河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征及成因淺析

張少帥

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

河北青羊溝鉛鋅礦位于河北省張家口市赤城縣青羊溝鄉(xiāng)，在北緯38.05~38.06之間，東經(jīng)114.52~114.53之間，該礦山大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)蒙古地軸東北緣，礦區(qū)內(nèi)主要以鉛鋅礦為主，是中國(guó)主要鉛鋅礦礦產(chǎn)源之一，鉛鋅礦礦產(chǎn)每年總量已經(jīng)達(dá)到4.5萬(wàn)噸，并且鉛鋅礦礦產(chǎn)品位比較高。目前該礦區(qū)仍舊采用露天開(kāi)采方式，開(kāi)采力度和開(kāi)采規(guī)模比較大，但是鉛鋅礦開(kāi)采利用率較低，造成該問(wèn)題的主要原因開(kāi)采技術(shù)占一方面，更主要的是至今沒(méi)有明確該礦區(qū)礦體地質(zhì)特征以及礦床成因等地質(zhì)資料，無(wú)法為礦床開(kāi)采提供有利的開(kāi)采依據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致在對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦開(kāi)采開(kāi)采效率和利用率較低。雖然在1998年~2010年之間有部分地質(zhì)勘查小組對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)勘查，但是由于河北青羊溝鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，并且野外勘查環(huán)境比較惡劣，導(dǎo)致河北青羊溝鉛鋅礦地質(zhì)開(kāi)采工作一直停滯不前，目前現(xiàn)有的關(guān)于河北青羊溝鉛鋅礦地質(zhì)資源也比較有限，并且比較零散，沒(méi)有形成系統(tǒng)的河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征及成因理論，這不僅不利于河北青羊溝鉛鋅礦礦床開(kāi)采工作有效進(jìn)行，而且也不利于鉛鋅礦地質(zhì)特征以及成礦規(guī)律等相關(guān)研究開(kāi)展。為此，本文參考前人的工作成果，提出對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征及成因的淺析。

1 河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征

河北青羊溝鉛鋅礦主體位于張家口鉛鋅成礦帶，中三疊世后的印支運(yùn)動(dòng)形成一系列背向斜并有層間斷裂產(chǎn)生，初步奠定了河北青羊溝鉛鋅礦的基本構(gòu)造格架—北東向的背向斜帶，成為張家口背向斜帶和紅旗營(yíng)子復(fù)背斜的主要組成部分。以強(qiáng)烈的斷裂為主的燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步強(qiáng)化和改造前期構(gòu)造，且局部形成隆凹格局，并伴隨大量的中酸—酸性巖漿活動(dòng)。如此強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿活動(dòng)，形成了河北青羊溝鉛鋅礦豐富的內(nèi)生鉛鋅金屬礦體，成為張家口成礦帶中的一個(gè)主要的組成部分。通過(guò)對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦相關(guān)地質(zhì)資料查閱，從礦石、礦床、蝕變、巖漿巖四部分對(duì)礦體地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，下圖為河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征示意圖。

圖1 河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征示意圖

以下將從礦石、礦床、蝕變、巖漿巖四個(gè)方面對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 礦石特征

河北青羊溝鉛鋅礦由40余個(gè)礦體組成，主礦體5個(gè)，其形態(tài)和產(chǎn)狀嚴(yán)格受近東西向構(gòu)造控制，自東向西被兩條近南北向左行壓剪性斷裂切割成三個(gè)互不相連的礦體。礦體內(nèi)部較為完整，連續(xù)延伸，形態(tài)穩(wěn)定，僅在邊角部位與內(nèi)部局部地段存在分叉、尖滅與復(fù)合再現(xiàn)的變化。礦床分帶現(xiàn)象明顯，由大理巖至閃長(zhǎng)巖之間可分為中低溫?zé)嵋航淮豌U鋅礦帶，矽卡巖型鉛鋅礦帶，閃長(zhǎng)巖型鉛鋅礦帶。

河北青羊溝鉛鋅礦礦石結(jié)構(gòu)主要有晶粒狀、自形-半自形、包含交代、固溶體分解和海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，其中固溶體分解結(jié)構(gòu)系兩種礦物在高溫下混溶，當(dāng)溫度降低時(shí)兩者便分解呈不混溶連晶，可形成乳滴狀結(jié)構(gòu)，格狀或葉片狀結(jié)構(gòu)和星狀結(jié)構(gòu)；海綿隕鐵結(jié)構(gòu)主要是金屬硫化物量它形集合體充填于自形-半自形粒狀的石榴石粒間，在集合體中有時(shí)見(jiàn)到結(jié)晶較好的石榴石晶體[1]。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)接觸熱變質(zhì)作用及熱液蝕變較強(qiáng)，接觸熱變質(zhì)作用為角巖化和大理巖化；熱液蝕變主要有透輝石化、方柱石化、鈉長(zhǎng)石化，鉀長(zhǎng)石化、綠簾石化、陽(yáng)起石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化和高嶺石化，其次是蛇紋石化、黑云母化，葉臘石化、石膏化和滑石化等。

1.2 礦床特征

河北青羊溝鉛鋅礦受區(qū)域上北東向構(gòu)造帶影響，礦區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖等整體呈北東向展布。出露地層較為單一，出露的巖組巖性主要為上太古界紅 旗營(yíng)子群組、中生界侏羅系上統(tǒng)白旗組、張家口組泥巖、頁(yè)巖夾粉砂巖等。與英安玢巖相比，多為滲透性較差的沉積地層。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向斷裂為主，是區(qū)內(nèi)主要的控礦、容礦構(gòu)造。北西向斷裂主要見(jiàn)于礦區(qū)西部，為區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂構(gòu)造。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為英安玢巖，亦是區(qū)內(nèi)主要的控礦、容礦巖體。礦體主要產(chǎn)于英安玢巖中，較為破碎的泥質(zhì)沉積巖圍巖及英安玢巖中的沉積巖捕擄塊體（一般厚約十幾米）亦有礦體產(chǎn)出[2]。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)金屬礦化相對(duì)較為簡(jiǎn)單，主要為鉛鋅礦化，次為砷黃鐵礦、白鐵礦以及極少量的黃鐵礦、金礦、黃銅礦等。其中鉛鋅礦分布最為廣泛，呈浸染狀與絹云母、石英脈緊密共生。礦區(qū)內(nèi)金屬礦化亦未見(jiàn)明顯的分帶、分期特征。

1.3 蝕變特征

據(jù)橫穿河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)的兩條實(shí)測(cè)剖面（PDLPM01、PDL-PM01），河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)蝕變主要產(chǎn)于英安玢巖中，至紅旗營(yíng)子群組、張家口組泥巖、粉砂質(zhì)泥巖蝕變具有急劇減弱的特征。英安玢巖中蝕變類型主要有絹云母化、硅化、弱的綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化，高嶺土化（英安玢巖的長(zhǎng)石斑晶）。泥巖圍巖中僅可在靠近巖體的層理面、破碎帶及英安玢巖中的捕擄塊體中可見(jiàn)絹云母化、硅化、碳酸鹽化。在PDLPM01剖面中可見(jiàn)一層厚約3m的張家口組粉砂巖與巖體直接接觸，其蝕變強(qiáng)度及類型與英安玢巖類似。表明控制蝕變強(qiáng)度及分布的主要因素為巖石的滲透性及構(gòu)造破碎發(fā)育程度。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)的各蝕變類型相互套疊，未見(jiàn)明顯的蝕變分帶特征，但整體表現(xiàn)為英安玢巖中心部位以絹云母化、硅化為主，邊部以青盤巖化為主的特征（PDL-PM01、PDL-PM01），可能由于熱液活動(dòng)局限于狹小的英安玢巖內(nèi)所致[3]。高嶺石化主要變現(xiàn)為較為新鮮的英安玢巖部分斑晶具一定的高嶺土化，該蝕變類型應(yīng)主要由后期硫化物氧化、風(fēng)化等表生作用形成。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)與成礦直接相關(guān)的蝕變類型主要為絹云母化、硅化、綠泥石化、綠簾石化。絹云母化、綠泥石化、綠簾石化呈彌散型分布。硅化主要表現(xiàn)為與絹云母共生的彌散型硅化及含鉛鋅礦、金的石英脈以及少量的玉髓。河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)石英脈多較為平直，寬1cm~3cm者居多，石英呈它形微細(xì)粒狀，表現(xiàn)為低溫石英脈特征，可能為多為玉髓重結(jié)晶形成。

1.4 巖漿巖特征

河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)巖漿巖以巖脈和隱伏巖基兩種形式產(chǎn)出。巖石類型主要為酸性巖、中酸性巖。酸性侵入巖花崗(斑)巖屬燕山晚期侵入體，侵位于背斜南東翼、礦區(qū)東側(cè)，為深部隱伏巖體，巖石類型為花崗巖或花崗斑巖。中酸性侵入體石英閃長(zhǎng)玢巖比花崗巖形成較早些，呈層狀-似層狀侵位于奧陶系上統(tǒng)張家口組似瘤狀灰?guī)r至志留系下統(tǒng)紅旗營(yíng)子群組碎屑巖順層裂隙中，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致。巖脈厚1m~5m，控制走向長(zhǎng)250m~300m，最大傾斜延深600m。此外還有少量鉀長(zhǎng)巖分布于張家口組砂頁(yè)巖裂隙中，脈狀產(chǎn)出，規(guī)模較小，一般寬1m~2m，最大10余米。巖石呈灰白色，主要由鉀長(zhǎng)石組成，次為石英及少量斜長(zhǎng)石、綠泥石等。

2 河北青羊溝鉛鋅礦成因

根據(jù)這次礦床專題的研究成果，初步對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦成因取得如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）河北青羊溝鉛鋅礦區(qū)石英閃長(zhǎng)玢巖和花崗斑巖均屬于高鉀鈣堿性系列，石英閃長(zhǎng)玢巖具有埃達(dá)克質(zhì)巖石特征，如較低的Y、Yb含量及較高的Sr/Y及La/Yb，形成年齡為137Ma±1.5Ma，是152Ma~135Ma階段古太平洋板塊俯沖的結(jié)果，主要是殼?；煸矗换◢彴邘r具有A型花崗巖的典型特征，巖體的稀土分餾較為顯著，輕稀土富集，銪負(fù)異常明顯，形成年齡為125Ma±1.2Ma，是127Ma~123Ma階段板內(nèi)伸展的結(jié)果，主要為殼源，其具體成礦過(guò)程如下圖所示。

圖2 河北青羊溝鉛鋅礦成礦演化示意圖

（2）根據(jù)鉆孔地球化學(xué)特征分析，可以推測(cè)河北青羊溝鉛鋅礦鉛、鋅、鐵、銅、金元素受礦化作用影響明顯，尤其是鉛、鋅元素受到礦化作用強(qiáng)烈影響，并明顯富集。根據(jù)地球化學(xué)元素含量變化特征，可以初步推斷，在640m以下，地層受到了層間不整合面運(yùn)移的熱液活動(dòng)的影響。660m至700m處、790m以下異常指示在該兩個(gè)層位存在鉛鋅鉬礦（化）層。

（3）河北青羊溝鉛鋅礦礦區(qū)內(nèi)產(chǎn)出的鉛鋅礦床以矽卡巖型為主，其次為斑巖型、角礫巖型和熱液型。礦區(qū)內(nèi)受巖漿活動(dòng)影響的張家口組和紅旗營(yíng)子群組灰?guī)r為接觸交代型礦體的主要賦存層位。同時(shí)，張家口組與下伏的白旗組石英砂巖和上覆的紅旗營(yíng)子群組硅質(zhì)巖等構(gòu)成了區(qū)內(nèi)特色的硅鈣界面，是十分有利于成礦流體運(yùn)移、礦質(zhì)沉淀的構(gòu)造薄弱面，角礫巖型和熱液型礦體主要受其控制。因而，河北青羊溝鉛鋅礦表現(xiàn)為多種礦化作用疊加，具有燕山期巖漿熱液鉛鋅成礦系列和同源多位一體的特征。通過(guò)以上分析和總結(jié)，完成了對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦的礦體地質(zhì)特征及成因研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次通過(guò)對(duì)有關(guān)地質(zhì)資料的總結(jié)和分析，對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦的礦體特征以及成因進(jìn)行了研究，此次研究為河北青羊溝鉛鋅礦礦床開(kāi)發(fā)以及鉛鋅礦礦體地質(zhì)特征研究提供了理論依據(jù)。由于查閱的參考資源有限，研究時(shí)間比較短，對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦的研究不夠深入，在研究?jī)?nèi)容上存在一些不足之處，對(duì)河北青羊溝鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律以及找礦標(biāo)志等方面有待進(jìn)一步研究，促進(jìn)河北省青羊溝鉛鋅礦礦業(yè)不斷發(fā)展。