冀西北辛坊铁锌矿床地质特征及成因探讨

易大宝，袁矫龙，李文涛，冀晨光

（河北省地矿局第三地质大队，河北 张家口 075000）

辛坊铁新矿床大地构造位置位于冀北古陆南部，桑干-平泉构造带西南部，位于Ⅲ级构造单元阜平复式穹窿状褶皱隆起带与五台裂谷-复式向形褶皱带结合部位[1]。受双重大地构造单元的制约和影响，辛坊铁新矿床成矿地质背景复杂，矿床地质特征及成因在冀西北地区具有广泛性。

1 地质背景

1.1 地层

核查矿区内出露的地层较为简单，仅为侏罗系张家口组一段的角砾凝灰熔岩、花斑岩、大理岩及矽卡岩化熔结凝灰岩，该套地层主要为火山活动第二期爆发沉积形成的产物，其活动次数多，间歇短，形成了一套较厚的酸性火山碎屑岩，岩石露头主要分布在矿区内地势相对较高的地带，其它地段为第四系河床沉积及残坡积物覆盖[2]。

（1）侏罗系张家口组一段。①角砾凝灰熔岩∶在矿区内大面积分布，矿区中部被长轴方向为北东向的花岗闪长岩体分割为两部分。岩石呈浅～深灰色，火山碎屑结构，砂砾状、角砾状及块状构造，角砾成份复杂，多为凝灰熔岩，其次为白云岩、晶屑岩屑凝灰岩、安山岩及少量花岗岩等，角砾大小不等，分选性极差，胶结物多为熔流、凝灰质、火山灰及火山玻璃。因受岩体侵入影响，大部分已脱玻化形成石英小集合体。常见硅化、绿泥石化、绢云母化及透闪石化、黄铁矿化等。熔岩中角砾均受不同程度的熔蚀现象。目前在矿区内主要矿化大部分发育在该岩石内部，为矿区内主要的成矿母岩之一。②白云岩(Bd)∶ 浅灰～深灰色，隐晶～粒状结构，块状构造，亦见同生角砾构造，由于受热液活动影响，部分白云岩蚀变为大理岩，部分白云岩被交代形成矽卡岩，并见有铁、铜、锌矿化。较大岩块分布于矿区东南部，西北部亦有分布，为火山喷发间歇沉积形成。③晶屑岩屑凝灰岩∶灰～深灰色，晶屑岩屑结构，块状构造，岩石碎屑多为晶屑，岩屑少量，晶屑以长石为主，石英次之,颗粒较小，一般0.5mm～2mm，碎屑具棱角状，其边缘被熔蚀，胶结物为硅质、绢云母、碳酸盐、褐铁矿等。地表少见，多见于钻孔内，为火山喷发早期产物。

（2）第四系。①第四系冲洪积物(Q4AL+PL)∶主要分布于矿区东侧的河道内，由砂砾石、岩石转石及砂土组成，砾石成分复杂，磨圆度良好，分选性较好，由河流搬运的痕迹明显。②第四系残坡积物(Q4EDL)∶大部分分布于相对低洼地带,且地形坡度较小,地势平坦,大部分为耕地,由褐色亚砂土、粘土等组成。③第四系坡积物(Q4DL)∶主要由岩石转石、砂砾石及腐殖土等组成。大部分地段植被发育。

1.2 构造

矿区总体上位于一个北北西向展布的侏罗系断陷盆地的开阔部位，受火山活动影响，形成了一系列NEE、NE、SN及NW向的断裂构造，目前已经发现规模大小不等、性质不同的断裂构造共15条，这些构造在空间上大致呈帚状分布，其中F1断层横贯矿区南部，为规模最大，活动期次多，同时形成次一级的NEE向裂隙构造，为矿区内多金属矿产的形成提供了良好的运移通道及沉淀富集空间。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动剧烈频繁，呈现多期次多旋回的特点，主要为燕山期的产物。在矿区内可见大面积分布的花岗闪长岩体及辉绿岩脉、闪斜煌斑岩脉等脉岩零星出露，岩浆活动是矿区内多金属矿产形成的重要因素之一，不仅为矿床的形成提供热液及动力，同时也提供丰富的物质来源，构成矿区内主要的成矿母岩之一。

2. 矿床地质特征

2.1 矿带特征

矿区内目前发现3个矿带，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿带。均产于区内两条断裂构造之间的构造带中，大部分赋存于张家口组一段的角砾熔结凝灰岩中，次与花岗闪长岩的接触部位，少量产于花岗闪长岩中。3条矿带呈北东东向近平行产出。Ⅰ矿带位于矿区北部，为单一磁铁矿带；Ⅱ矿带位于Ⅰ矿带南侧30m左右，以磁铁矿为主，局部有锌矿与磁铁矿共生，该矿带为矿区主要矿带；Ⅲ矿带位于Ⅱ矿带南侧10m～15m，以锌矿为主。

2.2 矿体特征

矿区内的3个矿带共圈出8个矿体：Ⅰ矿带2个，编号为Ⅰ-1、Ⅰ-2；Ⅱ矿带4个，编号为Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4；Ⅲ矿带2个，编号为Ⅲ-1、Ⅲ-2。其中以Ⅱ-2规模最大，占全区估算资源量的45%左右。矿体特征多为囊状、脉状、透镜状，产状350°～358°∠55°～70°，平均品位TFe24%～33%，Zn1.5%～14%,平均厚度1.2m～5.8m。

2.3 矿体质量

矿石矿物成分以磁铁矿、闪锌矿为主，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、辉铜矿等；次生矿物有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿；脉石矿物有透闪石、石榴子石、透辉石、绢云母、绿泥石、黑云母、方解石等。

矿石化学成分中CaO含量为10.31%～13.58%，MgO为 15.66%～25.42%，Al2O3含 量 2.65%～10.25%，SiO2为35.57%～44.48%，Na2O为0.32%～0.42%，K2O为0.02%～0.12%，S含量一般为0.52%～3.61%，P为0.002%～0.130%。矿石结构主要有结晶结构、揉皱状结构、粒状变晶结构、纤维状变晶结构、交叉结构。矿石构造主要有浸染状构造、致密块状构造、团块状构造、角砾状构造、细脉网格状构造、条纹状构造。矿石类型以磁铁矿为主，次有磁铁矿、闪锌矿混合类型及少量闪锌矿型。

3 矿床成因探讨

3.1 成矿因素

成矿时代：从野外地质到室内测试数据均表明成矿期为中生代。热源：根据测温资料显示，主要成矿温度范围为120°～530°，与成矿作用有关的局部热源只能来自中生代火山-侵入岩浆。矿源：根据容矿时代和微量元素分析，矿质来源于含矿岩和容矿岩，即中生代侵入岩和前中生代各时代容矿岩。岩浆水：岩浆期后气热水是成矿主要中的重要因素。构造：封闭和半封闭的各种构造均可成为容矿构造。

3.2 成矿作用

矿床成矿作用与燕山期第三旋回的火山-次火山岩浆活动关系十分密切。深源初始岩浆侵位上升演化过程中，壳岩中的矿质不断被混溶，使岩浆中的矿质不断得到富集，当含矿岩浆水与岩浆热源作用于各时代容矿岩时，与地下热卤水混合，在适宜的物化条件下，含矿热液中的矿质得到进一步富集并发生沉淀，便形成了“岩浆-热液型”矿床。

[1]钱祖廉，王金锁，赵永富等．张家口地质[R]．张家口：河北省地质矿产局第三地质大队，1992．6．

[2]易大宝等．河北省怀来县辛坊银铜多金属矿资源利用现状核查报告 [R]．张家口：河北省地矿局第三地质大队，2011．12．