河北省涿鹿縣高家莊鉛鋅礦床地質特征及成因分析

王京

摘要 張家口南部碳酸鹽巖地層分布廣泛，區內斷裂構造發育，巖漿活動頻繁，成礦條件優越，有利于形成矽卡巖型礦床。本次工作以賦存于白云巖與燕山期巖體接觸帶的河北省涿鹿縣高家莊鉛鋅礦床為研究對象，深入分析礦床地質特征，結合地球化學分析測試結果，厘定礦床成因類型，為礦區找礦勘查提供理論指導。

關鍵詞 河北省；鉛鋅礦；地球化學測試；成因分析；矽卡巖型礦床

中圖分類號 P618 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）17—0020—02

華北地臺北緣燕山臺褶帶內碳酸鹽巖地層分布廣泛，構造發育，巖漿活動頻繁，為區域成礦提供了良好的地質條件。張家口南部已發現的口前、孟家窯等多個銀鉛鋅多金屬礦床（點）分布于碳酸鹽巖地層與燕山期中酸性巖體接觸帶部位，為矽卡巖型礦床。本次工作以賦存于白云巖與燕山期巖體接觸帶的河北省涿鹿縣高家莊鉛鋅礦床為研究對象，深入分析礦床地質特征，結合地球化學分析測試結果，厘定礦床成因類型，為礦區找礦勘查提供理論指導。

1礦區地質特征

礦床位于張家口市涿鹿縣輝耀鄉高家莊村，大地構造位置位于燕山臺褶帶北西端，大河南巖體北西緣外接觸帶，屬宣龍復向斜南翼的涿鹿褶皺束。

1.1地層

礦區出露地層有中元古界薊縣系霧迷山組、鐵嶺組，上元古界青白口系下馬嶺組，古生界寒武系張夏組，中生界侏羅系髫髻山組、張家口組以及新生界第四系殘坡積、沖洪積等。霧迷山組地層與成礦關系密切，該套地層主要分布在在礦區西部，厚達1567.0m。自下而上劃分為一段、二段、三段及四段，總體為以白云巖為主間夾燧石條帶地層，富含疊層石。

1.2巖漿巖

礦區有中侏羅潛流紋巖、潛安山巖，南部有花崗斑巖小巖株及大河南巖體出露。

1）侵入巖。燕山期斑狀黑云石英二長巖，分布于礦區東南部。巖石為斑狀黑云石英二長巖，淺灰色，似斑狀結構，基質中細粒結構。塊狀構造。巖體中有大量的細粒閃長巖包體，分布于侵入體的邊界。脈巖（巖株）在礦區巖性主要為花崗斑巖（花崗巖）脈、閃長玢巖。其中，花崗斑巖（花崗巖）脈或巖株，灰白一淡粉色，細粒結構，常見石英斑晶。在地表常呈不規則狀巖脈、巖枝或巖株穿插，在硐探中也常見花崗斑巖或花崗巖的巖脈，錯斷、切割礦脈，起破壞作用。

2）火山巖及次火山巖。超淺成次火山巖主要有晚侏羅世潛粗安巖及流紋斑巖。礦區范圍內火山巖主要有髫髻山組的粗安巖、粗安質集塊角礫巖、安山巖及張家口組的流紋質角礫熔結凝灰巖、流紋質晶屑熔結凝灰巖、流紋質熔結凝灰巖。

1.3構造

1）斷裂。F1斷裂：斷裂構造帶長約5km，寬約5m，走向290°～315°，傾向20°～45°，傾角45°。構造帶內巖石破碎強烈，形成碎裂巖、碎粉巖，蝕變有硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化，中段發育有鉛鋅礦化，東段的局部有孔雀石化。斷層屬燕山期逆斷層，切割霧迷山組三、四段，寒武系張夏組，侏羅系髫髻山組及張家口組等地層。沿中段的構造帶形成高家莊鉛鋅礦體，是儲礦構造。

F2斷裂：斷裂帶長約6km，最寬處約60m，走向近南北，產狀90°∠82°。斷裂貫穿整個礦區，向南、向北兩端均延出區外。斷裂呈破碎帶產出，斷裂帶內發育張性構造角礫巖及碎裂巖，并伴有硅化、褐鐵礦化、螢石化。

2）褶皺。區內褶皺構造僅在F1與F2二斷裂交匯的東南部位形成一向斜褶皺。褶皺中心為下馬嶺組一段地層，褶皺北翼地層產狀變化大，南翼地層產狀變化小。

2礦體特征

2.1礦體特征

在礦區以外的西側，1號礦體產于北西向構造裂隙中，礦體形態受構造控制，形態為不規則的脈狀、網脈狀，礦化沿巖石裂隙多有穿插。走向310°～335，傾向30°～65°，傾角54°～78°，礦體平均厚度4.07m。

2號礦體位于1號礦體北側，產于流紋質凝灰巖中，走向310°，傾向40°，傾角50°。蝕變帶厚5m以上，礦脈厚1m。礦體頂底板蝕變強烈，蝕變主要有硅化、錳礦化、褐鐵礦化。

2.2礦石特征及圍巖蝕變

礦石呈自形一半自形粒狀結構、交代結構，蜂窩狀、浸染狀構造，氧化礦石多呈峰窩狀。礦石礦物成分有方鉛礦、黃鐵礦、褐鐵礦、少量黃銅礦和閃鋅礦；脈石礦物有石英、方解石、白云石等。其中礦石礦物多氧化成褐鐵礦呈假像殘留，方鉛礦氧化后形成鉛礬。

圍巖蝕變大理巖化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、錳礦化等。礦體底板蝕變弱，但礦化強烈，有粒狀、團塊狀、細脈狀方鉛礦沿灰巖裂隙不規則分布。頂板蝕變發育，巖石破碎。

3礦床地球化學

利用巖石中微量元素特征，可以識別地球化學過程以及沉積巖的物源。為說明容礦巖石的巖石含礦性，本次對巖石微量元素中的不相容元素和礦化元素特征分別進行了討論。

不相容元素分析結果顯示，礦區圍巖含量高于礦石。與上地殼平均含量相比，圍巖具有較高的Th、Ce、Sm元素含量，Rb、Y、Yb含量與上地殼含量近似，極低的Sr為特征。礦石中不相容微量元素含量與上地殼相比均較低。礦石與圍巖不相容微量元素最大的差異在于Sr元素上，顯示了成礦作用時，存在Sr元素的大量富集。其余不相容微量元素均有不程度的流失。說明礦化作用伴有明顯的物質成分遷移，礦化作用引起圍巖較大的成分和交代變化。

礦化元素分析結果顯示，圍巖中Ph、Zn、Mo礦化元素含量高于上地殼平均值，而Cu元素低于上地殼平均值，相對虧損Cr、Co、Ni、V等元素。礦石中Cu、Pb、Zn、Mo等礦化元素均有顯示富集趨勢，亦相對虧損Cr、Co、Ni、V、Ga元素。礦化作用并沒有改變微量元素蛛網圖的基本態勢，且隨著圍巖蝕變增強。Pb、Zn等主要礦化元素含量增高趨勢明顯，反映出礦化與蝕變之間具有密切的關系。

微量元素比值可以反映物質來源，高家莊鉛鋅礦床礦石中的Th/U比值明顯低于礦體圍巖，白云巖中的Th/U比值均大于1，而鉛鋅礦石中Th/U比值絕大部分小于1，兩者的差別十分顯著。上述特征說明高家莊鉛鋅礦床在成礦過程中巖漿熱液的加入較明顯。

圍巖中稀土元素總量遠高于礦石（圖1）；圍巖中輕重稀土的分餾程度也明顯高于礦石；但圍巖和礦石二者均具有顯著的Eu負異常，6 Eu在0.12～0.69之間。圍巖（白云巖）與礦石中稀土元素配分模式存在較大的差異，說明礦體中的成礦物質可能主要來自圍巖（白云巖）之外，白云巖提供成礦物質的可能性不大。

4礦床成因

根據對礦區成礦地質條件、礦石礦物組成及稀土元素、微量元素分析結果，表明高家莊鉛鋅礦床成因類型為矽卡巖型。此外，稀土元素、微量元素的示蹤顯示，高家莊鉛鋅礦床在成礦過程中巖漿熱液的加入較明顯，成礦物質主要由巖體提供。endprint