河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征及成因浅析

张少帅

（河北省地矿局第九地质大队，河北 邢台 054000）

河北青羊沟铅锌矿位于河北省张家口市赤城县青羊沟乡，在北纬38.05~38.06之间，东经114.52~114.53之间，该矿山大地构造位置处于中朝准地台内蒙古地轴东北缘，矿区内主要以铅锌矿为主，是中国主要铅锌矿矿产源之一，铅锌矿矿产每年总量已经达到4.5万吨，并且铅锌矿矿产品位比较高。目前该矿区仍旧采用露天开采方式，开采力度和开采规模比较大，但是铅锌矿开采利用率较低，造成该问题的主要原因开采技术占一方面，更主要的是至今没有明确该矿区矿体地质特征以及矿床成因等地质资料，无法为矿床开采提供有利的开采依据，进而导致在对河北青羊沟铅锌矿开采开采效率和利用率较低。虽然在1998年~2010年之间有部分地质勘查小组对该矿区进行了地质勘查，但是由于河北青羊沟铅锌矿区地质环境比较复杂，并且野外勘查环境比较恶劣，导致河北青羊沟铅锌矿地质开采工作一直停滞不前，目前现有的关于河北青羊沟铅锌矿地质资源也比较有限，并且比较零散，没有形成系统的河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征及成因理论，这不仅不利于河北青羊沟铅锌矿矿床开采工作有效进行，而且也不利于铅锌矿地质特征以及成矿规律等相关研究开展。为此，本文参考前人的工作成果，提出对河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征及成因的浅析。

1 河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征

河北青羊沟铅锌矿主体位于张家口铅锌成矿带，中三叠世后的印支运动形成一系列背向斜并有层间断裂产生，初步奠定了河北青羊沟铅锌矿的基本构造格架—北东向的背向斜带，成为张家口背向斜带和红旗营子复背斜的主要组成部分。以强烈的断裂为主的燕山运动进一步强化和改造前期构造，且局部形成隆凹格局，并伴随大量的中酸—酸性岩浆活动。如此强烈的构造—岩浆活动，形成了河北青羊沟铅锌矿丰富的内生铅锌金属矿体，成为张家口成矿带中的一个主要的组成部分。通过对河北青羊沟铅锌矿相关地质资料查阅，从矿石、矿床、蚀变、岩浆岩四部分对矿体地质特征进行了分析，下图为河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征示意图。

图1 河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征示意图

以下将从矿石、矿床、蚀变、岩浆岩四个方面对河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征进行详细分析。

1.1 矿石特征

河北青羊沟铅锌矿由40余个矿体组成，主矿体5个，其形态和产状严格受近东西向构造控制，自东向西被两条近南北向左行压剪性断裂切割成三个互不相连的矿体。矿体内部较为完整，连续延伸，形态稳定，仅在边角部位与内部局部地段存在分叉、尖灭与复合再现的变化。矿床分带现象明显，由大理岩至闪长岩之间可分为中低温热液交代型铅锌矿带，矽卡岩型铅锌矿带，闪长岩型铅锌矿带。

河北青羊沟铅锌矿矿石结构主要有晶粒状、自形-半自形、包含交代、固溶体分解和海绵陨铁结构，其中固溶体分解结构系两种矿物在高温下混溶，当温度降低时两者便分解呈不混溶连晶，可形成乳滴状结构，格状或叶片状结构和星状结构；海绵陨铁结构主要是金属硫化物量它形集合体充填于自形-半自形粒状的石榴石粒间，在集合体中有时见到结晶较好的石榴石晶体[1]。河北青羊沟铅锌矿矿区接触热变质作用及热液蚀变较强，接触热变质作用为角岩化和大理岩化；热液蚀变主要有透辉石化、方柱石化、钠长石化，钾长石化、绿帘石化、阳起石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化和高岭石化，其次是蛇纹石化、黑云母化，叶腊石化、石膏化和滑石化等。

1.2 矿床特征

河北青羊沟铅锌矿受区域上北东向构造带影响，矿区内地层、构造、岩浆岩等整体呈北东向展布。出露地层较为单一，出露的岩组岩性主要为上太古界红 旗营子群组、中生界侏罗系上统白旗组、张家口组泥岩、页岩夹粉砂岩等。与英安玢岩相比，多为渗透性较差的沉积地层。河北青羊沟铅锌矿矿区内断裂构造以北东向断裂为主，是区内主要的控矿、容矿构造。北西向断裂主要见于矿区西部，为区内次级断裂构造。河北青羊沟铅锌矿矿区内出露岩浆岩主要为英安玢岩，亦是区内主要的控矿、容矿岩体。矿体主要产于英安玢岩中，较为破碎的泥质沉积岩围岩及英安玢岩中的沉积岩捕掳块体（一般厚约十几米）亦有矿体产出[2]。河北青羊沟铅锌矿矿区金属矿化相对较为简单，主要为铅锌矿化，次为砷黄铁矿、白铁矿以及极少量的黄铁矿、金矿、黄铜矿等。其中铅锌矿分布最为广泛，呈浸染状与绢云母、石英脉紧密共生。矿区内金属矿化亦未见明显的分带、分期特征。

1.3 蚀变特征

据横穿河北青羊沟铅锌矿矿区的两条实测剖面（PDLPM01、PDL-PM01），河北青羊沟铅锌矿矿区蚀变主要产于英安玢岩中，至红旗营子群组、张家口组泥岩、粉砂质泥岩蚀变具有急剧减弱的特征。英安玢岩中蚀变类型主要有绢云母化、硅化、弱的绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化，高岭土化（英安玢岩的长石斑晶）。泥岩围岩中仅可在靠近岩体的层理面、破碎带及英安玢岩中的捕掳块体中可见绢云母化、硅化、碳酸盐化。在PDLPM01剖面中可见一层厚约3m的张家口组粉砂岩与岩体直接接触，其蚀变强度及类型与英安玢岩类似。表明控制蚀变强度及分布的主要因素为岩石的渗透性及构造破碎发育程度。河北青羊沟铅锌矿矿区的各蚀变类型相互套叠，未见明显的蚀变分带特征，但整体表现为英安玢岩中心部位以绢云母化、硅化为主，边部以青盘岩化为主的特征（PDL-PM01、PDL-PM01），可能由于热液活动局限于狭小的英安玢岩内所致[3]。高岭石化主要变现为较为新鲜的英安玢岩部分斑晶具一定的高岭土化，该蚀变类型应主要由后期硫化物氧化、风化等表生作用形成。河北青羊沟铅锌矿矿区内与成矿直接相关的蚀变类型主要为绢云母化、硅化、绿泥石化、绿帘石化。绢云母化、绿泥石化、绿帘石化呈弥散型分布。硅化主要表现为与绢云母共生的弥散型硅化及含铅锌矿、金的石英脉以及少量的玉髓。河北青羊沟铅锌矿矿区内石英脉多较为平直，宽1cm~3cm者居多，石英呈它形微细粒状，表现为低温石英脉特征，可能为多为玉髓重结晶形成。

1.4 岩浆岩特征

河北青羊沟铅锌矿矿区内岩浆岩以岩脉和隐伏岩基两种形式产出。岩石类型主要为酸性岩、中酸性岩。酸性侵入岩花岗(斑)岩属燕山晚期侵入体，侵位于背斜南东翼、矿区东侧，为深部隐伏岩体，岩石类型为花岗岩或花岗斑岩。中酸性侵入体石英闪长玢岩比花岗岩形成较早些，呈层状-似层状侵位于奥陶系上统张家口组似瘤状灰岩至志留系下统红旗营子群组碎屑岩顺层裂隙中，产状与地层产状一致。岩脉厚1m~5m，控制走向长250m~300m，最大倾斜延深600m。此外还有少量钾长岩分布于张家口组砂页岩裂隙中，脉状产出，规模较小，一般宽1m~2m，最大10余米。岩石呈灰白色，主要由钾长石组成，次为石英及少量斜长石、绿泥石等。

2 河北青羊沟铅锌矿成因

根据这次矿床专题的研究成果，初步对河北青羊沟铅锌矿成因取得如下几点认识：

（1）河北青羊沟铅锌矿区石英闪长玢岩和花岗斑岩均属于高钾钙碱性系列，石英闪长玢岩具有埃达克质岩石特征，如较低的Y、Yb含量及较高的Sr/Y及La/Yb，形成年龄为137Ma±1.5Ma，是152Ma~135Ma阶段古太平洋板块俯冲的结果，主要是壳幔混源；花岗斑岩具有A型花岗岩的典型特征，岩体的稀土分馏较为显著，轻稀土富集，铕负异常明显，形成年龄为125Ma±1.2Ma，是127Ma~123Ma阶段板内伸展的结果，主要为壳源，其具体成矿过程如下图所示。

图2 河北青羊沟铅锌矿成矿演化示意图

（2）根据钻孔地球化学特征分析，可以推测河北青羊沟铅锌矿铅、锌、铁、铜、金元素受矿化作用影响明显，尤其是铅、锌元素受到矿化作用强烈影响，并明显富集。根据地球化学元素含量变化特征，可以初步推断，在640m以下，地层受到了层间不整合面运移的热液活动的影响。660m至700m处、790m以下异常指示在该两个层位存在铅锌钼矿（化）层。

（3）河北青羊沟铅锌矿矿区内产出的铅锌矿床以矽卡岩型为主，其次为斑岩型、角砾岩型和热液型。矿区内受岩浆活动影响的张家口组和红旗营子群组灰岩为接触交代型矿体的主要赋存层位。同时，张家口组与下伏的白旗组石英砂岩和上覆的红旗营子群组硅质岩等构成了区内特色的硅钙界面，是十分有利于成矿流体运移、矿质沉淀的构造薄弱面，角砾岩型和热液型矿体主要受其控制。因而，河北青羊沟铅锌矿表现为多种矿化作用叠加，具有燕山期岩浆热液铅锌成矿系列和同源多位一体的特征。通过以上分析和总结，完成了对河北青羊沟铅锌矿的矿体地质特征及成因研究。

3 结束语

此次通过对有关地质资料的总结和分析，对河北青羊沟铅锌矿的矿体特征以及成因进行了研究，此次研究为河北青羊沟铅锌矿矿床开发以及铅锌矿矿体地质特征研究提供了理论依据。由于查阅的参考资源有限，研究时间比较短，对河北青羊沟铅锌矿的研究不够深入，在研究内容上存在一些不足之处，对河北青羊沟铅锌矿成矿地质特征、成矿规律以及找矿标志等方面有待进一步研究，促进河北省青羊沟铅锌矿矿业不断发展。