冀北银多金属矿床主要控矿因素分析

2015-12-12辛建伟

新疆有色金属 2015年4期

关键词：冀北金属矿床金属矿

辛建伟王军

（天津华北地质勘查局天津300170）

冀北银多金属矿床主要控矿因素分析

辛建伟王军

（天津华北地质勘查局天津300170）

本文应用成矿系统分析方法，分析了冀北地区银多金属矿的成矿环境，指出在伸展背景下的断陷－火山活动－浅成侵入活动控制着银多金属矿的成矿作用。通过对银多金属成矿系统的成矿要素研究，总结了矿床的控矿规律。

银多金属矿控矿因素成矿规律冀北地区

0 前言

华北地台北缘中段为古亚洲成矿构造域和濒太平洋成矿构造域强烈叠加形成的递变过渡带。区内地层多样，构造复杂，岩浆活动强烈，银多金属矿资源丰富，是我国重要的成矿区带之一。

该区银多金属矿属热液矿床，形成时的地质背景是统一的，都处于克拉通活化的陆块边缘活动带，成矿背景为伸展背景下的盆山构造环境。矿床的形成时间主要集中于燕山中晚期，矿化集中区明显地呈北西向带状分布。矿床的时空分布结构与该区的大地构造格局及构造演化密切相关，反映了构造－岩浆－流体活动的耦合。

1 区域地质背景

冀北地区位于华北地台北缘中段。受多期构造活动的强烈作用,区内断裂构造发育,康保、围场、上黄旗、乌龙沟深大断裂,（丰宁、隆化、赤城)平泉、密云、青龙等深断裂构成了本区主要的构造格局。

区内出露地层主要为太古宇和下元古界变质岩系、中上元古界、下古生界海相碳酸盐岩、上古生界陆相碎屑岩系、中生界陆相火山-沉积岩系。银矿（点）赋矿层位主要有:太古宇单塔子群陈家营子组和白庙子组变质岩、下元古界红旗营子群大同营组变质岩、中上元古界长城系常州沟组砂岩、大红峪组砂质白云岩、高于庄组燧石条带白云岩、蓟县系雾迷山组燧石条带白云岩、中生界侏罗系白旗组安山岩-粗安岩、张家口组酸性火山岩-火山碎屑岩、白垩系大北沟组火山岩等。

区内岩浆活动强烈而频繁,主要的岩浆活动期有太古代、海西期和燕山期。燕山期侵入体主要受NNE-NE向构造控制,形成了规模宏大的构造岩浆岩带,侵入体多为中深成相的岩株、岩基,并伴有多次侵入组成的杂岩体,部分为浅成-超浅成相的小岩株。晚侏罗世是燕山旋回规模最大的一次岩浆活动期,早白垩世岩浆活动减弱,侵入岩多为浅成-超浅成相的小斑岩体,多在火山盆地边缘或内部深断裂切割部位产出。燕山晚期大规模的岩浆活动使地幔、地壳中的成矿元素活化迁移,并在有利构造部位富集成矿。晚侏罗世-早白垩世是冀北地区最重要的银、银多金属成矿期。

2 矿床的主要类型

冀北银多金属矿床的主要类型(表1)。从元素组合角度划分为四个大类，从成因角度又分为两种类型，其中陆相（次）火山岩型是最主要的银多金属矿类型，本区已发现的大多数大中型银多金属矿均属此类。脉型矿床占绝大多数，无论是独立的，还是共生、伴生矿床，此种矿床都很普遍，这与银多金属矿的赋存空间为破碎带有关。

表1 冀北银多金属矿类型划分表

3 控矿因素分析

3.1 地层因素

冀北银多金属矿床的赋矿层位主要有：太古界桑干群花家营组变质岩，单塔子群陈家营子组、白庙子组变质岩，下元古界红旗营子群大同营组变质岩，中上元古界长城系常州沟组砂岩，大红峪组砂质白云岩，高于庄组燧石条带白云岩，蓟县系雾迷山组燧石条带白云岩，古生界寒武系府君山组灰岩，中生界侏罗系白旗组安山岩、粗安岩，张家口组酸性火山岩－火山碎屑岩，白垩系大北沟组火山岩等层位。

各时代赋矿地层的成矿元素含量见表2。由表2可知，各矿区地层或不同岩性的含矿性明显不同，地层对成矿无明显专属性。以往这些地层或岩层都被当作是矿源层，实际上可能是不透水层或渗透率相对低的岩石圈闭的成矿流体活动的空间。赋矿层位是成矿流体活动的结果。

表2 赋矿地层的成矿元素含量表

3.2 构造因素

冀北地区构造活动强烈，东西向、北东向、北西向构造发育，它们是长期地壳活动的结果，三组构造都具共同的特征，由韧性剪切带、冲断带和滑脱带组成，特别是东西向构造带，经历了不同时期的构造改造，形成了统一的交汇于一条深层次的韧性滑脱面的构造组合。北东向和北西向构造明显晚于它，并与之呈不同角度切割，形成了冀北块断式的构造格局：隆起与断陷相伴产出。

区域性构造带往往是韧性剪切带和脆性断裂带构成的，它们变形复杂，连通着深部的岩浆活动和成矿流体活动，常常是成矿的有利部位，但实际上在已发现的矿床中直接产在区域大构造带上的矿床并不多见，矿床往往赋存于主构造带附近的次级断裂带中。如万全寺、姑子沟、烟筒山、彭家沟、梁家沟、火石沟等。

火山断陷盆地边缘或隆起区边缘是矿床的最佳赋存位置。该区已发现的大中型矿床大多处于这样的位置上，这主要是由于这样的位置正是冷热地体的转换带，有利于热液体从热源迁移到有利于银多金属矿沉淀富集的场所。

切割火山穹窿或火山机构的断裂构造、浅成－超浅成侵入体上部的断裂构造等都可能成为银多金属矿的赋矿构造：如牛圈、万全寺、相广、扣花营、毛家沟等。

具张性和张扭性的断层或断裂带，是重要的赋矿构造，如冀北西部的北西向断裂带，就是重要的赋矿构造，万全寺、相广、蔡家营等许多矿床的矿体是沿北西向断裂带展布的。

3.3 岩浆岩因素

冀北典型银多金属矿床与火山旋回后期形成的浅成－超浅成酸性小岩体或脉岩在空间上密切相关。在该区的典型矿床内或周围或多或少地有浅成－超浅成侵入体。

据岳书仓、徐晓春（1999）研究表明，稀土元素作为热液流体来源的示踪剂能有效地确定火山－侵入杂岩体的成岩－成矿专属性。

图1 冀北银多金属矿床的矿石与矿区岩浆岩REE球粒陨石标准化配分型式

蔡家营矿区:1、2、3、4、5；牛圈矿区:5、6、7；相广矿区：8、9；万全寺矿区:10、11、12、13。

冀北银多金属矿稀土元素含量及配分模式见图1。从图1可看出，该区银多金属矿的稀土配分模式与该区的火山－侵入岩最接近，尤其是与燕山晚期的次火山岩体稀土元素的铕异常特征一致，因而认为银多金属矿与次火山岩体有密切的关系。这也可从该区岩浆活动的演化分析得出。

该区的次火山岩主要发育于火山活动强烈喷发之后，出露于相应时代火山盆地边缘、火山穹窿、断裂交汇处，主要受火机构控制，常沿环状或辐射断裂侵位，或者充填于中心式、裂隙式火山通道之中，因此其产状有岩盖、岩株、岩床、岩墙等。岩石多具斑状结构，基质多为微晶、霏细－细晶结构，少见玻璃质。斑晶中常见聚斑。暗色矿物以角闪石、黑云母为主。岩石多以石英正长斑岩、石英斑岩、流纹斑岩出现。次火山岩的顶部及边部常见有不同程度的隐爆角砾岩。角砾成分不一，大小分带明显。隐爆角砾岩爆破的次数越多，则愈有利于成矿。

本区次火山岩具高Si、K、Al，低Ca、Ti、Mg的特点，SiO2一般高于70%，K2O＞4%，个别高达10%，K2O＞Na2O，Al2O3／TiO2为21.29～587.50，较同期的火山岩都高，分异指数高，多在90以上。

次火山岩的微量元素分析（表3）可知，其Cu、Au、Co、Ni、V等深源元素含量很低，都低于克拉克值，而且变化很小。Pb、Zn、Ag、As、Mn等成矿元素含量较高，都高于克拉克值，变化较大。说明成矿流体与浅成侵入岩的伴、共生关系。

4 结论

综上所述，地层对成矿无明显专属性，矿床主要控矿因素为构造和岩浆岩。构造方面：主构造带附近的次级断裂带、具张性和张扭性的断层或断裂带、切割火山穹窿或火山机构的断裂构造、浅成－超浅成侵入体上部的断裂构造，都是重要的赋矿构造，火山断陷盆地边缘或隆起区边缘则是矿床的最佳赋存位置。岩浆岩方面：火山旋回后期形成的浅成－超浅成酸性小岩体或脉岩亦即次火山岩常与矿床有密切的空间关系。