冀西北石头囫囵铅锌银多金属矿地质特征及其成因

[摘 要]石头囫囵铅锌银多金属矿经过工作，初步揭露矿石矿物均呈他形、半自形粒状集合体结构，矿石构造可大致分为浸染状、块状、细脉状、斑点状。其中红旗营子群地层中铅锌银含量的丰度值较高，为克拉克值的6倍，因此被公认为是本区多金属矿床的潜在矿源层，有进一步工作的价值。

[关键词]石头囫囵 铅锌银 地质特征 成因

中图分类号：P618.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0388-01

石头囫囵铅锌银多金属矿位于河北省张北县白庙滩乡石头囫囵村北一带，勘查区面积4.84Km2，经地质普查工作，截止目前共探明333级矿石量411867t，其中铅金属量5373.20t；锌金属量2449.87t；银金属量15.54t；镓金属量8.23t。虽因工作程度低，所探得的资源储量不高，但说明该矿区具有较好的成矿地质条件，仍具有较的找矿前景，对其地质特征及成因进行分析，对日后进行进一步地质勘查及找矿工作，具有一定的指导意义。

一、区域成矿背景

该区位于华北地台北缘内蒙地轴中部之蔡家营凸起上，尚义～赤城深断裂的北部边缘，青羊沟～蔡家营～兰闫铅锌多金属成矿带中部，蔡家营铅锌多金属矿床的南部。

区内地层除大面积分布的第四系覆盖层以外，主要有太古宇红旗营子群变质岩系，中生界侏罗系白旗组、张家口组火山碎屑岩及火山熔岩，白垩系土井子组砂砾岩。其中红旗营子群地层中铅锌银含量的丰度值较高，为克拉克值的6倍，因此被公认为是本区多金属矿床的潜在矿源层。

本区在地质历史上曾经历过频繁、剧烈的构造运动，呈现出多期迭加、改造的态势。其南缘为近EW向的尚义～赤城深大断裂，北部为近EW向的康保～围场深大断裂，NNE向的乌龙沟～上黄旗深断裂从本区东南部穿过，尤其是蔡家营铅锌矿区的F45号导矿断裂向西南方向延伸，由石头囫囵矿区西北部通过，该断裂和石头囫囵矿区内的F4断裂近于平行，该二断裂分别形成蔡家营铅锌矿区和石头囫囵铅锌多金属矿床的导矿构造。其经多期活动，在其旁侧形成了一系列NW向为主的容矿构造，为成矿溶液的运移及沉淀提供了良好的空间。

区内历史上岩浆活动频繁，太古宙、古生代、中生代均有活动，时代较老的以太古宙酸性岩浆深成侵入活动为特征，岩性以花岗岩为主，该岩体分布范围较广，呈岩基或岩株状产出；海西期岩浆活动亦很强烈，表现为区内广泛分布的酸性花岗岩体，该类岩体分布范围广、规模大，呈岩基或岩株状产出；中生代燕山期则表现为火山活动，形成火山喷发流和超浅成脉岩群或次火山岩体，其中的花岗斑岩、石英斑岩，于地表浅部呈密集的脉状分布，此两种岩性中铅锌银含量丰度值分别是克拉克值的6倍和8倍，其与成矿关系密切，在其形成过程中为成矿提供了热液来源。

二、矿区地质特征

矿区内的地层主要为太古宇红旗营子群变质岩系，侏罗系白旗组火山岩系及广泛分布的第四系：

①红旗营子群地层主要由各类变粒岩、片麻岩及少量大理岩组成。其中变粒岩主要分布于矿区中部，岩性以钾长变粒岩为主，多呈不等粒变晶结构，块状构造，该岩性铅锌银有益元素的含量较高，为本区的潜在矿源层；片麻岩主要分布在矿区中南部，以黑云角闪斜长片麻岩为主，呈鳞片变晶结构，片麻状构造，片麻理产状为260―325°∠44―75°；大理岩仅零星分布在矿区西南角一带，呈透镜体状产出。

②侏罗系白旗组地层主要分布于矿区东南侧，以盖层的形式覆于太古宇红旗营子群变质岩地层之上，其岩性分为两段；一段为流纹质熔结凝灰岩，由火山碎屑物及少量火山灰熔结而成；二段以安山岩为主，局部夹少量凝灰岩和角砾岩，岩石多呈斑状结构，含气孔构造。

③第四系覆盖面积达90%以上。最深达40～60m，大致可分为底部砂砾层，中部红色粘土和上部亚砂土夹细砂互层。

矿区内构造以断裂为主，而地层构造简单，呈单斜构造，局部岩层有小型褶皱出现。

断裂构造分为北东、北西和近南北向三组，其中北东向构造以F4号为地表，分布在矿区东部，产状45°∠65°左右，为张性正断层性质。构造带宽10―20m，构造带由构造角砾充填，局部具褐铁矿化、铅锌矿化，但品位均较低，未形成工业矿体，该断裂为本区的导矿构造；北西向构造主要分布于F4断裂构造北侧，产状65°∠75左右。该组构造呈密集的羽状分布，空间相对封闭，构成容矿构造。该组该组具相互穿插现象，经后期热液充填、交待，形成多枝矿体，呈现分支、复合，膨胀、收缩，尖灭、再现现象；近南北向构造较为发育，呈大小、形态不一的羽状成群出现。特征较明显的为F3 ，产状90°∠80°左右，长约400m，宽一般在7m左右，构造带由角砾岩充填，蚀变较强，主要为硅化、碳酸盐化及高岭土化。具褐铁矿化、黄铁矿化。

三、矿床地质特征

①该区内矿体严格受构造裂隙控制，形态复杂，大多呈不规则的脉状、透镜状、囊状、楔状、状产出。

②矿体规模不等，厚度一般在1.07m―5.09m之间，最厚12.11m。

③由于容矿构造具相互穿插现象（前述），矿体产状变化较大，根据几个不同矿带产状的划分，大致分为三组：第一组50°∠70°―75°；第二组130°―160°∠30―78°；第三组220°∠55°―78°。

由于成矿多期次多阶段作用的结果，使矿区中矿石的矿化特征明显不同。根据矿石围岩蚀变及矿化特征，将矿区内的矿石划分为两种类型：一类为绿泥石――方铅矿、闪锌矿型矿石；一类为绢云母――多金属型矿石。其中绿泥石――方铅矿、闪锌矿型矿石里以铅为主的矿石；绢云母――多金属型矿石是以铅、锌为主，并伴生有银、金、硫、钼、镓、金等元素的矿石类型。

矿石矿物主要有磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铁矿及少量的黄铜矿等；脉石矿物主要有柘榴子石、透辉石、硅线石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英等。

该矿区属低品位多金属硫化物矿床，矿石中有益元素含量较低，一般铅品位在0.91―2.03 ×10-2之间，最高7.10×10-2；锌品位在0.53―2.47-2之间；银品位在12.3―167.83×10-6之间，最高713.46×10-6；硫品位在16.45―16.57%×10-2；镓品位在0.0015～0.0025%之间，个别为0.0047%；金品位在0.10g/t左右，个别为1.48g/t；钼品位一般在0.04%左右，个别高达0.10%。铅锌作为主元素已达到工业价值，其它元素作为伴生有益元素，也可综合利用。

由于构造、岩浆以及热液的多期活动和交代作用致使矿区的围岩蚀变复杂、种类较多，有绿泥石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化、叶腊石化、硅化、萤石化等，与成矿关系密切的主要为：绿泥石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化。

四、矿床成因分析

①该矿区矿床层控性质明显，矿体均分布于太古宇红旗营子群的角闪斜长变粒岩中，该岩性中铅锌银有益元素含量的丰度值较高，是地壳背景值的6倍。

②矿体严格受构造控制，一系列形态复杂的矿脉群均赋存于F4号断裂所派生的次级构造裂隙中。

③燕山期的花岗斑岩、石英斑岩与成矿关系密切，此类岩石中铅锌银有益元素含量的丰度值分别是地壳背景值的6倍和8倍。

④矿体围岩蚀变强烈，主要有绿泥石化、绢云母化、硅化、绿帘石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐岩化等，其中绿泥石化、黄铁绢云岩化、碳酸岩化与成矿关系密切，蚀变越强，矿化程度越高。

⑤矿石中的矿物成分复杂，矿石矿物主要有磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铁矿及少量的黄铜矿等；脉石矿物主要有柘榴子石、透辉石、硅线石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英等。

⑥矿石结构、构造复杂，主要结构有：乳滴状结构、骸晶结构、包含结构、交代溶蚀结构、交代脉状结构；主要构造有：脉状、块状、浸染状构造等。

⑦矿体形态复杂，呈脉状、透镜状，常见有膨胀、缩小、分支复合的现象。

⑧矿体产状多变，按倾向不同可分为北东、南东、南西向三组。

综合分析上述特征，确定河北省张北县石头囫囵铅锌多金属矿矿床成因类型为：中低温热液矿床。