辽宁省八家子银铅锌矿地质特征及找矿潜力分析

【摘 要】 辽宁省八家子铅锌矿是上世纪五十年代中期发现的一个大型银铅锌矿，经五十余年开发保有资源已严重不足。本文通过对该矿成矿背景和地质特征研究，结合地质条件、地球化学异常、地球物理异常和矿山深部信息分析了矿区及找矿潜力，为扩大找矿远景指出了方向。

【关键词】 八家子 银铅锌矿 地质特征 找矿潜力

八家子铅锌矿是上世纪五十年代中期发现的一个大型银铅锌矿，经五十余年开发保有资源已严重不足，进一步加强地质找矿，扩大矿床规模，延长矿山寿命，迫在眉睫，本文通过对该矿成矿背景和地质特征研究，分析了矿区及找矿潜力，为进一步找矿指出了方向。

1 地质背景

八家子矿区与杨家杖子矿区区域地质背景相似，处于华北地台北缘燕山台褶带东部，北东向山海关―北镇古隆起与辽西中生代凹陷过渡带中。该带既是一条规模宏大的区域构造―岩浆活动带，也是辽西地区极其重要的钼、铅、锌、银、金、铜内生多金属成矿带。八家子铅锌矿、杨家杖子钼矿、兰家沟钼矿以及辽西地区众多的钼、铅、锌、铜、银、金矿床（点）大多分布在这条成矿带内。带内已知矿床类型主要为斑岩型、矽卡岩型和充填交代型，主成矿元素普遍具有元素地球化学分带现象。作为辽西中西部重要的矿集区之一，八家子矿区及其有着广阔而优越的找矿条件。

2 矿床地质特征

2.1 赋矿层位

矿区出露地层为中、上元古界长城系、蓟县系和青白口系，铅锌矿床集中赋存于长城系高于庄组1、3岩段内。

2.2 控矿构造

区内发育一轴向近南北、向北倾斜、长约10Km的向斜构造。向斜南端封闭翘起，北端被中生代火山岩覆盖；东翼地层出露完整，西翼地层部分缺失。沿向斜东翼由南至北分布着吴家屯、瓦房沟、炉沟、北山、古洞沟（红旗坑）、东山（东风坑）、冰沟、柏家屯八个中小型铅锌矿床，共同构成八家子矿区。

矿区构造以北西向和近南北向断裂带为主，北东向和近东西向断裂次之。北西向断裂带由一组逆断层组成，自矿区南东部北山起，经古洞沟（红旗坑）、东山（东风坑）至柏家屯，长达5Km，北东倾，倾角55～70°，控制着矿区近90%的工业矿体。近南北向断裂带也由一组逆断层组成，可见于炉沟、瓦房沟、东风、红旗、冰沟及吴家屯南部，一般倾向东，倾角65～85°，控制着瓦房沟601号矿体和炉沟矿段大部分矿体。近期采矿发现，沿东风坑北西向F309主断裂上盘和红旗坑F309主断裂下盘赋存着受近南北向断裂控制的富铅锌矿体。

2.3 岩浆岩成矿作用

区内岩浆热液活动具多期多阶段特点，矿区东、南、西三面均被岩浆岩包围。岩性主要为黑云石英闪长岩、辉石黑云闪长岩、中粗粒花岗岩、细粒花岗岩。各类脉岩亦十分发育，常见有煌斑岩、闪长玢岩、长石斑岩、石英斑岩、辉绿岩等，其中燕山中晚期中酸入岩是八家子铅锌多金属矿床产出的重要热源条件。

2.4 矿体规模、产状、品位

矿区已探明工业矿体约150余条，一般长30―300m，最长近1000m，延深200-300m，最深达700m。矿体厚度变化大，由0.nm―10nm；矿体走向北西，倾向北东，或走向南北，倾向西。矿体平均品位：Pb2.17×10-2，Zn2.37×10-2，S13.76×10-2。

2.5 矿化、蚀变特征

矿化类型：磁铁矿化、辉钼矿化、磁黄铁矿化、黄铁矿化、硫锰矿化、黝铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、辉银矿化等。

蚀变类型：区内蚀变较弱，与矿化关系比较密切的蚀变类型有矽卡岩化、绿泥石化和铁锰碳酸盐化。

2.6 矿物组成

围绕炉沟岩体向外依次出现四种矿物组合：（1）磁铁矿―黄铜矿―辉钼矿―黄铁矿组合；（2）黑锰矿―黄铁矿―方铅矿―闪锌矿―辉银矿组合；（3）辉银矿-方铅矿-闪锌矿-黄铁矿组合；（4）金银矿-黄铁矿组合。随着成矿地段逐渐远离岩体，黄铁矿含量呈现逐渐减少的趋势。

2.7 成矿期及成矿阶段

成矿期：矽卡岩期、石英-硫化物期和表生氧化期。成矿阶段：根据4种矿物组合关系，3个成矿期可以划分为7个成矿阶段。矽卡岩期可分为矿化前阶段和磁铁矿阶段；石英-硫化物期可分为黄铁矿阶段、闪锌矿阶段、方铅矿阶段和非金属矿物阶段；表生氧化物期仅为一个表生氧化阶段，形成的次生矿物有褐铁矿、硬锰矿、软锰矿和少量的白铅矿、孔雀石、兰铜矿、菱锌矿、自然硫等。

2.8矿床成因

矿体具有层控特征。八家子铅锌矿床赋存于长城系高于庄组1、3岩段碳酸盐岩层位中，矿体呈似脉状、扁豆状、囊状产出，说明铅锌元素对岩石地球化学属性具有选择性，碳酸盐岩是铅锌成矿的有利围岩。

断裂构造具有成矿控矿作用。铅锌矿体沿北西向和南北向断裂产出，说明这两组断裂既是铅锌矿液上升运移的主要通道，又为其富集沉淀提供了适宜的构造空间。

岩浆热液活动是矿化蚀变的热源条件。在花岗岩与围岩（白云岩）接触交代形成透辉石矽卡岩、钙铝榴石矽卡岩带的过程中，为铅锌及其它金属矿物的发育形成提供了必要的物理化学条件。伴随矽卡岩化作用，含矿热液沿矽卡岩或白云岩中的断裂、裂隙多期充填交代，形成铅、锌、铁、铜、银等金属矿物以及重晶石、锰铁白云石、方解石等非金属矿物，同时主成矿元素在有利的围岩和构造条件下富集成矿。因此，八家子矿床应属于岩浆期后热液沿碳酸盐岩层位中断裂、裂隙充填交代型铅锌矿床。

3 找矿潜力分析

3.1 矿区找矿潜力

（1）钻探控制标高以下存在厚大的工业矿体过去，八家子矿区矿体的钻探控制标高在-100m以上，垂深在300m之内；现在，矿山坑道采矿标高已达-265m，垂深达到-465m。根据八家子矿区探矿情况看，在钻探控制标高-100m― -265m标高的区段内，仍旧赋存着厚大的工业矿体。例如东风坑区在-205m标高上，矿体长度>100m，厚达6m，铅品位1.13%，锌品位1.52%，铜品位0.45%，硫品位9.92%，银品位266×10-6，由此说明矿区深部的确具备新增地质储量的可能性。

（2）发现由南北向成矿断裂控制的富矿体最近，位于东风坑区5―7线，发现一条延深超过200m且受一组呈斜列式排列的南北向断裂控制的极富矿体，矿石储量达5万吨，铅、锌品位合量大于30%，银450×10-6；同时，位于东风坑区F309断裂上盘-140―85m标高上，也发现一条受南北向断裂控制的极富矿体。矿体长40m，厚3m，铜品位4%，银品位400×10-6。特别是在该组断裂与北西向F309断裂交汇处，矿体规模增大，品位变富。这一新的发现对于八家子矿区深部探矿及找矿具有重要的指导意义，它不仅指明了东风坑区东部F309断裂附近南北方向断裂构造发育部位是深部探矿的重点地段，而且也为矿区找矿勘查提供了可资借鉴的找矿思路。

（3）矿物组合及元素分带显示矿区资源前景广阔矿区主要金属矿物有：方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黑硫银锡矿、自然银、辉银矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿等。这些矿物组合呈现出明显的水平分带和垂直分带。水平分带：以矿区东部炉沟为中心，向西依次出现含铜钼磁铁矿带含铜银黄铁矿带含银铜黄铁铅锌矿带含银铅锌矿带；垂直分带：由地表至深部出现五种矿物组合：1）软锰矿、硬锰矿、褐铁矿、赤铁矿；2）赤铁矿、方铅矿、闪锌矿、自然银、黄铁矿；3）磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、辉银矿；4）磁铁矿、黄铜矿、辉钼矿；5）辉钼矿。矿物组合的分带性显示出成矿过程由高温向低温演变的特点，推测矿区东南部炉沟区应属于成矿中心，是寻找钼矿的有利地段；矿区北部东山―冰沟应属于银成矿区，是寻找银矿的有利地段。

3.2 矿区找矿潜力

区域化探异常为找矿指出了方向。

炉沟-冰沟异水系沉积物异常带。

区域化探资料研究表明，八家子矿区成矿元素分带性与区域上元素分带规律基本吻合。矿区东部炉沟岩体是钼异常区，西部冰沟―北山是银、铜异常区，北山―东山是锰、铅、锌、银异常区，东山―冰沟是银异常区。这些异常峰值高且成群成带叠加出现。铅、锌异常值一般为80―200×10-6，最高达1000×10-6。锰异常值1000―8000×10-6。

3.2.1 矿区西部大屯钼土壤异常

该异常出现在花岗岩与灰岩接触部，展布方向与接触带一致，异常峰值高，浓集中心明显，面积约15Km2，产出部位与杨家杖子钼矿床极为相似，具备寻找接触交代―斑岩型钼矿床的地质成矿条件。

3.2.2 矿区东部炉沟区岩体内钼土壤异常

该异常丰值高，浓集中心明显，面积约3Km2。在钼异常查证时发现岩体内部发育较强的面型蚀变。蚀变种类有：硅化、绢云母化、褐铁矿化。同时面型蚀变体内还发育有规模大小不等的北东向岩石片理化带。带内普遍发育钼矿化，矿化带长100―600m，宽2m，钼品位0.03―0.4×10-2，最高2×10-2。依据八家子矿区金属元素分带规律，该区应具有较大的钼矿勘查前景。

3.2.3 矿区北部东山―冰沟区灰岩中发现银土壤化探异常

该异常呈南北向展布，与断裂走向一致。在异常分布区民采坑道中见到硅化角砾岩状灰岩。经采样分析，银品位100―400×10-6，最高达1000×10-6。根据这一新的找矿信息以及八家子矿区银矿赋存规律，在经过一定时期的银异常查证后，该区可望成为一处中型钼矿产地。

3.2.4 矿区及其普查已获取许多物探找矿信息

90年代初期，为研究矿区深部控矿构造和隐伏岩体的空间位置，在F309断裂及上盘500m范围内，曾按100m间距投入4条物探剖面，结果发现了两条线性电磁频率测深低阻带。一条与F309控矿断裂吻合，与已知矿体有关；一条在F309断裂东侧400m处，与F309断裂平行产出，推测为一隐伏断裂构造。根据物探异常形态看，断裂延深达700m。经过东风坑深部采矿，已在该电磁频率测深低阻带南400m（-115m标高）处发现一条铜、硫、银多金属盲矿体。矿体长110m，平均厚6m，矿石量达26万吨。矿体顶部及边部以铅、锌为主，铅、锌合量15%；中下部以黄铁矿为主，硫品位42%。矿石中还普遍含银、铜矿物，银品位200×10-6，铜品位0.6×10-2。该盲矿体的发现证实了三个问题：一，证实了电磁频率测深低阻带的找矿价值；二，说明电磁频率测深低阻带是隐伏控矿构造的反映；三，揭示了电磁频率测深低阻带的北西延长部还有较大的找矿空间，可望再找到一个F309型的成矿断裂带。