冀北哈巴氣鉛鋅礦床地質特征及礦床成因分析

孫志偉 張興康 韓騰飛 劉程遠 王光 劉廣宇

摘 要：哈巴氣鉛鋅礦床位于中朝準地臺內蒙地軸中段的烏龍溝-上黃旗多金屬成礦帶內。對哈巴氣鉛鋅礦的礦床地質特征、礦體特征和成礦階段劃分等進行了詳細的研究。研究發現，哈巴氣鉛鋅礦床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4這3個礦體組成，礦體產狀嚴格受斷裂構造控制，呈細脈狀或團塊狀產出。礦化以黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主，其次有黃銅礦化、褐鐵礦化、零星孔雀石化等。成礦階段按形成時間由早到晚劃分為黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦-石英階段、石英-黃鐵礦階段、黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-石英階段和石英-碳酸鹽階段。成礦物質主要來自下地殼及上地幔，成礦流體主要來自巖漿水，并有一定的天水循環加入。哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫熱液型鉛鋅礦床，是早白堊世構造-巖漿-流體活動的產物。

關鍵詞：礦床地質特征；成礦階段；礦床成因；哈巴氣鉛鋅礦；冀北

哈巴氣鉛鋅礦床位于河北省隆化縣南東郭家屯鎮。礦區位于中朝準地臺內蒙地軸中段，圍場拱斷束與上黃旗巖漿巖帶的接合部位，屬烏龍溝-上黃旗多金屬成礦帶。哈巴氣鉛鋅礦床規模達到中型，有學者對其礦物組合、礦石質量、巖石化學與水巖反應、圍巖地球化學特征進行了不同程度的研究，但對礦床地質特征、礦床成因及找礦模型等的研究尚不多見。本研究在總結已有地質成果資料的基礎上，對哈巴氣鉛鋅礦的礦床地質特征、礦體特征和成礦階段劃分等進行了研究，分析了哈巴氣鉛鋅礦的礦床成因。

1 成礦地質背景

哈巴氣鉛鋅礦床的大地構造位于中朝準地臺內蒙地軸中段的烏龍溝-上黃旗多金屬成礦帶內。區內出露地層較為簡單，中生代火山-沉積地層是本區地層主體組成部分，其次是第四系松散堆積物沿溝谷分布。區內中生界地層出露廣泛，主要發育于馬道斷陷盆地內，其長軸呈北東向延伸，與區域構造方向一致，且主要分布于棋盤山斷裂的上盤（北西側），不整合于前中生代花崗巖之上。

區內斷裂構造發育較強，由于北東向烏龍溝-上黃旗大斷裂在本區內經過，派生出了一系列方向不同、性質各異、規模不等的次級斷裂構造。

區內巖漿活動強烈，以中深成酸性、中酸性侵入巖分布最廣，其次為淺成-超淺成酸性-亞堿性侵入巖，并且發育潛火山巖及各類脈巖。本區中生代火山活動有兩個時代：中-晚侏羅世（143～164 Ma）和早白堊世（約126 Ma）[1]。

區內成礦條件十分優越，發育鉛鋅礦、金、銀、鐵錳、螢石等多個礦化點，礦產資源較為豐富。

2 礦床地質特征

2.1 礦床地質特征

礦區內主要地層為張家口組和第四系地層。張家口組地層在礦區內分布范圍廣，主要分布在礦區中部，總體呈北東走向，傾向北西，一般傾角在15°～35°。其巖性主要為粗面質熔結火山碎屑巖。由于該區位于馬道火山盆地東南部邊緣，受構造和潛火山巖、早白堊世正長斑巖侵入影響，局部產狀變化較大。

礦區內構造發育顯著，受上黃旗-烏龍溝深斷裂的影響，區內次級斷裂構造發育，多以北西向和近南北向兩組斷裂構造為主。這些斷裂嚴格控制礦體的產狀，是區內主要的導礦、儲礦構造[2]。

F1斷層長約2 km，破碎蝕變帶寬28～46 m，走向350°～360°，傾向東，傾角在80°～85°，嚴格控制著Ⅶ-1礦體的空間展布。F2斷層長800～1 000 m，破碎蝕變帶寬5～10 m，走向310°～320°，傾向北東，傾角在60°～75°，嚴格控制著Ⅶ-3礦體的空間展布。F3斷層大致平行于F2斷層，距離F2斷層50～60 m。斷層長500～800 m，破碎蝕變帶寬5～8 m，走向310°～320°，傾向北東，傾角在60°～75°，與F2斷層性質相同，嚴格控制著Ⅶ-4礦體的空間展布。上述3條斷層構造蝕變帶發育較強的絹英巖化、鉛鋅礦化及黃鐵礦化（地表為褐鐵礦化），局部硅化較強。斷層破碎帶的破碎強度與黃鐵礦化、鉛鋅礦化強度成正相關[3-4]。

礦區內巖漿活動較為強烈，以中深成酸性侵入巖為主，巖石類型為早二疊世中粗?；◢弾r以及淺成-超淺堿性斑巖侵入體，并且發育潛安山玢巖及正長斑脈體。

區內圍巖蝕變多與動力變質作用有關，形成與礦化關系密切的氣-液蝕變巖類，往往構成礦體的直接圍巖。主要圍巖蝕變有黃鐵絹英巖化、硅化、黃鐵礦化、螢石化及碳酸鹽化。其中，黃鐵絹英巖化和硅化與成礦關系最密切[5]。

2.2 礦體特征

礦區位于原北岔溝門鉛鋅礦區的D7礦段內，已經控制的礦體有3個，即Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4礦體。礦體產狀嚴格受斷裂構造控制，與斷裂產狀基本一致，礦體主要圍巖為侏羅系張家口組火山碎屑巖及海西期花崗巖。礦化以黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主，呈細脈狀或團塊狀產出，其次有黃銅礦化、褐鐵礦化、零星孔雀石化等。

Ⅶ-1礦體受F1斷層控制，礦體傾向85°～90°，傾角在74°～85°。礦體走向延長455 m，控制礦體長405 m，傾向延伸約220 m，厚度在6.52～41.28 m，平均厚度為12.94 m。Pb平均品位為1.98%；Zn平均品位為3.23%；伴生Ag平均品位為25.2×10-6。礦體呈似層狀、厚大透鏡狀，礦體向深部延伸有變薄趨勢，出現夾石和分枝復合現象。礦體頂底板圍巖主要為張家口組粗面質熔結晶屑凝灰巖、粗面質熔結角礫凝灰巖，其次為早二疊世中?；◢弾r。另外，局部可見白堊世的安山玢巖。礦化以方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化為主，圍巖普遍發育絹英巖化。

Ⅶ-3礦體受F2斷層控制，礦體傾向30°～50°，傾角在55°～74°，在202—204線間傾向變為10°～20°。礦體走向長308 m，傾向延伸約340 m，厚度在2.70～37.05 m，平均厚度為15.48 m。Pb平均品位為2.19%；Zn平均品位為3.57%；伴生Ag平均品位為33.2×10-6。礦體呈似層狀、厚大透鏡狀，礦體向深部出現夾石和分枝復合現象。礦體頂底板圍巖主要為早二疊世中粒花崗巖，其次為晚二疊世粗?；◢弾r和張家口組粗面質熔結晶屑凝灰巖、粗面質熔結角礫凝灰巖。礦化以方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化為主，其次可見黃銅礦化及輝銅礦化；圍巖蝕變以硅化、絹英巖化為主，其次為高嶺土化及綠泥石化。

Ⅶ-4礦體受F3斷層控制，大致平行于Ⅶ-3礦體，礦體傾向30°～50°，傾角在55°～75°，控制礦體長113 m，傾向延伸約213 m，厚度在1.06～9.36 m，平均厚度為5.70 m。Pb平均品位為0.54%；Zn平均品位為1.40%。礦體呈似層狀、脈狀。礦體頂底板圍巖主要為早二疊世中?；◢弾r，其次為晚二疊世粗粒花崗巖。

2.3 礦石特征

礦石礦物主要為黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦[6]，次要成分為磁黃鐵礦、毒砂、黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦、硫砷銅礦、菱錳礦、銅藍、鉛釩、白鉛礦、孔雀石、褐鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦、硬錳礦。微量礦物有深紅銀礦、銀黝銅礦、輝銀礦、輪狀硫銀礦、脆銀礦。上述礦石礦物在礦體中分布極不均勻，組成各種不同的礦石類型，如浸染狀、團塊狀、斑雜狀等。脈石礦物主要為石英、絹云母、高嶺石、綠泥石、綠簾石、方解石、螢石等[7]。

礦石結構有自形粒狀結構、半自形-他形粒狀結構、交代溶蝕結構、填隙結構、乳滴狀結構、網脈狀結構、格狀結構、碎裂結構、揉皺結構、晶簇狀結構。礦石構造有浸染狀構造、團塊狀構造、脈狀構造、斑雜狀構造、角礫狀構造、蜂窩狀構造等[8]。

根據礦床的礦物共生組合與生成順序，可以將其成礦階段按形成時間由早到晚劃分為黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦-石英階段、石英-黃鐵礦階段、黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-石英階段、石英-碳酸鹽階段。

3 礦床成因與成礦機制

二疊紀花崗巖和張家口組火山碎屑巖是區內主要的賦礦圍巖，部分礦體穿插于早白堊世安山玢巖中，根據礦體與圍巖的關系綜合推測，鉛鋅礦的成礦時代應晚于早白堊世。

哈巴氣鉛鋅礦與區內的北岔溝門鉛鋅礦成礦類型一致，礦物成分類型、成礦地質背景一致，因而推測其具有相同的成礦物質來源。結合區域內北岔溝門鉛鋅礦成礦源區的研究成果，本研究推測哈巴氣鉛鋅礦的成礦物質主要來自下地殼及上地幔，成礦流體主要來自巖漿水，并有一定的天水循環加入，使成礦物質進一步富集。

綜上分析認為，哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫熱液型鉛鋅礦床，是早白堊世構造-巖漿-流體活動的產物。侏羅紀以來，華北地臺北緣區域性大規模的構造巖漿活動，使已存在的上黃旗-烏龍溝深斷裂成為連通上地殼與下地殼、上地幔的活動通道，導致殼幔深部熔漿沿韌性剪切帶上侵，甚至沿脆性斷裂直達地表形成火山噴發，并形成主體呈北東-南西向展布的構造巖漿巖帶。由于構造控制作用，其北部形成御道口和棋盤山兩個巖漿巖亞帶。早白堊世，棋盤山深斷裂再次活化并誘發巖漿活動，同時，攜帶來自地殼深部的成礦物質共同向上運移。遷移過程中，由于構造裂隙的發育，地表大氣降水及其他流體不斷加入，巖漿活動豐富的熱動力環境又進一步促使其在地下發生大規模循環，使成礦物質最終在地殼淺部脆性斷裂提供的有利構造空間富集成礦，進而形成了該礦床。

4 結語

（1）哈巴氣鉛鋅礦床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4這3個礦體組成，礦體產狀嚴格受斷裂構造控制，呈細脈狀或團塊狀產出。礦化以黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主，其次有黃銅礦化、褐鐵礦化、零星孔雀石化等。

（2）成礦階段由早到晚劃分為黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦-石英階段、石英-黃鐵礦階段、黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-石英階段和石英-碳酸鹽階段。

（3）成礦物質主要來自下地殼及上地幔，成礦流體來源以巖漿水為主，并有一定的天水循環加入。

（4）哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫熱液型鉛鋅礦床，是早白堊世構造-巖漿-流體活動的產物。

[參考文獻]

[1] 陳燕，楊斌，錢進，等.冀北郭家屯鉛鋅礦巖石化學與水巖反應分析[J].地質調查與研究，2014，37（1）：20-26.

[2] 劉庚寅，楊斌，梁琴琴，等.冀北郭家屯鉛鋅礦成礦條件與找礦預測[J].礦物學報，2011，31（增刊1）：968.

[3] 毛德寶，鐘長汀，趙風清，等.冀北郭家屯地區中生代火山巖年代學和地球化學特征研究[J].地球化學，2005（6）：36-48.

[4] 趙孝武，鐘康惠，藺吉慶，等.冀北郭家屯鉛鋅礦床地質特征及礦物組合、礦石組構研究[J].四川有色金屬，2013（3）：18-21.

[5] 陳志彬，李素榮，楊進京，等.冀北北岔溝門銀多金屬礦田的斷裂構造特征[J].地質調查與研究，2009，32（1）：48-53.

[6] 孟洪振.四川橋兒溝鉛鋅礦地質特征及成礦條件研究[D].綿陽：西南科技大學，2016.

[7] 黃俊平，胡為正，馮曄，等.西藏措勤縣日阿銅多金屬礦地質特征及找礦方向[J].東華理工學院學報，2006（增刊1）：177-181.

[8] 韓龍，姜迎久.大興安嶺北段偃尾山銅銀礦床流體包裹體與礦床成因類型研究[J].地質與勘探，2017，53（3）：445-455.