辽宁省郭家铅锌矿矿化成因浅析及找矿前景预测

杨立志

（辽宁省核工业地质二四二大队有限责任公司，辽宁 兴城 125100）

1 区域成矿地质背景

本区处于燕山台褶皱东部，燕山构造运动使基底隆起、活化，并成为辽西重要的众多金属成矿带。青龙—锦西—阜新，NE—NNE 向，主要为Mo、Pb、Zn、Au、Ag 成矿带，另外还有Cu、U矿床。矿产分布基本为近北东走向，主成矿期为燕山期，包括叠生改造成矿。成矿带受区域性青龙—锦西深大断裂控制明显。

2 区域地质概况[1]

图1 辽宁省郭家矿区区域地质图

本区位于华北地台北缘（Ⅰ）燕山台褶带（Ⅱ）与辽西凹陷（Ⅲ）接触带靠近台隆一侧。区域上深大断裂发育，组成辽西台凹相间的构造格局。在燕山台褶带内，锦西—青龙基底断裂的南东地带为山海关台隆；要路沟—女儿河基底断裂北西为辽西台陷，在辽西两个大断裂之间还发育有东西向和南北向次于级断裂，东西向断裂具有等间距分布特征，交切形成“梯子状”构造格架（见图-1）；两个基底断裂之间为杨家杖子—八家子构造岩浆活动带。在山海关台隆区，主要分布着太古代建平群的片麻岩和混合花岗岩类岩石；在辽西凹陷主要分布着侏罗—白垩系中酸性火山碎屑岩和熔岩，有平行于主要构造线方向的长城系、蓟县系、寒武系地层呈地垒式分布，由火山碎屑岩与正常沉积碎屑岩形成低缓区的山脊，其中奥陶系中统马家沟组（O2m）与石炭系太原组（C3t）是铅锌成矿区域地层的重要组成部分；在山海关台隆与辽西凹陷之间，由锦州向西南存在着一个过渡带，即杨家杖子—八家子构造岩浆活动带，带内中上元古代和古生代地层发育，而且局部保存完好；燕山期构造岩浆活动强烈，从西南向北东有五指山、旧门和虹螺山花岗岩三个大岩基产出。

3 矿区地质概况

矿区内岩性相对较简单,主要为燕山期花岗岩,奥陶系中厚层状灰岩及石炭系长石石英砂砾岩。脉岩主要为正长斑岩、闪长玢岩、石英脉及煌斑岩等;断裂构造较复杂,构造蚀变带主要为两条矽卡岩带。

3.1 地层

奥陶系中统马家沟组（O2m）：以中厚层状燧石条带白云质灰岩为主，颜色为灰色，主要矿物成分为方解石、白云石，中细粒亮晶结构，层状构造，走向北东东，倾向北西，倾角65°～70°，出露于矿区中部，西部零星出露。受热液蚀变作用具有白云岩化、蛇纹石化和矽卡岩化。

石炭系上统太原组（C3t）：石英质砾岩、砂岩、长石砂岩、砂质板岩组成，出露于矿区北部，走向近南北向，倾向正东，倾角20°～30°。与下覆马家沟组呈构造接触。

3.2 构造

区内构造主要由3 条断层组成。

F1分布于矿区北部，性质为压扭性，形成较宽的破碎带，宽度2m～8m，走向东西转北东向，倾向南，倾角近直立75°，延至矿区东部尖灭，但有分支现象，走向北西向320°倾向北东，倾角较斗，延伸数十米。

F2分布于矿区中部，性质为压扭性，形成破碎带宽度5m～8m，走向东西，倾向北，倾角75°。它是矿区的主要的成矿构造，向矿区东部出露不明显，仍是提升储量扩大成果重要依据，是选取成矿开发有利区段。

经地质调查发现，位于矿区南部外围2km 处构造蚀变破碎带发育，性质不明，带宽10m ～15m，走向近北东向，倾角55°～70°，延伸数千米，局部有分支复合现象。从矿区南部通过分支为三条，F3北东走向45°，倾向北西，倾角55°～62°，带宽3m～5m，沿走向长180m。F4走向近东西70°，倾向北西，蚀变带宽2m ～3m，沿走向长约270m。F5近北东走向60°，向北西向倾，蚀变带宽1m ～2m，沿走向长约170m。 蚀变带黄铁矿化发育，地表氧化褐铁矿化、钾化、高岭土化均有发育，尤以硅化强烈，局部形成硅质脉及石英细脉。蚀变带控制南部矿化分布，是选取成矿有利区段重要依据。

F1和F2为区内两条主要控矿构造，矿化活动均发育在两条断层的挟持区内，断裂构造的活动及次级裂隙的发育为热液活动提供动力及通道，它对矿化的形成及分布起着重要作用。

3.3 浆岩岩

矿区内岩浆活动主要为为燕山早期，岩性为肉红色中细粒花岗岩,与奥陶及石炭系地层呈高角度侵入接触关系，且是该矿区重要的含矿岩石。出露面积大占矿区面积的3/5，主要分布于南部和西部。矿区内脉岩为燕山期同源岩浆多次活动的产物主要为正长斑岩、石英脉、闪长岩及煌斑岩。正长斑岩数目多，其中沿F1断层后期上侵，规模较大，延伸较远，有利于铅锌矿化丰度增加，对矿化体再次富集起到积极作用；石英脉分布于矿区中部，宽度较大，为10m ～20m，延长250m，走向北东，倾向北西，倾角75°～80°。石英脉与铅锌矿化关系密切；闪长岩及煌斑岩规模较小，数目较多，主要分布在矿区南部及东部，与铅锌矿化关系不大。脉岩的分布受断裂及次级裂隙控制明显。岩浆岩活动可作为本区研究找矿的目标之一。

4 矿床地质特征

4.1 矿体特征

矿体总体呈厚脉状，地表出露较差，多为隐伏矿体，受近东西向接触带及附近的断裂构造控制，多为东西及北东向脉状产出，沿走向倾向形态变化较大，具有膨胀收缩、分枝复合、尖灭再现等现象。矿体赋存在灰岩及岩浆岩中，受F1和F2南北断层夹持，走向稳定，倾向变化较大北西与南东向，倾角近直立，长约1200m，控制标高200m ～130m，均为封闭。矿石为原生矿石，Pb 矿石品位在2.85%～4.65%之间、平均品位3.52%，Zn 矿石品位在2.02%～2.65%之间、平均品位2.38%。厚度变化较大，属不稳定型。

4.2 矿体围岩

矿体赋存在燕山期岩浆岩与奥陶系灰岩及石炭系砂砾岩内外接触带中，含矿围岩主要为硅化发育的似斑状中粗粒花岗岩中、正长斑岩、蚀变白云岩化灰岩和石英砂岩。

4.3 围岩蚀变

矽卡岩化：岩浆岩与灰岩由热接触变质作用和高温气化热液影响下，经交代而成，具不等粒变晶结构，与铅锌矿化密切。

硅化：可分为呈不规则粒状集合体交代原岩形成绢英岩、绢英岩化花岗斑岩或硅化白云岩及呈细脉或网脉状沿岩石的裂隙和节理充填交代伴有黄铁矿等金属硫化物两种形式。

绢云母化：表现为呈细小鳞片状集合体代替斜长石及除石英矿物外，所有硅酸盐矿物全部蚀变成绢云母的形式。

黄铁矿化：主要以星散状浸染在岩石中，是铅锌的主要载体矿物。

蛇纹石化：构造热液带入SiO2与石灰岩、白云质灰岩中氧化镁结合而成，形态不规则，具有蜡状或玻璃光泽。

4.4 矿石质量

矿石类型按容矿岩石主要为碳酸盐型及花岗岩型；按氧化程度分为硫化矿石及氧化矿，近地表多为氧化矿仅占5%～10%，主要为硫化矿石。矿石中闪锌矿和方铅矿，颗粒粗大，晶形完整，矿物粒径在3mm ～5mm，少数大者可达10mm以上，局部矿石矿物呈团块状，但总体呈分散状，其它金属矿物主要为黄铁矿，矿石矿物(方铅矿和闪锌矿)含量3%～5%；还有的矿石中，矿石矿物仅为闪锌矿和方铅矿，但矿物颗粒细小，晶形较差，并含有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属矿物，矿石矿物含量在1%～2%(体积含量)；局部矿石中，方铅矿和闪锌矿与其它金属矿物呈星点状分布，矿石矿物含量＜1%。矿石中脉石矿物主要有细小钾长石、石英晶屑，主要脉石成份为钾化、硅化的角砾灰岩。区内矿石的结构、构造比较简单。矿石矿物成分简单，主要为简单的硫化物、氧化物组合方式。

5 矿化成因[2]

矿区处于辽西台凹构造格局，矿化受断裂控制，构造活动为矿化金属元素运移、储存提供动力保证及贮存场所；区内岩浆活动带发育，岩浆汽水沿构造及节理裂隙侵入，在有利构造部位和围岩中，通过交代作用及充填作用，造成铅锌等有用金属元素逐步聚集成矿，可见区内F2构造带铅锌富集成矿，北侧F1 构造带内矽卡岩化强烈，接触交代作用显著。近矿围岩为肉红色花岗岩与碳酸盐岩。成矿物质来源主要为成矿期岩浆热液，其次为从岩石中萃取。从矿体形态、矿石类型上分析属于岩浆热液型矿床。区内具有充足成矿物质来源及良好的多期次岩浆—构造活动等因素是形成铅锌矿的有利条件。

6 找矿标志及前景预测

6.1 找矿标志[3]

（1）铁帽及氧化矿标志：因铅锌矿常含有黄铁矿、菱铁矿、铁白云石、铁闪锌矿及方解石等大量金属硫化物，在氧化条件下，易分解形成铁帽，或在矿体天然露头上形成褐色氧化物。

（2）蚀变标志：近矿围岩蚀变主要为矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、白云岩化、碎裂化，与铅锌成矿关系密切，是最有效的找矿标志。

（3）构造标志：矿脉主要赋存于东西转北东的断裂带内，可作为重要的找矿标志。

（4）物化探异常标志：区内铅锌矿具有低阻高极化等物化探特征，排除其干扰因素，也是重要的找矿标志。

（5）岩石标志：灰黑色条带状白云质岩石往往是铅锌矿体所在，可作为铅锌矿工业矿体找矿的标志。

6.2 前景预测

6.2.1 预测分析

通过矿区矿山环境、地质调查工作，基本了解了矿床地质特征、含矿围岩蚀变及含矿热液来源等方面，对铅锌矿床成矿模式、矿床成因及控矿因素等进行了研究讨论。利用物化探研究成果及以往工程揭露程度的基础上，认为矿区东部及南部是铅锌成矿较有利的远景选靶区。

6.2.2 选取依据

（1）结合物探中梯测量与激电测量，显示出极化异常呈带状分布近东西向、北东东向，局部呈北东走向，宽度数十米。作为选取有利地段的直接依据。

（2）区内南部三条断裂构造—黄铁绢英岩化带，认为是引起物化探异常的重要因素。因此，断裂构造带是最有效依据。

（3）利用以掌握的揭露工程基本信息与控矿构造因素相结合，推测为最有利的成矿部位。

7 结论

区内矿体均由断裂构造带控制，走向近东西向、北东向，矿体沿构造走向长约数十米至数百米。断裂构造带既是矿液通道又是富集贮存场所，按容矿岩石类型上看，矿体赋存于岩浆岩与碳酸盐岩型接触带及附近蚀变岩体内；从矿石类型、结构及构造上看，矿石成分简单主要为硫化物矿石，不含有害元素，矿石质量较高，选冶较简单。矿化成因与断裂构造及岩浆活动关系密切，矿床类型从宏观上属于热液成因—岩浆热液的成矿模式。区内具有充足的成矿物质来源及构造动力条件，因此该矿区内为良好的矿体赋存场所。