河北省溫家營銀多金屬礦地質(zhì)特征與礦床成因

趙鵬 劉建權(quán) 尹國慶 時培哲 趙振華 王建青 高攀

（天津華北地質(zhì)勘查總院 天津 300170）

溫家營銀多金屬礦地處河北省豐寧縣楊木柵子鄉(xiāng)。以往在該區(qū)域投入了大量的區(qū)域性地質(zhì)、物探、化探等工作，圈出了一批綜合異常區(qū)[1-6]。2005 年—2015 年，天津華北地質(zhì)勘查總院在該區(qū)斷續(xù)地開展了地質(zhì)找礦工作[7]。本文基于上述工作，分析了區(qū)域地質(zhì)背景，重點研究了該礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征、礦石特征，探討了礦床成因。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域位于華北地臺（Ⅰ級）北緣，內(nèi)蒙地軸（Ⅱ級）之圍場拱斷束（Ⅲ級）上黃旗巖漿隆起帶（Ⅳ級）南部邊緣[8]。

區(qū)域地層主要由太古宇遷西群、單塔子群、雙山子群，中新元古界長城系、薊縣系、青白口系，古生界寒武系徐莊-毛莊組，以及中生界侏羅系下花園組、髫髻山組、土城子組、張家口組、下店組組成。其中，太古宇地層為一套基性、中基性、中酸性火山碎屑沉積變質(zhì)巖系，構(gòu)成區(qū)域古老的結(jié)晶基底。中新元古界—古生界主要為拗陷槽海相沉積，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)穩(wěn)定蓋層。中生界地層由陸相火山碎屑巖、火山沉積巖、陸相碎屑巖等組成，是區(qū)域重要的成礦圍巖。

本區(qū)經(jīng)歷早前寒武紀(jì)變質(zhì)基地形成，晚前寒武紀(jì)-古生代陸緣構(gòu)造演化，中生代陸陸碰撞和陸內(nèi)構(gòu)造演化等階段，構(gòu)造活動強(qiáng)烈且復(fù)雜。SN 向、NW向、NE—NNE 向的構(gòu)造相互交切聯(lián)通，導(dǎo)控了本區(qū)的成巖成礦活動。

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，巖石類型復(fù)雜，分布較廣，主要可分為加里東期、華力西-印支期和燕山期等三個期次。礦區(qū)周邊以華力西-印支期和燕山期為主，尤其以燕山期巖漿巖最為發(fā)育。

區(qū)域成礦區(qū)帶歸屬華北陸塊成礦省、華北陸塊北緣東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn 成礦帶[9]，以往發(fā)現(xiàn)眾多礦床，典型礦床有蔡家營熱液型鉛鋅銀多金屬礦、牛圈淺成低溫?zé)嵋盒豌y金礦、豐寧撒岱溝門斑巖型鉬礦、圍場小扣花營銀礦、萬全寺陸相火山熱液型銀多金屬礦等[10-12]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露太古宇單塔子群均質(zhì)混合巖和中生界侏羅系張家口組下部火山碎屑巖，其次為第四系沖、洪積物(（圖1）。

太古宇單塔子群，總體產(chǎn)狀為280°∠10°-15°，與上覆侏羅系張家口組地層呈不整合接觸關(guān)系。巖性主要為均質(zhì)混合巖，結(jié)構(gòu)松散，巖石表面具高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，但新鮮面蝕變較弱。

中生界侏羅系張家口組，平面上圍繞礦區(qū)北部晚侏羅世石英正長斑巖呈弧形展布，不整合分布于單塔子群均質(zhì)混合巖之上，被晚侏羅世石英正長斑巖所侵入。地層產(chǎn)狀整體變化較大，礦區(qū)北部靠近石英正長斑巖接觸帶一側(cè)產(chǎn)狀310°-330°∠10°-45°，靠近太古宇單塔子群均質(zhì)混合巖一側(cè)產(chǎn)狀230°-240°∠26°-35°；礦區(qū)東部產(chǎn)狀100°-120°∠18°-33°。該地層為一套陸相中酸性火山碎屑巖，巖性主要為含角礫流紋質(zhì)長石石英晶屑凝灰?guī)r，局部發(fā)育流紋質(zhì)長石石英晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、石英長石晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r等。其中，含角礫流紋質(zhì)長石石英晶屑凝灰?guī)r，整體蝕變較弱，主要為沿節(jié)理裂隙面發(fā)育的鐵錳染、褐鐵礦化、輕微硅化、高嶺土化等蝕變，偶見它形粒狀黃鐵礦星散或細(xì)小團(tuán)塊狀分布。流紋質(zhì)長石石英晶屑凝灰?guī)r，整體蝕變?nèi)?，具輕微的高嶺土化。流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r，具輕微的高嶺土化。石英長石晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，未見明顯礦化蝕變現(xiàn)象。

第四系沖、洪積物，主要分布于溝系中，由土壤、砂石土及大小不等的轉(zhuǎn)石混雜堆積組成。

圖1 溫家營銀多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造較為發(fā)育，以斷裂為主，發(fā)育有NWW向、NW向、NE向和近SN向四組斷裂構(gòu)造，均為規(guī)模較小的次級斷裂，在地表出露長200—1200 米左右，寬2-30 余米。這些斷裂除了充填各種脈巖外，多數(shù)形成碎裂巖和蝕變破碎帶。其中，NWW向構(gòu)造與蝕變礦化帶關(guān)系密切，控制了目前區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有蝕變帶及礦（化）體，是區(qū)內(nèi)重要的儲礦構(gòu)造。NW 向、NE 向構(gòu)造則多為閃長玢巖脈、石英正長斑巖脈、石英斑巖、二長斑巖等后期脈巖充填；SN向構(gòu)造多伴生密集節(jié)理破碎及褐鐵礦化、弱硅化。根據(jù)其相互穿插關(guān)系判斷，NWW向構(gòu)造早于近SN向構(gòu)造，并多為后者截/錯斷，NW 向與NE 向構(gòu)造可能為共軛關(guān)系，且應(yīng)早于近NWW向構(gòu)造。

此外，區(qū)內(nèi)密集發(fā)育有NWW 向、NW 向、NE 向、SN 向四組節(jié)理，將地表巖石普遍破碎成大小不等的“豆腐”塊狀，部分地段坍塌形成陡崖。該四組節(jié)理一直延伸發(fā)育至礦區(qū)外，推測其為區(qū)域應(yīng)力擠壓所致。區(qū)內(nèi)蝕變帶發(fā)育部位沿節(jié)理面硅化、鐵錳染、褐鐵礦化等蝕變較強(qiáng)，其余部位沿節(jié)理面基本未見蝕變現(xiàn)象，推測節(jié)理形成時間應(yīng)早于蝕變帶。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，主要出露晚侏羅世石英正長斑巖和晚侏羅世花崗巖。

石英正長斑巖，屬于區(qū)域淺成-超淺成白草中酸性巖體的一部分，與侏羅系張家口組火山碎屑巖地層呈侵入接觸關(guān)系，接觸帶整體產(chǎn)狀為210°∠68°。具巖相分帶特征，大致沿大東溝-五道溝-馬家溝南岔一線弧形展布，南東部巖體邊緣為細(xì)粒石英正長斑巖，北西側(cè)則斑晶及基質(zhì)粒度明顯變大。石英正長斑巖整體蝕變較弱，僅見輕微的高嶺土化及沿節(jié)理裂隙面發(fā)育的鐵錳染、褐鐵礦化等。接觸帶附近見有硅化蝕變凝灰?guī)r轉(zhuǎn)石，沿裂隙充填有1-3mm 寬的石英細(xì)脈，推測局部接觸帶可能存在熱液蝕變礦化現(xiàn)象。

花崗巖，出露長約900m，寬約350m，侵入于侏羅系張家口組火山碎屑巖中。巖石見有輕微的高嶺土化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象。

此外，礦區(qū)中部發(fā)育閃長玢巖脈、石英正長斑巖脈、石英斑巖脈、二長斑巖脈等，侵入于侏羅系張家口組火山碎屑巖地層之中。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦化蝕變帶特征

礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了7條銀鉛鋅礦化蝕變帶，編號分別為P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅲ、P-Ⅳ、P-Ⅴ、P-Ⅵ、P-Ⅶ，地表出露長度150-1250m不等，寬度10-100m不等，走向總體呈NWW向，傾向NNE。

P-Ⅵ、P-Ⅶ蝕變帶賦存于侏羅系張家口組與晚侏羅世石英正長斑巖的接觸帶內(nèi)，其余均賦存于侏羅系張家口組地層內(nèi)；P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅴ蝕變帶的圍巖為張家口組中部的含角礫流紋質(zhì)長石石英晶屑凝灰?guī)r，P-Ⅲ、P-Ⅳ蝕變帶的圍巖為張家口組中部的流紋質(zhì)石英長石晶屑凝灰?guī)r。

3.2 礦體特征

礦區(qū)共圈出15 條銀鉛鋅礦體，其中地表礦體4條，均賦存于P-Ⅲ蝕變帶內(nèi)，編號為Ⅲ-2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ-6；深部隱伏礦體11條，除1、Ⅳ-2礦體外，其余均賦存于P-Ⅲ蝕變帶中。賦礦圍巖為張家口組含角礫晶屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r和晚侏羅世石英正長斑巖。礦體賦存于NWW向展布的蝕變破碎帶內(nèi)，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造帶的控制。

礦體多呈脈狀產(chǎn)出，延伸均不穩(wěn)定，控制長度100-170 米不等，真厚度0.27—33.04m 不等，均呈NWW 向，傾向NNE；地表成礦元素主要為Pb、Ag，中深部主成礦元素為Zn，共生或伴生Ag、Pb。

區(qū)內(nèi)銀鉛鋅礦體在地表有“東西成行、南北成列”的宏觀趨勢，沿走向及傾向呈平行側(cè)列、尖滅再/側(cè)現(xiàn)形式產(chǎn)出，在宏觀上呈現(xiàn)出小規(guī)模礦體聚集并形成相應(yīng)“礦體群”。其中，Ⅲ-4 號礦體以“分支復(fù)合”形式產(chǎn)出，Ⅲ-4-1 號低品位Pb 礦體以呈一向東撒開向西收斂的“礦囊”形式與Ⅲ-4-2號脈狀低品位銀礦體“同空間”產(chǎn)出，并被Ⅲ-4-2 號的分支礦體所“夾持”。Ⅳ-2 號礦體上部為Ⅳ-2-1 號低品位Pb 礦體，深部為Ⅳ-2-2 號Zn 礦體，均呈脈狀產(chǎn)出。在礦體賦存深度上，地表多為細(xì)脈狀銀鉛礦體，隨著深度的增加在中深部形成大脈型的鋅礦體，且品位具有升高趨勢。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有變余凝灰結(jié)構(gòu)、半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)、鱗片狀-粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘留結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有脈狀構(gòu)造、星散浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

3.3.2 礦石礦物成分

礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦，并見有少量的磁鐵礦、黃銅礦及極少量鉛礬等氧化礦物。

脈石礦物主要有石英、鉀長石、方解石、絹云母、螢石、綠泥石。

3.4 礦體圍巖和蝕變

礦區(qū)礦體賦存于蝕變破碎帶內(nèi)，主要賦存圍巖為張家口組含角礫晶屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r和晚侏羅世石英正長斑巖，以前者為主。

圍巖蝕變類型主要為絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、高嶺土化，局部見有綠泥石化及螢石化。

4 礦床成因

礦區(qū)位于白草巖體南東接觸帶部位，圍巖為太古界單塔子群的均質(zhì)混合巖及侏羅系張家口組凝灰?guī)r。

燕山運(yùn)動晚期，白草巖體形成過程中，巖漿期末熱液及剩余巖漿沿同火山構(gòu)造上升，剩余巖漿主要沿NE向構(gòu)造充填形成閃長玢巖、二長斑巖及石英正長斑巖等脈巖，而含礦熱液稍晚于剩余巖漿活動，在其上升過程中，除自身攜帶有Ag、Pb、Zn、Mo 等成礦元素外，還萃取了部分太古界混合巖及侏羅系張家口組凝灰?guī)r中的Ag、Pb、Zn等有用元素，最終沿NWW 向壓剪性構(gòu)造裂隙帶充填并形成礦化蝕變帶，蝕變帶內(nèi)有用元素富集部位形成礦體，并在地表宏觀表現(xiàn)為EW成行、SN成列的趨勢，沿走向及傾向均表現(xiàn)出平行側(cè)列、尖滅再/側(cè)現(xiàn)，局部聚集成規(guī)模不等的脈體群。

綜上，溫家營銀多金屬礦為產(chǎn)于巖體中斷裂、裂隙帶內(nèi)和巖體接觸帶外側(cè)圍巖中的陸相火山、次火山巖型銀鉛鋅多金屬礦床。礦床成因類型應(yīng)為受同火山構(gòu)造和巖漿期末熱液影響及控制的淺成中低溫?zé)嵋旱V床。