河北省溫家營銀多金屬礦地質特征與礦床成因

趙鵬 劉建權 尹國慶 時培哲 趙振華 王建青 高攀

（天津華北地質勘查總院 天津 300170）

溫家營銀多金屬礦地處河北省豐寧縣楊木柵子鄉。以往在該區域投入了大量的區域性地質、物探、化探等工作，圈出了一批綜合異常區[1-6]。2005 年—2015 年，天津華北地質勘查總院在該區斷續地開展了地質找礦工作[7]。本文基于上述工作，分析了區域地質背景，重點研究了該礦區地質特征、礦體特征、礦石特征，探討了礦床成因。

1 區域地質背景

區域位于華北地臺（Ⅰ級）北緣，內蒙地軸（Ⅱ級）之圍場拱斷束（Ⅲ級）上黃旗巖漿隆起帶（Ⅳ級）南部邊緣[8]。

區域地層主要由太古宇遷西群、單塔子群、雙山子群，中新元古界長城系、薊縣系、青白口系，古生界寒武系徐莊-毛莊組，以及中生界侏羅系下花園組、髫髻山組、土城子組、張家口組、下店組組成。其中，太古宇地層為一套基性、中基性、中酸性火山碎屑沉積變質巖系，構成區域古老的結晶基底。中新元古界—古生界主要為拗陷槽海相沉積，構成了區內穩定蓋層。中生界地層由陸相火山碎屑巖、火山沉積巖、陸相碎屑巖等組成，是區域重要的成礦圍巖。

本區經歷早前寒武紀變質基地形成，晚前寒武紀-古生代陸緣構造演化，中生代陸陸碰撞和陸內構造演化等階段，構造活動強烈且復雜。SN 向、NW向、NE—NNE 向的構造相互交切聯通，導控了本區的成巖成礦活動。

區內巖漿活動強烈，巖石類型復雜，分布較廣，主要可分為加里東期、華力西-印支期和燕山期等三個期次。礦區周邊以華力西-印支期和燕山期為主，尤其以燕山期巖漿巖最為發育。

區域成礦區帶歸屬華北陸塊成礦省、華北陸塊北緣東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn 成礦帶[9]，以往發現眾多礦床，典型礦床有蔡家營熱液型鉛鋅銀多金屬礦、牛圈淺成低溫熱液型銀金礦、豐寧撒岱溝門斑巖型鉬礦、圍場小扣花營銀礦、萬全寺陸相火山熱液型銀多金屬礦等[10-12]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區主要出露太古宇單塔子群均質混合巖和中生界侏羅系張家口組下部火山碎屑巖，其次為第四系沖、洪積物(（圖1）。

太古宇單塔子群，總體產狀為280°∠10°-15°，與上覆侏羅系張家口組地層呈不整合接觸關系。巖性主要為均質混合巖，結構松散，巖石表面具高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，但新鮮面蝕變較弱。

中生界侏羅系張家口組，平面上圍繞礦區北部晚侏羅世石英正長斑巖呈弧形展布，不整合分布于單塔子群均質混合巖之上，被晚侏羅世石英正長斑巖所侵入。地層產狀整體變化較大，礦區北部靠近石英正長斑巖接觸帶一側產狀310°-330°∠10°-45°，靠近太古宇單塔子群均質混合巖一側產狀230°-240°∠26°-35°；礦區東部產狀100°-120°∠18°-33°。該地層為一套陸相中酸性火山碎屑巖，巖性主要為含角礫流紋質長石石英晶屑凝灰巖，局部發育流紋質長石石英晶屑凝灰巖、流紋質角礫凝灰巖、石英長石晶屑熔結凝灰巖等。其中，含角礫流紋質長石石英晶屑凝灰巖，整體蝕變較弱，主要為沿節理裂隙面發育的鐵錳染、褐鐵礦化、輕微硅化、高嶺土化等蝕變，偶見它形粒狀黃鐵礦星散或細小團塊狀分布。流紋質長石石英晶屑凝灰巖，整體蝕變弱，具輕微的高嶺土化。流紋質角礫凝灰巖，具輕微的高嶺土化。石英長石晶屑熔結凝灰巖，未見明顯礦化蝕變現象。

第四系沖、洪積物，主要分布于溝系中，由土壤、砂石土及大小不等的轉石混雜堆積組成。

圖1 溫家營銀多金屬礦區地質簡圖

2.2 構造

礦區構造較為發育，以斷裂為主，發育有NWW向、NW向、NE向和近SN向四組斷裂構造，均為規模較小的次級斷裂，在地表出露長200—1200 米左右，寬2-30 余米。這些斷裂除了充填各種脈巖外，多數形成碎裂巖和蝕變破碎帶。其中，NWW向構造與蝕變礦化帶關系密切，控制了目前區內發現的所有蝕變帶及礦（化）體，是區內重要的儲礦構造。NW 向、NE 向構造則多為閃長玢巖脈、石英正長斑巖脈、石英斑巖、二長斑巖等后期脈巖充填；SN向構造多伴生密集節理破碎及褐鐵礦化、弱硅化。根據其相互穿插關系判斷，NWW向構造早于近SN向構造，并多為后者截/錯斷，NW 向與NE 向構造可能為共軛關系，且應早于近NWW向構造。

此外，區內密集發育有NWW 向、NW 向、NE 向、SN 向四組節理，將地表巖石普遍破碎成大小不等的“豆腐”塊狀，部分地段坍塌形成陡崖。該四組節理一直延伸發育至礦區外，推測其為區域應力擠壓所致。區內蝕變帶發育部位沿節理面硅化、鐵錳染、褐鐵礦化等蝕變較強，其余部位沿節理面基本未見蝕變現象，推測節理形成時間應早于蝕變帶。

2.3 巖漿巖

區內巖漿巖較為發育，主要出露晚侏羅世石英正長斑巖和晚侏羅世花崗巖。

石英正長斑巖，屬于區域淺成-超淺成白草中酸性巖體的一部分，與侏羅系張家口組火山碎屑巖地層呈侵入接觸關系，接觸帶整體產狀為210°∠68°。具巖相分帶特征，大致沿大東溝-五道溝-馬家溝南岔一線弧形展布，南東部巖體邊緣為細粒石英正長斑巖，北西側則斑晶及基質粒度明顯變大。石英正長斑巖整體蝕變較弱，僅見輕微的高嶺土化及沿節理裂隙面發育的鐵錳染、褐鐵礦化等。接觸帶附近見有硅化蝕變凝灰巖轉石，沿裂隙充填有1-3mm 寬的石英細脈，推測局部接觸帶可能存在熱液蝕變礦化現象。

花崗巖，出露長約900m，寬約350m，侵入于侏羅系張家口組火山碎屑巖中。巖石見有輕微的高嶺土化、絹云母化等蝕變現象。

此外，礦區中部發育閃長玢巖脈、石英正長斑巖脈、石英斑巖脈、二長斑巖脈等，侵入于侏羅系張家口組火山碎屑巖地層之中。

3 礦體地質特征

3.1 礦化蝕變帶特征

礦區發現了7條銀鉛鋅礦化蝕變帶，編號分別為P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅲ、P-Ⅳ、P-Ⅴ、P-Ⅵ、P-Ⅶ，地表出露長度150-1250m不等，寬度10-100m不等，走向總體呈NWW向，傾向NNE。

P-Ⅵ、P-Ⅶ蝕變帶賦存于侏羅系張家口組與晚侏羅世石英正長斑巖的接觸帶內，其余均賦存于侏羅系張家口組地層內；P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅴ蝕變帶的圍巖為張家口組中部的含角礫流紋質長石石英晶屑凝灰巖，P-Ⅲ、P-Ⅳ蝕變帶的圍巖為張家口組中部的流紋質石英長石晶屑凝灰巖。

3.2 礦體特征

礦區共圈出15 條銀鉛鋅礦體，其中地表礦體4條，均賦存于P-Ⅲ蝕變帶內，編號為Ⅲ-2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ-6；深部隱伏礦體11條，除1、Ⅳ-2礦體外，其余均賦存于P-Ⅲ蝕變帶中。賦礦圍巖為張家口組含角礫晶屑凝灰巖、晶屑凝灰巖和晚侏羅世石英正長斑巖。礦體賦存于NWW向展布的蝕變破碎帶內，嚴格受斷裂構造帶的控制。

礦體多呈脈狀產出，延伸均不穩定，控制長度100-170 米不等，真厚度0.27—33.04m 不等，均呈NWW 向，傾向NNE；地表成礦元素主要為Pb、Ag，中深部主成礦元素為Zn，共生或伴生Ag、Pb。

區內銀鉛鋅礦體在地表有“東西成行、南北成列”的宏觀趨勢，沿走向及傾向呈平行側列、尖滅再/側現形式產出，在宏觀上呈現出小規模礦體聚集并形成相應“礦體群”。其中，Ⅲ-4 號礦體以“分支復合”形式產出，Ⅲ-4-1 號低品位Pb 礦體以呈一向東撒開向西收斂的“礦囊”形式與Ⅲ-4-2號脈狀低品位銀礦體“同空間”產出，并被Ⅲ-4-2 號的分支礦體所“夾持”。Ⅳ-2 號礦體上部為Ⅳ-2-1 號低品位Pb 礦體，深部為Ⅳ-2-2 號Zn 礦體，均呈脈狀產出。在礦體賦存深度上，地表多為細脈狀銀鉛礦體，隨著深度的增加在中深部形成大脈型的鋅礦體，且品位具有升高趨勢。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石結構構造

礦石結構主要有變余凝灰結構、半自形—它形粒狀結構、鱗片狀-粒狀變晶結構、殘留結構、假象結構。

礦石構造主要有脈狀構造、星散浸染狀構造、塊狀構造。

3.3.2 礦石礦物成分

礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦，并見有少量的磁鐵礦、黃銅礦及極少量鉛礬等氧化礦物。

脈石礦物主要有石英、鉀長石、方解石、絹云母、螢石、綠泥石。

3.4 礦體圍巖和蝕變

礦區礦體賦存于蝕變破碎帶內，主要賦存圍巖為張家口組含角礫晶屑凝灰巖、晶屑凝灰巖和晚侏羅世石英正長斑巖，以前者為主。

圍巖蝕變類型主要為絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、高嶺土化，局部見有綠泥石化及螢石化。

4 礦床成因

礦區位于白草巖體南東接觸帶部位，圍巖為太古界單塔子群的均質混合巖及侏羅系張家口組凝灰巖。

燕山運動晚期，白草巖體形成過程中，巖漿期末熱液及剩余巖漿沿同火山構造上升，剩余巖漿主要沿NE向構造充填形成閃長玢巖、二長斑巖及石英正長斑巖等脈巖，而含礦熱液稍晚于剩余巖漿活動，在其上升過程中，除自身攜帶有Ag、Pb、Zn、Mo 等成礦元素外，還萃取了部分太古界混合巖及侏羅系張家口組凝灰巖中的Ag、Pb、Zn等有用元素，最終沿NWW 向壓剪性構造裂隙帶充填并形成礦化蝕變帶，蝕變帶內有用元素富集部位形成礦體，并在地表宏觀表現為EW成行、SN成列的趨勢，沿走向及傾向均表現出平行側列、尖滅再/側現，局部聚集成規模不等的脈體群。

綜上，溫家營銀多金屬礦為產于巖體中斷裂、裂隙帶內和巖體接觸帶外側圍巖中的陸相火山、次火山巖型銀鉛鋅多金屬礦床。礦床成因類型應為受同火山構造和巖漿期末熱液影響及控制的淺成中低溫熱液礦床。