河北省兰闫铅锌矿地质特征及找矿潜力分析

张秀云，王志利

(河北省地矿局第三地质大队，河北 张家口 075000)

矿区位于河北省沽源县九连城乡兰城子到闫巨沟一带，河北地质三队早在20世纪60年代发现并初步评价了该矿床，历经几十年的勘查工作，使矿床的规模达到中型以上，但区内的找矿潜力还没有得到充分的挖掘。

1 矿区地质概况

矿区内第四系广泛覆盖，出露地层简单，仅有红旗营子群变质岩系。主要岩性为角闪斜长变粒岩、浅粒岩、花岗片麻岩、榴子花岗片麻岩，黑云母花岗片麻岩、石墨花岗片麻岩、正长片麻岩、大理岩等。片麻理产状为南东陡倾斜，倾角60°左右，局部地段产状略有变化，波状起伏明显。该套地层中羽状裂隙发育地段，形成矿区内的铅锌矿带，是矿区内的成矿母岩。

构造以近东西向的康保—赤峰深大断裂为主体构造格架，派生出一系列次一级羽状裂隙，是矿区内主要容矿构造，主要有北西向、北北西向及一近东西向3组，倾角在60°～85°，目前发现主要容矿构造10条。

矿区内的岩浆岩主要以脉岩为主，岩性为闪长岩、辉石闪长岩、石英脉等，这些脉岩多数呈脉状侵入于红旗营子变质岩系中，与矿化蚀变带近于平行产出，在其顶底板附近，见有蚀变或矿化，部分地段，脉岩中也见有矿化，这充分说明脉岩的侵入，不仅给矿带的形成提供了热液，同时，与围岩间进行充分接触交代，萃取各自的有用物质，为矿带的形成提供了较为充分的物质来源。

2 矿床地质特征

兰闫铅锌矿目前已经发现9个矿带 (见图1)，总长度达12 300 m。Ⅰ～Ⅳ号及Ⅸ号矿带在闫巨沟村一带，Ⅴ～Ⅷ号矿带在兰城子村附近。以往的工作主要集中在Ⅰ号矿带西段600 m，已经达到中型规模铅锌矿床。这9个矿带均产于元古界红旗营子群角闪斜长变粒岩中，并严格受构造控制，每个矿带均由十几个以上的脉状或透镜状矿体组成，矿体形态常呈网脉状或复脉状产出。同时，大部分矿体均为隐伏的盲矿体，在地表仅仅表现为氧化的“铁帽”，没有工业矿体存在。各矿带主要特征及目前的勘查程度分述如下：

I号矿带由大小不等的脉状、扁豆状矿体组成，矿带长900 m，走向北57°西，倾向南西，一般厚2～7 m，最厚 17．63 m，平均品位铅 1．38%，锌2．25%。

II号矿带走向北西，南西倾，倾角 50°～70°，长1 400 m，见有铅锌矿体，地表见矿体厚0．7 m及0．3 m左右。

III号矿带与I号矿带产状基本一致，长3 800m，见铅矿脉1条，长300 m，厚5．67 m，铅品位1．66%。

IV号矿带与I号矿带平行，从老硐的分布情况看，走向长大约900 m。

V号矿带产状与I号矿带基本一致，长3 800 m，目前未进行系统勘查，地表无工业矿体。

VI号矿带由十多条矿脉交叉组成，走向北东，倾向北西，倾角45°～85°，脉体厚度十几 cm，最厚1．3 m，目前没有进行系统勘查。

VII号矿带规模不清，有古人采矿老硐分布，矿体在地表以细脉状为主，脉厚10余cm。

VIII号矿带长2 150 m，地表见1条铅矿体，长300 m，厚2．25 m，铅品位2．46%。

IX号矿带为物探推测矿带，地质三队在分析成矿条件的基础上进行钻探验证，控制矿体长度600 m，矿体厚度10～30 m，铅品位1% ～10%，锌品位0．5% ～5%，是该区内取得找矿工作的较大突破。

矿石矿物主要是方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其次有硬锰矿及少量磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂等。在地表形成褐铁矿、白铅矿、铅矾、菱锌矿及孔雀石等次生矿物。脉石矿物主要是石英、长石、云母、方解石及少量萤石等，伴生主要有益元素为银、镉、锢、镓，同时锑、钴可综合回收。

矿石结构多呈自形～他形粒状结构，矿石构造为不规则脉状、网脉状及浸染状构造等。主要围岩蚀变有褐铁矿化，石墨化、云英岩化、硅化、高岭土化、绿泥石化、黄铁矿化、萤石化等。其中褐铁矿化及硅化与铅锌矿化关系密切。兰闫铅锌矿地质简图见图1。

图1 兰闫铅锌矿地质简图

3 矿床地球化学特征

3．1 稳定同位素特征

根据兰闫矿田铅硫同位素特征(见表1)可以看出，铅同位素组成属于正常铅，铅同位素组成较为稳定，Pb206/Pb204离差为 0．085，变化率为 0．51%;Pb207/Pb204离差为 0．002，变化率为 0．01%;Pb208/Pb204离差为0．26，变化率为0．68%;模式年令与赋矿围岩红旗营子群同位素地质年令12～23．99亿年基本接近，且年令值均为正值，根据G·福尔观点，认为这种铅可能来自上地幔，根据微量元素资料进一步判断，铅显然来源于红旗营子群原岩以中基性火山岩为主的经区域变质而成的以角闪岩相为主的岩段。兰闫硫同位素仅两件样品，代表性较差，均为负值，并且很离散，属浅源硫。但笔者试图同其它几个同类型大中型矿床进行对比看，δS34出现较多负值只能说明硫同位素组成比较复杂，并不代表具真正的硫来源，可能为多种来源并存，但其大部分应来源于深源岩浆硫，应同其它2个矿区相同，属混熔型岩浆硫。根据蔡家营δO18结合区域氧同位素特征看，兰闫矿田含矿成矿热液以岩浆水及变质水为主，并加入了大量天水为其特征。

从稳定同位素特征可以看出，兰闫矿田内生多金属矿床成矿热源来自中生代火山—侵入岩浆，硫和成矿元素W、Mo大部分由原始岩浆热液携带，而Pb、Zn、Au、Cu的大部分是通过混合水的循环从围岩中析出，Ag来自二者或者其一均可。

表1 同类型矿床铅、硫、氧同位素组成对比表

3．2 微量元素变化特征

根据矿田内不同岩性微量元素含量数据，利用数理统计方法，绘制了该区内主要岩性各种造矿元素变化曲线图见图2。

图2 主要元素含量图

围岩中以含榴浅粒岩中Pb、Zn、Ag等含量最高，但后期的闪长岩(脉)中Zn和Ag的含量很高，Zn含量最高276 ×10－6，平均194 ×10－6，高于含硫浅粒岩的含量。大疙瘩斑状花岗岩体的Pb含量最高71．4×10－6，平均38．9%，同样也高于含榴浅粒岩中的含量，由此看，兰闫铅锌矿田的主要成矿元素具有多源物质来源的特点，多种因素迭加改造作用明显。

4 找矿潜力分析

4．1 物化探信息分析

在兰闫矿田已经形成了较为丰富的物化探资料，在区内已经发现物探电法异常9处，在已有矿化信息部位，进行了电法联合剖面测量。原生晕金属量异常5处，并进行了地面磁法扫面。

4．1．1 磁法异常特征

由于矿田内主要矿化信息均呈弱磁反应，一般在矿田东南部为负背景区，幅度为0～50γ，地表第四系覆盖;中部为低援正常区，幅度150～300γ，尤其是在岩体及火山岩出露区，磁性反应较为明显，所以，根据这一特点推断解译了矿田内岩体及火山的分布范围，而已有矿化显示的部位均反映为低缓和叠加的弱磁异常，在低缓剩余磁异常范围内很可能与铅锌多金属矿体有直接关联作用。

4．1．2 电法异常特征

在已有的9处激电异常中，在已有矿化信息显示部位又进行了电法联剖测量，验证结果显示，激电异常的总体展布方向与联剖测量矿交点的方向基本一致，并与已知的矿化带呈北西向展布方向基本吻和。激电主要特征为高背景η3=5% ±，高幅度ηs=12%以上，根据区内主要岩矿石激电参数测定结果显示，方铅矿ηs变化范围69%，黄铁矿化及石墨化构造蚀变岩范围1．13% ～66．30%，而其它岩性ηs变化范围仅为1．13% ～17．00%。由此可见，高激电异常区主要是由矿化及矿化蚀变引起的。

4．1．3 化探异常特征

该区进行原生晕金属量测量对于直接提供找矿信息作用较为明显，根据区内5处化探异常看，大部分与已有的物探电法异常相结合，在叠合区大部分为Cu、Pb、Zn组合异常，并与已知矿化信息相对应。本区内元素背景值为 Cu47 ×10－6，Pb42 ×10－6，Zn184×10－6，Cu、Pb、Zn 高值区主要与褐铁矿化石英脉及褐铁矿化蚀变岩关系密切，Cu最大值为2 000×10－6，Pb 最 大 值 为15 000 × 10－6，Zn 最 大 值 为10 000×10－9，大部分出现在“铁帽“分布区，这与该矿田内矿体呈隐状产出的特点较为吻合。

4．2 综合信息找矿标志

1)地层找矿标志。

红旗营子群变质岩地磁低缓剩余弱磁场区，构造蚀变较为发育，石英脉密集排列，原生晕Pb、Zn、Cu组合异常与激电异常叠合区。

2)岩体找矿标志。

接触带附近岩体地磁正缓场，原生晕W、Mo、Pb、Zn组合异常，物化探异常叠合部位。

3)控矿构造找矿标志。

在规模较大的断裂带上，有已知矿化发育，地球化学及电法异常的带状分布，串珠状排列，在地表有铁帽发育地段，构造交汇位均为成矿有利部位。

4)在绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、石墨化、褐铁矿化组合蚀变特征较为明显地段，可作为较为直观的找矿标志。

根据以上各种综合信息及控矿因素，目前已经发现的矿化线索基本上围绕大疙瘩斑状花岗岩体分布，石英脉型钨钼沿岩体周围呈环形分布，而铅锌矿体主要沿岩体南北两侧的构造蚀变带分布。根据这个特点结合区内主要的物化探成果，将兰闫矿田的范围进行拓展，广义的兰闫矿田岩体分布范围以外，划分2个找矿区，见图3。

图3 兰闫矿田成矿预测图

即沿岩体周围呈环形分布的石英脉型钨钼成矿区和岩体南北两侧呈北西向带状分布的铅锌多金属成矿区，铅锌多金属成矿区又划分为南带和北带。目前主要地质工作集中在北带，而南带却基本没有验证过。根据已有的综合信息建立的找矿模式，结合本区的勘查程度，大部分潜力区均没有进行系统的勘查，特别是兰闫IX号矿带的找矿突破，对于进一步扩大矿田资源远景具有重要的理论和现实意义。

［1］ 李随民，姚书振，韩玉丑，等．证据权重法在张家口地区铅锌银富集区定量评价中的应用［J］．矿床地质，2008(5)：647－654．