遼寧省郭家鉛鋅礦礦化成因淺析及找礦前景預(yù)測(cè)

楊立志

（遼寧省核工業(yè)地質(zhì)二四二大隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 興城 125100）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

本區(qū)處于燕山臺(tái)褶皺東部，燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使基底隆起、活化，并成為遼西重要的眾多金屬成礦帶。青龍—錦西—阜新，NE—NNE 向，主要為Mo、Pb、Zn、Au、Ag 成礦帶，另外還有Cu、U礦床。礦產(chǎn)分布基本為近北東走向，主成礦期為燕山期，包括疊生改造成礦。成礦帶受區(qū)域性青龍—錦西深大斷裂控制明顯。

2 區(qū)域地質(zhì)概況[1]

圖1 遼寧省郭家礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

本區(qū)位于華北地臺(tái)北緣（Ⅰ）燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ）與遼西凹陷（Ⅲ）接觸帶靠近臺(tái)隆一側(cè)。區(qū)域上深大斷裂發(fā)育，組成遼西臺(tái)凹相間的構(gòu)造格局。在燕山臺(tái)褶帶內(nèi)，錦西—青龍基底斷裂的南東地帶為山海關(guān)臺(tái)??；要路溝—女兒河基底斷裂北西為遼西臺(tái)陷，在遼西兩個(gè)大斷裂之間還發(fā)育有東西向和南北向次于級(jí)斷裂，東西向斷裂具有等間距分布特征，交切形成“梯子狀”構(gòu)造格架（見(jiàn)圖-1）；兩個(gè)基底斷裂之間為楊家杖子—八家子構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶。在山海關(guān)臺(tái)隆區(qū)，主要分布著太古代建平群的片麻巖和混合花崗巖類巖石；在遼西凹陷主要分布著侏羅—白堊系中酸性火山碎屑巖和熔巖，有平行于主要構(gòu)造線方向的長(zhǎng)城系、薊縣系、寒武系地層呈地壘式分布，由火山碎屑巖與正常沉積碎屑巖形成低緩區(qū)的山脊，其中奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）與石炭系太原組（C3t）是鉛鋅成礦區(qū)域地層的重要組成部分；在山海關(guān)臺(tái)隆與遼西凹陷之間，由錦州向西南存在著一個(gè)過(guò)渡帶，即楊家杖子—八家子構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶，帶內(nèi)中上元古代和古生代地層發(fā)育，而且局部保存完好；燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，從西南向北東有五指山、舊門和虹螺山花崗巖三個(gè)大巖基產(chǎn)出。

3 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)巖性相對(duì)較簡(jiǎn)單,主要為燕山期花崗巖,奧陶系中厚層狀灰?guī)r及石炭系長(zhǎng)石石英砂礫巖。脈巖主要為正長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英脈及煌斑巖等;斷裂構(gòu)造較復(fù)雜,構(gòu)造蝕變帶主要為兩條矽卡巖帶。

3.1 地層

奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）：以中厚層狀燧石條帶白云質(zhì)灰?guī)r為主，顏色為灰色，主要礦物成分為方解石、白云石，中細(xì)粒亮晶結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，走向北東東，傾向北西，傾角65°～70°，出露于礦區(qū)中部，西部零星出露。受熱液蝕變作用具有白云巖化、蛇紋石化和矽卡巖化。

石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）：石英質(zhì)礫巖、砂巖、長(zhǎng)石砂巖、砂質(zhì)板巖組成，出露于礦區(qū)北部，走向近南北向，傾向正東，傾角20°～30°。與下覆馬家溝組呈構(gòu)造接觸。

3.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要由3 條斷層組成。

F1分布于礦區(qū)北部，性質(zhì)為壓扭性，形成較寬的破碎帶，寬度2m～8m，走向東西轉(zhuǎn)北東向，傾向南，傾角近直立75°，延至礦區(qū)東部尖滅，但有分支現(xiàn)象，走向北西向320°傾向北東，傾角較斗，延伸數(shù)十米。

F2分布于礦區(qū)中部，性質(zhì)為壓扭性，形成破碎帶寬度5m～8m，走向東西，傾向北，傾角75°。它是礦區(qū)的主要的成礦構(gòu)造，向礦區(qū)東部出露不明顯，仍是提升儲(chǔ)量擴(kuò)大成果重要依據(jù)，是選取成礦開(kāi)發(fā)有利區(qū)段。

經(jīng)地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，位于礦區(qū)南部外圍2km 處構(gòu)造蝕變破碎帶發(fā)育，性質(zhì)不明，帶寬10m ～15m，走向近北東向，傾角55°～70°，延伸數(shù)千米，局部有分支復(fù)合現(xiàn)象。從礦區(qū)南部通過(guò)分支為三條，F(xiàn)3北東走向45°，傾向北西，傾角55°～62°，帶寬3m～5m，沿走向長(zhǎng)180m。F4走向近東西70°，傾向北西，蝕變帶寬2m ～3m，沿走向長(zhǎng)約270m。F5近北東走向60°，向北西向傾，蝕變帶寬1m ～2m，沿走向長(zhǎng)約170m。 蝕變帶黃鐵礦化發(fā)育，地表氧化褐鐵礦化、鉀化、高嶺土化均有發(fā)育，尤以硅化強(qiáng)烈，局部形成硅質(zhì)脈及石英細(xì)脈。蝕變帶控制南部礦化分布，是選取成礦有利區(qū)段重要依據(jù)。

F1和F2為區(qū)內(nèi)兩條主要控礦構(gòu)造，礦化活動(dòng)均發(fā)育在兩條斷層的挾持區(qū)內(nèi)，斷裂構(gòu)造的活動(dòng)及次級(jí)裂隙的發(fā)育為熱液活動(dòng)提供動(dòng)力及通道，它對(duì)礦化的形成及分布起著重要作用。

3.3 漿巖巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為為燕山早期，巖性為肉紅色中細(xì)?；◢弾r,與奧陶及石炭系地層呈高角度侵入接觸關(guān)系，且是該礦區(qū)重要的含礦巖石。出露面積大占礦區(qū)面積的3/5，主要分布于南部和西部。礦區(qū)內(nèi)脈巖為燕山期同源巖漿多次活動(dòng)的產(chǎn)物主要為正長(zhǎng)斑巖、石英脈、閃長(zhǎng)巖及煌斑巖。正長(zhǎng)斑巖數(shù)目多，其中沿F1斷層后期上侵，規(guī)模較大，延伸較遠(yuǎn)，有利于鉛鋅礦化豐度增加，對(duì)礦化體再次富集起到積極作用；石英脈分布于礦區(qū)中部，寬度較大，為10m ～20m，延長(zhǎng)250m，走向北東，傾向北西，傾角75°～80°。石英脈與鉛鋅礦化關(guān)系密切；閃長(zhǎng)巖及煌斑巖規(guī)模較小，數(shù)目較多，主要分布在礦區(qū)南部及東部，與鉛鋅礦化關(guān)系不大。脈巖的分布受斷裂及次級(jí)裂隙控制明顯。巖漿巖活動(dòng)可作為本區(qū)研究找礦的目標(biāo)之一。

4 礦床地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

礦體總體呈厚脈狀，地表出露較差，多為隱伏礦體，受近東西向接觸帶及附近的斷裂構(gòu)造控制，多為東西及北東向脈狀產(chǎn)出，沿走向傾向形態(tài)變化較大，具有膨脹收縮、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。礦體賦存在灰?guī)r及巖漿巖中，受F1和F2南北斷層夾持，走向穩(wěn)定，傾向變化較大北西與南東向，傾角近直立，長(zhǎng)約1200m，控制標(biāo)高200m ～130m，均為封閉。礦石為原生礦石，Pb 礦石品位在2.85%～4.65%之間、平均品位3.52%，Zn 礦石品位在2.02%～2.65%之間、平均品位2.38%。厚度變化較大，屬不穩(wěn)定型。

4.2 礦體圍巖

礦體賦存在燕山期巖漿巖與奧陶系灰?guī)r及石炭系砂礫巖內(nèi)外接觸帶中，含礦圍巖主要為硅化發(fā)育的似斑狀中粗粒花崗巖中、正長(zhǎng)斑巖、蝕變白云巖化灰?guī)r和石英砂巖。

4.3 圍巖蝕變

矽卡巖化：巖漿巖與灰?guī)r由熱接觸變質(zhì)作用和高溫氣化熱液影響下，經(jīng)交代而成，具不等粒變晶結(jié)構(gòu)，與鉛鋅礦化密切。

硅化：可分為呈不規(guī)則粒狀集合體交代原巖形成絹英巖、絹英巖化花崗斑巖或硅化白云巖及呈細(xì)脈或網(wǎng)脈狀沿巖石的裂隙和節(jié)理充填交代伴有黃鐵礦等金屬硫化物兩種形式。

絹云母化：表現(xiàn)為呈細(xì)小鱗片狀集合體代替斜長(zhǎng)石及除石英礦物外，所有硅酸鹽礦物全部蝕變成絹云母的形式。

黃鐵礦化：主要以星散狀浸染在巖石中，是鉛鋅的主要載體礦物。

蛇紋石化：構(gòu)造熱液帶入SiO2與石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中氧化鎂結(jié)合而成，形態(tài)不規(guī)則，具有蠟狀或玻璃光澤。

4.4 礦石質(zhì)量

礦石類型按容礦巖石主要為碳酸鹽型及花崗巖型；按氧化程度分為硫化礦石及氧化礦，近地表多為氧化礦僅占5%～10%，主要為硫化礦石。礦石中閃鋅礦和方鉛礦，顆粒粗大，晶形完整，礦物粒徑在3mm ～5mm，少數(shù)大者可達(dá)10mm以上，局部礦石礦物呈團(tuán)塊狀，但總體呈分散狀，其它金屬礦物主要為黃鐵礦，礦石礦物(方鉛礦和閃鋅礦)含量3%～5%；還有的礦石中，礦石礦物僅為閃鋅礦和方鉛礦，但礦物顆粒細(xì)小，晶形較差，并含有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等金屬礦物，礦石礦物含量在1%～2%(體積含量)；局部礦石中，方鉛礦和閃鋅礦與其它金屬礦物呈星點(diǎn)狀分布，礦石礦物含量＜1%。礦石中脈石礦物主要有細(xì)小鉀長(zhǎng)石、石英晶屑，主要脈石成份為鉀化、硅化的角礫灰?guī)r。區(qū)內(nèi)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。礦石礦物成分簡(jiǎn)單，主要為簡(jiǎn)單的硫化物、氧化物組合方式。

5 礦化成因[2]

礦區(qū)處于遼西臺(tái)凹構(gòu)造格局，礦化受斷裂控制，構(gòu)造活動(dòng)為礦化金屬元素運(yùn)移、儲(chǔ)存提供動(dòng)力保證及貯存場(chǎng)所；區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)帶發(fā)育，巖漿汽水沿構(gòu)造及節(jié)理裂隙侵入，在有利構(gòu)造部位和圍巖中，通過(guò)交代作用及充填作用，造成鉛鋅等有用金屬元素逐步聚集成礦，可見(jiàn)區(qū)內(nèi)F2構(gòu)造帶鉛鋅富集成礦，北側(cè)F1 構(gòu)造帶內(nèi)矽卡巖化強(qiáng)烈，接觸交代作用顯著。近礦圍巖為肉紅色花崗巖與碳酸鹽巖。成礦物質(zhì)來(lái)源主要為成礦期巖漿熱液，其次為從巖石中萃取。從礦體形態(tài)、礦石類型上分析屬于巖漿熱液型礦床。區(qū)內(nèi)具有充足成礦物質(zhì)來(lái)源及良好的多期次巖漿—構(gòu)造活動(dòng)等因素是形成鉛鋅礦的有利條件。

6 找礦標(biāo)志及前景預(yù)測(cè)

6.1 找礦標(biāo)志[3]

（1）鐵帽及氧化礦標(biāo)志：因鉛鋅礦常含有黃鐵礦、菱鐵礦、鐵白云石、鐵閃鋅礦及方解石等大量金屬硫化物，在氧化條件下，易分解形成鐵帽，或在礦體天然露頭上形成褐色氧化物。

（2）蝕變標(biāo)志：近礦圍巖蝕變主要為矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、白云巖化、碎裂化，與鉛鋅成礦關(guān)系密切，是最有效的找礦標(biāo)志。

（3）構(gòu)造標(biāo)志：礦脈主要賦存于東西轉(zhuǎn)北東的斷裂帶內(nèi)，可作為重要的找礦標(biāo)志。

（4）物化探異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)鉛鋅礦具有低阻高極化等物化探特征，排除其干擾因素，也是重要的找礦標(biāo)志。

（5）巖石標(biāo)志：灰黑色條帶狀白云質(zhì)巖石往往是鉛鋅礦體所在，可作為鉛鋅礦工業(yè)礦體找礦的標(biāo)志。

6.2 前景預(yù)測(cè)

6.2.1 預(yù)測(cè)分析

通過(guò)礦區(qū)礦山環(huán)境、地質(zhì)調(diào)查工作，基本了解了礦床地質(zhì)特征、含礦圍巖蝕變及含礦熱液來(lái)源等方面，對(duì)鉛鋅礦床成礦模式、礦床成因及控礦因素等進(jìn)行了研究討論。利用物化探研究成果及以往工程揭露程度的基礎(chǔ)上，認(rèn)為礦區(qū)東部及南部是鉛鋅成礦較有利的遠(yuǎn)景選靶區(qū)。

6.2.2 選取依據(jù)

（1）結(jié)合物探中梯測(cè)量與激電測(cè)量，顯示出極化異常呈帶狀分布近東西向、北東東向，局部呈北東走向，寬度數(shù)十米。作為選取有利地段的直接依據(jù)。

（2）區(qū)內(nèi)南部三條斷裂構(gòu)造—黃鐵絹英巖化帶，認(rèn)為是引起物化探異常的重要因素。因此，斷裂構(gòu)造帶是最有效依據(jù)。

（3）利用以掌握的揭露工程基本信息與控礦構(gòu)造因素相結(jié)合，推測(cè)為最有利的成礦部位。

7 結(jié)論

區(qū)內(nèi)礦體均由斷裂構(gòu)造帶控制，走向近東西向、北東向，礦體沿構(gòu)造走向長(zhǎng)約數(shù)十米至數(shù)百米。斷裂構(gòu)造帶既是礦液通道又是富集貯存場(chǎng)所，按容礦巖石類型上看，礦體賦存于巖漿巖與碳酸鹽巖型接觸帶及附近蝕變巖體內(nèi)；從礦石類型、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造上看，礦石成分簡(jiǎn)單主要為硫化物礦石，不含有害元素，礦石質(zhì)量較高，選冶較簡(jiǎn)單。礦化成因與斷裂構(gòu)造及巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，礦床類型從宏觀上屬于熱液成因—巖漿熱液的成礦模式。區(qū)內(nèi)具有充足的成礦物質(zhì)來(lái)源及構(gòu)造動(dòng)力條件，因此該礦區(qū)內(nèi)為良好的礦體賦存場(chǎng)所。