河北省蘭閆鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

張秀云，王志利

(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)，河北 張家口 075000)

礦區(qū)位于河北省沽源縣九連城鄉(xiāng)蘭城子到閆巨溝一帶，河北地質(zhì)三隊(duì)早在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)并初步評(píng)價(jià)了該礦床，歷經(jīng)幾十年的勘查工作，使礦床的規(guī)模達(dá)到中型以上，但區(qū)內(nèi)的找礦潛力還沒有得到充分的挖掘。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)第四系廣泛覆蓋，出露地層簡(jiǎn)單，僅有紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖系。主要巖性為角閃斜長(zhǎng)變粒巖、淺粒巖、花崗片麻巖、榴子花崗片麻巖，黑云母花崗片麻巖、石墨花崗片麻巖、正長(zhǎng)片麻巖、大理巖等。片麻理產(chǎn)狀為南東陡傾斜，傾角60°左右，局部地段產(chǎn)狀略有變化，波狀起伏明顯。該套地層中羽狀裂隙發(fā)育地段，形成礦區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦帶，是礦區(qū)內(nèi)的成礦母巖。

構(gòu)造以近東西向的康?！喾迳畲髷嗔褳橹黧w構(gòu)造格架，派生出一系列次一級(jí)羽狀裂隙，是礦區(qū)內(nèi)主要容礦構(gòu)造，主要有北西向、北北西向及一近東西向3組，傾角在60°～85°，目前發(fā)現(xiàn)主要容礦構(gòu)造10條。

礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要以脈巖為主，巖性為閃長(zhǎng)巖、輝石閃長(zhǎng)巖、石英脈等，這些脈巖多數(shù)呈脈狀侵入于紅旗營(yíng)子變質(zhì)巖系中，與礦化蝕變帶近于平行產(chǎn)出，在其頂?shù)装甯浇?，見有蝕變或礦化，部分地段，脈巖中也見有礦化，這充分說明脈巖的侵入，不僅給礦帶的形成提供了熱液，同時(shí)，與圍巖間進(jìn)行充分接觸交代，萃取各自的有用物質(zhì)，為礦帶的形成提供了較為充分的物質(zhì)來源。

2 礦床地質(zhì)特征

蘭閆鉛鋅礦目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)9個(gè)礦帶 (見圖1)，總長(zhǎng)度達(dá)12 300 m。Ⅰ～Ⅳ號(hào)及Ⅸ號(hào)礦帶在閆巨溝村一帶，Ⅴ～Ⅷ號(hào)礦帶在蘭城子村附近。以往的工作主要集中在Ⅰ號(hào)礦帶西段600 m，已經(jīng)達(dá)到中型規(guī)模鉛鋅礦床。這9個(gè)礦帶均產(chǎn)于元古界紅旗營(yíng)子群角閃斜長(zhǎng)變粒巖中，并嚴(yán)格受構(gòu)造控制，每個(gè)礦帶均由十幾個(gè)以上的脈狀或透鏡狀礦體組成，礦體形態(tài)常呈網(wǎng)脈狀或復(fù)脈狀產(chǎn)出。同時(shí)，大部分礦體均為隱伏的盲礦體，在地表僅僅表現(xiàn)為氧化的“鐵帽”，沒有工業(yè)礦體存在。各礦帶主要特征及目前的勘查程度分述如下：

I號(hào)礦帶由大小不等的脈狀、扁豆?fàn)畹V體組成，礦帶長(zhǎng)900 m，走向北57°西，傾向南西，一般厚2～7 m，最厚 17．63 m，平均品位鉛 1．38%，鋅2．25%。

II號(hào)礦帶走向北西，南西傾，傾角 50°～70°，長(zhǎng)1 400 m，見有鉛鋅礦體，地表見礦體厚0．7 m及0．3 m左右。

III號(hào)礦帶與I號(hào)礦帶產(chǎn)狀基本一致，長(zhǎng)3 800m，見鉛礦脈1條，長(zhǎng)300 m，厚5．67 m，鉛品位1．66%。

IV號(hào)礦帶與I號(hào)礦帶平行，從老硐的分布情況看，走向長(zhǎng)大約900 m。

V號(hào)礦帶產(chǎn)狀與I號(hào)礦帶基本一致，長(zhǎng)3 800 m，目前未進(jìn)行系統(tǒng)勘查，地表無工業(yè)礦體。

VI號(hào)礦帶由十多條礦脈交叉組成，走向北東，傾向北西，傾角45°～85°，脈體厚度十幾 cm，最厚1．3 m，目前沒有進(jìn)行系統(tǒng)勘查。

VII號(hào)礦帶規(guī)模不清，有古人采礦老硐分布，礦體在地表以細(xì)脈狀為主，脈厚10余cm。

VIII號(hào)礦帶長(zhǎng)2 150 m，地表見1條鉛礦體，長(zhǎng)300 m，厚2．25 m，鉛品位2．46%。

IX號(hào)礦帶為物探推測(cè)礦帶，地質(zhì)三隊(duì)在分析成礦條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，控制礦體長(zhǎng)度600 m，礦體厚度10～30 m，鉛品位1% ～10%，鋅品位0．5% ～5%，是該區(qū)內(nèi)取得找礦工作的較大突破。

礦石礦物主要是方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，其次有硬錳礦及少量磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等。在地表形成褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬、菱鋅礦及孔雀石等次生礦物。脈石礦物主要是石英、長(zhǎng)石、云母、方解石及少量螢石等，伴生主要有益元素為銀、鎘、錮、鎵，同時(shí)銻、鈷可綜合回收。

礦石結(jié)構(gòu)多呈自形～他形粒狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為不規(guī)則脈狀、網(wǎng)脈狀及浸染狀構(gòu)造等。主要圍巖蝕變有褐鐵礦化，石墨化、云英巖化、硅化、高嶺土化、綠泥石化、黃鐵礦化、螢石化等。其中褐鐵礦化及硅化與鉛鋅礦化關(guān)系密切。蘭閆鉛鋅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖見圖1。

圖1 蘭閆鉛鋅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3 礦床地球化學(xué)特征

3．1 穩(wěn)定同位素特征

根據(jù)蘭閆礦田鉛硫同位素特征(見表1)可以看出，鉛同位素組成屬于正常鉛，鉛同位素組成較為穩(wěn)定，Pb206/Pb204離差為 0．085，變化率為 0．51%;Pb207/Pb204離差為 0．002，變化率為 0．01%;Pb208/Pb204離差為0．26，變化率為0．68%;模式年令與賦礦圍巖紅旗營(yíng)子群同位素地質(zhì)年令12～23．99億年基本接近，且年令值均為正值，根據(jù)G·福爾觀點(diǎn)，認(rèn)為這種鉛可能來自上地幔，根據(jù)微量元素資料進(jìn)一步判斷，鉛顯然來源于紅旗營(yíng)子群原巖以中基性火山巖為主的經(jīng)區(qū)域變質(zhì)而成的以角閃巖相為主的巖段。蘭閆硫同位素僅兩件樣品，代表性較差，均為負(fù)值，并且很離散，屬淺源硫。但筆者試圖同其它幾個(gè)同類型大中型礦床進(jìn)行對(duì)比看，δS34出現(xiàn)較多負(fù)值只能說明硫同位素組成比較復(fù)雜，并不代表具真正的硫來源，可能為多種來源并存，但其大部分應(yīng)來源于深源巖漿硫，應(yīng)同其它2個(gè)礦區(qū)相同，屬混熔型巖漿硫。根據(jù)蔡家營(yíng)δO18結(jié)合區(qū)域氧同位素特征看，蘭閆礦田含礦成礦熱液以巖漿水及變質(zhì)水為主，并加入了大量天水為其特征。

從穩(wěn)定同位素特征可以看出，蘭閆礦田內(nèi)生多金屬礦床成礦熱源來自中生代火山—侵入巖漿，硫和成礦元素W、Mo大部分由原始巖漿熱液攜帶，而Pb、Zn、Au、Cu的大部分是通過混合水的循環(huán)從圍巖中析出，Ag來自二者或者其一均可。

表1 同類型礦床鉛、硫、氧同位素組成對(duì)比表

3．2 微量元素變化特征

根據(jù)礦田內(nèi)不同巖性微量元素含量數(shù)據(jù)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，繪制了該區(qū)內(nèi)主要巖性各種造礦元素變化曲線圖見圖2。

圖2 主要元素含量圖

圍巖中以含榴淺粒巖中Pb、Zn、Ag等含量最高，但后期的閃長(zhǎng)巖(脈)中Zn和Ag的含量很高，Zn含量最高276 ×10－6，平均194 ×10－6，高于含硫淺粒巖的含量。大疙瘩斑狀花崗巖體的Pb含量最高71．4×10－6，平均38．9%，同樣也高于含榴淺粒巖中的含量，由此看，蘭閆鉛鋅礦田的主要成礦元素具有多源物質(zhì)來源的特點(diǎn)，多種因素迭加改造作用明顯。

4 找礦潛力分析

4．1 物化探信息分析

在蘭閆礦田已經(jīng)形成了較為豐富的物化探資料，在區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)物探電法異常9處，在已有礦化信息部位，進(jìn)行了電法聯(lián)合剖面測(cè)量。原生暈金屬量異常5處，并進(jìn)行了地面磁法掃面。

4．1．1 磁法異常特征

由于礦田內(nèi)主要礦化信息均呈弱磁反應(yīng)，一般在礦田東南部為負(fù)背景區(qū)，幅度為0～50γ，地表第四系覆蓋;中部為低援正常區(qū)，幅度150～300γ，尤其是在巖體及火山巖出露區(qū)，磁性反應(yīng)較為明顯，所以，根據(jù)這一特點(diǎn)推斷解譯了礦田內(nèi)巖體及火山的分布范圍，而已有礦化顯示的部位均反映為低緩和疊加的弱磁異常，在低緩剩余磁異常范圍內(nèi)很可能與鉛鋅多金屬礦體有直接關(guān)聯(lián)作用。

4．1．2 電法異常特征

在已有的9處激電異常中，在已有礦化信息顯示部位又進(jìn)行了電法聯(lián)剖測(cè)量，驗(yàn)證結(jié)果顯示，激電異常的總體展布方向與聯(lián)剖測(cè)量礦交點(diǎn)的方向基本一致，并與已知的礦化帶呈北西向展布方向基本吻和。激電主要特征為高背景η3=5% ±，高幅度ηs=12%以上，根據(jù)區(qū)內(nèi)主要巖礦石激電參數(shù)測(cè)定結(jié)果顯示，方鉛礦ηs變化范圍69%，黃鐵礦化及石墨化構(gòu)造蝕變巖范圍1．13% ～66．30%，而其它巖性ηs變化范圍僅為1．13% ～17．00%。由此可見，高激電異常區(qū)主要是由礦化及礦化蝕變引起的。

4．1．3 化探異常特征

該區(qū)進(jìn)行原生暈金屬量測(cè)量對(duì)于直接提供找礦信息作用較為明顯，根據(jù)區(qū)內(nèi)5處化探異?？矗蟛糠峙c已有的物探電法異常相結(jié)合，在疊合區(qū)大部分為Cu、Pb、Zn組合異常，并與已知礦化信息相對(duì)應(yīng)。本區(qū)內(nèi)元素背景值為 Cu47 ×10－6，Pb42 ×10－6，Zn184×10－6，Cu、Pb、Zn 高值區(qū)主要與褐鐵礦化石英脈及褐鐵礦化蝕變巖關(guān)系密切，Cu最大值為2 000×10－6，Pb 最 大 值 為15 000 × 10－6，Zn 最 大 值 為10 000×10－9，大部分出現(xiàn)在“鐵帽“分布區(qū)，這與該礦田內(nèi)礦體呈隱狀產(chǎn)出的特點(diǎn)較為吻合。

4．2 綜合信息找礦標(biāo)志

1)地層找礦標(biāo)志。

紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖地磁低緩剩余弱磁場(chǎng)區(qū)，構(gòu)造蝕變較為發(fā)育，石英脈密集排列，原生暈Pb、Zn、Cu組合異常與激電異常疊合區(qū)。

2)巖體找礦標(biāo)志。

接觸帶附近巖體地磁正緩場(chǎng)，原生暈W、Mo、Pb、Zn組合異常，物化探異常疊合部位。

3)控礦構(gòu)造找礦標(biāo)志。

在規(guī)模較大的斷裂帶上，有已知礦化發(fā)育，地球化學(xué)及電法異常的帶狀分布，串珠狀排列，在地表有鐵帽發(fā)育地段，構(gòu)造交匯位均為成礦有利部位。

4)在絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、石墨化、褐鐵礦化組合蝕變特征較為明顯地段，可作為較為直觀的找礦標(biāo)志。

根據(jù)以上各種綜合信息及控礦因素，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦化線索基本上圍繞大疙瘩斑狀花崗巖體分布，石英脈型鎢鉬沿巖體周圍呈環(huán)形分布，而鉛鋅礦體主要沿巖體南北兩側(cè)的構(gòu)造蝕變帶分布。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)結(jié)合區(qū)內(nèi)主要的物化探成果，將蘭閆礦田的范圍進(jìn)行拓展，廣義的蘭閆礦田巖體分布范圍以外，劃分2個(gè)找礦區(qū)，見圖3。

圖3 蘭閆礦田成礦預(yù)測(cè)圖

即沿巖體周圍呈環(huán)形分布的石英脈型鎢鉬成礦區(qū)和巖體南北兩側(cè)呈北西向帶狀分布的鉛鋅多金屬成礦區(qū)，鉛鋅多金屬成礦區(qū)又劃分為南帶和北帶。目前主要地質(zhì)工作集中在北帶，而南帶卻基本沒有驗(yàn)證過。根據(jù)已有的綜合信息建立的找礦模式，結(jié)合本區(qū)的勘查程度，大部分潛力區(qū)均沒有進(jìn)行系統(tǒng)的勘查，特別是蘭閆IX號(hào)礦帶的找礦突破，對(duì)于進(jìn)一步擴(kuò)大礦田資源遠(yuǎn)景具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

［1］ 李隨民，姚書振，韓玉丑，等．證據(jù)權(quán)重法在張家口地區(qū)鉛鋅銀富集區(qū)定量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］．礦床地質(zhì)，2008(5)：647－654．