華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征與成因分析

李學(xué)峰

（山西省第九地質(zhì)工程勘察院，山西 忻州 034000）

華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床中的出露地層主要為前寒武紀(jì)基底沙姆瓦系上沉積巖系夾火山巖系、沙姆瓦系以及上沉積巖系，占山西省鉛鋅多金屬礦床總面積的90%左右[1]。總體呈北東向展布，巖層產(chǎn)狀受外圍花崗巖侵位影響明顯，巖層片理走向平行于花崗巖侵入接觸面，隨接觸面變化而變化，片理一般向沉積巖內(nèi)傾斜，傾角一般為60°～70°。

礦床構(gòu)造線為北東向，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，早期由區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成構(gòu)造線走向以北東向?yàn)橹鞯囊幌盗旭薨櫤蛿嗔眩笃谟捎谑馨倮闋罨◢弾r侵位影響，形成了近南北向的疊加擠壓，主要表現(xiàn)為一系列緊閉褶皺及其伴生斷裂、裂隙及劈理。本文通過對(duì)經(jīng)過勘查工作的礦床或礦點(diǎn)，以資料收集和踏勘為主，分析地質(zhì)地球化學(xué)特征與成因，并結(jié)合礦床地質(zhì)條件、礦化特征、找礦標(biāo)志，以便指導(dǎo)華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)找礦和評(píng)價(jià)工作。

1 華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征

本次針對(duì)華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床進(jìn)行1：1萬的地質(zhì)土壤地球化學(xué)測(cè)量，測(cè)網(wǎng)密度為100m×40m，主要選擇分析了Au、As、Sb、Hg、W、Cu、Pb、Zn等8種元素[2]。首先，對(duì)取得的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，初步計(jì)算出測(cè)區(qū)各元素的異常下限值，并對(duì)逐級(jí)高點(diǎn)進(jìn)行剔除，最終余下數(shù)值可以作為地質(zhì)地球化學(xué)特征樣本。經(jīng)過試圈后擬定比較合理的異常下限使用值。本文針對(duì)山西省Au元素的地球化學(xué)特征進(jìn)行重點(diǎn)分析，得出的鉛鋅多金屬礦床Au地球化學(xué)特征，如圖1所示。

通過圖1可知，依據(jù)Au地球化學(xué)特征強(qiáng)度、規(guī)模以及元素組合等異常特征，結(jié)合山西省所處地質(zhì)背景、已知礦異常的相似性等準(zhǔn)則，對(duì)地質(zhì)地球化學(xué)特征進(jìn)行初步篩選、分級(jí)以及評(píng)價(jià)，并對(duì)其中異常面積大、有明顯濃集中心、組合較好的綜合異常進(jìn)行描述。根據(jù)所確定的異常下限值，可以在各單元素集中圈確定地質(zhì)地球化學(xué)特征。本文選用的地球化學(xué)勘探為多元素組合，各元素套和較好，異常范圍大，元素分帶為Au、Cu、Zn、Pb—Mo、Sn、As、Sb、Ag—Bi[3]。根據(jù)異常套和程度，可得出區(qū)域內(nèi)為鉛鋅多金屬成礦地球化學(xué)特征的結(jié)論。

圖1 鉛鋅多金屬礦床Au地球化學(xué)特征

2 華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)成因分析

在進(jìn)行地質(zhì)成因分析之前，首先，確定華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床的分布位置。華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床具體分布，如圖2所示。

圖2 華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床分布圖

通過圖2可知，華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床主要分布在山西省東北部以及南部[4]。鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)按照巖性組合上沉積巖系主要有變余砂巖與板巖、千枚巖組合；變余粗-巨礫巖、砂礫巖組合；硅鐵質(zhì)巖組合及火山巖組合。

變余砂巖與板巖、千枚巖組合的主要巖石類型有變余長(zhǎng)石石英砂巖、變余長(zhǎng)石巖屑雜砂巖、泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、千枚狀粉砂巖或粉砂質(zhì)千枚巖、絹云母千枚巖等；變余粗-巨礫巖、砂礫巖組合的主要巖石類型有變余礫巖、變余含礫粗砂巖等；硅鐵質(zhì)巖組合的主要巖石類型為條帶狀硅鐵質(zhì)巖；火山巖組合主要巖性為變安山巖、變玄武巖、變質(zhì)凝灰?guī)r及透閃石綠泥石片巖等。地質(zhì)成因主要由二疊紀(jì)—三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)代卡魯系和白堊紀(jì)沉積巖及火山巖組成；巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈和變質(zhì)作用廣泛，廣泛發(fā)育由早前寒武紀(jì)綠巖系，其中包括：塞巴奎系的下綠巖系、布拉瓦約系以及上綠巖系。考慮到津巴布韋綠巖系中產(chǎn)有金、銀、鐵、銅、鎳、鉛、錳、鎂、砷、銻、鎢、錫、重晶石、黃鐵礦、金剛砂、灰?guī)r、鉍、汞、鉬、綠柱石、鉭、鈮、鋰、祖母綠、銫榴石、鈾、釷和長(zhǎng)石等豐富的礦產(chǎn)資源。

鉛鋅多金屬成礦帶部以桐城-太湖斷裂為界，西北部出露大別山造山帶核部的中深變質(zhì)地層，屬于大別地層區(qū)；南東部沿江區(qū)域?qū)儆谙聯(lián)P子地層分區(qū)，以古生代-中生代沉積地層為主，含少量火山巖地層[5]。大別地層區(qū)出露地層主要為大別巖群，巖性以黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖、含磁鐵石榴淺粒巖為主，夾薄層角閃片巖、云母石英片巖和大理巖，局部夾含磁鐵石英巖。并含有較多的榴輝巖、蛇紋巖等變質(zhì)鎂鐵質(zhì)巖巖塊，為一套變質(zhì)表殼巖組合。

結(jié)合鋯石年代學(xué)資料顯示，大別巖群時(shí)代歸于晚太古-早元古代。而下?lián)P子地層區(qū)成礦時(shí)期為晚元古宙，第四紀(jì)地層發(fā)育齊全，晚元古宙至三疊紀(jì)以海相和海陸交互相沉積為主。早中侏羅紀(jì)地層為陸相盆地沉積，以河流、湖泊相的碎屑巖和含煤碎屑巖沉積為主。晚侏羅紀(jì)-早白堊紀(jì)進(jìn)入陸相火山巖盆地發(fā)展新階段，各盆地中形成巨厚的火山-沉積巖系，在火山巖的巖石系列、組合等均存在不同，但火山活動(dòng)旋回基本能夠?qū)Ρ取Ｔ绨讏准o(jì)晚期至晚白堊紀(jì)地層分布局限，為干旱氣候下的湖溢相紅色碎屑沉積。

測(cè)區(qū)內(nèi)早白堊紀(jì)-古近紀(jì)地層零星分布，主要分布在殘余紅色盆地中，以河流、湖泊相碎屑巖沉積為主。新近紀(jì)、第四紀(jì)地層主要分布在長(zhǎng)江沿岸一帶，以河流、湖泊相沉積為主。普查區(qū)區(qū)域上主要出露基底雜巖和后期侵位的巖體、巖墻、巖脈、巖席等。基底雜巖主要包括有早前寒武紀(jì)塞巴克奎系、布拉瓦約系和沙姆瓦系及侵位的羅德斯德爾花崗巖巖基，超基性巖，霏細(xì)巖石英斑巖、輝綠巖墻與巖席，百利花崗巖巖基、白云母花崗巖和斑狀花崗巖。塞巴克奎系主要由下部沉積巖系列、下部綠巖系列和侵入其中的蛇紋巖化純橄欖巖、橄欖巖及有關(guān)的片巖組成；布拉瓦約系主要由中部沉積巖系列和上部綠巖系列組成；沙姆瓦系亦為上部沉積巖系列主要由下序列和上序列組成。

由于華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床布拉瓦約系與塞巴奎系呈不整合接觸，其間有羅德斯德爾花崗巖巖基侵位，并伴有圍巖強(qiáng)烈的褶皺變形、同化作用、花崗巖化作用和金礦與白鎢礦成礦作用；沙姆瓦系與布拉瓦約系亦呈不整合接觸，其間有超基性巖侵入體侵位。

沙姆瓦系沉積后有霏細(xì)巖、石英斑巖、輝綠巖墻與巖席，百利花崗巖巖基、白云母花崗巖和斑狀花崗巖等侵入體侵位，其中隨著百利花崗巖巖基侵位，伴有圍巖的強(qiáng)烈褶皺變形、變質(zhì)作用及金礦成礦作用及少量的白鎢礦成礦。后期侵入體主要有沿主斷裂分布的石英脈、輝綠巖脈，晚前寒武紀(jì)大巖墻雜巖體、花崗巖脈、石英脈、輝綠巖席和巖墻和三疊紀(jì)?—侏羅紀(jì)輝綠巖墻與巖席。

區(qū)域構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷裂或斷層構(gòu)造和由不同時(shí)期巖體侵位形成的巖體侵位及伴生構(gòu)造。普查區(qū)位于哈特利—奎魯金礦成礦帶北端，哈特利—奎魯金礦成礦帶呈向西凸半弧形，弧兩端為大巖墻所截?cái)郲6]。區(qū)域上除大巖墻沿之侵位的NNE向斷裂規(guī)模較大外，斷裂或斷層構(gòu)造不很發(fā)育，規(guī)模也較小，主要為近N-S向斷裂，其次為近E-W向斷裂和少量其它方向斷裂。區(qū)域上片巖走向及其片理走向一般與侵位其中的花崗巖巖基邊界或片麻狀花崗巖片麻理平行，片巖片理傾向從巖基邊緣向內(nèi)傾斜。綜上所述，華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)成礦條件優(yōu)越。

3 結(jié)語

此次對(duì)華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床進(jìn)行地質(zhì)地球化學(xué)特征與成因分析，具有一定的分析成果，有理由進(jìn)一步加強(qiáng)華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床找礦預(yù)測(cè)及深找礦定位等技術(shù)方面的工作。建議后續(xù)在工作程度較高的礦床分布集中地區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)區(qū)域成礦規(guī)律梳理、加強(qiáng)對(duì)鉛鋅多金屬典型礦床的成礦模式和找礦模型的研究，在工作手段上多利用綜合物化探與和淺鉆相結(jié)合的方式，可能在華北地區(qū)鉛鋅多金屬礦床礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中能夠取得有一定成效。