遼寧省岫巖縣紅旗營子鉛鋅多金屬礦成礦地質條件淺析

孫 博

（遼寧省冶金地質勘查研究院有限責任公司，遼寧 鞍山 114038）

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區內廣泛出露下元古界遼河群蓋縣組地層，第四系覆蓋于蓋縣組之上。

（1）遼河群蓋縣組（Ptlhgx）：蓋縣組為一套濱海相-淺海相陸源黏土夾碎屑巖建造，經低角閃巖相區域變質作用，形成一套變質巖系。主要巖性為二云母片巖，二云變粒巖、淺粒巖、透閃變粒巖、透閃石巖。這些地層的層間裂隙可為成礦提供通道及場所。

（2）第四系（Q）：分布于沖溝、河谷低地，由礫石、砂、卵石、粘土、冰磧-冰水堆積物、沼澤淤泥等組成。

1.2 構造

1.2.1 褶皺構造

礦區處于虎皮峪區域背斜的南翼，次級的岫巖鉛礦復向斜的北翼。褶皺軸向近東西，局部呈北西向或北東向波動，由遼河群蓋縣組組成。地層總體走向320°，傾向北東，傾角一般在30°～60°之間。褶皺的層面及轉折端、虛脫部位為成礦提供了空間。

1.2.2 斷裂構造

區內斷裂構造主要有北東向、北西向兩組斷裂。發育有次級的北北西向、北東東向斷裂和蓋縣組地層中的層間斷裂。這些斷裂是區內成礦的通道及場所。

（1）北東向斷裂。走向30°～50°，傾向南東，傾角45°～75°。該組斷裂貫穿全區，被花崗斑巖脈、閃長玢巖、長石斑巖、石英脈等充填，并有破碎帶進一步疊加在早期巖脈上，顯示多期活動的特點。斷裂帶常呈舒緩波狀，構造透鏡體、斷層泥、石英網脈發育，絹英巖化、石墨化、云英巖化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、碳酸鹽化普遍，蝕變較強，具有韌性剪切帶特征，是控制區內成礦的主要斷裂構造。

（2）北西～北北西向斷裂。走向290°～315°，傾向南西，傾角50°～75°。北西向斷裂與北東向斷裂互有交叉，但主體被北東向斷裂所截，表明多期活動的北東向斷裂在北西向斷裂形成后仍有活動。沿北西向斷裂蝕變同樣強烈，其蝕變成礦特征及斷裂特征同北東向斷裂，具有韌性剪切帶控礦特征。

區內可能有兩期北北西向斷裂。早期北北西向斷裂為北東向斷裂的次級構造，與成礦關系密切。晚期北北西向斷裂可能為成礦后的破壞性斷裂（有待查明）。

早期北北西向斷裂主要分布在何家溝、羅家西溝、佟家堡子一帶，斷裂帶內新生片理發育，褶曲和碎裂現象明顯，褐鐵礦化、絹云母化、硅化及碳酸巖化較強，局部充填有后期的石英脈，沿石英脈兩側及內部見有強烈的黃鐵礦化、方鉛礦化及閃鋅礦化，多呈浸染狀及團塊狀分布。另外破碎帶內及兩側常見有后期閃長玢巖、輝綠巖、長石斑巖、花崗巖脈充填，具有多期復合的斷裂特征。

晚期北北西向斷裂密集分布于礦區中部的繭場溝～砬子溝一帶，在ZK111 鉆孔附近可見北北西向斷裂將北東向閃長玢巖脈呈右行錯斷，斷距2m。

1.3 巖漿巖

礦區內中生代巖漿巖活動頻繁，主要為在礦區北西部及中部沿北東向侵入的花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖，沿斷裂構造帶常見閃長玢巖、花崗斑巖、長石斑巖、石英脈等巖脈充填。

2 礦體地質特征

前期工作資料，在區內圈定了16 條鉛鋅成礦帶，礦帶長1000m ～4500m，寬300m ～800m，總體走向北東，個別走向近南北或近東西（次級構造成礦的顯示）。

在何家溝區以外的其他外圍區域，新發現67 條礦（化）體，其中鉛鋅礦體42 條、鉛鋅礦化體17 條、金礦化體6 條、銅礦化體2 條。鉛鋅礦體長50m ～600m，厚0.5m ～3.92m，Pb+Zn 品位一般為1%～15%，最高27.46%～32.84%～39.45%（見于塘房溝ZK123、ZK1230，砬子溝ZK112）。金礦化體Au 品位0.36g/t ～3.24g/t，厚0.10m ～0.60m。銅礦化體Cu品位0.20%～0.26%，厚度0.10m ～0.30m。鉛鋅礦體中普遍共生有銀礦，Ag 品位一般為5g/t ～20g/t，最高達461g/t ～613g/t ～650g/t（見于塘房溝ZK123、砬子溝ZK112、鬧溝ZK1）。

由于礦體受構造控制，本區鉛鋅礦體多呈不規則脈狀，總體北東向（圖1）。

圖2 何家溝老采區

從老礦區已采礦床資料表明：本區大部分礦體以脈狀充填于斷裂構造產出（圖2）。原采坑采礦深度大多在250 米以上且都在南部區域，根據鉆孔資料數字化模型看，所采礦體可以看成是脈狀礦體是第一富集區，有向南東向側伏的趨勢，可能會存在第二個礦化富集區。北部區域至今未找到規模礦體，但零星脈狀礦體偶爾可以見到，而且可能特別富，找到大礦的可能性較小。

本區成礦圍巖以各類片巖、變粒巖為主，少量大理巖或透閃石巖。構造以北東和北西向斷裂構造為主，它們控制著礦床的分布。

區內中生代巖漿巖活動頻繁，在礦區西北部及中部沿北東向分布有花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖巖體，閃長玢巖、花崗斑巖、長石斑巖、石英脈等成巖脈產出。這些巖體可能為成礦所需的熱源、部分熱液和部分成礦物質。

本區礦床應為熱液充填（交代）型礦床，主要礦石礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦，次為毒砂、褐鐵礦、自然銅、銅藍、斑銅礦、黝銅礦。礦石結構以自形粒狀結構、他形粒狀結構、碎裂結構、交代溶蝕結構、固溶體分離結構為主；構造以致密塊狀、脈狀、網脈狀構造為主，浸染狀構造晶洞構造以及角礫狀構造次之。區內圍巖蝕變有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、白云母化、黃鐵礦絹英巖化和和褐鐵礦化，其中硅化、碳酸巖化、絹云母化和黃鐵礦化與成礦關系密切。本區成礦可分為黃鐵礦階段、多金屬硫化物階段、氧化物階段。主要金屬礦物的先后生成順序：黃鐵礦、毒砂→閃鋅礦、黃銅礦→黃銅礦、磁黃鐵礦→方鉛礦→褐鐵礦、銅藍、黝銅礦、斑銅礦、自然銅。

3 巖、礦石地球化學特征

區內侵入巖為準鋁質高鉀鈣堿性巖石系列。

區內侵入巖、火山巖、透閃石巖及變粒巖具有一致的微量元素特征曲線，巖石相對富集Rb、Th、U、Ba、K 大離子親石元素（LILE），明顯富集Pb，而虧損Nb、Ta、P、Ti 等高場強元素。

稀土元素特征表明除粗粒片麻狀花崗巖外，區內侵入巖、火山巖、變粒巖具有一致稀土配分曲線，巖石稀土總量中等，輕稀土富集，重稀土虧損，輕稀土與重稀土分餾作用強，輕重稀土間也有一定分餾作用，具有中等Eu 負異常。巖石稀土元素和微量元素特征揭示了本區成巖物質來源與大陸中上地殼。

礦區礦石形成至少有兩期，早期礦石略微左傾稀土配分形式，稀土總量相對較少，具弱Ce負異常，與大石橋組大理巖相關；晚期礦石呈左傾稀土配分型式，中等Eu負異常，與印支期巖體有關。

方鉛礦富集Ag、Bi 顯示出巖漿熱液特點；部分閃鋅礦相對富集Fe、In、Co、Cu、Ag、Pb，虧損Cd、Ga、Mn，顯示出高溫巖漿熱液礦床特點特點；部分閃鋅礦相對富集Mn、Cd，虧損In、Fe、Co、Cu、Pb，顯示出沉積礦床特點，反應成礦多階段性。

成礦流體的均一溫度為200 ℃～375 ℃，鹽度為1.0wt% ～4.0wt%， 密 度 為0.6g/cm3～0.9g/cm3， 壓 力 為20MPa ～25MPa，深度為6.5km ～7.5km，說明礦床屬于中高溫、低鹽度、低密度、中等深度熱液礦床。成礦期前流體相對成礦期流體溫度和深度稍高，鹽度和密度較小，成礦期后流體相對成礦期流體鹽度、密度和深度較高。

礦區礦石、巖體和地層的同位素特征表明礦石中的硫和鉛來源都是均一的，來源于上地殼，都與巖體關系密切，可能存在一定地層硫和鉛的加入。常量元素、微量元素、稀土元素組成和同位素組成特征等地球化學特征表明，本區巖體、脈巖之間不僅有密切相關性，而且兩者具有同源性。確切地說：礦體和脈巖與黃嶺花崗巖來自同一巖漿房，即黃嶺花崗巖、鉛鋅礦體和脈巖同源。大理巖或透閃石巖是地球化學活性較強的巖性，構成區內成礦地球化學障，對本區找礦有重要指示意義。根據本礦床成礦地質背景、礦床地質特征、礦床成因、成礦機理等的研究，構造出本礦床的成礦模式。

4 成礦地質條件

（1）地層條件：蓋縣組為遼東裂谷演化晚期形成的一套濱海相-淺海相陸源黏土夾碎屑巖建造，經低角閃巖相區域變質作用形成的變質巖系。主要巖性為二云母片巖，二云變粒巖、淺粒巖、透閃變粒巖、透閃石大理巖、透閃石巖。這些地層可能為成礦提供一些成礦物質，但從目前礦體分布與巖性關系看并沒有特定層位，與透閃石巖或大理巖的關系更像是起到地球化學障的作用。南部區域厚層的蓋縣組下面是否有大石橋組存在目前沒有深孔證實。現有地層并不對本區形成大型鉛鋅礦床構成利好。

（2）構造條件：礦區位于區域虎皮峪背斜的南翼，次級的岫巖鉛礦復向斜的北翼。地層總體走向320°，傾向北東，傾角一般在30°～60°之間。褶皺的層面及轉折端、虛脫部位為成礦提供了空間。斷裂構造控制研究區礦體的產狀，區內斷裂構造主要有北東向、北西向兩組斷裂，北東向構造控制主礦體的走向，近東西和層間斷裂往往是富礦體的發音部位。

（3）巖漿巖條件：區內侵入巖為高鉀鈣堿性巖石系列，花崗巖屬于A 型花崗質巖石，準鋁質和過鋁質；閃長巖屬于I 型花崗質巖石，準鋁質。侵入巖、火山巖、透閃石巖及變粒巖具有一致的微量元素特征曲線，巖石相對富集Rb、Th、U、Ba、K 大離子親石元素（LILE），明顯富集Pb，而虧損Nb、Ta、P、Ti 等高場強元素。稀土元素特征表明區內侵入巖、火山巖、變粒巖具有一致稀土配分曲線，巖石稀土總量中等，輕稀土富集，重稀土虧損，輕稀土與重稀土分餾作用強，輕重稀土間也有一定分餾作用，具有中等Eu 負異常。巖石稀土元素和微量元素特征揭示了本區成巖物質來源與大陸中上地殼。

（4）礦床地質特征：礦區礦石形成至少有兩期，早期礦石略微左傾稀土配分形式，稀土總量相對較少，具弱Ce 負異常，與大石橋組大理巖相關；晚期礦石呈左傾稀土配分型式，中等Eu 負異常，與印支期巖體有關。方鉛礦富集Ag、Bi 顯示出巖漿熱液特點；部分閃鋅礦相對富集Fe、In、Co、Cu、Ag、Pb，虧損Cd、Ga、Mn，顯示出高溫巖漿熱液礦床特點特點；部分閃鋅礦相對富集Mn、Cd，虧損In、Fe、Co、Cu、Pb，顯示出沉積礦床特點，反應成礦多階段性。成礦流體的均一溫度為200℃～375℃，鹽度為1.0wt%～4.0wt%，密度為0.6g/cm3～0.8g/cm3，壓力為20MPa ～25MPa，深度為2km ～2.5km，說明礦床屬于中偏高溫、低鹽度、低密度、中等深度熱液礦床。成礦期前流體相對成礦期流體溫度和深度稍高，鹽度和密度較小，成礦期后流體相對成礦期流體鹽度、密度和深度較高。礦區礦石、巖體和地層的同位素特征表明礦石中的硫和鉛來源都是均一的，來源于上地殼，都與巖體關系密切，可能存在一定地層硫和鉛的加入。