安子嶺礦區(qū)硫鐵、鋅礦礦床成礦地質(zhì)特征

陳清雷

摘 要 礦床賦存于高于莊組五段（Chg5）中厚層含錳白云巖，部分地段賦存于高于莊組四段（Chg4）含錳砂質(zhì)頁(yè)巖中。后期受褶皺構(gòu)造影響，礦體形態(tài)較復(fù)雜，按礦體形態(tài)分為⑥號(hào)硫鐵、鋅礦體及⑦號(hào)硫鐵、鋅礦體。

關(guān)鍵詞 硫鐵礦 鋅礦 褶皺構(gòu)造 斷裂構(gòu)造

中圖分類號(hào)：P611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1礦區(qū)概況

2工作區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)大地構(gòu)造處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ2），燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ22），馬蘭峪復(fù)式背斜（Ⅲ27），寬城凹褶束（Ⅳ224）西南部。

2.1地層

礦區(qū)出露地層主要為中元古界長(zhǎng)城系高于莊組（Chg）及第四系全新統(tǒng)（Q4）。

中元古界長(zhǎng)城系高于莊組（Chg）是一套以碳酸鹽巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)（95%以上）的地層，其特點(diǎn)是下部含迭層石較豐富，中部普遍含錳較多，上部含各種形態(tài)的結(jié)核，頂部含鈣質(zhì)、瀝青質(zhì)，共分六段，第六段又劃分為三層，分述如下：

（1）一段（Chg1）：巖性為含燧石條帶狀白云巖，厚380-400m?；疑?深灰色，風(fēng)化面灰色，灰褐色，中厚-厚層狀。

（2）二段（Chg2）：巖性為黑色含錳質(zhì)頁(yè)巖，灰-黑色，風(fēng)化面呈咖啡色，含錳粉砂質(zhì)、白云質(zhì)頁(yè)巖。局部碳質(zhì)較高，普遍含鱗片狀白云母及少量黃鐵礦團(tuán)塊。頂部往往有一段薄層白云巖與頁(yè)巖互層，本段厚度較穩(wěn)定，具水平層理。

（3）三段（Chg3）：巖性為厚層含錳質(zhì)白云巖，灰-淺灰色，風(fēng)化面呈淺灰或淺棕色，中厚層至巨厚層，泥晶，含錳質(zhì)。

（4）四段（Chg4）：巖性為黑色含錳砂質(zhì)頁(yè)巖，黑色，風(fēng)化面呈淺灰色或咖啡色，為含錳粉砂質(zhì)、白云質(zhì)頁(yè)巖。

（5）五段（Chg5）：巖性為中厚層含錳白云巖，厚30-130m。本層主要為一套，淺灰-黑色，風(fēng)化后呈棕色，中厚層（20～30cm）泥晶含錳白云巖。是黃鐵礦、閃鋅礦的含礦層位。沿走向巖性、厚度變化均不明顯，但沿傾斜巖性、厚度則變化較大，淺（南）部厚30m，深（北）部厚130m。

（6）六段一層（Chg6-1）：巖性為板狀白云巖，厚94m?；疑?深灰色，風(fēng)化后呈灰黃色，薄層（5～15cm）。下部為灰色，灰黃色，白云質(zhì)（黑色）、粉砂質(zhì)（黃色）泥晶條帶狀白云巖，上部為薄板狀白云巖，層面波狀，含直徑3～6cm小結(jié)核。

（7）六段二層（Chg6-2）：巖性為含結(jié)核白云巖，厚101m?；疑?，風(fēng)化后呈灰黃色，薄層-中厚層白云巖，底部為灰色，薄層，粉砂質(zhì)白云巖含小結(jié)核，層面平直，中上部為灰色中厚層夾薄層白云巖，含鈣鎂質(zhì)大結(jié)核，結(jié)核呈橢圓形、圓形或扁豆?fàn)睿L(zhǎng)軸直徑一般10～20cm，最大可達(dá)30～40cm，長(zhǎng)軸平行層理排列。

（8）六段三層（Chg6-3）：巖性為磚塊狀白云巖，灰色、深灰色，風(fēng)化后呈棕色及黃棕色中厚層，泥晶、微晶白云巖，底部中厚層夾薄層，上部中厚層夾巨厚層和薄層白云巖，垂直縱節(jié)理發(fā)育，故外觀似磚塊，厚度大于300m。

第四系全新統(tǒng)（Q4）：主要分布于礦區(qū)中部及北部溝谷中，巖性主要為砂礫石、亞粘土、黃土層等，厚度1-65m不等。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造均較發(fā)育。

2.2.1褶皺構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造呈北東或北北東向，其生成期均晚于成礦期，主要有安子嶺箱狀向斜和石門(mén)溝倒轉(zhuǎn)背斜。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)無(wú)大的巖體，只出現(xiàn)一些閃長(zhǎng)巖類的脈巖，巖性單一，大致分為細(xì)晶閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖，分布有規(guī)律，有明顯的方向性。巖脈大部分分布在斷裂活動(dòng)較強(qiáng)烈的地段和褶皺強(qiáng)烈的部位，即石門(mén)溝倒轉(zhuǎn)背斜及東翼，安子嶺箱狀向斜中心及東翼。巖脈以北東走向?yàn)橹?，但?guī)模較小，延長(zhǎng)幾十米至幾百米不等，寬2-5m。近南北走向次之，北西走向巖脈較少，規(guī)模較大，且相互平行，貫通全區(qū)。

礦區(qū)內(nèi)的所有巖脈，按巖性及巖脈的產(chǎn)狀分析應(yīng)屬于礦區(qū)東北8km的梅路溝花崗閃長(zhǎng)斑巖的分異派生物，沿北北東、北北西（個(gè)別南北）剪切節(jié)理及裂隙侵入，其生成巖時(shí)代應(yīng)是燕山期中侏羅世。

巖脈沒(méi)有明顯的相互切割關(guān)系，但交叉分枝多見(jiàn)，個(gè)別有沿強(qiáng)烈褶曲層間滑動(dòng)部位順層侵入。

巖脈切穿礦體，但沒(méi)有使礦體產(chǎn)生位移，界限明顯，蝕變不強(qiáng)。巖脈與成礦無(wú)關(guān)，只是局部侵入在礦層中。

3礦床特征

礦床賦存于高于莊組五段（Chg5）中厚層含錳白云巖中，部分地段賦存于高于莊組四段（Chg4）含錳砂質(zhì)頁(yè)巖中。呈東西向分布，東起椴木嶺，西止姜家莊，長(zhǎng)達(dá)6km。礦體露頭斷續(xù)延長(zhǎng)4.2km。由于斷層和褶皺構(gòu)造的破壞與影響，區(qū)域共分為兩個(gè)礦段、十條礦體；其中①、②、③、④、⑤、⑧號(hào)六條礦體統(tǒng)稱高板河礦段（位于本礦區(qū)外），⑥、⑦、⑩號(hào)三個(gè)礦體是受安子嶺“箱狀”向斜控制的連續(xù)礦體統(tǒng)稱安子嶺礦段，規(guī)模最大，全長(zhǎng)2500m，呈似層狀及層狀，⑨號(hào)礦體位于梯子溝，礦體?。ㄅc本區(qū)相距較遠(yuǎn)）。各礦體位置分布見(jiàn)下圖（圖2）：

安子嶺礦段由安子嶺開(kāi)闊“箱狀”向斜控制其礦體規(guī)模、產(chǎn)狀和形態(tài)，根據(jù)礦體產(chǎn)狀特點(diǎn)與空間分布規(guī)律，分為⑥、⑦、⑩號(hào)礦體。⑦號(hào)礦體為該段主礦體，位于開(kāi)闊的“箱底”，而⑥、⑩號(hào)礦體則分別位于開(kāi)闊“箱狀”向斜急劇翹起的兩翼，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀同步褶皺，故兩翼礦體的走向，即為⑦號(hào)礦體的傾向，深部礦體相連（見(jiàn)圖3）。

現(xiàn)將礦區(qū)內(nèi)各礦體敘述如下：

3.1 ⑥號(hào)礦體：

⑥號(hào)礦體為硫鐵礦和鋅礦共生礦體，位于723線以西，613-625線北，礦體產(chǎn)狀：傾向298€埃憬？0€？80€埃畈坑擘吆趴筇逑嗔？筇宄雎蹲罡弒旮？36m，位于619-620線之間，最低標(biāo)高40m，位于625線北，礦體沿傾斜平均斜深250m。主礦種為硫鐵礦，共生礦種為鋅礦，前者分布于615-625線北，后者分布于613-625線北，兩者為相變過(guò)渡關(guān)系。該礦體包括⑥號(hào)硫鐵礦體、⑥號(hào)鋅礦體和⑥號(hào)硫鐵、鋅同體共生礦體。

3.1.1 ⑥號(hào)硫鐵礦體

⑥號(hào)硫鐵礦體為主礦種礦體，地表呈氧化鐵帽，分布于617-624線間，長(zhǎng)333m，垂深約20m即為原生礦，往北可延至625線北，長(zhǎng)475m。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，時(shí)有分層、復(fù)合。由621線以南可分為兩層，以北合為一層。其礦體厚度由地表向下逐漸增厚。分層時(shí)，各厚度由地表1.5-3m增厚至3-4m，復(fù)合時(shí)由地表礦體厚度3-4m，深部增厚至6-9m，623線OP335-7工程處厚度達(dá)21.87m，622線以北O(jiān)P335坑道以下又分為3-4層，各層厚度均在1.5-3m間。礦體平均厚度6.13m。

礦體含硫品位較均勻，一般15-20%，平均品位16.48%，單樣最高品位達(dá)44.27%，局部可形成富礦地段，但工程間多不對(duì)應(yīng)，品位與厚度往往呈正相關(guān)，如623線OP335-7工程，厚21.87m，硫平均品位達(dá)28.62%。硫礦體中鋅礦較富集地段分布于617-620線OP335坑道中，含鋅品位一般在1.12-2.27%，可圈定出同體共生鋅礦體；其它地段含鋅一般在0.5-0.9%之間。

3.1.2 ⑥號(hào)鋅礦體

⑥號(hào)硫鋅礦體為異體共生礦體，地表呈鋅氧化礦，分布于613-621線間，斷續(xù)出露長(zhǎng)430m，其中南段613-615線，可分為兩層礦，617-621線，分為2-6層。垂深50m以下即為原生鋅硫化礦，主要集中于613-621線，長(zhǎng)380m，礦體呈層狀產(chǎn)出，各層厚度由地表3-5m向下逐漸變薄為2-3m，最厚處位于618線OP470-1工程處，厚度達(dá)16.20m，礦體平均厚度6.95m。

含鋅品位均勻，一般在1.5-2.5%，個(gè)別單樣最高品位5.75%，但與相鄰工程不對(duì)應(yīng)。伴生鉛含量一般在0.4%左右，往往鉛與鋅呈正相關(guān)，鋅礦平均品位1.94%。

3.1.3 ⑥號(hào)共生鋅礦體

與⑥號(hào)硫鐵礦為同體共生關(guān)系，主礦體為⑥號(hào)硫鐵礦，分布于615-621線之間，礦體長(zhǎng)200m，厚度一般在1.4-8.79m間，平均厚度為5.36m。含鋅平均品位2.50%。

3.2 ⑦號(hào)礦體

⑦號(hào)礦體亦為硫鐵礦和鋅礦共生礦體，分布于723-702線地段，長(zhǎng)1300m，屬安子嶺“箱狀” 向斜構(gòu)造的“箱底”（見(jiàn)圖4），礦體產(chǎn)狀傾向28€埃憬？8€？25€啊5乇砜筇宄雎蹲罡弒旮？20m，位于711線，深部最低標(biāo)高-165m，位于705線。礦體沿傾斜深達(dá)1100m-1400m，分別由淺部的閃鋅礦和深部的硫鐵礦組成，兩者呈相變過(guò)渡關(guān)系，沿傾斜分帶明顯（見(jiàn)圖4）。該礦體包括⑦號(hào)硫鐵礦體、⑦號(hào)鋅礦體和⑦號(hào)硫鐵、鋅同體共生礦體。

3.2.1 ⑦號(hào)硫鐵礦體

⑦號(hào)硫鐵礦體為主礦種盲礦體，位于723線～702線，礦體向北北東向側(cè)伏，側(cè)伏角約12€埃嚳鈐？00m，標(biāo)高位于723線305m至705線-165m，側(cè)伏全長(zhǎng)1900m。礦體沿傾斜延伸400-700m，最大延伸810m，位于711線。礦體呈似層狀，連續(xù)性好，僅出現(xiàn)一個(gè)單工程（707線CK365孔）無(wú)礦天窗，由711線向西至723線，可分為上、下兩層礦，時(shí)有復(fù)合（見(jiàn)圖4），上層礦一般厚2-3m，下層礦一般厚4-5m，復(fù)合后最大厚度25.22m，出現(xiàn)于715線CK305孔，711線以東至702線合為一層礦，一般厚6-7m，最大厚度12.92m，出現(xiàn)于701線CK346孔。礦體平均厚度5.91m。

礦體沿走向厚度變化較小，沿傾向變化較大。沿走向方向相鄰工程見(jiàn)礦厚度相差1-2倍，而沿傾向方向相鄰工程見(jiàn)礦厚度可相差2-5倍，個(gè)別工程厚度相差近10倍。

品位變化不明顯，一般含硫16-19%，平均品位18.55%，但厚度與品位往往為正相關(guān)，如701線CK346孔，礦體厚12.92m，含硫品位23.31%，富硫地段工程間多不對(duì)應(yīng)。伴生鋅平均含量0.21%。

3.2.2 ⑦號(hào)鋅礦體

⑦號(hào)鋅礦體為異體共生礦體，地表鋅氧化礦斷續(xù)長(zhǎng)1700m，位于723線～702線之間，地表呈鋅氧化礦，礦體較厚，因地形切割，由723線～711線礦體連續(xù)出露長(zhǎng)660m，沿傾斜一般140m～200m，最深425m（709線），沿傾斜以下即為原生鋅硫化礦，原生礦由723線～702線連續(xù)長(zhǎng)達(dá)1300m。沿傾斜深度一般540m～700m，最大斜深位于711線，斜深1000m。礦體呈層狀、似層狀，可分2-3層，沿走向和傾向時(shí)分、時(shí)合（見(jiàn)圖4、圖5），靠上部一層穩(wěn)定，產(chǎn)于含礦層（Chg5）頂界以下5-10m的位置，單獨(dú)產(chǎn)出，一般厚度6-7m，最大厚度19.14m，位于701線CK346孔，向深部逐漸變薄至尖滅，此層由709線向東變薄至2-3m；靠下部一層礦，一般在距含礦層底板3-5m的部位產(chǎn)出，一般厚度3-4m，小于上層礦，但該層向下多相變?yōu)榱蜩F礦（見(jiàn)圖4）?？傮w來(lái)看，礦體的厚度變化規(guī)律是西厚東薄，淺部厚、深部薄，變化緩慢，估相鄰工程礦體厚度相差小于0.5倍。礦體平均厚度為6.48m。

鋅礦品位穩(wěn)定，一般1.5-2.5%，單樣最高鋅品位15.19%，特高品位的樣品數(shù)量不超過(guò)總樣品的1%，且分散不對(duì)應(yīng)，組不成富礦地段。伴生鉛含量一般0.2-0.4%，鉛鋅比為1：5，鋅礦品位與厚度基本成正相關(guān)。鋅礦平均品位2.00%。

3.2.3 ⑦號(hào)共生鋅礦體

與⑦號(hào)硫鐵礦為同體共生關(guān)系，主礦體為（下轉(zhuǎn)第178頁(yè)）（上接第153頁(yè)）⑦號(hào)硫鐵礦，共圈出兩段共生鋅礦體，位于711-721線之間，礦體斷續(xù)長(zhǎng)400m， 700-703線之間，礦體長(zhǎng)248m，厚度一般在0.79-10.15m間，平均厚度為2.97m。含鋅平均品位2.78%。

綜合以上⑥、⑦號(hào)礦體的地質(zhì)特征及規(guī)律是：

（1）受安子嶺開(kāi)闊“箱狀”向斜的控制和保存，實(shí)屬一個(gè)整體。

（2）閃鋅礦體與黃鐵礦體沿傾斜分帶明顯，尤其以⑦號(hào)礦體最具代表性，淺部賦存單獨(dú)的閃鋅礦體，中部相變?yōu)辄S鐵礦體伴生閃鋅礦，深部黃鐵礦多單獨(dú)產(chǎn)出。

（3）礦體呈層狀、似層狀，連續(xù)性較好，深部分支膨縮較普遍，但大部分工程間可對(duì)應(yīng)。閃鋅礦厚度變化較黃鐵礦體穩(wěn)定。

（4）淺部硫、鋅品位較穩(wěn)定，分布均勻，但均屬貧礦。

（5）硫鐵礦和鋅礦既有同體共生，也有異體共生。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本區(qū)硫鐵、鋅礦的成礦構(gòu)造分析，本區(qū)礦床應(yīng)屬海相沉積成因的硫鐵、鋅礦床。其依據(jù)如下：

（1）礦床呈層狀、似層狀整合產(chǎn)于含錳白云巖及黑色頁(yè)巖中。區(qū)域上含礦層位穩(wěn)定。

（2）斷裂、褶皺構(gòu)造及脈巖均形成在成礦以后，與成礦無(wú)關(guān)。

（3）礦石礦物成分簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造在區(qū)域上表現(xiàn)了均一性。