力最大的地区主要都集中在中国中西部地区。

近年来,国土资源部陆续开展的国土资源大调查(地质调查专项)、中央地质勘查基金和地方地质勘查基金大力资助地质找矿。2011年12月,国务院办公厅以国办文件的形式转发了国土资源部等部门《找矿突破战略行动纲要(2011—2020年)》,更是将地质找矿提升到了一个新的高度,形成了铅锌找矿的可持续发展的局面。在找矿突破战略行动第一阶段,3年时间已累计新增铅锌资源储量3 785万t,较2008—2010年增加8.2%。在湖南花垣一凤凰、新疆西南天山乌拉根、广西大瑶山、云南镇康芦子园、西藏金达等地,均新增百万吨级的铅锌资源储量,花垣—凤凰的规模还达到了千万吨级。于2011年开始勘查工作的新疆和田火烧云铅锌矿,从化探异常查证到勘查评价,6年时间便探获铅锌资源储量1894.96万t,一跃成为中国第一铅锌矿。这些成果彰显了我国铅锌矿巨大的地质找矿潜力。

3.3成矿区带划分及铅锌资源潜力特征

全国铅锌矿成矿区带的划分是铅锌矿产预测的重要成果之一,其Ⅱ级或Ⅲ级成矿区带的划分是预测全国铅锌矿产资源潜力的核心基础。全国成矿区带统一划分主要依据以下资料:(1)全国1:250万大地构造相图,全国1:50万省级大地构造相图,全国1:25万建造-构造分幅图件;(2)全国成矿区带图;(3)全国矿产地分布图;(4)全国各级预测区分布图。在此基础上,全国矿产资源潜力评价项目将铅锌单矿种划分出15个Ⅱ级成矿省,47个Ⅲ级成矿区带(表8,图3)。

表8 全国铅锌矿Ⅱ级成矿省、Ⅲ级成矿区带一览表

Ⅱ 级成矿 省编号 :①阿尔泰成矿省; ② 伊犁成矿省;③准噹尔成矿省; ④塔 里木成矿省; ⑤ 阿尔金一祁连(造山带)成矿省; ⑥昆仑 (造山带)成矿省; ⑦ 巴颜喀 拉一松 潘 (造山带)成矿省; ⑧ 冈底斯一腾冲(造 山带 ) 成矿省; ⑨喀喇昆仑一三江 (造山带) 成 矿省; ⑩ 秦岭一大别成 矿省; ⑪ 大兴 安岭成矿省; ⑫ 吉黑(褶 皱系)成矿省; ⑬ 华北(陆 块) 成矿省; ⑭ 华南成矿省; ⑮ 扬子成矿省。

图3 全国铅锌矿成矿区带划分图

全国矿产资源潜力评价工作按Ⅱ级成矿省分别统计了铅和锌的各类资源量(表9、表10),根据全国矿产资源潜力评价铅锌矿产资源成果,在铅锌矿15个Ⅱ级成矿省中,铅查明资源量排名前5的分别为华南、扬子、喀喇昆仑—三江(造山带)、华匕(陆块)、大兴安岭,锌查明资源量排名前5的分别为扬子、华南、喀喇昆仑—三江(造山带)、华北(陆块)、秦岭—大别;2000m以浅预测资源量,铅排名前5的是华南、扬子、喀喇昆仑—三江(造山带)、冈底斯—腾冲(造山带)、秦岭—大别,锌排名前5的是扬子、秦岭—大别、华南、喀喇昆仑—三江(造山带)、华北(陆块)。综合铅锌查明资源量和2000m以浅预测资源量,华南、扬子、喀喇昆仑—三江(造山带)、华北(陆块)、秦岭—大别等5个成矿省的铅锌总量大约占到全国预测总量的五分之四。

表9铅矿15个成矿省预测资源量汇总表

表10锌矿15个成矿省预测资源量汇总表

3.3.1华南成矿省

华南成矿省位于我国东南部,属于滨太平洋成矿域,自新太古代以来,沉积作用,岩浆作用和变质作用广泛发育,是我国有色、稀有金属矿产的集中区,铅锌矿产资源尤其丰富,是热卤水沉积成因矿床的主要产出地区之一,凡口铅锌矿、李梅铅锌矿等均闻名于世。

华南成矿省划分为浙中一武夷山(隆起)Pb-Zn成矿带、浙闽粤沿海Pb-Zn成矿带、南岭Pb-Zn成矿带、粤中(坳陷)Pb-Zn成矿带、滇东南南部Pb-Zn成矿带和粤西一桂东南Pb-Zn成矿带等6个Pb-ZnⅢ级成矿区带。

华南成矿省有45个3级预测区,矿产预测类型齐全,以层控碳酸盐岩型、岩浆热液型、夕卡岩型和陆相火山岩型为主,铅锌预测资源量为14 495.8万t。其中,层控碳酸盐岩型有5个3级预测区,预测资源量5 105.3万t,岩浆热液型有15个3级预测区,预测资源量4 894万t,夕卡岩型有9个3级预测区,预测资源量1 621.4万t,陆相火山岩型有6个3级预测区,预测资源量753.5万t。层控碳酸盐岩型与岩浆热液型的预测资源量合计占到该成矿省总预测资源量的69%,为重点勘查部署的矿产预测类型。

3.3.2扬子成矿省

扬子成矿省同属于滨太平洋成矿域,也是铅锌矿重要的产出区域。其内划分出6个Pb-ZnⅢ级成矿区带:龙门山一大巴山(台缘坳陷)Pb-Zn成矿带、武功山一杭州湾Pb-Zn成矿带、长江中下游Pb-Zn成矿带、上扬子中东部(坳褶带)Pb-Zn成矿带、江南隆起东段Pb-Zn成矿带和江南隆起西段Pb-Zn成矿带。

扬子成矿省内共55个3级预测区,矿产预测类型齐全,以岩浆热液型、层控碳酸盐岩型、夕卡岩型、沉积改造型和陆相火山岩型为主,其中层控碳酸盐岩型及夕卡岩型矿床规模一般较大。扬子成矿省铅锌预测资源量12 166.1万t。层控碳酸岩型主要为江南隆起西段Pb-Zn成矿带广泛分布的以董家河铅锌矿为代表的“扬子型”铅锌矿,有30个3级预测区,预测资源量8 595.6万t;夕卡岩型有6个3级预测区,铅锌预测资源量2039.2万t。层控碳酸岩型为本区的主要矿产预测类型。

3.3.3喀喇昆仑—三江成矿省

喀喇昆仑—三江成矿省属于特提斯成矿域,地域上包括新疆南部、西藏、青海、四川、云南等省、自治区,划分4个铅锌Ⅲ级成矿带:金沙江(缝合带)Pb-Zn成矿带、昌都一普洱Pb-Zn成矿带、义敦一香格里拉Pb-Zn成矿带和保山(地块)Pb-Zn成矿带。区内包含17个3级预测区,层控碳酸盐岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型、砂砾岩型和夕卡岩型5种矿产预测类型,铅锌预测资源量为8 890.9万t。层控碳酸盐岩型和海相火山岩型预测工作区数量较多,砂砾岩型则拥有著名的金顶式砂砾岩型铅锌矿。层控碳酸盐岩型有6个3级预测区,预测资源量6 443.8万t,海相火山岩型有8个3级预测区,预测资源量1 575.6万t。层控碳酸盐岩型与海相火山岩型为本区重点勘查部署的矿产预测类型。

需要说明的是,新疆地矿局于2016年9月宣布发现的新疆和田县火烧云铅锌矿也位于喀喇昆仑—三江成矿省。火烧云铅锌矿资源储量1 894.96万t,其中工业储量达1887.37万t,属超大型碳酸盐岩-细碎屑岩型铅锌矿床,已成为我国最大、世界第7的大铅锌矿。该矿产于中侏罗统龙山组灰岩中,矿体呈层状,具有厚度大、埋藏浅、品位高的特点。另外,沿区内乔尔天山—岔路口断裂带往两侧追索,尚有多宝山、甜水海等一系列成矿条件相近的铅锌矿床(点)成带分布,显示了巨大的铅锌找矿潜力。该矿的发现直接影响了新疆在全国铅锌资源的分布格局,也会极大地启发喀喇昆仑和青藏高原北部的找矿思路。由于火烧云矿田及其所处成矿带发现和研究较晚,未能集成在本轮全国矿产资源潜力评价中,其成果有待进一步深入研究后并入今后的全国性汇总成果。

3.3.4华北(陆块)成矿省

华北(陆块)成矿省以华北陆块为基础,经历过太古宙—古元古代克拉通基底形成阶段成矿旋回、中元古代拗拉谷成矿旋回、新元古代坳陷作用成矿旋回、加里东成矿旋回、华力西碰撞造山成矿旋回、印支-燕山构造-岩浆成矿旋回以及喜马拉雅期陆内断陷沉积成矿旋回等漫长的演化过程,形成了复杂多样的区域成矿作用和矿床成矿系列。区内划分辽东(隆起)Pb-Zn成矿带、华北陆块北缘东段Pb-Zn成矿带、华北地台北缘西段Pb-Zn成矿带、胶东(次级隆起)Pb-Zn成矿带和华北陆块南缘Pb-Zn成矿带Pb-Zn成矿带5个Ⅲ级Pb-Zn成矿区带。

本区共25个3级预测区,7种矿产预测类型(仅缺砂砾岩型和风化壳型),铅锌预测资源量50 521万t。其中,岩浆热液型13个,铅锌预测资源量2 549万t,为本区主要矿产预测类型;层控碳酸岩型5个,铅锌预测资源量891.4万t。

3.3.5秦岭—大别成矿省

秦岭—大别成矿省是我国大陆中部规模最大的近东西向成矿带,横跨青海、甘肃、陕西、四川、河南、湖北、安徽7省,在扬子陆块和华北陆块之间,由秦岭、北大巴山和大别等地质构造单元组成。成矿省经历了太古宙—古元古代原始陆核形成、中新元古代原始陆壳裂解与拼合、古生代—中三叠世俯冲碰撞、晚三叠世—白垩纪陆内造山、新生代隆升5个构造演化阶段,物质组成和结构构造复杂。

该成矿省成矿时代具有多阶段成矿的特点,以印支—燕山期内生成矿作用为主,形成铁、铜、铅锌、金、银、锑、钨、钼、锰、磷、稀土、重晶石、萤石等矿产。秦岭一大别成矿省划分3个Pb-Zn皿级成矿区带:西秦岭Pb-Zn成矿带、东秦岭Pb-Zn成矿带和桐柏一大别一苏鲁(造山带)Pb-Zn成矿带。区内14个铅锌3级预测区,矿产预测类型齐全,仅有砂砾岩型及风化壳型没有预测。本区铅锌预测资源量11 256万t。矿产预测类型主要以碳酸盐岩-细碎屑岩型、海相火山岩型、沉积改造型以及陆相火山岩型为主,所在工作区的主要矿床及预测资源量的规模也较大。碳酸盐岩-细碎屑岩型有7个3级预测区,铅锌预测资源量9 092万t,为本区主要矿产预测类型。海相火山岩型有3个,铅锌预测资源量1 657万t。

4结论

(1)中国铅锌矿在地质时代上相对集中分布在泥盆纪—二叠纪,空间分布则相对集中于南岭湘粤桂地区、滇黔川地区、滇西及青藏地区、东天山—北山地区、青海昆仑山地区、秦岭陕甘豫等地区。

(2)总结划分出层控碳酸盐岩型(MVT)、碳酸盐岩-细碎屑岩型(SEDEX)、砂砾岩型、沉积改造型、陆相火山岩型、海相火山岩型、岩浆热液型、夕卡岩型和风化壳型等9类矿产预测类型,作为开展矿产预测工作的基本单元。

(3)将铅锌单矿种划分出15个Ⅱ级成矿省,47个Ⅲ级成矿区带。

(4)全国矿产资源潜力评价工作全国累计圈定3 024个铅矿最小预测区、3 211个锌矿最小预测区、1322个铅矿2级预测区、1333个锌矿2级预测区,在此基础上圈定223个铅矿3级预测区和223个锌矿3级预测区。截至2012年底,全国铅锌矿资源总量93221万t,其中铅29691万t、锌63530万t。累计查明铅锌资源储量共计18 529万t,包括铅6 173万t,锌12 356万t;预测铅锌资源量共计74 692万t,包括铅23 518万t、锌51 174万t。

(5)不同的铅锌成矿省矿产预测类型具多样性和主次分明的特点。在铅锌矿查明资源量和2000m以浅预测资源量排名靠前的几个成矿省中,华南成矿省、喀喇昆仑—三江成矿省和扬子成矿省的层控碳酸岩型预测模型,喀喇昆仑—三江成矿省和秦岭—大别成矿省的碳酸盐岩-细碎屑岩型预测模型以及华北(陆块)成矿省的岩浆热液型预测模型等占有重要地位。

本文为全国矿产资源总量预测汇总成果,分省的数据均引自地方潜力评价项目成果,文中未一一指出。感谢各省潜力评价项目的同人为全国矿产资源总量预测项目及本文做出的贡献!

来源:地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学),第25卷第3期 2018年5月。

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