冀北哈巴气铅锌矿床地质特征及矿床成因分析

孙志伟 张兴康 韩腾飞 刘程远 王光 刘广宇

摘 要：哈巴气铅锌矿床位于中朝准地台内蒙地轴中段的乌龙沟-上黄旗多金属成矿带内。对哈巴气铅锌矿的矿床地质特征、矿体特征和成矿阶段划分等进行了详细的研究。研究发现，哈巴气铅锌矿床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4这3个矿体组成，矿体产状严格受断裂构造控制，呈细脉状或团块状产出。矿化以黄铁矿化、铅锌矿化为主，其次有黄铜矿化、褐铁矿化、零星孔雀石化等。成矿阶段按形成时间由早到晚划分为黄铜矿-方铅矿-闪锌矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-石英阶段和石英-碳酸盐阶段。成矿物质主要来自下地壳及上地幔，成矿流体主要来自岩浆水，并有一定的天水循环加入。哈巴气铅锌矿床为浅成低温热液型铅锌矿床，是早白垩世构造-岩浆-流体活动的产物。

关键词：矿床地质特征；成矿阶段；矿床成因；哈巴气铅锌矿；冀北

哈巴气铅锌矿床位于河北省隆化县南东郭家屯镇。矿区位于中朝准地台内蒙地轴中段，围场拱断束与上黄旗岩浆岩带的接合部位，属乌龙沟-上黄旗多金属成矿带。哈巴气铅锌矿床规模达到中型，有学者对其矿物组合、矿石质量、岩石化学与水岩反应、围岩地球化学特征进行了不同程度的研究，但对矿床地质特征、矿床成因及找矿模型等的研究尚不多见。本研究在总结已有地质成果资料的基础上，对哈巴气铅锌矿的矿床地质特征、矿体特征和成矿阶段划分等进行了研究，分析了哈巴气铅锌矿的矿床成因。

1 成矿地质背景

哈巴气铅锌矿床的大地构造位于中朝准地台内蒙地轴中段的乌龙沟-上黄旗多金属成矿带内。区内出露地层较为简单，中生代火山-沉积地层是本区地层主体组成部分，其次是第四系松散堆积物沿沟谷分布。区内中生界地层出露广泛，主要发育于马道断陷盆地内，其长轴呈北东向延伸，与区域构造方向一致，且主要分布于棋盘山断裂的上盘（北西侧），不整合于前中生代花岗岩之上。

区内断裂构造发育较强，由于北东向乌龙沟-上黄旗大断裂在本区内经过，派生出了一系列方向不同、性质各异、规模不等的次级断裂构造。

区内岩浆活动强烈，以中深成酸性、中酸性侵入岩分布最广，其次为浅成-超浅成酸性-亚碱性侵入岩，并且发育潜火山岩及各类脉岩。本区中生代火山活动有两个时代：中-晚侏罗世（143～164 Ma）和早白垩世（约126 Ma）[1]。

区内成矿条件十分优越，发育铅锌矿、金、银、铁锰、萤石等多个矿化点，矿产资源较为丰富。

2 矿床地质特征

2.1 矿床地质特征

矿区内主要地层为张家口组和第四系地层。张家口组地层在矿区内分布范围广，主要分布在矿区中部，总体呈北东走向，倾向北西，一般倾角在15°～35°。其岩性主要为粗面质熔结火山碎屑岩。由于该区位于马道火山盆地东南部边缘，受构造和潜火山岩、早白垩世正长斑岩侵入影响，局部产状变化较大。

矿区内构造发育显著，受上黄旗-乌龙沟深断裂的影响，区内次级断裂构造发育，多以北西向和近南北向两组断裂构造为主。这些断裂严格控制矿体的产状，是区内主要的导矿、储矿构造[2]。

F1断层长约2 km，破碎蚀变带宽28～46 m，走向350°～360°，倾向东，倾角在80°～85°，严格控制着Ⅶ-1矿体的空间展布。F2断层长800～1 000 m，破碎蚀变带宽5～10 m，走向310°～320°，倾向北东，倾角在60°～75°，严格控制着Ⅶ-3矿体的空间展布。F3断层大致平行于F2断层，距离F2断层50～60 m。断层长500～800 m，破碎蚀变带宽5～8 m，走向310°～320°，倾向北东，倾角在60°～75°，与F2断层性质相同，严格控制着Ⅶ-4矿体的空间展布。上述3条断层构造蚀变带发育较强的绢英岩化、铅锌矿化及黄铁矿化（地表为褐铁矿化），局部硅化较强。断层破碎带的破碎强度与黄铁矿化、铅锌矿化强度成正相关[3-4]。

矿区内岩浆活动较为强烈，以中深成酸性侵入岩为主，岩石类型为早二叠世中粗粒花岗岩以及浅成-超浅碱性斑岩侵入体，并且发育潜安山玢岩及正长斑脉体。

区内围岩蚀变多与动力变质作用有关，形成与矿化关系密切的气-液蚀变岩类，往往构成矿体的直接围岩。主要围岩蚀变有黄铁绢英岩化、硅化、黄铁矿化、萤石化及碳酸盐化。其中，黄铁绢英岩化和硅化与成矿关系最密切[5]。

2.2 矿体特征

矿区位于原北岔沟门铅锌矿区的D7矿段内，已经控制的矿体有3个，即Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4矿体。矿体产状严格受断裂构造控制，与断裂产状基本一致，矿体主要围岩为侏罗系张家口组火山碎屑岩及海西期花岗岩。矿化以黄铁矿化、铅锌矿化为主，呈细脉状或团块状产出，其次有黄铜矿化、褐铁矿化、零星孔雀石化等。

Ⅶ-1矿体受F1断层控制，矿体倾向85°～90°，倾角在74°～85°。矿体走向延长455 m，控制矿体长405 m，倾向延伸约220 m，厚度在6.52～41.28 m，平均厚度为12.94 m。Pb平均品位为1.98%；Zn平均品位为3.23%；伴生Ag平均品位为25.2×10-6。矿体呈似层状、厚大透镜状，矿体向深部延伸有变薄趋势，出现夹石和分枝复合现象。矿体顶底板围岩主要为张家口组粗面质熔结晶屑凝灰岩、粗面质熔结角砾凝灰岩，其次为早二叠世中粒花岗岩。另外，局部可见白垩世的安山玢岩。矿化以方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化为主，围岩普遍发育绢英岩化。

Ⅶ-3矿体受F2断层控制，矿体倾向30°～50°，倾角在55°～74°，在202—204线间倾向变为10°～20°。矿体走向长308 m，倾向延伸约340 m，厚度在2.70～37.05 m，平均厚度为15.48 m。Pb平均品位为2.19%；Zn平均品位为3.57%；伴生Ag平均品位为33.2×10-6。矿体呈似层状、厚大透镜状，矿体向深部出现夹石和分枝复合现象。矿体顶底板圍岩主要为早二叠世中粒花岗岩，其次为晚二叠世粗粒花岗岩和张家口组粗面质熔结晶屑凝灰岩、粗面质熔结角砾凝灰岩。矿化以方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化为主，其次可见黄铜矿化及辉铜矿化；围岩蚀变以硅化、绢英岩化为主，其次为高岭土化及绿泥石化。

Ⅶ-4矿体受F3断层控制，大致平行于Ⅶ-3矿体，矿体倾向30°～50°，倾角在55°～75°，控制矿体长113 m，倾向延伸约213 m，厚度在1.06～9.36 m，平均厚度为5.70 m。Pb平均品位为0.54%；Zn平均品位为1.40%。矿体呈似层状、脉状。矿体顶底板围岩主要为早二叠世中粒花岗岩，其次为晚二叠世粗粒花岗岩。

2.3 矿石特征

矿石矿物主要为黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿[6]，次要成分为磁黄铁矿、毒砂、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿、菱锰矿、铜蓝、铅钒、白铅矿、孔雀石、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿、硬锰矿。微量矿物有深红银矿、银黝铜矿、辉银矿、轮状硫银矿、脆银矿。上述矿石矿物在矿体中分布极不均匀，组成各种不同的矿石类型，如浸染状、团块状、斑杂状等。脉石矿物主要为石英、绢云母、高岭石、绿泥石、绿帘石、方解石、萤石等[7]。

矿石结构有自形粒状结构、半自形-他形粒状结构、交代溶蚀结构、填隙结构、乳滴状结构、网脉状结构、格状结构、碎裂结构、揉皱结构、晶簇状结构。矿石构造有浸染状构造、团块状构造、脉状构造、斑杂状构造、角砾状构造、蜂窝状构造等[8]。

根据矿床的矿物共生组合与生成顺序，可以将其成矿阶段按形成时间由早到晚划分为黄铜矿-方铅矿-闪锌矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-石英阶段、石英-碳酸盐阶段。

3 矿床成因与成矿机制

二叠纪花岗岩和张家口组火山碎屑岩是区内主要的赋矿围岩，部分矿体穿插于早白垩世安山玢岩中，根据矿体与围岩的关系综合推测，铅锌矿的成矿时代应晚于早白垩世。

哈巴气铅锌矿与区内的北岔沟门铅锌矿成矿类型一致，矿物成分类型、成矿地质背景一致，因而推测其具有相同的成矿物质来源。结合区域内北岔沟门铅锌矿成矿源区的研究成果，本研究推测哈巴气铅锌矿的成矿物质主要来自下地壳及上地幔，成矿流体主要来自岩浆水，并有一定的天水循环加入，使成矿物质进一步富集。

综上分析认为，哈巴气铅锌矿床为浅成低温热液型铅锌矿床，是早白垩世构造-岩浆-流体活动的产物。侏罗纪以来，华北地台北缘区域性大规模的构造岩浆活动，使已存在的上黄旗-乌龙沟深断裂成为连通上地壳与下地壳、上地幔的活动通道，导致壳幔深部熔浆沿韧性剪切带上侵，甚至沿脆性断裂直达地表形成火山喷发，并形成主体呈北东-南西向展布的构造岩浆岩带。由于构造控制作用，其北部形成御道口和棋盘山两个岩浆岩亚带。早白垩世，棋盘山深断裂再次活化并诱发岩浆活动，同时，携带来自地壳深部的成矿物质共同向上运移。迁移过程中，由于构造裂隙的发育，地表大气降水及其他流体不断加入，岩浆活动丰富的热动力环境又进一步促使其在地下发生大规模循环，使成矿物质最终在地壳浅部脆性断裂提供的有利构造空间富集成矿，进而形成了该矿床。

4 结语

（1）哈巴气铅锌矿床由Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4這3个矿体组成，矿体产状严格受断裂构造控制，呈细脉状或团块状产出。矿化以黄铁矿化、铅锌矿化为主，其次有黄铜矿化、褐铁矿化、零星孔雀石化等。

（2）成矿阶段由早到晚划分为黄铜矿-方铅矿-闪锌矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-石英阶段和石英-碳酸盐阶段。

（3）成矿物质主要来自下地壳及上地幔，成矿流体来源以岩浆水为主，并有一定的天水循环加入。

（4）哈巴气铅锌矿床为浅成低温热液型铅锌矿床，是早白垩世构造-岩浆-流体活动的产物。

[参考文献]

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[8] 韩龙，姜迎久.大兴安岭北段偃尾山铜银矿床流体包裹体与矿床成因类型研究[J].地质与勘探，2017，53（3）：445-455.