安子岭矿区硫铁、锌矿矿床成矿地质特征

陈清雷

摘 要 矿床赋存于高于庄组五段（Chg5）中厚层含锰白云岩，部分地段赋存于高于庄组四段（Chg4）含锰砂质页岩中。后期受褶皱构造影响，矿体形态较复杂，按矿体形态分为⑥号硫铁、锌矿体及⑦号硫铁、锌矿体。

关键词 硫铁矿 锌矿 褶皱构造 断裂构造

中图分类号：P611 文献标识码：A

1矿区概况

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），马兰峪复式背斜（Ⅲ27），宽城凹褶束（Ⅳ224）西南部。

2.1地层

矿区出露地层主要为中元古界长城系高于庄组（Chg）及第四系全新统（Q4）。

中元古界长城系高于庄组（Chg）是一套以碳酸盐岩占绝对优势（95%以上）的地层，其特点是下部含迭层石较丰富，中部普遍含锰较多，上部含各种形态的结核，顶部含钙质、沥青质，共分六段，第六段又划分为三层，分述如下：

（1）一段（Chg1）：岩性为含燧石条带状白云岩，厚380-400m。灰色-深灰色，风化面灰色，灰褐色，中厚-厚层状。

（2）二段（Chg2）：岩性为黑色含锰质页岩，灰-黑色，风化面呈咖啡色，含锰粉砂质、白云质页岩。局部碳质较高，普遍含鳞片状白云母及少量黄铁矿团块。顶部往往有一段薄层白云岩与页岩互层，本段厚度较稳定，具水平层理。

（3）三段（Chg3）：岩性为厚层含锰质白云岩，灰-浅灰色，风化面呈浅灰或浅棕色，中厚层至巨厚层，泥晶，含锰质。

（4）四段（Chg4）：岩性为黑色含锰砂质页岩，黑色，风化面呈浅灰色或咖啡色，为含锰粉砂质、白云质页岩。

（5）五段（Chg5）：岩性为中厚层含锰白云岩，厚30-130m。本层主要为一套，浅灰-黑色，风化后呈棕色，中厚层（20～30cm）泥晶含锰白云岩。是黄铁矿、闪锌矿的含矿层位。沿走向岩性、厚度变化均不明显，但沿倾斜岩性、厚度则变化较大，浅（南）部厚30m，深（北）部厚130m。

（6）六段一层（Chg6-1）：岩性为板状白云岩，厚94m。灰色-深灰色，风化后呈灰黄色，薄层（5～15cm）。下部为灰色，灰黄色，白云质（黑色）、粉砂质（黄色）泥晶条带状白云岩，上部为薄板状白云岩，层面波状，含直径3～6cm小结核。

（7）六段二层（Chg6-2）：岩性为含结核白云岩，厚101m。灰色，风化后呈灰黄色，薄层-中厚层白云岩，底部为灰色，薄层，粉砂质白云岩含小结核，层面平直，中上部为灰色中厚层夹薄层白云岩，含钙镁质大结核，结核呈椭圆形、圆形或扁豆状，长轴直径一般10～20cm，最大可达30～40cm，长轴平行层理排列。

（8）六段三层（Chg6-3）：岩性为砖块状白云岩，灰色、深灰色，风化后呈棕色及黄棕色中厚层，泥晶、微晶白云岩，底部中厚层夹薄层，上部中厚层夹巨厚层和薄层白云岩，垂直纵节理发育，故外观似砖块，厚度大于300m。

第四系全新统（Q4）：主要分布于矿区中部及北部沟谷中，岩性主要为砂砾石、亚粘土、黄土层等，厚度1-65m不等。

2.2构造

矿区内褶皱、断裂构造均较发育。

2.2.1褶皱构造

矿区内褶皱构造呈北东或北北东向，其生成期均晚于成矿期，主要有安子岭箱状向斜和石门沟倒转背斜。

2.3岩浆岩

矿区内无大的岩体，只出现一些闪长岩类的脉岩，岩性单一，大致分为细晶闪长岩、闪长玢岩，分布有规律，有明显的方向性。岩脉大部分分布在断裂活动较强烈的地段和褶皱强烈的部位，即石门沟倒转背斜及东翼，安子岭箱状向斜中心及东翼。岩脉以北东走向为主，但规模较小，延长几十米至几百米不等，宽2-5m。近南北走向次之，北西走向岩脉较少，规模较大，且相互平行，贯通全区。

矿区内的所有岩脉，按岩性及岩脉的产状分析应属于矿区东北8km的梅路沟花岗闪长斑岩的分异派生物，沿北北东、北北西（个别南北）剪切节理及裂隙侵入，其生成岩时代应是燕山期中侏罗世。

岩脉没有明显的相互切割关系，但交叉分枝多见，个别有沿强烈褶曲层间滑动部位顺层侵入。

岩脉切穿矿体，但没有使矿体产生位移，界限明显，蚀变不强。岩脉与成矿无关，只是局部侵入在矿层中。

3矿床特征

矿床赋存于高于庄组五段（Chg5）中厚层含锰白云岩中，部分地段赋存于高于庄组四段（Chg4）含锰砂质页岩中。呈东西向分布，东起椴木岭，西止姜家庄，长达6km。矿体露头断续延长4.2km。由于断层和褶皱构造的破坏与影响，区域共分为两个矿段、十条矿体；其中①、②、③、④、⑤、⑧号六条矿体统称高板河矿段（位于本矿区外），⑥、⑦、⑩号三个矿体是受安子岭“箱状”向斜控制的连续矿体统称安子岭矿段，规模最大，全长2500m，呈似层状及层状，⑨号矿体位于梯子沟，矿体小（与本区相距较远）。各矿体位置分布见下图（图2）：

安子岭矿段由安子岭开阔“箱状”向斜控制其矿体规模、产状和形态，根据矿体产状特点与空间分布规律，分为⑥、⑦、⑩号矿体。⑦号矿体为该段主矿体，位于开阔的“箱底”，而⑥、⑩号矿体则分别位于开阔“箱状”向斜急剧翘起的两翼，矿体产状与地层产状同步褶皱，故两翼矿体的走向，即为⑦号矿体的倾向，深部矿体相连（见图3）。

现将矿区内各矿体叙述如下：

3.1 ⑥号矿体：

⑥号矿体为硫铁矿和锌矿共生矿体，位于723线以西，613-625线北，矿体产状：倾向298€埃憬？0€？80€埃畈坑擘吆趴筇逑嗔？筇宄雎蹲罡弑旮？36m，位于619-620线之间，最低标高40m，位于625线北，矿体沿倾斜平均斜深250m。主矿种为硫铁矿，共生矿种为锌矿，前者分布于615-625线北，后者分布于613-625线北，两者为相变过渡关系。该矿体包括⑥号硫铁矿体、⑥号锌矿体和⑥号硫铁、锌同体共生矿体。

3.1.1 ⑥号硫铁矿体

⑥号硫铁矿体为主矿种矿体，地表呈氧化铁帽，分布于617-624线间，长333m，垂深约20m即为原生矿，往北可延至625线北，长475m。矿体呈层状、似层状产出，时有分层、复合。由621线以南可分为两层，以北合为一层。其矿体厚度由地表向下逐渐增厚。分层时，各厚度由地表1.5-3m增厚至3-4m，复合时由地表矿体厚度3-4m，深部增厚至6-9m，623线OP335-7工程处厚度达21.87m，622线以北OP335坑道以下又分为3-4层，各层厚度均在1.5-3m间。矿体平均厚度6.13m。

矿体含硫品位较均匀，一般15-20%，平均品位16.48%，单样最高品位达44.27%，局部可形成富矿地段，但工程间多不对应，品位与厚度往往呈正相关，如623线OP335-7工程，厚21.87m，硫平均品位达28.62%。硫矿体中锌矿较富集地段分布于617-620线OP335坑道中，含锌品位一般在1.12-2.27%，可圈定出同体共生锌矿体；其它地段含锌一般在0.5-0.9%之间。

3.1.2 ⑥号锌矿体

⑥号硫锌矿体为异体共生矿体，地表呈锌氧化矿，分布于613-621线间，断续出露长430m，其中南段613-615线，可分为两层矿，617-621线，分为2-6层。垂深50m以下即为原生锌硫化矿，主要集中于613-621线，长380m，矿体呈层状产出，各层厚度由地表3-5m向下逐渐变薄为2-3m，最厚处位于618线OP470-1工程处，厚度达16.20m，矿体平均厚度6.95m。

含锌品位均匀，一般在1.5-2.5%，个别单样最高品位5.75%，但与相邻工程不对应。伴生铅含量一般在0.4%左右，往往铅与锌呈正相关，锌矿平均品位1.94%。

3.1.3 ⑥号共生锌矿体

与⑥号硫铁矿为同体共生关系，主矿体为⑥号硫铁矿，分布于615-621线之间，矿体长200m，厚度一般在1.4-8.79m间，平均厚度为5.36m。含锌平均品位2.50%。

3.2 ⑦号矿体

⑦号矿体亦为硫铁矿和锌矿共生矿体，分布于723-702线地段，长1300m，属安子岭“箱状” 向斜构造的“箱底”（见图4），矿体产状倾向28€埃憬？8€？25€啊5乇砜筇宄雎蹲罡弑旮？20m，位于711线，深部最低标高-165m，位于705线。矿体沿倾斜深达1100m-1400m，分别由浅部的闪锌矿和深部的硫铁矿组成，两者呈相变过渡关系，沿倾斜分带明显（见图4）。该矿体包括⑦号硫铁矿体、⑦号锌矿体和⑦号硫铁、锌同体共生矿体。

3.2.1 ⑦号硫铁矿体

⑦号硫铁矿体为主矿种盲矿体，位于723线～702线，矿体向北北东向侧伏，侧伏角约12€埃喾钤？00m，标高位于723线305m至705线-165m，侧伏全长1900m。矿体沿倾斜延伸400-700m，最大延伸810m，位于711线。矿体呈似层状，连续性好，仅出现一个单工程（707线CK365孔）无矿天窗，由711线向西至723线，可分为上、下两层矿，时有复合（见图4），上层矿一般厚2-3m，下层矿一般厚4-5m，复合后最大厚度25.22m，出现于715线CK305孔，711线以东至702线合为一层矿，一般厚6-7m，最大厚度12.92m，出现于701线CK346孔。矿体平均厚度5.91m。

矿体沿走向厚度变化较小，沿倾向变化较大。沿走向方向相邻工程见矿厚度相差1-2倍，而沿倾向方向相邻工程见矿厚度可相差2-5倍，个别工程厚度相差近10倍。

品位变化不明显，一般含硫16-19%，平均品位18.55%，但厚度与品位往往为正相关，如701线CK346孔，矿体厚12.92m，含硫品位23.31%，富硫地段工程间多不对应。伴生锌平均含量0.21%。

3.2.2 ⑦号锌矿体

⑦号锌矿体为异体共生矿体，地表锌氧化矿断续长1700m，位于723线～702线之间，地表呈锌氧化矿，矿体较厚，因地形切割，由723线～711线矿体连续出露长660m，沿倾斜一般140m～200m，最深425m（709线），沿倾斜以下即为原生锌硫化矿，原生矿由723线～702线连续长达1300m。沿倾斜深度一般540m～700m，最大斜深位于711线，斜深1000m。矿体呈层状、似层状，可分2-3层，沿走向和倾向时分、时合（见图4、图5），靠上部一层稳定，产于含矿层（Chg5）顶界以下5-10m的位置，单独产出，一般厚度6-7m，最大厚度19.14m，位于701线CK346孔，向深部逐渐变薄至尖灭，此层由709线向东变薄至2-3m；靠下部一层矿，一般在距含矿层底板3-5m的部位产出，一般厚度3-4m，小于上层矿，但该层向下多相变为硫铁矿（见图4）。总体来看，矿体的厚度变化规律是西厚东薄，浅部厚、深部薄，变化缓慢，估相邻工程矿体厚度相差小于0.5倍。矿体平均厚度为6.48m。

锌矿品位稳定，一般1.5-2.5%，单样最高锌品位15.19%，特高品位的样品数量不超过总样品的1%，且分散不对应，组不成富矿地段。伴生铅含量一般0.2-0.4%，铅锌比为1：5，锌矿品位与厚度基本成正相关。锌矿平均品位2.00%。

3.2.3 ⑦号共生锌矿体

与⑦号硫铁矿为同体共生关系，主矿体为（下转第178页）（上接第153页）⑦号硫铁矿，共圈出两段共生锌矿体，位于711-721线之间，矿体断续长400m， 700-703线之间，矿体长248m，厚度一般在0.79-10.15m间，平均厚度为2.97m。含锌平均品位2.78%。

综合以上⑥、⑦号矿体的地质特征及规律是：

（1）受安子岭开阔“箱状”向斜的控制和保存，实属一个整体。

（2）闪锌矿体与黄铁矿体沿倾斜分带明显，尤其以⑦号矿体最具代表性，浅部赋存单独的闪锌矿体，中部相变为黄铁矿体伴生闪锌矿，深部黄铁矿多单独产出。

（3）矿体呈层状、似层状，连续性较好，深部分支膨缩较普遍，但大部分工程间可对应。闪锌矿厚度变化较黄铁矿体稳定。

（4）浅部硫、锌品位较稳定，分布均匀，但均属贫矿。

（5）硫铁矿和锌矿既有同体共生，也有异体共生。

4结语

通过对本区硫铁、锌矿的成矿构造分析，本区矿床应属海相沉积成因的硫铁、锌矿床。其依据如下：

（1）矿床呈层状、似层状整合产于含锰白云岩及黑色页岩中。区域上含矿层位稳定。

（2）断裂、褶皱构造及脉岩均形成在成矿以后，与成矿无关。

（3）矿石矿物成分简单，结构、构造在区域上表现了均一性。