河北塔沟铅锌钼矿成矿模式及找矿前景浅析.pdf

世界有色金属2023年7月下48找矿技术Prospecting technology河北塔沟铅锌钼矿成矿模式及找矿前景浅析董帅，王建青，洪文武，李松彬，徐如磊（天津华北地质勘查总院，天津 3 0 0 1 7 0）摘 要：文章通过对河北省涿鹿县塔沟铅锌钼矿区域地质背景、矿区地质特征及地球化学特征的综合研究，结合区域成矿规律和典型矿床-相广银锰矿矿床特征，确定了本区火山-次火山热液型多金属矿床成矿模式。通过前期地质、化探工作成果及本次研究，分析金属矿化与断裂构造、火山活动及化探异常分布的关系，明确了研究区成矿控矿要素、主要矿化元素组合、找矿前景与找矿方向。关键词：塔沟；火山-次火山热液型；铅锌钼矿；成矿模式中图分类号：P 6 1 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 4-0 0 4 8-3Superficial analysis on metallogenic model and prospecting potential of Tagou Lead-zinc molybdenum deposit in Hebei ProvinceDONGShuai,WANGJian-qing,HONGWen-wu,LISong-bin,XURu-lei(T i a n j i n No r t h C h i n a G e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n G e n e r a l I n s t i t u t e,T i a n j i n,3 0 0 1 7 0,C h i n a)Abstract:T a g o u l e a d-z i n c mo l y b d e n u m d e p o s i t i s l o c a t e d i n Z h u o l u C o u n t y,He b e i P r o v i n c e.B a s e d o n t h e c o mp r e h e n s i v e s t u d y o f r e g i o n a l g e o l o g i c a l b a c k g r o u n d,g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d g e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s,t h e me t a l l o g e n i c mo d e l i s d e t e r mi n e d.t o b e v o l c a n o-s u b v o l c a n i c h y d r o t h e r ma l p o l y me t a l l i c d e p o s i t,c o mb i n e d w i t h r e g i o n a l me t a l l o g e n i c r e g u l a r i t y a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f t y p i c a l o r e-X i a n g G u a n g s i l v e r-ma n g a n e s e d e p o s i t.B a s e d o n t h e r e s u l t s o f p r e v i o u s g e o l o g i c a l a n d g e o c h e mi c a l e x p l o r a t i o n w o r k a n d t h i s s t u d y,t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n me t a l mi n e r a l i z a t i o n a n d f a u l t s t r u c t u r e,v o l c a n i c a c t i v i t y a n d g e o c h e mi c a l a n o ma l y d i s t r i b u t i o n i s a n a l y z e d,a n d t h e o r e-f o r mi n g a n d o r e-c o n t r o l l i n g e l e me n t s,ma i n mi n e r a l i z e d e l e me n t c o mb i n a t i o n,p r o s p e c t i n g p r o s p e c t a n d p r o s p e c t i n g d i r e c t i o n a r e d e f i n e d i n t h e s t u d y a r e a.Keywords:T a g o u;V o l c a n i c -s u b v o l c a n i c h y d r o t h e r ma l t y p e;P b -Z n mo l y b d e n u m d e p o s i t;me t a l l o g e n i c mo d e l收稿日期：2 0 2 3-0 5作者简介：董帅，男，汉族，3 7 岁，生于1 9 8 6 年，河南省宜阳县人，硕士，中级工程师。河北塔沟铅锌钼矿区大地构造位置处于华北地块（2）北缘的燕山台褶带（22）之宣龙复式向斜（22）东南部的涿鹿褶皱束（25）上。成矿区带属阜新-集宁成矿带（1）张家口-承德成矿区（3）1，其所处位置是多种构造岩浆成矿作用的聚集地带2，火山活动频繁，与火山构造相关的矿床密集分布，成矿条件优越，找矿潜力较大。1 区域地质背景区域内主要出露太古宇变质地层、中新元古界碎屑岩、碳酸盐岩沉积地层、中生界侏罗-白垩系火山沉积地层和第四系地层。区域断裂构造发育、火山活动强烈。东西向、北东向、北西向及北北东向构造相互交织是本区断裂构造的突出特点，北东向断裂为上黄旗-乌龙沟断裂、与其交汇的张扭性次级断裂多为北西向；侏罗纪火山喷发形成火山机构并伴生大量环状、放射状火山断裂。区内出露相广破火山和上刁蝉破火山两个火山构造。相广破火山呈椭圆形长轴北东向展布，为叠加式破火山，其中晚侏罗世火山活动占主导地位。形成爆发沉积或爆发溢流沉积五个韵律。上刁蝉破火山也为叠加火山，主要有两期活动。区内岩浆岩分为高位侵入岩和潜火山岩，高位侵入岩属单一岩浆脉动上侵的产物，岩石类型为石英正长斑岩，侵入时代为晚侏罗世。潜火山岩可划分为中侏罗世髫髻山期和早白垩世张家口期潜火山岩。岩性分别为潜粗安岩和潜安山岩、潜粗安岩及潜流岩。区域矿产丰富，矿（化）点众多，著名的有相广银锰矿、张家河铁矿、孟家窑铜铁矿、矾山磷矿等。其中以铅、锌、银多金属矿产最具代表性。2 矿区地质特征2.1 地层矿区出露地层较为简单，出露有长城系高于庄组、蓟县群雾迷山组和侏罗系髫髻山组、白垩系张家口组及第四系马兰组。高于庄组分布于矿区中部及东北部，为一套白云质碳酸盐岩，雾迷山组分布于矿区的西北部和东南部，为一套白云岩地层；张家口组分布于矿区西南部，以流纹质角砾熔结凝灰岩与流纹岩交互为特征；第四系分布于矿区南部。2.2 构造区内构造主要为断裂构造和破火山构造。断裂走向为北西向、北西西向、南北向及北东向，其中规模较大的为断裂F1，该断裂贯穿矿区，总体走向320，倾向220 230，倾角50 60,长9.5km，宽15m25m，为左行正断层，2023年7月下 世界有色金属49找矿技术Prospecting technology有多次活动的特点。接触带岩石破碎严重，带内岩石呈碎块角砾状及碎粉状,构成张裂角砾岩。该断裂为铅锌矿体的容矿断裂。其余断裂规模不大，上刁蝉破火山主体分布于上刁蝉-蟒蝉寺一带，呈近圆形，面积约19km2。两期活动分别为：中侏罗世髫髻山期活动中心在上刁蝉南东约4km，晚侏罗世张家口期火山再次活动，火口移至上刁蝉一带，喷发了大量酸性火山岩。2.3 岩浆岩区内见一个髫髻山期潜粗安岩侵入体，被张家口组及第四系覆盖，岩性为潜粗安岩，面积0.22km2。岩石呈深灰，灰褐色，斑状结构，基质微晶结构，似粗面构造。斑晶由半自形板状斜长石及少量钾长石和角闪石组成，含量约10%30%，大小0.3mm3mm。基质中见板条状斜长石半定向排列，并有尘点状或微粒铁质均匀分布。岩石普遍具高岭土化和绿泥石化。2.4 化探异常特征19761979年我局在该区完成了1：50000分散流测量，并圈定出保-CoPbZnMoW-丙7异常，异常位于高于庄组、雾迷山组厚层白云岩，白垩系张家口组凝灰岩当中，异常范围较大，面积约8km2，形态较规整，元素组合复杂，其中Co8010-6、Mo1010-6、Pb5010-6、W1010-6、Ag10010-6。Co异常分布范围较大，并有局部浓集。Co异常在北西向构造带附近，有Pb、Mo低值异常相伴，Pb、Mo异常呈北东向分布；西有Zn、W异常相伴；以Co为中心形成了分带，即从西向东为Zn、W、Co、Mo、Pb，异常分布与断裂构造分布关联性较强。2.5 蚀变矿化特征矿区内的蚀变矿化与构造关系密切，蚀变矿化多出现在断裂带两侧，蚀变围岩严格受构造控制呈线性分布，多呈脉状和透镜状产出，主要集中在F1断裂与白垩系张家口组接触部位。蚀变主要为硅化、绿泥石化、绿帘石化，从断裂破碎带到围岩呈现出硅化（绿泥石化）-硅化+绿帘石化（绿泥石化）-绿帘石化（绿泥石化）的分带特征；矿化主要为褐铁矿化。3 成矿模式分析通过对本区区域地质背景，矿区地质条件、地球化学特征的综合分析研究。结合区域成矿规律及典型矿床特征，总1第四系马兰组；2 下白垩统张家口组二段；3 中侏罗统髫髻山组一段；4 蓟县群雾迷山组二段；5 蓟县群雾迷山组一段；6 长城群高于庄组四段；7 长城群高于庄组三段；8 长城群高于庄组二段；9 长城群高于庄组一段；1 0 髫髻山期粗安岩；1 1地质界线；1 2 角度不整合界线；1 3 岩层产状；1 4 正断层及产状；1 5 性质不明断层；1 6 C o 异常值及等含量线(1 0-6)；1 7 W 异常值及等含量线(1 0-6)；1 8 P b 异常值及等含量线(1 0-6)；1 9 Z n 异常值及等含量线(1 0-6)；2 0 M o 异常值及等含量线(1 0-6)图1塔沟一带地质化探综合图世界有色金属2023年7月下50找矿技术Prospecting technology结了本区成矿模式。3.1 区域成矿规律本区位于大河南台斜断块的北缘和涿鹿褶皱束的交接部位，受华北地台北缘中段成矿带影响，生成了一系列岩浆热液型矿床及沉积铁矿床3。其中，与中生代岩浆活动有关的火山-次火山热液型多金属矿床最具代表性。侏罗系上统、白垩系下统地层中Pb、Zn等有益元素的高丰度值，为区内成矿元素的富集提供了重要的地球化学背景场，为这些元素后期的运移、富集成矿提供了主要的物质基础4。本区火山-次火山热液型多金属矿床多分布于火山断陷盆地边缘，这与Pb、Zn、Mo等成矿元素多在盆地边缘富集的特点一致，是本区找矿重要的地质标志。北西向、北东向两组断裂形成的格子型构造总格局，严格控制了区域金矿、铅锌银矿的空间展布规律，同时也控制了该区地球化学场和异常的空间分布特征5。异常的高强度区主要出现在断裂的交叉部位，并形成了沿上黄旗-乌龙沟断裂北东向展布的铅锌银多金属异常带6。燕山期中酸性侵入岩及火山-次火山活动是本区铅锌银多金属矿成矿的重要因素，尤其是燕山期浅成斑岩、次火山岩对成矿有利，可作为本区多金属找矿的地质标志。晚侏罗世-早白垩世，本区相广、下刁蝉火山口发生大规模塌陷，并伴随产生大量环状及放射状断裂，潜流纹岩、潜粗安岩及石英正长斑岩等沿火山断裂侵入，部分堰塞火口，热液沿断裂运移并萃取围岩中的矿质，局部富集沉淀形成Mo、Ag、Pb、Zn矿床。矿床围岩以中生界侏罗系上统、白垩系下统地层为主，围岩蚀变多表现为硅化、高岭土化、绿泥石化、褐铁矿化等中低温蚀变和矿化。3.2 区域典型矿床本区最为典型的与中生代岩浆活动有关的火山-次火山热液型多金属矿床为涿鹿县相广银锰矿床，该矿床距塔沟铅锌钼矿直线距离约10km，位于相广断陷盆地东南，区内地层为侏罗系上统土城子组和白垩系下统张家口组等。矿床位于古火山构造近中心部位，受上黄旗-乌龙沟断裂次级的北西向断裂和古火山构造控制。银锰、锰矿体主要产生成于侏罗系上统土城子组凝灰质杂砂岩、白垩系张家口组流纹质熔结凝灰岩及花岗斑岩之中，并严格受断裂构造控制，成矿时代为晚侏罗世-早侏罗世。矿脉长3000多米，最大矿体长达1000m，一般长165m，脉宽0.2m1.47m不等，一般0.26m0.78m。矿体形态多为规则的脉状、透镜状。围岩蚀变以硅化为主，也见泥化、褐铁矿化、青磐岩化；矿石构造多为块状、蜂窝状、粉末状；矿石矿物主要为软锰矿、硬锰矿，次为水锰矿，少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、褐铁矿等。脉石矿物主要为石英、方解石等。矿石含锰一般在 11.6%28.92%之 间，铁 2.38%34.72%，SiO2 30%左右，硫、磷含量很低。成矿物质主要来自赋矿围岩和下伏地层。成矿流体来源于岩浆与大气水的混合，形成温度不低于173，矿床属浅成中低温热液矿床7。1毕伏科,肖文暹.河北省成矿区带和找矿远景区J.地质调查与研究,2006.29(2):107-114.2邹平波.冀西北宣化大白阳金矿地质构造及深部找矿远景评价D中国地质大学（北京）.2010.3祁进平,陈衍景,李强之.华北克拉通北缘浅成低温热液矿床:时空分布和构造环境J.矿物岩石,2004.24(3):82-924王纪昆,董帅,张胜,刘高杰,胡瑞刚.河北省丰宁县南台子金银矿床地质特征和找矿潜力分析J.地质找矿论丛,2022.37(04):406-413.5李红阳.冀北地区断裂构造成矿控矿分析J.河北地质学院学报,1992.15(4):395-405.6王建青,刘高杰,董帅,刘洋,刘建权,王鹏飞,王纪昆,刘战鹏,洪文武,李松彬,徐如磊,刘钧沅,赵鹏,孙培周,薛建玲 河北省沽源县张麻井铀钼矿“三位一体”找矿预测地质模型J/OL 2022.地质通报.7刘成维,谷振飞,魏明辉,陈树清,杨云,李玉红.河北相广锰银矿床成矿特征与形成机理J.矿产勘查,2012.3(02):165-170.3.3 成矿模式侏罗纪晚期-白垩纪早期本区在强烈的燕山活动的影响下形成张家口组火山-沉积地层，同时，北东向乌龙沟-上黄旗断裂复活，在下地壳形成了含深源物质岩浆房7。在构造应力的作用下，岩浆沿深断裂上侵至多组断裂交汇部位，并在相广破火山、上刁蝉破火山附近发生强烈的火山爆发，构成张家口组流纹质熔结凝灰岩、花岗斑岩、潜火山岩，成为主要成矿母岩。成矿溶液主要来自大气降水补给的加热循环地下水，随着大气降水向下循环至深部岩浆岩房，岩浆热力作用使其发生沸腾，并在深部岩浆的初始动力和热驱动下，含矿热液沿断裂构造向上运移并萃取深部和围岩中的Pb、Zn、Ag、Mo等矿质，热液进一步上升，与富含O2、Fe、Mn、Mg、Ca、酸性大气降水混合冷却，形成矿区的浅成低温热液矿床。4 找矿标志（1）北西向的断裂及其次级断裂是找矿的直接标志；（2）区内火山-次火山岩及其形成的火山构造是找矿的直接标志；（3）硅化、绿帘石化、绿泥石化、褐铁矿化是找矿直接标志；（4）Pb、Zn、Mo等成矿元素组合异常地段是找矿间接标志。5 结论（1）塔沟铅锌钼矿成矿地质条件较为优越，初步认为其属火山-次火山热液型多金属矿床，找矿前景较好。（2）区内成矿元素以Pb、Zn、Mo等中低温元素为主，是寻找铅锌钼矿的有利地区。区内断裂构造和火山机构控制矿（化）体的生成和展布。中低温热液充填次级断裂沉淀、富集形成蚀变矿化。（3）提出以北西、北北西向构造及其次级断裂为主，结合地表蚀变矿化的找矿思路。