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张家口南部碳酸盐岩地层对铅锌银多金属矿床的成矿制约

2017-06-09王京

科学家 2017年5期
关键词:碳酸盐岩

摘 要 张家口南部分布有大面积的中-上元古代碳酸盐岩盖层和燕山期中酸性岩体,具备形成层控碳酸盐岩型和矽卡岩型铅锌银多金属矿床的优越地质条件。本文通过对张家口南部碳酸盐岩地层分析研究,探讨其对铅锌银多金属矿床的成矿制约,从而为张家口地区铅锌银多金属矿床提供新的找矿空间。

关键词 碳酸盐岩;铅锌银多金属矿;岩相古地理;成矿制约

中图分类号 P62 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)05-0006-02

元古代是地壳生长的重要时期,也是世界范围内重要成矿期。现有资料表明,许多大型超大型矿床都产在元古宙岩石中。中国元古宙地层和岩石主要分布在华北地台,在华北地台北缘的辽吉地区、狼山—渣尔泰山地区、燕辽地区集中分布着多处元古宙铅锌矿床,如张家堡子铅锌矿、北瓦沟铅锌矿;霍各乞铜铅锌矿、甲生盘铅锌矿、东升庙铜铅锌矿;高板河铅锌矿等等。由此可见,元古宙是华北地台大型超大型铅锌矿床最重要的成矿期。

张家口地区是河北省重要的铅锌银多金属矿产富集区,目前已发现的以蔡家营为代表的多处大中型铅锌矿均位于张家口地区北部内蒙地轴中。张家口南部分布有大面积的中—上元古代碳酸盐岩盖层和燕山期中酸性岩体。具备形成层控碳酸盐岩型和矽卡岩型铅锌银多金属矿床的优越地质条件。由于对碳酸盐岩地层对铅锌银多金属矿床的成矿制约问题研究程度较低,找矿工作长期以来未取得突破性进展。本文通过对张家口南部碳酸盐岩地层分析研究,探讨其对铅锌银多金属矿床的成矿制约,从而为张家口地区铅锌银多金属矿床提供新的找矿空间。

1 区域地质背景

张家口南部地区地层,除缺失上古生界志留系、泥盆系、二叠系及中生界三叠系以外,由太古界至新生界地层皆有出露。其中,上覆套盖层主要由一套厚度巨大的碳酸盐岩、碎屑岩和粘土岩所组成,本套地层分布广泛,发育齐全。中—上元古界沉积了长城系、蓟县系和青白口系地层。长城系分为下沉积旋回和上沉积旋回,包括了常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组和高于庄组五个组;蓟县系包括杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和岭组。中、上元古界碳酸盐岩地层特别是雾迷山组白云岩与铅锌银多金属矿关系密切。

2 岩相古地理成矿制约

研究区大地构造位于华北地台北缘中段浅海相台地,区内的高于庄组、杨庄组和雾迷山组地层,为燕山沉降带内海相沉积的一部分。研究区古地理背景平坦、坡度低、水浅而且延伸范围广。从剖面上看,地层岩性、岩相的变化并不明显,颗粒碳酸盐岩具有多样性,韵律性、旋回性较为明显。该区发育有海相碳酸盐岩台地相,其中受潮汐作用控制的潮坪亚相对成矿有重要影响,该亚相又可分潮上带、潮间带及潮下带3种微相。在研究区这3种微相均有发育。海相碳酸盐岩台地相碳酸盐岩潮坪亚相潮上带、潮间带微相发育的雾迷山组中上部地层,为成矿有利部位。下面将对潮坪亚相中3个微相进行分析。

潮上带:潮上带与潮间带之间是过渡的关系,潮上带暴露于空气中,潮汐时会被海水淹没,通过白云岩化作用,岩性为泥晶灰岩、粉晶白云岩等,该微相主要发育在高于庄组下部地层及雾迷山组下部地层。

潮间带:位于高潮水位线和低潮水位线之间,岩性为粉细晶白云岩、内碎屑白云岩,潮间带微相主要发育在高于庄组中上部、雾迷山组中上部。

潮下带:潮下带位于低潮水位线之下,岩性主要为页岩、泥晶白云岩或石灰岩,潮下带微相主要发育在高于庄组中部及雾迷山组中上部。

3 含矿岩系与赋矿层位成矿制约

黄典豪、章百明等学者认为冀北地区已发现的青羊沟、蔡家营、三道沟、兰阎等大中型矿床在成矿物质来源上都同古元古代红旗营子群地层有密切的关系,该地层高原始铅锌银含量对后期成矿有重要意义。

在中元古代时期,受到五台旋回基底断裂的影响,而发生差异性活动,最终形成了张家口地区海陆分化的局面。以尚义—赤城深大断裂为界,北侧内蒙地轴长期处于上升状态,形成正形隆起地带。而南侧燕山台褶带处于持续沉降状态,接受海侵并形成了中晚元古代燕山海槽,沉积了厚度巨大的陆屑—碳酸盐沉积建造,这套碳酸盐岩沉积盖层为铅锌银多金属矿的沉淀富集提供了有利场所。此外,燕山期岩浆活动对区内矽卡岩型铅锌银多金属矿的形成也有重要的制约作用。有研究表明,区内多个铅锌银矿床的成矿时代主要集中在140~120Ma之间,成矿作用发生于晚侏罗到早白垩的构造—岩浆活动过程之中。

根据研究认为,张家口南部中上元古界碳酸盐岩地层,特别是蓟县系雾迷山组上部燧石条带及角砾状隧石白云岩段是成矿有利地段,前寒武纪的老地层中铅锌等主要成矿元素受岩浆活动的影响而活化迁移,后期在碳酸盐岩地层中聚集沉淀是成矿的重要机理。

参考文献

[1]王京.张家口南部碳酸盐岩地层对铅锌银多金属矿床的成矿制约[D].石家庄:石家庄经济学院,2015.

[2]李随民,陈凤河,魏明辉,等.張家口梁家沟—火石沟铅锌银多金属矿区找矿潜力分析[J].中国地质,2015(2):631-640.

[3]李随民,魏明辉,李森文,等.张家口梁家沟铅锌银矿床Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄及其地质意义[J].中国地质,2014,41(2):529-539.

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