冀北哈巴氣鉛鋅礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析

孫志偉 張興康 韓騰飛 劉程遠(yuǎn) 王光 劉廣宇

摘 要：哈巴氣鉛鋅礦床位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)蒙地軸中段的烏龍溝-上黃旗多金屬成礦帶內(nèi)。對(duì)哈巴氣鉛鋅礦的礦床地質(zhì)特征、礦體特征和成礦階段劃分等進(jìn)行了詳細(xì)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，哈巴氣鉛鋅礦床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4這3個(gè)礦體組成，礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，呈細(xì)脈狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)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(shí)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(zhì)主要來(lái)自下地殼及上地幔，成礦流體主要來(lái)自巖漿水，并有一定的天水循環(huán)加入。哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦床，是早白堊世構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物。

關(guān)鍵詞：礦床地質(zhì)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(zhèn)。礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)蒙地軸中段，圍場(chǎng)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(guī)模達(dá)到中型，有學(xué)者對(duì)其礦物組合、礦石質(zhì)量、巖石化學(xué)與水巖反應(yīng)、圍巖地球化學(xué)特征進(jìn)行了不同程度的研究，但對(duì)礦床地質(zhì)特征、礦床成因及找礦模型等的研究尚不多見(jiàn)。本研究在總結(jié)已有地質(zhì)成果資料的基礎(chǔ)上，對(duì)哈巴氣鉛鋅礦的礦床地質(zhì)特征、礦體特征和成礦階段劃分等進(jìn)行了研究，分析了哈巴氣鉛鋅礦的礦床成因。

1 成礦地質(zhì)背景

哈巴氣鉛鋅礦床的大地構(gòu)造位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)蒙地軸中段的烏龍溝-上黃旗多金屬成礦帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)出露地層較為簡(jiǎn)單，中生代火山-沉積地層是本區(qū)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(qū)內(nèi)中生界地層出露廣泛，主要發(fā)育于馬道斷陷盆地內(nèi)，其長(zhǎng)軸呈北東向延伸，與區(qū)域構(gòu)造方向一致，且主要分布于棋盤(pán)山斷裂的上盤(pán)（北西側(cè)），不整合于前中生代花崗巖之上。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育較強(qiáng)，由于北東向?yàn)觚垳?上黃旗大斷裂在本區(qū)內(nèi)經(jīng)過(guò)，派生出了一系列方向不同、性質(zhì)各異、規(guī)模不等的次級(jí)斷裂構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)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(fā)育潛火山巖及各類(lèi)脈巖。本區(qū)中生代火山活動(dòng)有兩個(gè)時(shí)代：中-晚侏羅世（143～164 Ma）和早白堊世（約126 Ma）[1]。

區(qū)內(nèi)成礦條件十分優(yōu)越，發(fā)育鉛鋅礦、金、銀、鐵錳、螢石等多個(gè)礦化點(diǎn)，礦產(chǎn)資源較為豐富。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)主要地層為張家口組和第四系地層。張家口組地層在礦區(qū)內(nèi)分布范圍廣，主要分布在礦區(qū)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(zhì)熔結(jié)火山碎屑巖。由于該區(qū)位于馬道火山盆地東南部邊緣，受構(gòu)造和潛火山巖、早白堊世正長(zhǎng)斑巖侵入影響，局部產(chǎn)狀變化較大。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育顯著，受上黃旗-烏龍溝深斷裂的影響，區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育，多以北西向和近南北向兩組斷裂構(gòu)造為主。這些斷裂嚴(yán)格控制礦體的產(chǎn)狀，是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造[2]。

F1斷層長(zhǎng)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(yán)格控制著Ⅶ-1礦體的空間展布。F2斷層長(zhǎng)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(yán)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(zhǎng)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(zhì)相同，嚴(yán)格控制著Ⅶ-4礦體的空間展布。上述3條斷層構(gòu)造蝕變帶發(fā)育較強(qiáng)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(qiáng)。斷層破碎帶的破碎強(qiáng)度與黃鐵礦化、鉛鋅礦化強(qiáng)度成正相關(guān)[3-4]。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，以中深成酸性侵入巖為主，巖石類(lèi)型為早二疊世中粗粒花崗巖以及淺成-超淺堿性斑巖侵入體，并且發(fā)育潛安山玢巖及正長(zhǎng)斑脈體。

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變多與動(dòng)力變質(zhì)作用有關(guān)，形成與礦化關(guān)系密切的氣-液蝕變巖類(lèi)，往往構(gòu)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(guān)系最密切[5]。

2.2 礦體特征

礦區(qū)位于原北岔溝門(mén)鉛鋅礦區(qū)的D7礦段內(nèi)，已經(jīng)控制的礦體有3個(gè)，即Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4礦體。礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，與斷裂產(chǎn)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(xì)脈狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)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(zhǎng)455 m，控制礦體長(zhǎng)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(shì)，出現(xiàn)夾石和分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為張家口組粗面質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r、粗面質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r，其次為早二疊世中?；◢弾r。另外，局部可見(jiàn)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(fā)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?yōu)?0°～20°。礦體走向長(zhǎng)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(xiàn)夾石和分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦體頂?shù)装鍑鷰r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(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r、粗面質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r。礦化以方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化為主，其次可見(jiàn)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(zhǎng)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?shù)装鍑鷰r主要為早二疊世中?；◢弾r，其次為晚二疊世粗?；◢弾r。

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(lán)、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(lèi)型，如浸染狀、團(tuán)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(jié)構(gòu)有自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、格狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)、晶簇狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造等[8]。

根據(jù)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(shí)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(jī)制

二疊紀(jì)花崗巖和張家口組火山碎屑巖是區(qū)內(nèi)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(jù)礦體與圍巖的關(guān)系綜合推測(cè)，鉛鋅礦的成礦時(shí)代應(yīng)晚于早白堊世。

哈巴氣鉛鋅礦與區(qū)內(nèi)的北岔溝門(mén)鉛鋅礦成礦類(lèi)型一致，礦物成分類(lèi)型、成礦地質(zhì)背景一致，因而推測(cè)其具有相同的成礦物質(zhì)來(lái)源。結(jié)合區(qū)域內(nèi)北岔溝門(mén)鉛鋅礦成礦源區(qū)的研究成果，本研究推測(cè)哈巴氣鉛鋅礦的成礦物質(zhì)主要來(lái)自下地殼及上地幔，成礦流體主要來(lái)自巖漿水，并有一定的天水循環(huán)加入，使成礦物質(zhì)進(jìn)一步富集。

綜上分析認(rèn)為，哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦床，是早白堊世構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物。侏羅紀(jì)以來(lái)，華北地臺(tái)北緣區(qū)域性大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動(dòng)，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(dòng)通道，導(dǎo)致殼幔深部熔漿沿韌性剪切帶上侵，甚至沿脆性斷裂直達(dá)地表形成火山噴發(fā)，并形成主體呈北東-南西向展布的構(gòu)造巖漿巖帶。由于構(gòu)造控制作用，其北部形成御道口和棋盤(pán)山兩個(gè)巖漿巖亞帶。早白堊世，棋盤(pán)山深斷裂再次活化并誘發(fā)巖漿活動(dòng)，同時(shí)，攜帶來(lái)自地殼深部的成礦物質(zhì)共同向上運(yùn)移。遷移過(guò)程中，由于構(gòu)造裂隙的發(fā)育，地表大氣降水及其他流體不斷加入，巖漿活動(dòng)豐富的熱動(dòng)力環(huán)境又進(jìn)一步促使其在地下發(fā)生大規(guī)模循環(huán)，使成礦物質(zhì)最終在地殼淺部脆性斷裂提供的有利構(gòu)造空間富集成礦，進(jìn)而形成了該礦床。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）哈巴氣鉛鋅礦床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4這3個(gè)礦體組成，礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，呈細(xì)脈狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)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(zhì)主要來(lái)自下地殼及上地幔，成礦流體來(lái)源以巖漿水為主，并有一定的天水循環(huán)加入。

（4）哈巴氣鉛鋅礦床為淺成低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦床，是早白堊世構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物。

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