中國鉛鋅礦産資源成礦特征與資源潛力評價
唐攀科1,王春豔1,梅友松2,郝玉軍1,吳碧娟1,管友飛1,段建良1
1有色金屬礦産地質調查中心
2北京礦産地質研究院
作者簡介:唐攀科 ,博士,教授級高級工程師,主要從事礦床地質、礦産預測研究。導讀:
鉛鋅礦主要分布在中國、美國、俄羅斯、澳大利亞、秘魯、墨西哥、印度和哈薩克斯坦等國。我國鉛鋅礦的開采和冶煉能力均居世界第一位,是世界上舉足輕重的鉛鋅生産大國。
唐攀科等系統總結了中國鉛鋅礦時空分布規律,結合傳統的礦床模型以及全國重要礦産預測類型劃分方案,将全國鉛鋅礦劃分為9種預測類型(即層控碳酸鹽岩型(MVT)、碳酸鹽岩-細碎屑岩型(SEDEX)、砂礫岩型、沉積改造型、陸相火山岩型、海相火山岩型、岩漿熱液型、夕卡岩型和風化殼型)。
文中介紹了多種預測類型中典型鉛鋅礦床地質特征,建立了我國主要類型鉛鋅礦區域預測模型,圈定了47個Ⅲ級成礦區帶,并對其進行資源潛力評價和預測,為相關地區礦産勘查申請立項和工作部署提供了依據。
内容提綱 1 中國鉛鋅礦成礦地質特征 2 中國鉛鋅礦預測評價模型 3 中國鉛鋅礦資源潛力 4 結論1中國鉛鋅礦成礦地質特征
1.1 中國鉛鋅礦成礦地質背景
我國鉛鋅礦床的形成和演化受構造環境制約明顯。中國大陸地質曆史上頻繁的構造運動産生了不同的大地構造單元,決定和影響了大多數鉛鋅礦床的時空分布。濱太平洋成礦域、古亞洲成礦域和特提斯—喜馬拉雅成礦域等三大成礦域在不同的地質背景形成不同的成礦環境,産出了類型多樣的鉛鋅礦床,如與沉積作用有關的有噴流沉積型(SEDEX)、層控碳酸岩型(MVT)及砂(礫)岩型等礦床,與火山(岩漿)作用有關的斑岩型、夕卡岩型、陸相火山岩型、海相火山岩型及熱液型等礦床。
濱太平洋成礦域的古太平洋闆塊俯沖導緻了我國東部地區大規模的岩漿活動,在遼東、長江中下遊、浙東、閩中、贛南、粵北等地區形成一系列夕卡岩型、熱液型和火山岩型等與岩漿作用有關的鉛鋅礦床。在古亞洲成礦域,廣泛分布的古元古—中元古代以及古生代沉積盆地非常有利于噴流沉積型(SEDEX)及層控碳酸岩型(MVT)等沉積型鉛鋅礦床的形成,如狼山—渣爾泰山、秦嶺等鉛鋅礦帶;造山帶的活動形成了一系列與岩漿作用有關的礦床,如古生代天山造山帶的活動導緻了柴北緣海相火山岩型鉛鋅礦的形成,中生代秦祁昆造山帶的活動導緻了小秦嶺夕卡岩型、熱液型等礦床的形成。在古特提斯—喜馬拉雅成礦域,從晚古生代到新生代,随着特提斯洋不斷地擴張、閉合以及闆塊俯沖、碰撞形成了一系列與岩漿作用和沉積作用有關的成礦帶,如義敦、昌甯地區海相火山岩型鉛鋅成礦帶,喀喇昆侖鉛鋅成礦帶,後者近年來已經發現了火燒雲超大型噴流沉積鉛鋅礦。新生代印度大陸不斷向中國大陸俯沖,緻使青藏高原隆升,岩漿活動劇烈,有利于夕卡岩型、斑岩型鉛鋅多金屬礦床的形成,如:在岡底斯—念青唐古拉造山帶蒙亞啊、亞貴拉、洞中拉等夕卡岩型鉛鋅礦以及甲馬—沙讓等斑岩型—夕卡岩型礦床的形成;在喀喇昆侖—三江造山帶,擠壓走滑作用有利于砂(礫)岩型、海相火山岩型鉛鋅礦床的産出,形成了蘭坪、沱沱河砂(礫)岩型鉛鋅成礦帶以及昌甯—瀾滄、白玉—巴塘等海相火山岩型鉛鋅成礦帶。
1.2中國鉛鋅礦時空分布特征
我國鉛鋅礦分布廣泛,在各個地質時代均有分布,但相對集中分布在泥盆紀—二疊紀。根據以往對鉛鋅礦分布的地層時代做過的統計,泥盆紀—二疊紀分布的鉛鋅礦最多,占到46%,其次為前震旦紀,約占19%,寒武紀—志留紀的鉛鋅礦約占15%,震旦紀的鉛鋅礦約占11%,三疊紀—白垩紀的鉛鋅礦約占8%,第四紀的鉛鋅礦僅有1%。
相對應的鉛鋅礦成礦期也有很大不同,已有統計顯示,燕山期占比約為39%,海西期占比約為12%,前寒武紀占比約為6%,加裡東期占比約為3%,印支期占比約為1.3%,喜山期占比約為0.7%,跨越多個成礦期的占38%。
空間分布上,鉛鋅礦分布遍及全國,但相對集中于華南地區和中西部地區,主要包括南嶺湘粵桂地區、東天山—北山地區、青藏地區、青海昆侖山地區、滇黔川地區、秦嶺陝甘豫地區等。在鉛鋅礦床類型和成礦時代方面,以秦嶺為界,中國大陸南北方也存在較大差異:秦嶺及以南,多數為顯生宙的碳酸岩型、細碎屑岩型鉛鋅礦,還有部分與中新生代花崗岩類以及火山岩有關的鉛鋅礦床;秦嶺以北,鉛鋅礦成礦作用以元古宙為主。
1.3中國鉛鋅礦礦床類型
以往針對鉛鋅礦床的劃分種類繁多,依據也不同,國内外學者從20世紀初期一直到近年來,不斷探讨包括鉛鋅在内的礦床類型分類方案,大緻歸類可以分成以成礦溫度結合成礦深度和典型礦物組合為基礎的分類、以圍岩或含礦岩系為基礎的分類、以成因為基礎的分類、以含礦岩系結合礦床成因為基礎的分類和以綜合因素為基礎的分類等5種。近年來的科研生産中應用較多的是以成因為基礎的分類方案,将鉛鋅礦的成因分為5個大類,11個亞類,強調了賦礦圍岩的分類原則:(1)與岩漿侵入活動有關的礦床,包括夕卡岩型、斑岩型和熱液脈型;
(2)與火山活動有關的礦床,包括火山-沉積岩型、陸相火山岩型以及海相火山岩型;(3)與熱(鹵)水活動有關的礦床,包括碳酸鹽岩型、細碎屑岩型、砂岩和礫岩型;(4)與沉積變質作用有關的礦床,包括沉積變質型;(5)與表生氧化作用有關的礦床,包括殘積型和風化淋濾型。
2中國鉛鋅礦預測評價模型
2.1中國鉛鋅礦礦産預測類型劃分
全國礦産資源潛力評價項目提出以“礦産預測類型”作為開展礦産預測工作的基本單元,其劃分和統計是整個鉛鋅礦礦産預測的基礎。在此基礎上,全面解析典型礦床和區域的主要控礦因素以及物化探、遙感、自然重砂等綜合信息,确定預測要素,進而建立預測模型。在全國礦産資源潛力評價工作過程中,也針對各個單礦種劃分了80個礦産評價模型,其中有13個與鉛鋅礦有關(表1)。礦産預測類型劃分作為全國性的類型劃分,需要能夠準确反映預測礦種的主要預測要素,同時還應具備高度的代表性。在系統梳理省級礦産預測類型的基礎上,結合礦床成因類型和工業類型,并借鑒國内外關于鉛鋅礦成礦類型的劃分方案,将全國鉛鋅礦劃分為9種預測類型,分别是層控碳酸鹽岩型(MVT)、碳酸鹽岩-細碎屑岩型(SEDEX)、砂礫岩型、沉積改造型、陸相火山岩型、海相火山岩型、岩漿熱液型、夕卡岩型和風化殼型。
表1 全國鉛鋅礦預測類型與評價模型對照一覽表
(1)層控碳酸鹽岩型(MVT)鉛鋅礦床。産于碳酸鹽岩為主的沉積岩中,受熱鹵水作用成礦,具後生特征,通常與岩漿活動無關或者沒有直接關系。該類礦床鉛鋅常共(伴)生存在,同時多共(伴)生銀。熱鹵水成礦根據成礦深度、岩性、構造等成礦環境不同可以形成層狀、脈狀、筒狀等礦體,以層狀居多。層控碳酸鹽岩型鉛鋅礦是我國主要的鉛鋅礦類型,其分布範圍廣泛,以西北、西南、中南、華南等地較為集中。該類礦床目前已探明儲量約占全國的三分之一。潛力評價工作共劃分該種類型預測工作區50處。
(2)碳酸鹽岩-細碎屑岩型(SEDEX)鉛鋅礦床。多形成于被動大陸邊緣陸緣裂陷盆地中,含礦岩系為細碎屑岩和碳酸鹽岩,受熱鹵水作用成礦,一般與岩漿活動無直接關系的一類礦床。該類礦床形成于同沉積斷裂帶附近或由同沉積斷裂控制的二級及三級盆地中,屬于同生沉積礦床,又稱為噴流-沉積礦床。該類礦床一般規模較大,以層狀、似層狀産出,鉛鋅常共(伴)生存在,同時多共(伴)生銀。細碎屑岩型的熱鹵水成礦熱液根據所處深度也可分為深部熱液和淺部熱液,由于深淺不同會造成礦體産出形态的變化:深部熱液處于上升通道中,形成脈狀、筒狀礦體,上部的發生熱水沉積,形成層狀、似層狀以及透鏡狀礦體。該類型也是我國主要的鉛鋅礦類型,其分布範圍廣泛,以西北、西南、中南、華南等地較為集中。潛力評價工作共劃分該種類型預測工作區14處。
(3)砂礫岩型鉛鋅礦床。産于海相或陸相砂岩、長石砂岩和礫岩中一類礦床,成礦熱液以熱鹵水為主,通常與岩漿活動無關或者沒有直接關系。該類礦床鉛鋅常共(伴)生存在,同時多共(伴)生銀。該類礦床在全國分布相對較少,但單個礦床的賦存規模一般較大,如雲南的金頂鉛鋅礦和新疆的烏拉根鉛鋅礦等。潛力評價工作共劃分該種類型預測工作區2處。
(4)沉積改造型鉛鋅礦床。沉積改造型鉛鋅礦是指礦體圍岩為沉積岩,後期又受區域變質、岩漿熱液等作用影響,礦體進一步富集的礦床。此類型的鉛鋅礦分布範圍較為零散,相對不成規模,在東北、西北以及西南等省區均有分布。該類型目前探明資源儲量比例所占較小。潛力評價工作劃分該種類型預測工作區34處。
(5)陸相火山岩型鉛鋅礦床。産于陸相火山岩區,以火山岩、次火山岩、火山沉積岩為容礦岩石的一類鉛鋅礦床。此類型鉛鋅礦主要分布在火山斷陷盆地邊緣,受斷裂控制,礦體多呈脈狀或透鏡狀。我國的陸相火山岩型鉛鋅礦主要集中分布在華北、華東等地區,另外在西北、東北和西南等地區也有零星分布,全國已探明資源儲量約占5%。該類型礦床多為鉛鋅銀共(伴)生産出,在某些主礦産為金、銀、銅的火山岩型礦床中,也常伴生有鉛鋅,綜合利用價值巨大。潛力評價工作劃分陸相火山岩型鉛鋅礦預測工作區34處。
(6)海相火山岩型(VMS)鉛鋅礦床。與陸相火山岩型相對,含礦建造為海相火山岩建造。成礦物質來源與海底火山岩系有關,礦體通常為層狀,主要由鐵、銅、鉛、鋅等的硫化物組成,又稱塊狀硫化物鉛鋅礦床。我國的海相火山岩型鉛鋅礦主要分布于西北、西南、華南的相關省份,已探明資源儲量約占全國的10%。該類型礦床多為銅鋅礦共生産出,并常伴生産出鉛、銀、金等礦種。潛力評價工作劃分海相火山岩型鉛鋅礦預測工作區29處。
(7)岩漿熱液型鉛鋅礦床。是指與中酸性淺成超淺成小侵入體活動密切相關的一類礦床,多産于岩體内,或産于岩體内外接觸帶,常呈脈狀産出。岩漿熱液型鉛鋅礦的分布十分廣泛,在西北、西南、華北、華中、華東和華南均有岩漿熱液型鉛鋅礦的産出,但規模一般不大,其探明儲量約占全國的14%。潛力評價工作劃分該類型預測工作區102處。
(8)夕卡岩型鉛鋅礦床。由中酸性侵入體與碳酸鹽類等鈣(鎂)質岩石接觸産生含礦熱液交代作用而形成的一類礦床,一般都具有典型的夕卡岩礦物組合,鉛鋅硫化物在成礦作用中晚于夕卡岩礦物的形成。礦體往往産于夕卡岩周圍的灰岩、白雲岩或闆岩中。礦體形态通常較複雜,多呈脈狀、不規則囊狀、柱狀等。夕卡岩型鉛鋅礦分布廣泛,在西北、東北、華北、華東、華南均有分布。該類型已探明資源儲量占全國19%。潛力評價工作劃分夕卡岩型鉛鋅礦預測工作區51處。
(9)風化殼型鉛鋅礦床。該類型鉛鋅礦床主要是由原生鉛鋅礦在濕熱的氣候和适當的地形、構造條件下,主要通過風化淋濾剝蝕作用富集而成的産物,産在第四系殘坡積層或古爐渣中,多以鐵帽或砂礦的形式産出。礦體形态呈層狀、似層狀以及透鏡狀等。該類型主要分布于我國南方,規模以礦點、礦化點為主,少數可達中型礦床,探明資源儲量約占全國的1%。潛力評價工作中,各預測工作區未劃分有該類型鉛鋅礦,僅是在江蘇的金礦預測工作區中有該類伴生的鉛鋅礦。
2.2主要成礦區帶預測模型
在礦産預測類型基礎上,按照成礦系列理論體系,綜合考慮預測地區典型礦床、礦産預測類型的共性預測要素進行預測模型彙總歸納。從礦産預測類型上看,中國碳酸鹽岩型礦床(MVT)資源儲量約占到全國的33%,夕卡岩型礦床占19%,海底噴流沉積型礦床(SEDEX)占至到17%。這些類型的鉛鋅礦約占到了全國鉛鋅礦的70%,它們亦有很強的時空專屬性。限于篇幅,重點圍繞這些礦産預測類型,選取代表性的典型礦床式進行叙述。
2.2.1層控碳酸鹽岩型預測模型
層控碳酸鹽岩型在華南成礦省、塔裡木成礦省、華北(陸塊)成礦省、華南成礦省、揚子成礦省分布較為集中,華南成礦省南嶺的凡口鉛鋅礦是層控碳酸鹽岩型的代表性礦床。該礦鉛+鋅累計探明儲量達828萬t,屬特大型鉛鋅礦床。凡口鉛鋅礦三級構造單元屬郴州一韶關陸表海盆地(PZ2),區域上位于華南準地台中的湘桂粵拗陷與贛閩隆起的毗連地帶,曲江—仁化海西構造盆地北緣,九峰—諸廣山東西向複雜岩漿構造與北北東向吳川—四會斷裂帶北段之交接複合部位。
礦區地層以泥盆系最發育,石炭系次之,二疊系及寒武系八村群變質岩系出露面積較小。鉛鋅礦化發育于中下泥盆統桂頭群上部碎屑岩至上石炭統壺天組下部白雲岩厚達千米的地層中。礦體主要産在中、上泥盆統碎屑岩建造向碳酸鹽建造過渡的層位,賦礦岩層為古陸或古島嶼邊緣的潮坪、局限台地相碳酸鹽岩以及邊緣生物礁。區内岩漿活動微弱,僅有呈脈狀産出的輝綠岩及輝石閃長岩。它們均已蝕變和礦化。礦區構造複雜,褶皺和斷裂均較發育。
根據凡口鉛鋅礦典型礦床特征和區域鉛鋅礦預測特征,建立區域預測模型(表2)。
表2 廣東省凡口式碳酸鹽岩型鉛鋅礦區域預測要素一覽表
2.2.2夕卡岩型預測模型
夕卡岩型分布較為廣泛,在華南成礦省、揚子成礦省、華北(陸塊)成礦省、塔裡木成礦省、昆侖(造山帶)成礦省、岡底斯—騰沖(造山帶)成礦省、大興安嶺成礦省等成礦省内均有分布。以湖南黃沙坪式為例介紹夕卡岩型。
黃沙坪式夕卡岩型代表礦床為湖南黃沙坪鉛鋅多金屬礦。黃沙坪鉛鋅多金屬礦位于華南成礦省的南嶺Ⅲ級成礦帶内,大地構造位于南嶺東西向成礦帶的北緣,郴州—桂東北東向大斷裂與耒陽—臨武南北向構造帶交彙疊加部位。礦床受走向南北、西倒東傾的寶嶺和觀音打座兩倒轉背斜,以及走向近南北和近東西的兩組斷裂所構成的“井”字形構造控制。出露泥盆系上統和石炭系下統地層。主要容礦地層為石炭系下統大塘組石磴子段不純灰岩。石磴子段與其上覆測水段砂頁岩對成礦十分有利。鉛、鋅、銅、銀礦體産于花斑岩與花崗斑岩之間,受斷裂構造控制。
根據黃沙坪鉛鋅多金屬礦礦床地質特征和區域成礦地質特征梳理區域鉛鋅礦預測要素特征,建立該類型鉛鋅礦床區域預測模型(表3)。
表3 湖南香花嶺一千裡山地區“黃沙坪式”夕卡岩型鉛鋅金銅礦預測要素表
2.2.3砂礫岩型預測模型
砂礫岩型雖然在全國分布較少,但礦床規模往往都比較大。主要分布在喀喇昆侖—三江成礦省、塔裡木成礦省,選取雲南金頂式砂礫岩型鉛鋅礦進行介紹。
雲南金頂鉛鋅礦床位于西藏—三江造山系東南緣之四級構造單元蘭坪—思茅中新生代上疊陸内盆地中,成礦區帶屬特提斯成礦域之Ⅳ級成礦帶蘭坪一普洱(地塊)Cu-Pb-Zn-Ag-Fe-Hg-Sb-AsAw鹽類礦帶(Ⅳ12),中生代一古近紀火山岩-碳酸鹽岩建造和紅色碎屑岩夾膏鹽建造為該礦床主要賦礦地層,賦礦地質體(斷夾塊)為上三疊統三合洞組和麥初箐組及少量的古近紀雲龍組,賦礦圍岩為中—新生代以陸相為主的紅色砂泥質建造夾蒸發岩建造。主要控礦構造(近水平推覆構造)形成于古新世末(或始新世初)。定位于古新世末(或始新世初)構造中地下熱鹵水成因的金頂鉛鋅礦床經詳細勘探查明鉛鋅金屬資源量為1653.03萬t,鉛加鋅平均品位為6.87%,達超大型鉛鋅礦床規模。
通過對典型礦床和預測工作區地質構造背景、區域成礦作用和成礦規律的分析研究,總結提取金頂式砂礫岩型鉛鋅礦區域成礦預測要素(表4)。
表4 雲南金頂式砂礫岩鉛鋅礦預測工作區區域預測要素表
2.2.4岩漿熱液型預測模型
岩漿熱液型分布非常普遍,幾乎在全國都有分布。選取華北(陸塊)成礦省蔡家營式岩漿熱液型鉛鋅礦作為典型礦床。
河北蔡家營式岩漿熱液型鉛鋅礦區内出露地層簡單,僅有太古宇紅旗營子群第二岩組上部地層、中生界侏羅系上白旗組和張家口組以及厚層第四系沉積物。統計區内的成礦元素豐度,紅旗營子群地層中角閃斜長變粒岩類Pb、Zn、Ag、Cd、As等成礦元素明顯高于該區背景值,為該區礦床的潛在礦源層。
燕山期随着華北地台的活化,區内岩漿活動和構造運動強烈,晚侏羅世中基性-酸性火山噴發,形成不整合覆蓋在老基底之上的火山噴發沉積建造。繼火山噴發之後,沿北北東與北西向斷裂交彙部發生次火山岩侵位,在變質岩和火山岩的地層中形成淺成—超淺成的花崗斑岩-石英斑岩岩漿系列。
在次火山岩形成過程中,早期的石英斑岩首先對紅旗營子群地層中的成礦物質完成初步活化、富集,成礦期時其自身攜帶大量成礦物質,并進一步促使地層中的成礦物質運移、富集,其後沿有利的構造部位沉澱、充填,并引起圍岩蝕變,出現綠泥石化、黃鐵絹英岩化、碳酸鹽化和矽化等,最終形成與燕山期酸性次火山岩有關的岩漿熱液礦床。
根據典型礦床特征和區域預測要素,建立預測模型(表5)。
表5 張北地區蔡家營式岩漿熱液型鉛鋅礦預測要素表
2.2.5碳酸鹽岩-細碎屑岩型預測模型
碳酸鹽岩-細碎屑岩型分布廣泛,伊犁成礦省、塔裡木成礦省、昆侖(造山帶)成礦省、秦嶺—大别成礦省、華北(地塊)成礦省、華南成礦省等處相對集中。選取廠壩式碳酸鹽岩-細碎屑岩型鉛鋅礦做介紹。
甘肅省成縣廠壩碳酸鹽岩-細碎屑岩型鉛鋅礦床位于西秦嶺Pb-Zn成礦帶内,大地構造位置處于中秦嶺陸緣盆地,屬脆性逆沖剪切破碎帶吳家山逆沖剪切構造。該礦床賦存在泥盆系碎屑岩-碳酸鹽岩建造中,分布受泥盆紀同沉積盆地控制,表明在較穩定的邊緣海盆中出現了相對較強的拉張部位。容礦地層主要為中泥盆統,岩性為碳酸鹽岩、矽質岩、千枚岩以及闆岩、(重晶石)石英岩。礦床具有噴流沉積特征,成礦年代屬華力西晚期,印支期的陸内構造-岩漿活動又對形成于泥盆紀的礦層(礦坯)發生了強烈的疊加改造作用。
根據典型礦床和區域成礦地質特征總結預測要素,形成碳酸鹽岩-細碎屑岩型預測模型(表6)。
表6 廠壩式碳酸鹽岩-細碎屑岩型鉛鋅礦區域預測要素表
3中國鉛鋅礦資源潛力
3.1鉛鋅資源量估算方法
全國礦産資源潛力評價工作根據《預測資源量估算技術要求(2010年補充)》,通過地質體積法由各省完成預測資源量估算,通過确定含礦地質體的面積、延深、含礦系數、面積含礦參數以及相似系數,求取資源量。之後再按照《單礦種省級彙總技術要求》将各省鉛鋅資源量彙總。
地質體積法是在預測遠景區圈定、預測區優選和模型區建立的基礎上進行的,該法是将預測工作區内模型區單位體積鉛鋅礦資源平均含量估計值外推到預測區的體積範圍,估計預測區的鉛鋅礦資源量。在确定典型礦床面積和深部延伸參數等數據後,綜合考慮各項地質因素,通過MRAS軟件經由地質專家幹預後綜合圈定最小預測區,并對結果進行優選和校正。
含礦地質體的邊界确定情況可以分為兩種情況:
一種是典型礦床(含模型區),其含礦地質體可以确定邊界;一種是模型區以外最小預測區,含礦地質體難以确定邊界。相應的地質體積法公式也分為兩種:
(1)典型礦床(含模型區)資源量估算公式
Z體=S體ⅹH預ⅹKⅹα (1)
其中,Z體體代表模型區中含礦地質體預測資源量;S體代表含礦地質體面積;H體代表含礦地質體延深(礦化範圍的最大延深),K代表模型區含礦地質體含礦系數;α代表相似系數。
(2)模型區以外最小預測區資源量估算公式
Z預=S預ⅹH預ⅹKsⅹKⅹα (2)
其中,Z預代表預測區預測資源量;S預代表預測區面積;Hh代表預測區延深(指預測區含礦地質體延深);Ks代表含礦地質體面積參數;K代表模型區礦床的含礦系數;α代表相似系數。
3.2中國鉛鋅礦資源潛力
全國礦産資源潛力評價工作按照鉛鋅礦成礦特征、礦床類型、時空分布規律,全面綜合以往鉛鋅礦地質、物化探、遙感以及重砂等成果,以行政省為單位,在全國累計圈定了最小預測區:鉛礦3024個,鋅礦3211個;通過對最小預測區歸并形成省級歸并2級預測區:鉛礦1322個,鋅礦1333個。在此基礎上完成了全國礦産預測彙總,圈定3級預測區(遠景預測區):鉛礦223個,鋅礦223個(圖1、圖2)。根據預測資源量的統計,将3級預測區按大于500萬t、50萬〜500萬t、0萬〜250萬t、10萬〜50萬t以及小于10萬t等5個區間,以不同的顔色顯示于圖上。
圖1全國鉛礦3級預測區分布圖
截至2012年底,全國鉛鋅礦資源總量93 221萬t,其中鉛資源量為29 691萬t,鋅資源量63 530萬t。累計查明鉛鋅資源儲量共計18 529萬t,包括鉛6 173萬t、鋅12 356萬t。預測鉛鋅資源量共計74 692萬t,包括鉛23518萬t、鋅51 174萬t。全國礦産資源潛力評價工作按照累計查明鉛鋅資源儲量、預測鉛鋅資源量、不同預測深度資源量、不同地質可靠程度預測資源量以及可利用程度預測資源量分别進行了統計(表7)。
表7全國鉛鋅礦鉛鋅資源儲量一覽
從鉛鋅礦分布地域上看,雲南、甘肅、廣東、四川、湖南、廣西、江西、新疆、青海、西藏的鉛鋅礦累計查明資源儲量排在全國29個省(自治區、直轄市)前10位,海南、重慶、匕京、陝西和甯夏5個省(自治區、直轄市)則排在後五位。新疆、雲南、西藏、甘肅、青海、陝西、内蒙古、廣東、湖南、廣西10個省(自治區、直轄市)的鉛鋅預測資源量位居前10位,江蘇、遼甯、山東、甯夏和匕京5個省(自治區、直轄市)排在後5位。鉛鋅礦找礦潛力最大的地區主要都集中在中國中西部地區。
近年來,國土資源部陸續開展的國土資源大調查(地質調查專項)、中央地質勘查基金和地方地質勘查基金大力資助地質找礦。2011年12月,國務院辦公廳以國辦文件的形式轉發了國土資源部等部門《找礦突破戰略行動綱要(2011—2020年)》,更是将地質找礦提升到了一個新的高度,形成了鉛鋅找礦的可持續發展的局面。在找礦突破戰略行動第一階段,3年時間已累計新增鉛鋅資源儲量3 785萬t,較2008—2010年增加8.2%。在湖南花垣一鳳凰、新疆西南天山烏拉根、廣西大瑤山、雲南鎮康蘆子園、西藏金達等地,均新增百萬噸級的鉛鋅資源儲量,花垣—鳳凰的規模還達到了千萬噸級。于2011年開始勘查工作的新疆和田火燒雲鉛鋅礦,從化探異常查證到勘查評價,6年時間便探獲鉛鋅資源儲量1894.96萬t,一躍成為中國第一鉛鋅礦。這些成果彰顯了我國鉛鋅礦巨大的地質找礦潛力。
3.3成礦區帶劃分及鉛鋅資源潛力特征
全國鉛鋅礦成礦區帶的劃分是鉛鋅礦産預測的重要成果之一,其Ⅱ級或Ⅲ級成礦區帶的劃分是預測全國鉛鋅礦産資源潛力的核心基礎。全國成礦區帶統一劃分主要依據以下資料:(1)全國1:250萬大地構造相圖,全國1:50萬省級大地構造相圖,全國1:25萬建造-構造分幅圖件;(2)全國成礦區帶圖;(3)全國礦産地分布圖;(4)全國各級預測區分布圖。在此基礎上,全國礦産資源潛力評價項目将鉛鋅單礦種劃分出15個Ⅱ級成礦省,47個Ⅲ級成礦區帶(表8,圖3)。
表8 全國鉛鋅礦Ⅱ級成礦省、Ⅲ級成礦區帶一覽表
Ⅱ 級成礦 省編号 :①阿爾泰成礦省; ② 伊犁成礦省;③準噹爾成礦省; ④塔 裡木成礦省; ⑤ 阿爾金一祁連(造山帶)成礦省; ⑥昆侖 (造山帶)成礦省; ⑦ 巴顔喀 拉一松 潘 (造山帶)成礦省; ⑧ 岡底斯一騰沖(造 山帶 ) 成礦省; ⑨喀喇昆侖一三江 (造山帶) 成 礦省; ⑩ 秦嶺一大别成 礦省; ⑪ 大興 安嶺成礦省; ⑫ 吉黑(褶 皺系)成礦省; ⑬ 華北(陸 塊) 成礦省; ⑭ 華南成礦省; ⑮ 揚子成礦省。全國礦産資源潛力評價工作按Ⅱ級成礦省分别統計了鉛和鋅的各類資源量(表9、表10),根據全國礦産資源潛力評價鉛鋅礦産資源成果,在鉛鋅礦15個Ⅱ級成礦省中,鉛查明資源量排名前5的分别為華南、揚子、喀喇昆侖—三江(造山帶)、華匕(陸塊)、大興安嶺,鋅查明資源量排名前5的分别為揚子、華南、喀喇昆侖—三江(造山帶)、華北(陸塊)、秦嶺—大别;2000m以淺預測資源量,鉛排名前5的是華南、揚子、喀喇昆侖—三江(造山帶)、岡底斯—騰沖(造山帶)、秦嶺—大别,鋅排名前5的是揚子、秦嶺—大别、華南、喀喇昆侖—三江(造山帶)、華北(陸塊)。綜合鉛鋅查明資源量和2000m以淺預測資源量,華南、揚子、喀喇昆侖—三江(造山帶)、華北(陸塊)、秦嶺—大别等5個成礦省的鉛鋅總量大約占到全國預測總量的五分之四。
表9鉛礦15個成礦省預測資源量彙總表
表10鋅礦15個成礦省預測資源量彙總表
3.3.1華南成礦省
華南成礦省位于我國東南部,屬于濱太平洋成礦域,自新太古代以來,沉積作用,岩漿作用和變質作用廣泛發育,是我國有色、稀有金屬礦産的集中區,鉛鋅礦産資源尤其豐富,是熱鹵水沉積成因礦床的主要産出地區之一,凡口鉛鋅礦、李梅鉛鋅礦等均聞名于世。
華南成礦省劃分為浙中一武夷山(隆起)Pb-Zn成礦帶、浙閩粵沿海Pb-Zn成礦帶、南嶺Pb-Zn成礦帶、粵中(坳陷)Pb-Zn成礦帶、滇東南南部Pb-Zn成礦帶和粵西一桂東南Pb-Zn成礦帶等6個Pb-ZnⅢ級成礦區帶。
華南成礦省有45個3級預測區,礦産預測類型齊全,以層控碳酸鹽岩型、岩漿熱液型、夕卡岩型和陸相火山岩型為主,鉛鋅預測資源量為14 495.8萬t。其中,層控碳酸鹽岩型有5個3級預測區,預測資源量5 105.3萬t,岩漿熱液型有15個3級預測區,預測資源量4 894萬t,夕卡岩型有9個3級預測區,預測資源量1 621.4萬t,陸相火山岩型有6個3級預測區,預測資源量753.5萬t。層控碳酸鹽岩型與岩漿熱液型的預測資源量合計占到該成礦省總預測資源量的69%,為重點勘查部署的礦産預測類型。
3.3.2揚子成礦省
揚子成礦省同屬于濱太平洋成礦域,也是鉛鋅礦重要的産出區域。其内劃分出6個Pb-ZnⅢ級成礦區帶:龍門山一大巴山(台緣坳陷)Pb-Zn成礦帶、武功山一杭州灣Pb-Zn成礦帶、長江中下遊Pb-Zn成礦帶、上揚子中東部(坳褶帶)Pb-Zn成礦帶、江南隆起東段Pb-Zn成礦帶和江南隆起西段Pb-Zn成礦帶。
揚子成礦省内共55個3級預測區,礦産預測類型齊全,以岩漿熱液型、層控碳酸鹽岩型、夕卡岩型、沉積改造型和陸相火山岩型為主,其中層控碳酸鹽岩型及夕卡岩型礦床規模一般較大。揚子成礦省鉛鋅預測資源量12 166.1萬t。層控碳酸岩型主要為江南隆起西段Pb-Zn成礦帶廣泛分布的以董家河鉛鋅礦為代表的“揚子型”鉛鋅礦,有30個3級預測區,預測資源量8 595.6萬t;夕卡岩型有6個3級預測區,鉛鋅預測資源量2039.2萬t。層控碳酸岩型為本區的主要礦産預測類型。
3.3.3喀喇昆侖—三江成礦省
喀喇昆侖—三江成礦省屬于特提斯成礦域,地域上包括新疆南部、西藏、青海、四川、雲南等省、自治區,劃分4個鉛鋅Ⅲ級成礦帶:金沙江(縫合帶)Pb-Zn成礦帶、昌都一普洱Pb-Zn成礦帶、義敦一香格裡拉Pb-Zn成礦帶和保山(地塊)Pb-Zn成礦帶。區内包含17個3級預測區,層控碳酸鹽岩型、海相火山岩型、陸相火山岩型、砂礫岩型和夕卡岩型5種礦産預測類型,鉛鋅預測資源量為8 890.9萬t。層控碳酸鹽岩型和海相火山岩型預測工作區數量較多,砂礫岩型則擁有著名的金頂式砂礫岩型鉛鋅礦。層控碳酸鹽岩型有6個3級預測區,預測資源量6 443.8萬t,海相火山岩型有8個3級預測區,預測資源量1 575.6萬t。層控碳酸鹽岩型與海相火山岩型為本區重點勘查部署的礦産預測類型。
需要說明的是,新疆地礦局于2016年9月宣布發現的新疆和田縣火燒雲鉛鋅礦也位于喀喇昆侖—三江成礦省。火燒雲鉛鋅礦資源儲量1 894.96萬t,其中工業儲量達1887.37萬t,屬超大型碳酸鹽岩-細碎屑岩型鉛鋅礦床,已成為我國最大、世界第7的大鉛鋅礦。該礦産于中侏羅統龍山組灰岩中,礦體呈層狀,具有厚度大、埋藏淺、品位高的特點。另外,沿區内喬爾天山—岔路口斷裂帶往兩側追索,尚有多寶山、甜水海等一系列成礦條件相近的鉛鋅礦床(點)成帶分布,顯示了巨大的鉛鋅找礦潛力。該礦的發現直接影響了新疆在全國鉛鋅資源的分布格局,也會極大地啟發喀喇昆侖和青藏高原北部的找礦思路。由于火燒雲礦田及其所處成礦帶發現和研究較晚,未能集成在本輪全國礦産資源潛力評價中,其成果有待進一步深入研究後并入今後的全國性彙總成果。
3.3.4華北(陸塊)成礦省
華北(陸塊)成礦省以華北陸塊為基礎,經曆過太古宙—古元古代克拉通基底形成階段成礦旋回、中元古代拗拉谷成礦旋回、新元古代坳陷作用成礦旋回、加裡東成礦旋回、華力西碰撞造山成礦旋回、印支-燕山構造-岩漿成礦旋回以及喜馬拉雅期陸内斷陷沉積成礦旋回等漫長的演化過程,形成了複雜多樣的區域成礦作用和礦床成礦系列。區内劃分遼東(隆起)Pb-Zn成礦帶、華北陸塊北緣東段Pb-Zn成礦帶、華北地台北緣西段Pb-Zn成礦帶、膠東(次級隆起)Pb-Zn成礦帶和華北陸塊南緣Pb-Zn成礦帶Pb-Zn成礦帶5個Ⅲ級Pb-Zn成礦區帶。
本區共25個3級預測區,7種礦産預測類型(僅缺砂礫岩型和風化殼型),鉛鋅預測資源量50 521萬t。其中,岩漿熱液型13個,鉛鋅預測資源量2 549萬t,為本區主要礦産預測類型;層控碳酸岩型5個,鉛鋅預測資源量891.4萬t。
3.3.5秦嶺—大别成礦省
秦嶺—大别成礦省是我國大陸中部規模最大的近東西向成礦帶,橫跨青海、甘肅、陝西、四川、河南、湖北、安徽7省,在揚子陸塊和華北陸塊之間,由秦嶺、北大巴山和大别等地質構造單元組成。成礦省經曆了太古宙—古元古代原始陸核形成、中新元古代原始陸殼裂解與拼合、古生代—中三疊世俯沖碰撞、晚三疊世—白垩紀陸内造山、新生代隆升5個構造演化階段,物質組成和結構構造複雜。
該成礦省成礦時代具有多階段成礦的特點,以印支—燕山期内生成礦作用為主,形成鐵、銅、鉛鋅、金、銀、銻、鎢、钼、錳、磷、稀土、重晶石、螢石等礦産。秦嶺一大别成礦省劃分3個Pb-Zn皿級成礦區帶:西秦嶺Pb-Zn成礦帶、東秦嶺Pb-Zn成礦帶和桐柏一大别一蘇魯(造山帶)Pb-Zn成礦帶。區内14個鉛鋅3級預測區,礦産預測類型齊全,僅有砂礫岩型及風化殼型沒有預測。本區鉛鋅預測資源量11 256萬t。礦産預測類型主要以碳酸鹽岩-細碎屑岩型、海相火山岩型、沉積改造型以及陸相火山岩型為主,所在工作區的主要礦床及預測資源量的規模也較大。碳酸鹽岩-細碎屑岩型有7個3級預測區,鉛鋅預測資源量9 092萬t,為本區主要礦産預測類型。海相火山岩型有3個,鉛鋅預測資源量1 657萬t。
4結論
(1)中國鉛鋅礦在地質時代上相對集中分布在泥盆紀—二疊紀,空間分布則相對集中于南嶺湘粵桂地區、滇黔川地區、滇西及青藏地區、東天山—北山地區、青海昆侖山地區、秦嶺陝甘豫等地區。
(2)總結劃分出層控碳酸鹽岩型(MVT)、碳酸鹽岩-細碎屑岩型(SEDEX)、砂礫岩型、沉積改造型、陸相火山岩型、海相火山岩型、岩漿熱液型、夕卡岩型和風化殼型等9類礦産預測類型,作為開展礦産預測工作的基本單元。
(3)将鉛鋅單礦種劃分出15個Ⅱ級成礦省,47個Ⅲ級成礦區帶。
(4)全國礦産資源潛力評價工作全國累計圈定3 024個鉛礦最小預測區、3 211個鋅礦最小預測區、1322個鉛礦2級預測區、1333個鋅礦2級預測區,在此基礎上圈定223個鉛礦3級預測區和223個鋅礦3級預測區。截至2012年底,全國鉛鋅礦資源總量93221萬t,其中鉛29691萬t、鋅63530萬t。累計查明鉛鋅資源儲量共計18 529萬t,包括鉛6 173萬t,鋅12 356萬t;預測鉛鋅資源量共計74 692萬t,包括鉛23 518萬t、鋅51 174萬t。
(5)不同的鉛鋅成礦省礦産預測類型具多樣性和主次分明的特點。在鉛鋅礦查明資源量和2000m以淺預測資源量排名靠前的幾個成礦省中,華南成礦省、喀喇昆侖—三江成礦省和揚子成礦省的層控碳酸岩型預測模型,喀喇昆侖—三江成礦省和秦嶺—大别成礦省的碳酸鹽岩-細碎屑岩型預測模型以及華北(陸塊)成礦省的岩漿熱液型預測模型等占有重要地位。
本文為全國礦産資源總量預測彙總成果,分省的數據均引自地方潛力評價項目成果,文中未一一指出。感謝各省潛力評價項目的同人為全國礦産資源總量預測項目及本文做出的貢獻!
來源:地學前緣(中國地質大學(北京);北京大學),第25卷第3期 2018年5月。
整理:覆蓋區找礦
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