郭家屯鉛鋅礦礦石礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

陳清雷

摘 要 本區(qū)礦床應(yīng)屬斷裂構(gòu)造與巖漿活動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：P618.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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國道及郭家屯—隆化省級公路相連，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（Ⅰ2），燕山臺褶帶（Ⅱ22），圍場拱斷束（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?。?/p>

（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?、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。受上述構(gòu)造的影響，本區(qū)次級斷裂構(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、儲礦構(gòu)造。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強(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，礦體對圍巖沒有選擇性，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或圍繞一個結(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)常能見到三角形凹陷，后者有時出現(xiàn)彎曲，反映出它曾經(jīng)受過構(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，或圍繞某一結(jié)晶中心生長，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)和二長質(zhì)蝕變巖中所含的銅鉛鋅硫化物達(dá)到一定品位時，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，也可和硫化物同時形成，膠結(jié)硫化物，穿切硫化物，可見石英的形成期貫穿于成礦的全過程。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，常見石英的變斑晶，說明石英經(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，是原巖中長石熱液蝕變的產(chǎn)物，有時保留長石的假象，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，同時它也被絹云母交代，本區(qū)綠泥石比較少見，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含量，如其含量達(dá)整個蝕變巖中礦物總量的50%，則稱其為稠密浸染狀礦石，其含量僅有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比較差的一種常見粒狀結(jié)構(gòu)。

交代溶蝕結(jié)構(gòu)：后期形成的礦物對早期形成的礦物進(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)閃鋅礦中常見黃銅礦的乳滴呈密集分布，有時組成文象結(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技狀。

網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)：在閃鋅礦中經(jīng)常能見到黃銅礦、黝銅礦、銅蘭的網(wǎng)脈，后者形成晚于閃鋅礦。

碎裂結(jié)構(gòu)：對于一些剛性礦物如黃鐵礦在構(gòu)造動力作用下產(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)：對于一些揉性礦物來說，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，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）、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：該類組合見兩期，早期呈浸染狀產(chǎn)出，可見螢石、高嶺石、碳酸鹽等礦物，見于構(gòu)造角礫巖的角礫之中。晚期呈較大的脈狀產(chǎn)出，有時呈黃鐵礦脈，黃鐵礦晶形完好、顆粒粗大，極少見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，?？梢姷V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代侵入巖的成礦作用，將本區(qū)劃分為兩個熱液成礦期，六個成礦階段，礦物生成順序歸納于表1。