河北豐寧營房銀鉛鋅礦床特征及找礦方向研究

梁景利 孫志輝 蘇宏建 周紅芳 趙二麗 劉秀娟

（1.華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊；2.河北華勘資環(huán)勘測有限公司；3.中國地質(zhì)大學（北京）地球科學與資源學院）

營房大型銀鉛鋅多金屬礦床位于河北豐寧四岔口鄉(xiāng)，是20 世紀90 年代在冀北上黃旗—烏龍溝多金屬成礦帶上探獲的典型多金屬礦床［1］。結(jié)合已有的地質(zhì)勘探資料，圍繞礦床特征、礦體特征、礦石質(zhì)量、圍巖蝕變特征等方面內(nèi)容，深入分析成礦地質(zhì)條件，并探討了成礦過程，從而總結(jié)成礦帶上同類型多金屬礦床的成礦模式，對礦床深部勘查和區(qū)域找礦提供指導。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

冀北營房銀鉛鋅礦床處于華北地臺北緣中段（Ⅰ2）、內(nèi)蒙地軸（Ⅱ21）中段、圍場拱斷束（Ⅲ23）南緣、上黃旗北東向構(gòu)造巖漿巖亞帶（Ⅳ25）上。區(qū)域地層主要為太古宙紅旗營子巖群、中新元古代—古生代巨厚的（淺）海相沉積的碎屑巖等、中生界陸相火山—沉積的火山碎屑巖等及新生界堆積物。受康?！獓鷪鰱|西向深斷裂、豐寧—隆化東西向大斷裂和上黃旗—烏龍溝北東向深斷裂影響，北北東、近南北向、北東東及近東西向次級斷裂構(gòu)造發(fā)育，共同構(gòu)成了構(gòu)造格架；伴隨著以海西期和燕山期中酸性巖類為主的侵位活動發(fā)生，形成了上黃旗—烏龍溝巖漿巖帶，巖石多為鋁過飽和偏堿性［2-4］，Au、Mo 背景值偏高［5-7］；同時區(qū)域地層中紅旗營子群變質(zhì)巖的Pb 背景值明顯偏高。總的來看，營房一帶“構(gòu)造+巖漿活動”顯示出北東、北北東向特點，與之配套形成了北東向鉛、鋅、銀為主的西營子—營房—三道溝多金屬異常帶，反映出區(qū)域地層+構(gòu)造+巖漿巖+化探異常的吻合性和對應性，而以銀、鉛、鋅為主的多金屬流體的形成、遷移、富集的活動帶即是本區(qū)域的找礦靶區(qū)。礦床北側(cè)1 km的同一斷裂帶上探獲了與陸相次火山隱爆作用有關(guān)的淺成中低溫熱液牛圈銀金礦床（圖1）［8-9］。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地 層

2.1.1 變質(zhì)結(jié)晶基底

新太古界紅旗營子群變質(zhì)基底為太平莊巖組變質(zhì)巖系，主要呈小規(guī)模殘塊狀零星分布于斷隆之中；普遍伴有混合巖化，片麻理模糊不清；屬類復理式建造、中基性火山建造和酸性巖漿巖建造［10-13］。

2.1.2 蓋 層

中生界蓋層為張家口組地層，巖性以流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋巖、石英粗面巖為主，夾有安山巖、粗安巖和少量砂礫巖層，底部覆蓋在變質(zhì)基底及中生代海西期和燕山期巖體之上?？傮w上呈現(xiàn)由酸性→中基性→中酸性→酸性的演化規(guī)律和由南往北火山活動逐步加強、地層逐漸變新的分布特點。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)位于康保—圍場東西向深斷裂、豐寧—隆化東西向大斷裂之間，上黃旗—烏龍溝北東向深斷裂斜穿本區(qū)，受其影響礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育［14-15］，以線性斷裂發(fā)育最為強烈。同時區(qū)內(nèi)線環(huán)形構(gòu)造影像縱橫交錯，呈現(xiàn)出“蛛網(wǎng)”式構(gòu)造圖像（圖2）。

2.2.1 線性斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)線性斷裂構(gòu)造發(fā)育，為成巖成礦提供了有利的通道和賦存空間，主要以北北東向、南北向斷裂為主，北西向、近東西向斷裂少量發(fā)育。其中北北東向斷裂與成礦關(guān)系最為密切。

礦床東側(cè)的盤道溝—西堿廠溝斷裂是上黃旗—烏龍溝深大斷裂的一部分，是主要控巖構(gòu)造。侵入體沿斷裂帶呈串珠狀出現(xiàn)，走向約北東25°，地表表現(xiàn)為寬100～200 m 的破碎帶，帶內(nèi)由碎裂巖、角礫巖組成，擠壓蝕變強烈，糜棱巖化明顯。

礦區(qū)內(nèi)二道溝—牛圈—老虎壩北東向斷裂（F1，圖2），是本區(qū)的導礦和賦礦構(gòu)造。斷裂帶主要處于粗?；◢弾r中，斷層整體產(chǎn)狀穩(wěn)定，沿北東5°～10°方向延展，傾向南東，傾角50°～65°；深部揭示斷面較平直，呈舒緩波狀，并表現(xiàn)出壓扭性特點；地表為寬80～l00 m 的破碎帶，長約8 km。帶內(nèi)常見斷層泥和角礫，其中角礫成分較復雜，以粗粒花崗巖為主，并多見片麻巖和粗粒花崗巖的透鏡體；帶內(nèi)常伴有鉛鋅礦化、黃鐵礦化等金屬礦化，而銀鉛鋅礦體主要賦存于F1斷裂與粗?；◢弾r以及片麻巖、斑狀混合巖的接觸部位。

2.2.2 環(huán)形構(gòu)造

營房礦床和牛圈礦床周圍集中出現(xiàn)16個環(huán)形影像，呈北東向帶狀分布；環(huán)狀構(gòu)造以單環(huán)居多，復環(huán)較少，并與多組北北東、北東及北西向線性構(gòu)造交織。以營房礦床為中心形成了典型的“復式線環(huán)交織”構(gòu)造，構(gòu)造影像清晰；控礦線性構(gòu)造F1縱切套環(huán)構(gòu)造R1和R2，本礦床正處于內(nèi)環(huán)（R1）中心的F1斷裂帶上。這種構(gòu)造系統(tǒng)對于巖漿侵入—火山隱爆作用（成巖）、成礦熱液的運移富集及礦化點的分布控制作用明顯。

2.3 巖漿巖

礦床內(nèi)巖漿活動頻繁，具有多旋回性，主要包括五臺—呂梁旋回的中基性巖（古元古代斑狀混合巖Bh，圖1）、海西旋回的中酸性巖（中粗?；◢弾rγ43和斑狀花崗巖лγ43，圖1）、燕山旋回的中酸性巖（細粒花崗巖γ52（3），圖1），脈巖不發(fā)育［7-9］。其中與成礦作用有關(guān)的為海西期和燕山期巖漿巖。

2.3.1 海西期巖體

花崗巖（γ43，圖1）在礦床大范圍出露，是礦體主要圍巖之一；其長軸方向為北東東或近東西向，形成一個規(guī)模較大的雜巖基。根據(jù)巖相不同可分為南部的中-粗?；◢弾r（γ43）和北部的斑狀花崗巖（лγ43）。二者屬同源巖漿分異產(chǎn)物，涌動接觸關(guān)系，均為鈣堿性巖石，成巖年齡在226.97～298.4 Ma［16-18］。

蝕變碎裂粗?；◢弾r（Shγ43）發(fā)育存在于近礦部位，受控于F1斷裂，與成礦關(guān)系密切；呈帶狀分布，長約3 000 m，寬200～300 m；其原巖為海西期粗?；◢弾r，受構(gòu)造+成礦作用影響而碎裂成巖，局部地段因隱爆—侵入作用，加強了碎裂化范圍和程度。

2.3.2 燕山期巖體

細?；◢弾r（γ52（3））是本礦床主要賦礦巖石和成礦母巖，主要分布于二道溝一帶，呈巖墻、巖枝狀侵入到海西期粗?；◢弾r中；地表出露長約400 m，寬10～300 m；整體走向356°～28°，傾向東—南東，傾角50°～70°；細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；礦物成份以長石為主，其次為石英以及少量黑云母，副礦物主要為磁鐵礦、鋯石及榍石、磷灰石；圍巖蝕變較強烈，主要為綠泥石化、綠簾石化等，并伴有較強的黃鐵礦化。細粒花崗巖侵位形態(tài)受斷裂構(gòu)造控制，呈北東—北北東向展布；前人研究成巖年齡在141.2～173.51 Ma［17-19］；結(jié)合侵入體被張家口組地層角度不整合覆蓋，因此認定燕山期細?；◢弾r為中侏羅世侵入巖。

另外，在礦體及近礦部位發(fā)育有隱爆貫入角礫巖（硅質(zhì)角礫巖），主要沿F1斷裂及其下盤蝕變碎裂粗粒花崗巖中產(chǎn)出，其原巖為燕山期細?；◢弾r，因隱爆—侵入的疊加作用而成巖。巖石呈灰白—暗灰色，角礫狀構(gòu)造，角礫一般l～2 cm，多為次棱角狀；成分以花崗質(zhì)、玉髓質(zhì)巖屑、石英長石晶屑為主，膠結(jié)物多為長英質(zhì)、硅質(zhì)及少量黃鐵礦。該角礫巖受控于F1斷裂，與成礦關(guān)系密切。

2.4 激電異常特征

營房銀鉛鋅礦床激電異常特征明顯，顯示出礦（化）體區(qū)域為低阻、中高極化的地球物理特征；礦體與圍巖差異明顯，表明物探找礦手段行之有效，能夠基本反映出礦體形態(tài)、分布范圍，并反演出埋藏深度。

2.5 地球化學異常特征

通過1∶1 萬土壤地球化學測量在礦床中部圈定了較完整的軸狀環(huán)形銀鉛鋅異常，異常走向與構(gòu)造破碎帶方向一致，呈近北北東向，分布面積大約1.2 km2。該異常由銀鉛鋅礦體引起，異常強度高低與礦體賦存部位有直接關(guān)系，走向、橫向變化嚴格受構(gòu)造破碎帶控制，具明顯的地球化學分帶性。內(nèi)帶以Ag、Pb、Zn 三元素異常為主，內(nèi)帶暈明顯、完整、連續(xù)、清晰度好，峰值高、濃集中心明顯，與礦體范圍吻合；內(nèi)帶向外元素異常濃度和異常寬度逐漸降低、變窄，Pb＞Zn、Ag＞As、Sb＞Au、Cu、Mo，呈現(xiàn)中帶暈、外帶暈；垂直方向上元素分帶明顯，由Ag、Pb、Sb、As、Mn、Pb、Cu、Zn、Mo 依次過渡?？傮w本區(qū)各元素異常指示作用明顯，反映出區(qū)內(nèi)礦化簡單強烈。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦床內(nèi)查明銀鉛鋅4 個，屬同體共生。其中I 號礦體為主礦體；其余3個規(guī)模小，屬于I號主礦體上下盤產(chǎn)出的邊部平行礦。I 號礦體呈現(xiàn)為中心厚大、向四周分支尖滅的不規(guī)則透鏡體狀；長約425 m，最大傾向延伸263 m；總體走向北東50°，傾向南東，傾角40°～60°；單工程最大厚度43.25 m，平均厚5.4 m（圖3）。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石礦物成分

本區(qū)礦石中有18 種金屬礦物、16 種脈石礦物。其中金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、銀黝銅礦、螺狀硫銀礦-輝銀礦為主，含自然銀、硫銻銅銀礦、毒砂、黃銅礦、少量針鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物主要有石英、長石、玉髓、伊利石、黑云母、角閃石、石榴石、矽線石及少量方解石、鐵白云石、螢石、電氣石等。

3.2.2 礦物共生組合

本區(qū)礦石中絕大部分脈石礦物是在蝕變礦化過程中形成，少部分來自粗粒花崗巖和變質(zhì)巖的破碎產(chǎn)物。金屬礦物在整個成礦周期均有生成，氧化物期只生成少量鐵氧化物；硫化物期則生成大量金屬礦物，為以黃鐵礦為主的含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等典型中低溫硫化物組合；表生期只有斑銅礦、針鐵礦-水針鐵礦等生成［20-22］。其中硫化物早期生成少量黃鐵礦、毒砂及磁黃鐵礦等，這些礦物多呈自形-半自形粒狀浸染于脈石礦物中；硫化物中期，除上述礦物繼續(xù)晶出外，方鉛礦、閃鋅礦大量晶出，多以脈狀、浸染狀嵌布于角礫巖中，礦物顆粒粗大；硫化物晚期是最主要的成礦階段，金屬硫化物全部晶出。

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。硫化物期早期黃鐵礦、毒砂等先期結(jié)晶，多呈自形-半自形粒狀；較晚晶出的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等沿早期結(jié)晶礦物間隙晶出，多呈半自形-他形；晚期生成的方鉛礦、閃鋅礦等將部分早期結(jié)晶礦物包裹，呈現(xiàn)包含結(jié)構(gòu)；同時晚期生成的礦物熔蝕交代早期生成的礦物，而呈現(xiàn)交代結(jié)構(gòu)。

區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造包括脈狀-網(wǎng)脈狀、角礫狀、浸染狀、塊狀、流動構(gòu)造。其中脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造是本區(qū)主要的礦石類型，方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦細脈沿巖石裂隙充填而成的原生礦石及經(jīng)動力破碎并含黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、花崗巖、變質(zhì)巖及硅質(zhì)角礫的礦石。

3.3 圍巖蝕變特征

本區(qū)蝕變類型主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化、蛇紋石化等，區(qū)內(nèi)蝕變巖石與非（弱）蝕變巖石相比，SiO2含量明顯增加，而Al2O3、Na2O 則減少，成礦元素和礦物含量逐漸增多，以Ag、Au、Pb、Zn 最為明顯?？傮w上熱液蝕變呈狹長橢圓形、具環(huán)帶性特征，長軸方向與F1斷裂破碎帶方向一致，蝕變寬度一般幾十米到一百多米；以礦體為中心向四周延伸，核心部位以硅化為主（礦體），其次為高嶺土化、絹云母化（近礦部位），最外側(cè)為綠泥石化，局部因蝕變相互疊加而導致分帶界線不明顯［22］。

4 成礦過程探討

營房地區(qū)自早元古代末期基底形成以來，長期處于裸露的抬升狀態(tài)，基底構(gòu)造線呈東西向，地層相對穩(wěn)定；印支期開始復活，受西太平洋板塊的俯沖影響，海西期和燕山期活動加劇、強烈。礦床內(nèi)海西期與燕山期中酸性巖漿巖主要來源于深部地殼，沿構(gòu)造裂隙侵位過程中重熔了部分上地幔物質(zhì)，形成了殼?；旌蠋r漿；當巖漿上涌至近地表時，混入了地殼中的熱水而形成汽液，導致壓力增加；到達某一極限時，在構(gòu)造脆弱地段發(fā)生隱爆作用，致使含礦熱流體沿形成的裂隙貫入，同時與裂隙圍巖發(fā)生接觸交代作用，由于溫度、壓力、pH 等環(huán)境的迅猛改變導致金屬礦物在裂隙空間內(nèi)快速沉積成礦。這也是礦床內(nèi)礦體主要賦存于燕山期細?；◢弾r、（硅質(zhì)）隱爆角礫巖及海西期碎裂粗?；◢弾r中，并且礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴格受構(gòu)造破碎帶控制的原因［23-28］。該礦床屬于與中—酸性巖漿活動及構(gòu)造活動有關(guān)的中低溫熱液型礦床。

5 找礦方向

營房銀鉛鋅礦床是構(gòu)造+巖漿巖共同作用產(chǎn)物，因此尋找同類型多金屬礦床應集中在構(gòu)造、巖漿巖、圍巖蝕變等方面特征與本區(qū)成礦條件極為相似的區(qū)域，特別是營房礦床東側(cè)的西堿廠溝—盤道溝一帶和北側(cè)的二道溝一帶［26］。

5.1 構(gòu)造-巖漿標志

（1）北東向斷裂帶或韌性剪切帶與接觸帶復合部位是有利的導礦和賦礦空間，常形成的（硅質(zhì)）隱爆角礫巖是直接找礦地質(zhì)標志。

（2）區(qū)域上復式環(huán)形構(gòu)造與線形構(gòu)造交切部位極利于（含礦）巖漿熱液的涌入和冷凝沉淀，對成礦十分有利［29］。

（3）小規(guī)模斷裂構(gòu)造群平行或交叉產(chǎn)出地段，或硅質(zhì)巖脈、各種脈巖密集發(fā)育區(qū)域。

5.2 地球物理、地球化學標志

（1）高磁背景下的條帶狀低緩異常能夠反映出含礦蝕變破碎帶。

（2）低阻、中高極化激電異常往往指向較大規(guī)模的金屬硫化物富集體。

（3）Ag、Pb、Zn、Co、Cu、Cd、Ni、As 等組合異常是銀鉛鋅礦的直接找礦標志。

5.3 蝕變標志

與成礦關(guān)系密切的硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、螢石化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化等礦物蝕變是尋找同類型礦床的主要蝕變標志。

6 結(jié)論

（1）豐寧營房銀鉛鋅礦床是冀北地區(qū)北東向巖漿-構(gòu)造帶上的典型的多金屬礦床，受構(gòu)造+巖漿活動雙重作用而成礦。

（2）構(gòu)造對成巖、成礦的控制作用明顯，北東向線性構(gòu)造控制了海西期、燕山期花崗巖體的侵位，同時控制了隱爆角礫巖的分布和銀鉛鋅礦體的形態(tài)。

（3）區(qū)內(nèi)熱液蝕變與成礦作用對應，呈狹長橢圓形、具環(huán)帶性特征，礦化中心部位以硅化為主，向四周過渡為高嶺土化、絹云母化，最外圍為綠泥石化。

（4）圍繞復式環(huán)線構(gòu)造交切部位、具備低阻中高極化激電異常和金銀銅鉛鋅等元素組合異常，并伴有硅化、絹云母化、綠泥石化、螢石化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化等礦化蝕變區(qū)域是找尋同類型礦床的主要方向。