陳清雷
摘 要 本區(qū)礦床應(yīng)屬斷裂構(gòu)造與巖漿活動(dòng)共同作用形成的中高溫淺成熱液礦床,礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制,由區(qū)域性深大斷裂派生的次級(jí)斷裂構(gòu)造成為有利的賦礦空間。主要的賦礦圍巖為侏羅系張家口組火山碎屑巖和海西期花崗巖,共圈定3條鉛鋅礦體,編號(hào)為Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4礦體。
關(guān)鍵詞 鉛鋅礦 礦物 共生 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造
中圖分類號(hào):P618.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1礦區(qū)概況
礦區(qū)位于隆化縣縣城北西308€胺較潁姓ナ粲諑』毓彝駝蜆推澹暇喙彝駝?2km,南東直距隆化縣城57km,運(yùn)距90km。礦區(qū)有砂石路與111國(guó)道及郭家屯—隆化省級(jí)公路相連,交通便利。
2工作區(qū)地質(zhì)
礦區(qū)大地構(gòu)造處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ2),燕山臺(tái)褶帶(Ⅱ22),圍場(chǎng)拱斷束(Ⅲ23),半截塔中斷凹(Ⅳ26)。
2.1地層
礦區(qū)出露地層主要為侏羅系張家口組一段(J3Z1)及第四系全新統(tǒng)(Q4edl)。
(1)侏羅系張家口組一段(J3Z1):該地層分布范圍廣,面積大。主要分布在礦區(qū)中部,總體走向北東,傾向北西,一般傾角15€???5€埃芄乖旌頹被鶘窖搖⑼戇綜咽勒ぐ哐儀秩胗跋歟植坎幢浠洗蟆8萸諮倚蘊(yùn)卣鰨偶銥謐橐歡慰苫治悖揮捎詬們揮諑淼闌鶘腳璧囟喜勘咴擔(dān)刈呦蚧蚯閬蚋韃愫穸群脫倚員浠洗???
(2)第四系全新統(tǒng)(Q4edl):主要為塊石、碎石和砂土及腐植土,分布在緩坡和較低的山脊上,厚度1-45m不等。
2.2構(gòu)造
由于本區(qū)構(gòu)造位置介于康?!獓鷪?chǎng)、豐寧—隆化東西向深斷裂之間,烏龍溝—上黃旗深斷裂的北段棋盤山北東向深斷裂由礦區(qū)外圍東南部通過(guò)。受上述構(gòu)造的影響,本區(qū)次級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以北西向和近南北向兩組斷裂構(gòu)造為主,嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)礦體的空間產(chǎn)狀,是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造。
2.3巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈,以中深成酸性侵入巖為主,其次為淺成—超淺堿性斑巖侵入體,并且發(fā)育潛火山巖及脈巖。
3礦床特征
礦區(qū)內(nèi)礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制,由區(qū)域性深大斷裂派生的次級(jí)斷裂構(gòu)造成為有利的賦礦空間。主要的賦礦圍巖為侏羅系張家口組火山碎屑巖和海西期花崗巖,礦體對(duì)圍巖沒(méi)有選擇性,是較為典型的火山期后構(gòu)造熱液礦床。礦區(qū)內(nèi)礦化以黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主,呈細(xì)脈狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)出,其次有黃銅礦化、褐鐵礦化、零星孔雀石化等。礦區(qū)內(nèi)共圈定3條鉛鋅礦體,即Ⅶ-1、Ⅶ-3、Ⅶ-4礦體。
4礦石質(zhì)量
4.1礦石礦物成分
主要成份:黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦。
次要成份:磁黃鐵礦、毒砂、黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦、硫砷銅礦、菱錳礦、銅蘭、鉛釩、白鉛礦、孔雀石、褐鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦、硬錳礦。
微量礦物:深紅銀礦、銀黝銅礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、脆銀礦。
上述礦石礦物在礦體中分布極不均勻,組成各種不同的礦石類型,如:浸染狀,團(tuán)塊狀,班雜狀等等。
現(xiàn)將主要礦物的特征簡(jiǎn)述如下:
4.1.1黃鐵礦
黃鐵礦是本區(qū)主要的礦石礦物之一,分布極為廣泛,產(chǎn)出形態(tài)有浸染狀、團(tuán)塊狀、脈狀等。浸染狀黃鐵礦呈星散狀分布在蝕變巖石中,一般為自形粒狀和自形-他形粒狀結(jié)構(gòu),晶形為立方體,五角十二面體,往往強(qiáng)烈破碎,組成碎裂結(jié)構(gòu),并受后期閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等礦石礦物所充填、溶蝕和交代,形成壓碎結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu)。團(tuán)塊狀黃鐵礦在浸染狀礦石中呈不均勻分布聚集體,有時(shí)也可呈脈狀產(chǎn)出,這種黃鐵礦的自形程度較差,粒度為0.2—0.5mm。它與其它硫化物緊密伴生,又被它們強(qiáng)烈交代。
根據(jù)黃鐵礦的產(chǎn)出特征,Ⅶ-1礦體中黃鐵礦可劃分成四個(gè)世代:第一世代黃鐵礦浸染狀產(chǎn)于火山巖和花崗巖中,自形半自形粒狀結(jié)構(gòu),粒徑0.08—1.00mm。黃鐵礦化的張家口組火山巖和二疊紀(jì)的花崗巖呈后期破碎的角礫產(chǎn)出,代表本區(qū)發(fā)生最早的一期礦化蝕變;第二世代團(tuán)塊狀黃鐵礦,與方鉛礦、閃鋅礦一起共同構(gòu)成團(tuán)塊狀礦石,它形半自形結(jié)構(gòu),粒徑0.1—2mm;第三世代黃鐵礦呈較大的脈狀產(chǎn)出,一般不含或含極少的其它金屬硫化物,粒度很粗,自形晶結(jié)構(gòu),粒徑0.6—6.00mm;第四世代細(xì)脈狀黃鐵礦,它形粒狀結(jié)構(gòu),粒徑0.03—0.6mm。細(xì)脈狀黃鐵礦形成較晚,它與石英方解石在一起組成細(xì)脈群穿切前期各類礦石,脈中鉛鋅礦化十分微弱。
4.1.2閃鋅礦
是本區(qū)的主要礦石礦物之一。具有兩種產(chǎn)出形式:浸染狀和脈狀或團(tuán)塊狀。浸染狀閃鋅礦與黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦等礦石礦物緊密伴生,浸染在各類蝕變巖中,組成浸染狀礦石,它是本區(qū)主要的礦石類型之一。閃鋅礦結(jié)晶晚于黃鐵礦,它明顯交代溶蝕黃鐵礦,同時(shí)又被方鉛礦、黃銅礦等晚期結(jié)晶的礦物所溶蝕交代。閃鋅礦粒度為 0.05—0.5mm ,其顏色比較淺。閃鋅礦中往往含有大量的黃銅礦的固溶體,后者有時(shí)呈定向排列,組成文象結(jié)構(gòu)。閃鋅礦本身具有洞穴式交代的特點(diǎn),與石英晶簇伴生,后者垂直洞穴壁生長(zhǎng)或圍繞一個(gè)結(jié)晶中心形成花朵狀。脈狀或團(tuán)塊狀閃鋅礦形成較晚,它穿切浸染狀礦石,呈網(wǎng)脈和脈狀產(chǎn)出。
4.1.3方鉛礦
分布很廣,是本區(qū)主要的礦石礦物之一。Ⅶ-1礦體中方鉛礦的產(chǎn)出形式可分兩種,浸染狀和脈狀或團(tuán)塊狀。浸染狀方鉛礦形成晚于閃鋅礦和黃鐵礦,在黃鐵礦中形成孤島狀,交代溶蝕閃鋅礦和早期黃銅礦,這期方鉛礦的粒度較細(xì)。方鉛礦中經(jīng)常能見(jiàn)到三角形凹陷,后者有時(shí)出現(xiàn)彎曲,反映出它曾經(jīng)受過(guò)構(gòu)造變形的改造。脈狀或團(tuán)塊狀方鉛礦明顯穿切浸染狀礦石,這期方鉛礦一般粒度較粗,而且明顯具有洞穴式礦化的特點(diǎn),方鉛礦礦脈中的石英晶簇異常發(fā)育,垂直脈壁生長(zhǎng),或圍繞某一結(jié)晶中心生長(zhǎng),形成花朵狀或羽毛狀,方鉛礦本身經(jīng)受了強(qiáng)烈的構(gòu)造破碎,碎裂化的方鉛礦保留在礦脈上說(shuō)明本區(qū)在方鉛礦形成以后,剪切構(gòu)造變形還繼續(xù)存在。
4.1.4黃銅礦
本區(qū)主要的銅礦物,Ⅶ-3、Ⅶ-4礦體,粒度0.03mm—0.3mm。黃銅礦可以與各種礦石礦物共生,根據(jù)它們的共生關(guān)系,可將黃銅礦化分成四個(gè)世代:第一世代黃銅礦廣泛分布在黃鐵礦的干燥裂隙中,該世代黃銅礦與早期黃鐵礦共生。第二世代黃銅礦呈石英-黃銅礦細(xì)脈或浸染狀產(chǎn)出。第三世代黃銅礦在閃鋅礦中呈浸染狀和乳滴狀分布,也可呈網(wǎng)脈狀穿切閃鋅礦,該世代黃銅礦與方鉛礦,閃鋅礦,黃鐵礦等緊密伴生,說(shuō)明鉛鋅礦化就伴有銅礦化。第四世代黃銅礦是一期比較獨(dú)立的銅礦化,表現(xiàn)在黃銅礦呈脈狀穿切閃鋅礦和方鉛礦脈。黃銅礦化是本區(qū)一次重要的礦化作用。
4.1.5脈石礦物
脈石礦物主要有:石英、絹云母、高嶺石。次要有:綠泥石、綠簾石、明礬石、螢石、方解石、重晶石等。當(dāng)花崗質(zhì)和二長(zhǎng)質(zhì)蝕變巖中所含的銅鉛鋅硫化物達(dá)到一定品位時(shí),形成浸染狀礦石,故浸染狀礦石的脈石礦物基本上與蝕變巖的礦物組合一致,為石英—絹云母—高嶺石—綠泥石—綠簾石—方解石組合。塊狀礦石的脈石礦物主要為石英—絹云母—高嶺石,少量的綠泥石和綠簾石。
主要脈石礦物的特征如下:
(1)石英。石英是本區(qū)最主要的脈石礦物,一般呈他形粒狀集合體,粒度為0.03mm—0.7mm,它與硫化物緊密共生,經(jīng)常被硫化物穿切,也可和硫化物同時(shí)形成,膠結(jié)硫化物,穿切硫化物,可見(jiàn)石英的形成期貫穿于成礦的全過(guò)程。石英具有洞穴式交代的特征,組成石英晶簇,石英普遍具有波狀消光,常見(jiàn)石英的變斑晶,說(shuō)明石英經(jīng)受了韌性變形的改造。
(2)絹云母。分布極其廣泛,呈鱗片狀疊置的集合體分布,是原巖中長(zhǎng)石熱液蝕變的產(chǎn)物,有時(shí)保留長(zhǎng)石的假象,在蝕變巖中絹云母鱗片比較細(xì)小,而在礦石中絹云母鱗片明顯增大,它一般散布在硫化物粒間,膠結(jié)硫化物。
(3)高嶺石。與絹云母一起分布在各類礦石中,呈鱗片疊置集合體,是原巖中長(zhǎng)石風(fēng)化蝕變的產(chǎn)物。
(4)綠泥石。呈細(xì)小鱗片狀集合體分布在浸染狀礦石中,鏡下見(jiàn)蘭墨水異常干涉色,嵌布于硫化物和石英顆粒間,交代石英,同時(shí)它也被絹云母交代,本區(qū)綠泥石比較少見(jiàn),可能是與容礦圍巖中暗色礦物比較少的緣故。
(5)綠簾石。是典型的熱液蝕變的產(chǎn)物,部分與區(qū)域蝕變作用有關(guān)。
(6)方解石。見(jiàn)于晚期的脈狀礦體,與石英和少量的硫化物共生。
(7)螢石。呈它形粒狀,浸染狀分布,常交代石英和長(zhǎng)石,與黃鐵礦共生。
4.2礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及生成順序
4.2.1礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
本區(qū)主要的礦石構(gòu)造有:浸染狀構(gòu)造,團(tuán)塊狀構(gòu)造,脈狀構(gòu)造,斑雜狀構(gòu)造,角礫狀構(gòu)造,蜂窩狀構(gòu)造等。
浸染狀構(gòu)造:指黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、等礦石礦物集合體呈星散狀分布于蝕變巖中,根據(jù)礦石礦物在蝕變巖中的相對(duì)含量,如其含量達(dá)整個(gè)蝕變巖中礦物總量的50%,則稱其為稠密浸染狀礦石,其含量?jī)H有20%或<20%則定為稀疏浸染狀構(gòu)造,20%—50%者,則為浸染狀構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造是本區(qū)最廣泛分布的一種礦石構(gòu)造。
團(tuán)塊狀構(gòu)造:礦石中黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦的集合體組成致密塊狀集合體,呈團(tuán)塊狀,組成富礦石。
脈狀構(gòu)造:礦石礦物黃鐵礦,閃鋅礦,方鉛礦,黃銅礦等經(jīng)常以脈狀的形式產(chǎn)出,形成脈狀構(gòu)造。
斑雜狀構(gòu)造:指浸染狀礦石與團(tuán)塊狀礦石交織在一起,形成班雜狀構(gòu)造。
蜂窩狀構(gòu)造:這是氧化礦石中極為發(fā)育的一種構(gòu)造。是原生礦石氧化淋漓的結(jié)果,在蜂窩中不均勻分布有銅蘭、孔雀石、褐鐵礦、鉛礬、白鉛礦和黃鉀鐵礬等氧化礦物。
4.2.2礦石結(jié)構(gòu)
本區(qū)發(fā)育的礦石結(jié)構(gòu)主要有:自形粒狀結(jié)構(gòu),半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu),交代溶蝕結(jié)構(gòu),填隙結(jié)構(gòu),乳滴狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu),格架狀結(jié)構(gòu),碎裂結(jié)構(gòu),揉皺結(jié)構(gòu),晶簇狀結(jié)構(gòu)。
自形粒狀結(jié)構(gòu):黃鐵礦化的蝕變巖中經(jīng)常保留有自形粒狀的黃鐵礦,呈六面體、八面體、五角十二面體等,這是礦化早期的黃鐵礦。
半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu):礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黝銅礦等后期結(jié)晶的礦物所形成的自形程度相對(duì)比較差的一種常見(jiàn)粒狀結(jié)構(gòu)。
交代溶蝕結(jié)構(gòu):后期形成的礦物對(duì)早期形成的礦物進(jìn)行穿切交代和溶蝕。這是熱液成礦作用非常特征的一種結(jié)構(gòu),在本區(qū)分布甚廣,本區(qū)比較特征的是閃鋅礦交代溶蝕黃鐵礦;方鉛礦交代溶蝕黃鐵礦和閃鋅礦;黝銅礦交代溶蝕黃鐵礦、閃鋅礦、和方鉛礦等等。
填隙結(jié)構(gòu):早期形成的礦物中的裂隙被后期形成的礦物所充填,如立方體的黃鐵礦的裂隙被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦充填,在黃鐵礦中形成孤島狀。
乳滴狀結(jié)構(gòu):這是一種固溶體分解結(jié)構(gòu),本區(qū)閃鋅礦中常見(jiàn)黃銅礦的乳滴呈密集分布,有時(shí)組成文象結(jié)構(gòu)。
格架狀結(jié)構(gòu):黃鐵礦的干燥裂隙被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦填充形成格架狀或樹(shù)技狀。
網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu):在閃鋅礦中經(jīng)常能見(jiàn)到黃銅礦、黝銅礦、銅蘭的網(wǎng)脈,后者形成晚于閃鋅礦。
碎裂結(jié)構(gòu):對(duì)于一些剛性礦物如黃鐵礦在構(gòu)造動(dòng)力作用下產(chǎn)生破碎,形成壓碎結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在本區(qū)黃鐵礦中非常發(fā)育。
揉皺結(jié)構(gòu):對(duì)于一些揉性礦物來(lái)說(shuō),在韌性變形作用的改造下,就可產(chǎn)生揉皺,如方鉛礦中的三角形凹陷由于揉皺而產(chǎn)生彎曲和扭曲。
晶簇狀結(jié)構(gòu):本區(qū)方鉛礦、閃鋅礦、石英等礦物均有洞穴式交代的特征,在洞穴中石英晶簇往往垂直脈壁生長(zhǎng),形成典型的晶簇狀結(jié)構(gòu)。
4.3礦物共生組合及生成順序
根據(jù)最近(詳查)報(bào)告野外觀察和室內(nèi)光薄片鑒定,確定本礦床的礦物共生組合如下:
黃銅礦—方鉛礦—閃鋅礦—石英組合:該類型組合以含黃銅礦較多為特點(diǎn),呈細(xì)脈浸染型和脈型兩種產(chǎn)狀。其中,細(xì)脈浸染型礦化特點(diǎn)是黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦(少量)、輝銅礦(偶見(jiàn))、石英呈細(xì)脈狀和浸染狀產(chǎn)出,構(gòu)成銅多金屬礦化體,主要見(jiàn)于Ⅶ-3礦體;脈型礦體主要是石英、黃銅礦、黃鐵礦呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,偶見(jiàn)少量的方鉛礦和閃鋅礦,該類組合形成較早,被后期礦化切割或改造。
石英—黃鐵礦組合:該類組合見(jiàn)兩期,早期呈浸染狀產(chǎn)出,可見(jiàn)螢石、高嶺石、碳酸鹽等礦物,見(jiàn)于構(gòu)造角礫巖的角礫之中。晚期呈較大的脈狀產(chǎn)出,有時(shí)呈黃鐵礦脈,黃鐵礦晶形完好、顆粒粗大,極少見(jiàn)方鉛礦和閃鋅礦等其它硫化物。
閃鋅礦—方鉛礦—黃鐵礦組合:該類型礦物組合也呈細(xì)脈浸染型和脈型兩種產(chǎn)狀,是本礦床的主要礦石礦物組合,主要礦物是閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、石英、方解石,可見(jiàn)少量的黃銅礦、白鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等,根據(jù)礦物含量的相對(duì)多少,又可分為:多金屬富礦脈、方鉛礦富礦脈和閃鋅礦富礦脈。其中多金屬富礦脈中方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦都很發(fā)育,并含少量的黃銅礦等礦物,該類礦脈形成較早,??梢?jiàn)礦物的分帶現(xiàn)象,而閃鋅礦富礦脈和方鉛礦富礦脈的形成較晚,礦物成份相對(duì)單一,其中又以閃鋅礦脈的形成稍早。
碳酸鹽—石英—硫化物組合:該類組合是熱液成礦期最晚一期成礦作用,呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,主要有方解石和石英組成,并含有少量的方鉛礦和黃鐵礦等金屬礦物。
表生礦物組合:該組合以出現(xiàn)銅蘭、孔雀石、鉛礬、白鉛礦、褐鐵礦等氧化礦物為特征。是表生氧化期成礦作用的產(chǎn)物。
綜合上述礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物組合,結(jié)合野外礦脈之間相互穿插關(guān)系的觀察以及不同時(shí)代侵入巖的成礦作用,將本區(qū)劃分為兩個(gè)熱液成礦期,六個(gè)成礦階段,礦物生成順序歸納于表1。