郭家屯铅锌矿矿石矿物成分及结构构造

陈清雷

摘 要 本区矿床应属断裂构造与岩浆活动共同作用形成的中高温浅成热液矿床，矿体严格受断裂构造控制，由区域性深大断裂派生的次级断裂构造成为有利的赋矿空间。主要的赋矿围岩为侏罗系张家口组火山碎屑岩和海西期花岗岩，共圈定3条铅锌矿体，编号为Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4矿体。

关键词 铅锌矿 矿物 共生 结构 构造

中图分类号：P618.4 文献标识码：A

1矿区概况

矿区位于隆化县县城北西308€胺较颍姓ナ粲诼』毓彝驼蚬推澹暇喙彝驼？2km，南东直距隆化县城57km，运距90km。矿区有砂石路与111国道及郭家屯—隆化省级公路相连，交通便利。

2工作区地质

矿区大地构造处于中朝准地台（Ⅰ2），燕山台褶带（Ⅱ22），围场拱断束（Ⅲ23），半截塔中断凹（Ⅳ26）。

2.1地层

矿区出露地层主要为侏罗系张家口组一段（J3Z1）及第四系全新统（Q4edl）。

（1）侏罗系张家口组一段（J3Z1）：该地层分布范围广，面积大。主要分布在矿区中部，总体走向北东，倾向北西，一般倾角15€啊？5€埃芄乖旌颓被鹕窖摇⑼戆综咽勒ぐ哐仪秩胗跋欤植坎幢浠洗蟆8萸谘倚蕴卣鳎偶铱谧橐欢慰苫治悖挥捎诟们挥诼淼阑鹕脚璧囟喜勘咴担刈呦蚧蚯阆蚋鞑愫穸群脱倚员浠洗蟆？

（2）第四系全新统（Q4edl）：主要为块石、碎石和砂土及腐植土，分布在缓坡和较低的山脊上，厚度1-45m不等。

2.2构造

由于本区构造位置介于康保—围场、丰宁—隆化东西向深断裂之间，乌龙沟—上黄旗深断裂的北段棋盘山北东向深断裂由矿区外围东南部通过。受上述构造的影响，本区次级断裂构造发育，以北西向和近南北向两组断裂构造为主，严格控制着区内矿体的空间产状，是区内主要的导矿、储矿构造。

2.3岩浆岩

矿区内岩浆活动较为强烈，以中深成酸性侵入岩为主，其次为浅成—超浅碱性斑岩侵入体，并且发育潜火山岩及脉岩。

3矿床特征

矿区内矿体严格受断裂构造控制，由区域性深大断裂派生的次级断裂构造成为有利的赋矿空间。主要的赋矿围岩为侏罗系张家口组火山碎屑岩和海西期花岗岩，矿体对围岩没有选择性，是较为典型的火山期后构造热液矿床。矿区内矿化以黄铁矿化、铅锌矿化为主，呈细脉状或团块状产出，其次有黄铜矿化、褐铁矿化、零星孔雀石化等。矿区内共圈定3条铅锌矿体，即Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4矿体。

4矿石质量

4.1矿石矿物成分

主要成份：黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿。

次要成份：磁黄铁矿、毒砂、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿、菱锰矿、铜兰、铅钒、白铅矿、孔雀石、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿、硬锰矿。

微量矿物：深红银矿、银黝铜矿、辉银矿、螺状硫银矿、脆银矿。

上述矿石矿物在矿体中分布极不均匀，组成各种不同的矿石类型，如：浸染状，团块状，班杂状等等。

现将主要矿物的特征简述如下：

4.1.1黄铁矿

黄铁矿是本区主要的矿石矿物之一，分布极为广泛，产出形态有浸染状、团块状、脉状等。浸染状黄铁矿呈星散状分布在蚀变岩石中，一般为自形粒状和自形-他形粒状结构，晶形为立方体，五角十二面体，往往强烈破碎，组成碎裂结构，并受后期闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等矿石矿物所充填、溶蚀和交代，形成压碎结构和溶蚀结构。团块状黄铁矿在浸染状矿石中呈不均匀分布聚集体，有时也可呈脉状产出，这种黄铁矿的自形程度较差，粒度为0.2—0.5mm。它与其它硫化物紧密伴生，又被它们强烈交代。

根据黄铁矿的产出特征，Ⅶ-1矿体中黄铁矿可划分成四个世代：第一世代黄铁矿浸染状产于火山岩和花岗岩中，自形半自形粒状结构，粒径0.08—1.00mm。黄铁矿化的张家口组火山岩和二叠纪的花岗岩呈后期破碎的角砾产出，代表本区发生最早的一期矿化蚀变；第二世代团块状黄铁矿，与方铅矿、闪锌矿一起共同构成团块状矿石，它形半自形结构，粒径0.1—2mm；第三世代黄铁矿呈较大的脉状产出，一般不含或含极少的其它金属硫化物，粒度很粗，自形晶结构，粒径0.6—6.00mm；第四世代细脉状黄铁矿，它形粒状结构，粒径0.03—0.6mm。细脉状黄铁矿形成较晚，它与石英方解石在一起组成细脉群穿切前期各类矿石，脉中铅锌矿化十分微弱。

4.1.2闪锌矿

是本区的主要矿石矿物之一。具有两种产出形式：浸染状和脉状或团块状。浸染状闪锌矿与黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等矿石矿物紧密伴生，浸染在各类蚀变岩中，组成浸染状矿石，它是本区主要的矿石类型之一。闪锌矿结晶晚于黄铁矿，它明显交代溶蚀黄铁矿，同时又被方铅矿、黄铜矿等晚期结晶的矿物所溶蚀交代。闪锌矿粒度为 0.05—0.5mm ，其颜色比较浅。闪锌矿中往往含有大量的黄铜矿的固溶体，后者有时呈定向排列，组成文象结构。闪锌矿本身具有洞穴式交代的特点，与石英晶簇伴生，后者垂直洞穴壁生长或围绕一个结晶中心形成花朵状。脉状或团块状闪锌矿形成较晚，它穿切浸染状矿石，呈网脉和脉状产出。

4.1.3方铅矿

分布很广，是本区主要的矿石矿物之一。Ⅶ-1矿体中方铅矿的产出形式可分两种，浸染状和脉状或团块状。浸染状方铅矿形成晚于闪锌矿和黄铁矿，在黄铁矿中形成孤岛状，交代溶蚀闪锌矿和早期黄铜矿，这期方铅矿的粒度较细。方铅矿中经常能见到三角形凹陷，后者有时出现弯曲，反映出它曾经受过构造变形的改造。脉状或团块状方铅矿明显穿切浸染状矿石，这期方铅矿一般粒度较粗，而且明显具有洞穴式矿化的特点，方铅矿矿脉中的石英晶簇异常发育，垂直脉壁生长，或围绕某一结晶中心生长，形成花朵状或羽毛状，方铅矿本身经受了强烈的构造破碎，碎裂化的方铅矿保留在矿脉上说明本区在方铅矿形成以后，剪切构造变形还继续存在。

4.1.4黄铜矿

本区主要的铜矿物，Ⅶ-3、Ⅶ-4矿体，粒度0.03mm—0.3mm。黄铜矿可以与各种矿石矿物共生，根据它们的共生关系，可将黄铜矿化分成四个世代：第一世代黄铜矿广泛分布在黄铁矿的干燥裂隙中，该世代黄铜矿与早期黄铁矿共生。第二世代黄铜矿呈石英-黄铜矿细脉或浸染状产出。第三世代黄铜矿在闪锌矿中呈浸染状和乳滴状分布，也可呈网脉状穿切闪锌矿，该世代黄铜矿与方铅矿，闪锌矿，黄铁矿等紧密伴生，说明铅锌矿化就伴有铜矿化。第四世代黄铜矿是一期比较独立的铜矿化，表现在黄铜矿呈脉状穿切闪锌矿和方铅矿脉。黄铜矿化是本区一次重要的矿化作用。

4.1.5脉石矿物

脉石矿物主要有：石英、绢云母、高岭石。次要有：绿泥石、绿帘石、明矾石、萤石、方解石、重晶石等。当花岗质和二长质蚀变岩中所含的铜铅锌硫化物达到一定品位时，形成浸染状矿石，故浸染状矿石的脉石矿物基本上与蚀变岩的矿物组合一致，为石英—绢云母—高岭石—绿泥石—绿帘石—方解石组合。块状矿石的脉石矿物主要为石英—绢云母—高岭石，少量的绿泥石和绿帘石。

主要脉石矿物的特征如下：

（1）石英。石英是本区最主要的脉石矿物，一般呈他形粒状集合体，粒度为0.03mm—0.7mm，它与硫化物紧密共生，经常被硫化物穿切，也可和硫化物同时形成，胶结硫化物，穿切硫化物，可见石英的形成期贯穿于成矿的全过程。石英具有洞穴式交代的特征，组成石英晶簇，石英普遍具有波状消光，常见石英的变斑晶，说明石英经受了韧性变形的改造。

（2）绢云母。分布极其广泛，呈鳞片状叠置的集合体分布，是原岩中长石热液蚀变的产物，有时保留长石的假象，在蚀变岩中绢云母鳞片比较细小，而在矿石中绢云母鳞片明显增大，它一般散布在硫化物粒间，胶结硫化物。

（3）高岭石。与绢云母一起分布在各类矿石中，呈鳞片叠置集合体，是原岩中长石风化蚀变的产物。

（4）绿泥石。呈细小鳞片状集合体分布在浸染状矿石中，镜下见兰墨水异常干涉色，嵌布于硫化物和石英颗粒间，交代石英，同时它也被绢云母交代，本区绿泥石比较少见，可能是与容矿围岩中暗色矿物比较少的缘故。

（5）绿帘石。是典型的热液蚀变的产物，部分与区域蚀变作用有关。

（6）方解石。见于晚期的脉状矿体，与石英和少量的硫化物共生。

（7）萤石。呈它形粒状，浸染状分布，常交代石英和长石，与黄铁矿共生。

4.2矿石结构、构造及生成顺序

4.2.1矿石结构、构造

本区主要的矿石构造有：浸染状构造，团块状构造，脉状构造，斑杂状构造，角砾状构造，蜂窝状构造等。

浸染状构造：指黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、等矿石矿物集合体呈星散状分布于蚀变岩中，根据矿石矿物在蚀变岩中的相对含量，如其含量达整个蚀变岩中矿物总量的50%，则称其为稠密浸染状矿石，其含量仅有20%或<20%则定为稀疏浸染状构造，20%—50%者，则为浸染状构造。浸染状构造是本区最广泛分布的一种矿石构造。

团块状构造：矿石中黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿的集合体组成致密块状集合体，呈团块状，组成富矿石。

脉状构造：矿石矿物黄铁矿，闪锌矿，方铅矿，黄铜矿等经常以脉状的形式产出，形成脉状构造。

斑杂状构造：指浸染状矿石与团块状矿石交织在一起，形成班杂状构造。

蜂窝状构造：这是氧化矿石中极为发育的一种构造。是原生矿石氧化淋漓的结果，在蜂窝中不均匀分布有铜兰、孔雀石、褐铁矿、铅矾、白铅矿和黄钾铁矾等氧化矿物。

4.2.2矿石结构

本区发育的矿石结构主要有：自形粒状结构，半自形—他形粒状结构，交代溶蚀结构，填隙结构，乳滴状结构，网脉状结构，格架状结构，碎裂结构，揉皱结构，晶簇状结构。

自形粒状结构：黄铁矿化的蚀变岩中经常保留有自形粒状的黄铁矿，呈六面体、八面体、五角十二面体等，这是矿化早期的黄铁矿。

半自形—他形粒状结构：矿石中闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿等后期结晶的矿物所形成的自形程度相对比较差的一种常见粒状结构。

交代溶蚀结构：后期形成的矿物对早期形成的矿物进行穿切交代和溶蚀。这是热液成矿作用非常特征的一种结构，在本区分布甚广，本区比较特征的是闪锌矿交代溶蚀黄铁矿；方铅矿交代溶蚀黄铁矿和闪锌矿；黝铜矿交代溶蚀黄铁矿、闪锌矿、和方铅矿等等。

填隙结构：早期形成的矿物中的裂隙被后期形成的矿物所充填，如立方体的黄铁矿的裂隙被闪锌矿、方铅矿、黄铜矿充填，在黄铁矿中形成孤岛状。

乳滴状结构：这是一种固溶体分解结构，本区闪锌矿中常见黄铜矿的乳滴呈密集分布，有时组成文象结构。

格架状结构：黄铁矿的干燥裂隙被闪锌矿、方铅矿、黄铜矿填充形成格架状或树技状。

网脉状结构：在闪锌矿中经常能见到黄铜矿、黝铜矿、铜兰的网脉，后者形成晚于闪锌矿。

碎裂结构：对于一些刚性矿物如黄铁矿在构造动力作用下产生破碎，形成压碎结构，这种结构在本区黄铁矿中非常发育。

揉皱结构：对于一些揉性矿物来说，在韧性变形作用的改造下，就可产生揉皱，如方铅矿中的三角形凹陷由于揉皱而产生弯曲和扭曲。

晶簇状结构：本区方铅矿、闪锌矿、石英等矿物均有洞穴式交代的特征，在洞穴中石英晶簇往往垂直脉壁生长，形成典型的晶簇状结构。

4.3矿物共生组合及生成顺序

根据最近（详查）报告野外观察和室内光薄片鉴定，确定本矿床的矿物共生组合如下：

黄铜矿—方铅矿—闪锌矿—石英组合：该类型组合以含黄铜矿较多为特点，呈细脉浸染型和脉型两种产状。其中，细脉浸染型矿化特点是黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、斑铜矿（少量）、辉铜矿（偶见）、石英呈细脉状和浸染状产出，构成铜多金属矿化体，主要见于Ⅶ-3矿体；脉型矿体主要是石英、黄铜矿、黄铁矿呈细脉状产出，偶见少量的方铅矿和闪锌矿，该类组合形成较早，被后期矿化切割或改造。

石英—黄铁矿组合：该类组合见两期，早期呈浸染状产出，可见萤石、高岭石、碳酸盐等矿物，见于构造角砾岩的角砾之中。晚期呈较大的脉状产出，有时呈黄铁矿脉，黄铁矿晶形完好、颗粒粗大，极少见方铅矿和闪锌矿等其它硫化物。

闪锌矿—方铅矿—黄铁矿组合：该类型矿物组合也呈细脉浸染型和脉型两种产状，是本矿床的主要矿石矿物组合，主要矿物是闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英、方解石，可见少量的黄铜矿、白铁矿、毒砂、磁黄铁矿等，根据矿物含量的相对多少，又可分为：多金属富矿脉、方铅矿富矿脉和闪锌矿富矿脉。其中多金属富矿脉中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿都很发育，并含少量的黄铜矿等矿物，该类矿脉形成较早，常可见矿物的分带现象，而闪锌矿富矿脉和方铅矿富矿脉的形成较晚，矿物成份相对单一，其中又以闪锌矿脉的形成稍早。

碳酸盐—石英—硫化物组合：该类组合是热液成矿期最晚一期成矿作用，呈细脉状产出，主要有方解石和石英组成，并含有少量的方铅矿和黄铁矿等金属矿物。

表生矿物组合：该组合以出现铜兰、孔雀石、铅矾、白铅矿、褐铁矿等氧化矿物为特征。是表生氧化期成矿作用的产物。

综合上述矿石的结构构造和矿物组合，结合野外矿脉之间相互穿插关系的观察以及不同时代侵入岩的成矿作用，将本区划分为两个热液成矿期，六个成矿阶段，矿物生成顺序归纳于表1。