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河北省温家营银多金属矿地质特征与矿床成因

2020-07-08赵鹏刘建权尹国庆时培哲赵振华王建青高攀

新疆有色金属 2020年2期
关键词:凝灰岩斑岩石英

赵鹏 刘建权 尹国庆 时培哲 赵振华 王建青 高攀

(天津华北地质勘查总院 天津 300170)

温家营银多金属矿地处河北省丰宁县杨木栅子乡。以往在该区域投入了大量的区域性地质、物探、化探等工作,圈出了一批综合异常区[1-6]。2005 年—2015 年,天津华北地质勘查总院在该区断续地开展了地质找矿工作[7]。本文基于上述工作,分析了区域地质背景,重点研究了该矿区地质特征、矿体特征、矿石特征,探讨了矿床成因。

1 区域地质背景

区域位于华北地台(Ⅰ级)北缘,内蒙地轴(Ⅱ级)之围场拱断束(Ⅲ级)上黄旗岩浆隆起带(Ⅳ级)南部边缘[8]。

区域地层主要由太古宇迁西群、单塔子群、双山子群,中新元古界长城系、蓟县系、青白口系,古生界寒武系徐庄-毛庄组,以及中生界侏罗系下花园组、髫髻山组、土城子组、张家口组、下店组组成。其中,太古宇地层为一套基性、中基性、中酸性火山碎屑沉积变质岩系,构成区域古老的结晶基底。中新元古界—古生界主要为拗陷槽海相沉积,构成了区内稳定盖层。中生界地层由陆相火山碎屑岩、火山沉积岩、陆相碎屑岩等组成,是区域重要的成矿围岩。

本区经历早前寒武纪变质基地形成,晚前寒武纪-古生代陆缘构造演化,中生代陆陆碰撞和陆内构造演化等阶段,构造活动强烈且复杂。SN 向、NW向、NE—NNE 向的构造相互交切联通,导控了本区的成岩成矿活动。

区内岩浆活动强烈,岩石类型复杂,分布较广,主要可分为加里东期、华力西-印支期和燕山期等三个期次。矿区周边以华力西-印支期和燕山期为主,尤其以燕山期岩浆岩最为发育。

区域成矿区带归属华北陆块成矿省、华北陆块北缘东段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn 成矿带[9],以往发现众多矿床,典型矿床有蔡家营热液型铅锌银多金属矿、牛圈浅成低温热液型银金矿、丰宁撒岱沟门斑岩型钼矿、围场小扣花营银矿、万全寺陆相火山热液型银多金属矿等[10-12]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区主要出露太古宇单塔子群均质混合岩和中生界侏罗系张家口组下部火山碎屑岩,其次为第四系冲、洪积物((图1)。

太古宇单塔子群,总体产状为280°∠10°-15°,与上覆侏罗系张家口组地层呈不整合接触关系。岩性主要为均质混合岩,结构松散,岩石表面具高岭土化、绢云母化、绿泥石化等蚀变,但新鲜面蚀变较弱。

中生界侏罗系张家口组,平面上围绕矿区北部晚侏罗世石英正长斑岩呈弧形展布,不整合分布于单塔子群均质混合岩之上,被晚侏罗世石英正长斑岩所侵入。地层产状整体变化较大,矿区北部靠近石英正长斑岩接触带一侧产状310°-330°∠10°-45°,靠近太古宇单塔子群均质混合岩一侧产状230°-240°∠26°-35°;矿区东部产状100°-120°∠18°-33°。该地层为一套陆相中酸性火山碎屑岩,岩性主要为含角砾流纹质长石石英晶屑凝灰岩,局部发育流纹质长石石英晶屑凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、石英长石晶屑熔结凝灰岩等。其中,含角砾流纹质长石石英晶屑凝灰岩,整体蚀变较弱,主要为沿节理裂隙面发育的铁锰染、褐铁矿化、轻微硅化、高岭土化等蚀变,偶见它形粒状黄铁矿星散或细小团块状分布。流纹质长石石英晶屑凝灰岩,整体蚀变弱,具轻微的高岭土化。流纹质角砾凝灰岩,具轻微的高岭土化。石英长石晶屑熔结凝灰岩,未见明显矿化蚀变现象。

第四系冲、洪积物,主要分布于沟系中,由土壤、砂石土及大小不等的转石混杂堆积组成。

图1 温家营银多金属矿区地质简图

2.2 构造

矿区构造较为发育,以断裂为主,发育有NWW向、NW向、NE向和近SN向四组断裂构造,均为规模较小的次级断裂,在地表出露长200—1200 米左右,宽2-30 余米。这些断裂除了充填各种脉岩外,多数形成碎裂岩和蚀变破碎带。其中,NWW向构造与蚀变矿化带关系密切,控制了目前区内发现的所有蚀变带及矿(化)体,是区内重要的储矿构造。NW 向、NE 向构造则多为闪长玢岩脉、石英正长斑岩脉、石英斑岩、二长斑岩等后期脉岩充填;SN向构造多伴生密集节理破碎及褐铁矿化、弱硅化。根据其相互穿插关系判断,NWW向构造早于近SN向构造,并多为后者截/错断,NW 向与NE 向构造可能为共轭关系,且应早于近NWW向构造。

此外,区内密集发育有NWW 向、NW 向、NE 向、SN 向四组节理,将地表岩石普遍破碎成大小不等的“豆腐”块状,部分地段坍塌形成陡崖。该四组节理一直延伸发育至矿区外,推测其为区域应力挤压所致。区内蚀变带发育部位沿节理面硅化、铁锰染、褐铁矿化等蚀变较强,其余部位沿节理面基本未见蚀变现象,推测节理形成时间应早于蚀变带。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩较为发育,主要出露晚侏罗世石英正长斑岩和晚侏罗世花岗岩。

石英正长斑岩,属于区域浅成-超浅成白草中酸性岩体的一部分,与侏罗系张家口组火山碎屑岩地层呈侵入接触关系,接触带整体产状为210°∠68°。具岩相分带特征,大致沿大东沟-五道沟-马家沟南岔一线弧形展布,南东部岩体边缘为细粒石英正长斑岩,北西侧则斑晶及基质粒度明显变大。石英正长斑岩整体蚀变较弱,仅见轻微的高岭土化及沿节理裂隙面发育的铁锰染、褐铁矿化等。接触带附近见有硅化蚀变凝灰岩转石,沿裂隙充填有1-3mm 宽的石英细脉,推测局部接触带可能存在热液蚀变矿化现象。

花岗岩,出露长约900m,宽约350m,侵入于侏罗系张家口组火山碎屑岩中。岩石见有轻微的高岭土化、绢云母化等蚀变现象。

此外,矿区中部发育闪长玢岩脉、石英正长斑岩脉、石英斑岩脉、二长斑岩脉等,侵入于侏罗系张家口组火山碎屑岩地层之中。

3 矿体地质特征

3.1 矿化蚀变带特征

矿区发现了7条银铅锌矿化蚀变带,编号分别为P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅲ、P-Ⅳ、P-Ⅴ、P-Ⅵ、P-Ⅶ,地表出露长度150-1250m不等,宽度10-100m不等,走向总体呈NWW向,倾向NNE。

P-Ⅵ、P-Ⅶ蚀变带赋存于侏罗系张家口组与晚侏罗世石英正长斑岩的接触带内,其余均赋存于侏罗系张家口组地层内;P-Ⅰ、P-Ⅱ、P-Ⅴ蚀变带的围岩为张家口组中部的含角砾流纹质长石石英晶屑凝灰岩,P-Ⅲ、P-Ⅳ蚀变带的围岩为张家口组中部的流纹质石英长石晶屑凝灰岩。

3.2 矿体特征

矿区共圈出15 条银铅锌矿体,其中地表矿体4条,均赋存于P-Ⅲ蚀变带内,编号为Ⅲ-2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ-6;深部隐伏矿体11条,除1、Ⅳ-2矿体外,其余均赋存于P-Ⅲ蚀变带中。赋矿围岩为张家口组含角砾晶屑凝灰岩、晶屑凝灰岩和晚侏罗世石英正长斑岩。矿体赋存于NWW向展布的蚀变破碎带内,严格受断裂构造带的控制。

矿体多呈脉状产出,延伸均不稳定,控制长度100-170 米不等,真厚度0.27—33.04m 不等,均呈NWW 向,倾向NNE;地表成矿元素主要为Pb、Ag,中深部主成矿元素为Zn,共生或伴生Ag、Pb。

区内银铅锌矿体在地表有“东西成行、南北成列”的宏观趋势,沿走向及倾向呈平行侧列、尖灭再/侧现形式产出,在宏观上呈现出小规模矿体聚集并形成相应“矿体群”。其中,Ⅲ-4 号矿体以“分支复合”形式产出,Ⅲ-4-1 号低品位Pb 矿体以呈一向东撒开向西收敛的“矿囊”形式与Ⅲ-4-2号脉状低品位银矿体“同空间”产出,并被Ⅲ-4-2 号的分支矿体所“夹持”。Ⅳ-2 号矿体上部为Ⅳ-2-1 号低品位Pb 矿体,深部为Ⅳ-2-2 号Zn 矿体,均呈脉状产出。在矿体赋存深度上,地表多为细脉状银铅矿体,随着深度的增加在中深部形成大脉型的锌矿体,且品位具有升高趋势。

3.3 矿石特征

3.3.1 矿石结构构造

矿石结构主要有变余凝灰结构、半自形—它形粒状结构、鳞片状-粒状变晶结构、残留结构、假象结构。

矿石构造主要有脉状构造、星散浸染状构造、块状构造。

3.3.2 矿石矿物成分

矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、针铁矿,并见有少量的磁铁矿、黄铜矿及极少量铅矾等氧化矿物。

脉石矿物主要有石英、钾长石、方解石、绢云母、萤石、绿泥石。

3.4 矿体围岩和蚀变

矿区矿体赋存于蚀变破碎带内,主要赋存围岩为张家口组含角砾晶屑凝灰岩、晶屑凝灰岩和晚侏罗世石英正长斑岩,以前者为主。

围岩蚀变类型主要为绢英岩化、硅化、碳酸盐化、高岭土化,局部见有绿泥石化及萤石化。

4 矿床成因

矿区位于白草岩体南东接触带部位,围岩为太古界单塔子群的均质混合岩及侏罗系张家口组凝灰岩。

燕山运动晚期,白草岩体形成过程中,岩浆期末热液及剩余岩浆沿同火山构造上升,剩余岩浆主要沿NE向构造充填形成闪长玢岩、二长斑岩及石英正长斑岩等脉岩,而含矿热液稍晚于剩余岩浆活动,在其上升过程中,除自身携带有Ag、Pb、Zn、Mo 等成矿元素外,还萃取了部分太古界混合岩及侏罗系张家口组凝灰岩中的Ag、Pb、Zn等有用元素,最终沿NWW 向压剪性构造裂隙带充填并形成矿化蚀变带,蚀变带内有用元素富集部位形成矿体,并在地表宏观表现为EW成行、SN成列的趋势,沿走向及倾向均表现出平行侧列、尖灭再/侧现,局部聚集成规模不等的脉体群。

综上,温家营银多金属矿为产于岩体中断裂、裂隙带内和岩体接触带外侧围岩中的陆相火山、次火山岩型银铅锌多金属矿床。矿床成因类型应为受同火山构造和岩浆期末热液影响及控制的浅成中低温热液矿床。

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