梁家沟铅锌银多金属矿床岩矿石显微组构特征及成矿期次研究

2012-08-22周得林李俊峰牛晓阳卢观送

科技视界 2012年27期

周得林李俊峰牛晓阳卢观送

（石家庄经济学院研究生院河北石家庄 050031）

梁家沟银硐山铅锌银多金属矿区位于赤城县南东样田乡梁家沟村北东一公里银硐山，所属大地构造单元为中朝准地台北缘中部燕山台褶带西部的宣龙复式向斜北东部位。河北省地矿局第三地质大队曾于1988年4月在此处开展过地质普查工作，但对该矿床的成矿期次以及成因的研究未作进一步深入工作，制约了找矿实践工作。本文试图在详细分析梁家沟银锌多金属矿床矿物组成特点的基础上，结合岩矿石标本镜下矿物穿插关系，研究成矿期次，为矿床类型的确定及将来的的找矿工作提供有益的信息。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质背景

梁家沟铅锌银多金属成矿区位于尚义—赤城深大断裂南侧五公里附近，构造位置为内蒙地轴与燕山台褶带过渡部位的燕山台褶带北缘。

矿区及外围出露的地层有太古界桑干群，红旗营子群变质岩系；元古界蓟县系、青白口系沉积岩：中生界侏罗系中统河、湖相沉积岩；新生界第四系松散堆积物等（图1）

区域构造以断裂为主、规模较大的断裂构造为北西西向（尚义—赤城断裂）及南北向，其次为北西向断裂，除南北向为正断层外，其余均为逆断层。各组断裂构造在矿区附近相对集中，构成成矿最有利部位。已有资料显示梁家沟银硐山、梁家沟红铜硐及小堡子银硐沟石灰夭大东沟等矿带内多金属矿床（点）均与构造关系较为密切。

图1 梁家沟铅锌银多金属矿区区域地质图

侵入岩主要为矿区以北的红砂梁斑状花岗岩株。岩体沿尚义一赤城深大断裂侵入形成，长轴为近东西向，出露长9公里，宽3公里，面积约20余平方公里。岩体侵位的最新层位为侏罗系中统后城组。

1.2 矿区地质特征

矿区出露的地层为蓟县系雾迷山组、洪水庄组、铁岭组、青白口系下马岭组，侏罗系中统后城组和第四系地层。梁家沟铅锌银多金属矿带主要赋存于雾迷山组地层。矿体赋存部位多为同生角砾状燧石白云岩（包括矿体本身）。

梁家沟铅锌银多金属矿区为一单斜构造，雾迷山组、洪水庄组、铁岭组及下马岭组地层均呈北西—北北西走向，倾向北东，倾角20-47度。侏罗系中统后城组砂砑岩在矿区东、东南部不整合覆盖于上述地层之上。

矿区内及外围构造发育，共有七条断裂构造：矿区内及外围断裂构造发育，共有七条断裂构造，其中规模较大的为逆断层 F1，F2，F3，其走向均为北西，F4，F5，F6，F7 均属上述三条主干断裂的旁侧断裂，性质不明，规模较小。褶皱构造主要发育在断裂附近的下马岭组页岩中，多为紧密褶皱。

矿区范围内岩浆活动轻微，仅在雾迷山组燧石白云岩中的赋矿部位见有中、基性岩床，岩性为闪长玢岩及辉绿岩。

2 矿床地质特征

2.1 矿体地质特征

梁家沟铅锌银多金属矿带赋存于蓟县系雾迷山组碳酸盐岩地层中。矿体主要呈层状、似层状产出。

本次以梁家沟银硐山矿床为例，简述其产状及分布特征。梁家沟银硐山铅锌银多金属矿床由四个矿体组成，四个矿体产状均为近北西60度走向，倾向北东，倾角随地势变化较大，海拔较高处，倾角较缓，一般在30-40度左右，随着海拔降低，矿体产状明显变陡，部分区域产状接近直立。

①②号矿体部分见闪长玢岩侵入，产状与雾迷山组地层及矿体产状完全一致，厚约1米左右，延长不清。岩石为黄褐色，肉眼观察呈致密块状，但岩石较破碎。镜下观察呈斑状结构，基质具微晶结构。斑晶由强烈绢云母化的斜长石组成，呈半自形板状、板柱状，裂隙中被碳酸盐及氧化铁充填。基质蚀变更为强烈，主要为绢云母化，高岭土化及轻微绿泥石化，填隙物质亦全部蚀变。岩石中碳酸盐化不均匀。主要矿物成份：斑晶为蚀变斜长石（10%），基质也以蚀变斜长石为主，其次为蚀变矿物绢云母，高岭土，绿泥石，碳酸盐，氧化铁质等。

2.2 矿石特征

近矿圈岩蚀变主要为硅化（白云岩）。其次为碳酸盐化、土化等。总的来看，围岩蚀蛮较弱。

梁家沟银硐山铅锌银多金属矿床的矿石类型主要有氧化矿石和原生铅锌矿两种。

2.2.1 氧化矿石

矿石呈褐色、紫红色条带状，具晶洞及轻微褐铁矿化，保留有沉积结构构造。镜下观察为含角砾结构，胶结物为隐变晶结构。硅质角砾多呈次浑圆状、椭圆状，条带状，具轻微土化、碳酸盐化并伴有氧化铁质，有的被铁闪锌矿。闪锌矿取代。胶结物为玉髓，呈隐晶状，粒径一般小于0.01毫米。含铁闪锌矿、闪锌矿沿裂隙充填并取代了部分角砾。另有少许菱锌矿。

2.2.2 原生铅锌矿

矿石为灰黑色夹杂红褐色（其中灰黑色主要为闪锌矿和方铅矿），致密块状，局部具有条带状，具晶洞及轻微褐铁矿化，保留有沉积岩结构构造。镜下观察为含角砾状结构，胶结物为隐晶质的碳酸盐矿物，以及闪锌矿，方铅矿，角砾主要为硅质，多呈椭圆状，条带状，且具碳酸盐化及轻微褐铁矿化。硅质岩中常含黄铁矿，黄铁矿的晶形较好，多呈菱形，或五边形。

3 主要硫化物镜下特征

3.1 方铅矿

方铅矿是该矿床主要的金属矿物之一，呈铅灰色，强金属光泽，反射光下呈浅白色，多呈半自形—他形晶，粒径变化范围较大，多在0.01mm-0.5cm之间。其表面有较多沿方铅矿三组解理交汇处脱落而成的黑三角孔以及较多擦痕。有少许闪锌矿，褐铁矿呈细脉状贯入到方铅矿中。部分方铅矿被闪锌矿交代，其边缘成港湾状。因此方铅矿的形成应早于闪锌矿。

3.2 闪锌矿

闪锌矿是该矿床的主要的金属矿物，内反射下呈棕褐色，少部分呈棕红色，反射光下呈浅灰色，多呈半自形—他形晶，粒径在0.3mm-0.5mm之间，与较大颗粒石英紧密共生，一部分闪锌矿包裹少量黄铁矿，或者交代黄铁矿呈交代残余的骸晶结构。其形成应该晚于早期的黄铁矿，而早于晚期的黄铁矿。

3.3 黄铁矿

黄铁矿是各类矿石中较常见的矿物，在镜下呈黄亮白色，根据黄铁矿与闪锌矿，石英等矿物的共生关系可知，应存在两个世代：早期黄铁矿晶形发育较好，粒径在0.5mm-1.0cm之间，大都为自形晶，多呈菱形，或五边形。早期的黄铁矿基本上被闪锌矿包裹呈出溶结构，或呈交代残余的骸晶结构；晚期黄铁矿则大部分被包裹在石英脉中，晶形多为半自形或他形，颗粒在0.3mm-0.5mm之间，其形成时期应与同期的石英脉沿碳酸盐基质中的裂隙贯入。

4 成矿期次研究

梁家沟银硐山铅锌银多金属矿床严格受地层控制，矿体主要赋存于蓟县系雾迷山组碳酸盐岩地层中。根据矿床的地质特征，结合矿物共生组合关系及矿物穿插关系等的研究表明，该矿床经历了多期多阶段矿化作用，可分为原始沉积成矿期，后期热液改造期以及表生氧化期。

4.1 原始沉积成矿期

通过矿区围岩样品薄片的研究，碳酸盐物质（主要是方解石和白云石）有明显的成层性和条带性，结合前文矿体的地质特征，形成雾迷山组碳酸盐岩地层时，地层中的局部地段因富含Pb、Zn、Ag等成矿元素，可能形成矿体或初始矿体，早期的黄铁矿晶形较好，被碳酸盐矿物胶结。

4.2 后期热液改造期

镜下观察样品薄片中有较多的石英脉和金属矿细脉（图2），早期的碳酸盐矿物碎屑，主要是石灰岩碎屑呈椭圆状，被细小的方解石，白云石胶结，石英脉和一些金属矿物脉沿着矿物间的裂隙贯入。表明该期应发生过较强的构造运动，致使早期的碳酸盐岩碎裂，从而被后期的方解石白云石胶结，热液沿断裂构造上升，而碳酸盐矿物之间的空隙较大，有利于热液运移。从而在该期形成了较多硫化物，黄铁矿，方铅矿，闪锌矿以及一些银矿物，如辉银矿和角银矿。

4.3 表生氧化期

原生金属硫化物矿物在地表条件下被氧化成次生矿物，形成氧化矿石。在该期主要形成褐铁矿，菱锌矿，铜蓝，孔雀石以及银氧化矿石。