趙志遠(yuǎn),趙 燕,敦妍冉
(1.河北省水文工程地質(zhì)勘查院,石家莊 050000;2.河北地質(zhì)大學(xué),石家莊 050031)
多金屬礦床是我國重要的礦床類型之一。黃家營鉛鋅銀(多)金屬礦床位于豐寧—隆化多金屬成礦帶上,面積8.04 km2。本文充分研究了該礦床的地質(zhì)特征,然后對(duì)其地層、構(gòu)造、巖漿巖的分布特征及其與礦化蝕變的關(guān)系等進(jìn)行初步總結(jié),從而分析其地質(zhì)成因,總結(jié)成礦規(guī)律,為指導(dǎo)該類型找礦工作提供理論依據(jù)[1]。
黃家營鉛鋅銀礦床位于河北省隆化縣荒地鄉(xiāng)黃家營村,地處燕山西邊,地形切割中等到較深,地勢(shì)西北高東南低,屬中山地貌帶,如圖1所示。
區(qū)內(nèi)的上太古宙變質(zhì)地體普遍不發(fā)育,多以殘留體或捕虜體的形式包裹于巖漿巖之中。主要地層為侏羅系上統(tǒng)張家口組(J3z),另外局部出露有白堊系下統(tǒng)義縣組(k1y)、九佛堂組(k1j)等,第四系松散堆積物沿溝谷分布。南部為豐寧—隆化深斷裂,八達(dá)營—張三營北東向斷裂帶在本區(qū)西北部通過,兩條斷裂是最主要的控礦因素之一。沿?cái)嗔褞Ц浇纬杀姸郚W、NE 向次級(jí)斷裂,兩條斷裂的發(fā)育為巖漿侵位和含礦熱液的運(yùn)移、沉淀提供了良好的地質(zhì)基礎(chǔ)[1]。區(qū)內(nèi)蓋層褶皺構(gòu)造較發(fā)育,主要類型為向斜、背斜。區(qū)域范圍內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,自古元古代至中生代均有出露。巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入巖大量發(fā)育[2]。
圖1 黃家營鉛鋅銀(多)金屬礦大地構(gòu)造位置
礦區(qū)出露地層為侏羅系上統(tǒng)張家口組一段流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r及第四系沖洪積物,呈角度不整合覆于變質(zhì)深成巖體之上。
張家口組一段(J3z1)分布在普查區(qū)西北部,總體產(chǎn)狀傾向西-北西,傾角10°~20°。巖性以流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r為主,晶屑凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,局部流紋狀構(gòu)造[3]。第四紀(jì)沖洪積物分為上更新統(tǒng)洪坡積物(Q3el+dl)和全新統(tǒng)洪沖洪物(Q4pl+al)兩種。其中,上更新統(tǒng)洪坡積物(Q3el+dl)沿河谷兩側(cè)、緩坡和較低的山脊上分布。而新統(tǒng)洪沖洪物(Q4pl+al)呈帶狀堆積于河床及其兩側(cè)。
八達(dá)營—張三營北東向斷裂帶斜穿礦區(qū)西北部,豐寧—隆化深斷裂帶在礦區(qū)以南通過,受其影響,區(qū)內(nèi)構(gòu)造形式以斷裂構(gòu)造為主,褶皺構(gòu)造不發(fā)育,僅見張家口組火山碎屑巖組成的單斜巖層。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育有近南北向、北西向、近東西向三組,這些斷裂構(gòu)造嚴(yán)格控制著礦(化)帶的產(chǎn)狀,是主要的容礦構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)曾發(fā)生過較強(qiáng)的巖漿活動(dòng),導(dǎo)致區(qū)內(nèi)巖漿巖出露較為廣泛,但其巖性較為單一。侵入巖主要是古元古代變質(zhì)深成巖,分屬于波羅諾變質(zhì)閃長(zhǎng)巖系列喇嘛柵子變質(zhì)閃長(zhǎng)巖和豐寧變質(zhì)花崗巖系列韓家窩鋪?zhàn)冑|(zhì)巨斑花崗巖。另外,礦區(qū)內(nèi)有部分地區(qū)出露脈巖,主要為正長(zhǎng)斑巖脈、閃長(zhǎng)巖脈等。
區(qū)內(nèi)可見的變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)作用以及與地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)的氣液蝕變作用。礦區(qū)內(nèi)區(qū)域變質(zhì)作用大部分以在古元古代末期進(jìn)行的綠片巖相變質(zhì)作用為主,主要表現(xiàn)為侵位較深的古元古代侵入巖體,其中多數(shù)經(jīng)變質(zhì)作用后顯示出變余花崗結(jié)構(gòu)或柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),礦物呈現(xiàn)出一定程度的定向排列,呈現(xiàn)出似片麻狀構(gòu)造等。與構(gòu)造-熱液蝕變作用有關(guān)的氣液蝕變巖與成礦過程關(guān)系密切,作為礦(化帶)的直接圍巖。礦區(qū)內(nèi)圍巖受構(gòu)造-熱液蝕變作用影響產(chǎn)生多種蝕變,其中與成礦作用關(guān)系最為密切的為硅化與綠泥石化。
礦區(qū)內(nèi)礦(化帶)嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制,由區(qū)域性深大斷裂派生的次級(jí)斷裂構(gòu)造成為有利的賦礦部位,對(duì)圍巖沒有選擇性。本區(qū)火山活動(dòng)和巖漿作用強(qiáng)烈,斷裂構(gòu)造發(fā)育,區(qū)域變質(zhì)作用普遍,為成礦元素的活化、遷移、富集沉淀提供了非常好的成礦地質(zhì)條件。
研究區(qū)內(nèi)發(fā)育有10 條礦(礦化帶),其產(chǎn)狀多與斷裂產(chǎn)狀一致且圍巖沒有明顯共同點(diǎn),表明其礦化主要受斷裂構(gòu)造控制對(duì)圍巖沒有選擇性,是較為典型的火山期后構(gòu)造熱液礦床。各礦化帶特征如表1所示。
表1 黃家營鉛鋅銀(多)金屬礦礦體特征
本區(qū)的礦石以粒狀結(jié)構(gòu)為主,也常見變余角礫、鑲嵌等結(jié)構(gòu)的發(fā)育。主要礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦,也可見少量黃銅礦等副礦物,其中方鉛礦、黃鐵礦多呈自形-半自形,其他金屬礦物均為它形。變余角礫結(jié)構(gòu)中,方鉛礦主要以細(xì)粒狀在巖石中構(gòu)成角礫;鑲嵌結(jié)構(gòu)主要是變質(zhì)作用晚期的金屬礦物(如方鉛礦)雜亂地鑲嵌于脈石礦物(如石英)顆粒之間。
本區(qū)的礦石以團(tuán)塊狀、斑雜狀、浸染狀為主,也可見少量的細(xì)脈狀。礦石中主要以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的細(xì)粒集合體呈團(tuán)塊狀分布于礦石之中;金屬礦物以單晶的形式分布于各個(gè)脈石礦物的縫隙之間,但疏密程度各異,可按其稠密程度將其劃分為稠密浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造;浸染狀礦石多與團(tuán)塊狀礦石雜亂交織,形成斑雜狀構(gòu)造;方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等礦物在礦石中以細(xì)脈狀出現(xiàn),形成細(xì)脈狀構(gòu)造。
礦石的主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦,也可見黃鐵礦及少量黃銅礦等礦物作為次要金屬礦物;脈石礦物多為石英、正長(zhǎng)石、高嶺土和綠泥石等。富礦礦物多為方鉛礦、閃鋅礦粒度多介于1~3 mm,局部方鉛礦其單晶直徑不小于1 cm;方鉛礦結(jié)晶世代較晚,故多數(shù)呈自形中粗粒結(jié)構(gòu),常與呈現(xiàn)半自形細(xì)粒狀的閃鋅礦共生。
通過對(duì)該礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行研究與總結(jié),筆者得出如下結(jié)論。礦床的形成是地層、巖性、構(gòu)造和巖漿等因素綜合作用的結(jié)果,I 礦化帶圍巖為張家口組火山碎屑巖,結(jié)合前人研究成果,綜合分析對(duì)比認(rèn)為,本區(qū)礦化時(shí)代應(yīng)不晚于晚侏羅世,最晚可到晚白堊世。礦區(qū)位于張三營火山盆地和變質(zhì)深成巖的接觸部位,顯示出明顯的構(gòu)造控礦特征。區(qū)內(nèi)的主要礦體多呈脈狀或近似脈狀產(chǎn)出,圍巖沒有顯示出特別的選擇性,其礦化取向較為復(fù)雜,綜合研究該區(qū)的研究資料后分析認(rèn)為,該區(qū)為與火山構(gòu)造有關(guān)的火山期后熱液礦床。