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1、河北相广锰银矿床成矿特征与形成机理刘成维 谷振飞 魏明辉 陈树清 杨 云 李玉红（河北省地矿局第三地质大队，河北 张家口 075000）摘 要：位于河北省张家口市涿鹿县的相广锰银矿床，是一个较早发现的中型低硫化物 型浅成低温热液矿床。矿床赋存于侏罗纪后城组和张家口组，与侏罗纪晚期古火山构造关系 密切。锰银矿体主要受断裂构造的控制，矿石中矿物组成相当丰富。稀土元素配分形式以及 铅同位素组成表明，成矿金属物质主要来自赋矿围岩和下伏地层，同时还有深部物质参与 围岩蚀变特征及蚀变带空间分布特征均显示矿床深部存在高中温热液多金属矿床。关键词：锰银矿床；花岗斑岩；成矿特征；形成机理；河北相广Metallo
2、genic characteristics and formationmechanism of the Xiangguang Mn-Ag oredeposit, Hebei ProvinceLIU ChengWei, GU ZhenFei, WEI MingHui, CHEN ShuQing, YANG Yun, LIYuHong(The 3ed Brigade of Geology HBBGMR, Zhangjiakou Hebei 075000, China) Abstract: Located in the Zhuolu county, Zhangjiakou, Hebei Provin
3、ce, North China, the Xiangguang Mn-Ag ore deposit is a middle-scale low-sulfidation epithermal type which was been discovered long time ago. The ore deposit occurs in the Jurassic-age Houcheng and Zhangjiakou Fms., which is closely related to the paleo-volcanic structural. The Mn-Ag ore mineralizati
4、on is mainly controlled by a series of shear zones and ore minerals are quite complex. In the light of the REE distribution patterns and Pb isotopic compositions show that the ore-forming materials were derived mainly from country rocks and underlying rocks and partly from deeper sources. The altera
5、tion pattern and location of alteration assemblages, which implies that potential exists high or medium-temperature hypothermal deposit at depth.Key word: Mn-Ag ore deposit, metallogenic characteristics, formation mechanism, Xiangguang Hebei河北省涿鹿县相广锰银矿床开采历史悠久，在宋朝初年该区就有炼银的相关 记载。20世纪8090年代，对其开展了普查工作，探
6、明金属资源量达中型规模; 20072008年开展了详查工作，迄今矿床边界尚未控制，通过进一步工作有望 使金属资源量达大型。因此，深入研究该矿床的成矿地质特征，探讨其形成机理，建立成矿模型，对今后寻找和评价此类矿床具有重要地质意义。1 成矿地质背景相广锰银矿床位于华北板块北部，燕山褶皱带西北端（图 1）。该区经历了 多期复杂的大地构造演化阶段，从元古代吕梁运动到新生代喜马拉雅运动，对其 都有影响。400石豪庄/D!镭银矿脉yo02N/张家口1 北慕严 19 NB IOT/相广猛银矿5016口7日840 08 30 N图 1 相广锰银矿地质略图1第四系黄土、砂土及冲洪积；2侏罗系后城组砂岩、砾岩、
7、凝灰岩及白云质角砾岩与张家口组流纹质凝灰岩夹砂岩、粉砂岩及砾岩；3寒武系灰岩夹页岩；4元古界白云岩夹页岩及燧石条带；5侏罗纪晚期花岗斑岩、石英斑岩、正长斑岩角砾及闪长岩小岩体；6古火山构造边界；7断层；8矿区边界Fig.1 Geological sketch map of the Xiangguang Mn-Ag ore deposit1Soil, alluvial and loess deposits of Quaternary；2Sandstone, conglomerate, tuff and dolomitic breccia of Jurassic Houcheng Formatio
8、n. Rhyolitic tuff with sandstone, siltstone and conglomerate of Jurassic Zhangjiakou Formation；3Limestone with shale interbeds of Cambrian ；4Dolomite with shale and chert of Proterozic ；5 Granite porphyry, quartz porphyry granite, granite breccia orthophyrite and minor diorite of Late Jurassic ；6 Ca
9、ldera-type structural boundary；7Fault；8Tenement boundary1.1 地层矿区地层简单，主要为中生界侏罗系中统后城组、上统张家口组及新生界第 四系上更新统、全新统地层。张家口组与下伏的后城组为不整合接触，其中后城 组凝灰质杂砂岩、张家口组流纹质熔结凝灰岩是主要的赋矿围岩。1.2 构造矿区位于小矾山向斜和相广断陷盆地的东南翼，地层为单斜构造，褶皱构造 不发育；矿区构造以断裂构造、古火山构造为主，区域断裂构造主要有近 NE 向 F1 和 F2 两组（图 1），为中生代相广断陷盆 地的“边缘断裂”是矿区重要导矿构造。矿区内分布一系列走向近NW向，倾
10、向NE,倾角58 - 76。的断裂构造，断层带宽几米至近100m，属压扭性断裂， 系 F1 和 F2 断裂之间的次级断裂，为矿区主要控矿构造。矿区位于古火山构造近中心部位，周围环以角砾岩带、环状断裂带、铁镁质 -长英质侵入岩体，直径约11km；古火山构造内可划分出2个环形矿化蚀变带， 并与矿区锰银矿化有着密切的关系。1.3 岩浆岩该地区内的岩浆岩包括喷出岩和侵入岩，喷出岩以熔岩层形式产出，构成张 家口组流纹质熔结凝灰岩；侵入岩以花岗斑岩形式产出，呈斑状结构或显微花岗 结构，主要矿物为碱性长石（条纹长石和正长石，占 35-40%）和奥长石（占30-35%）， 次为石英（占 20-25%），副矿物
11、有磁铁矿、磷辉石及锆石。矿区西部分布大面积侏罗纪晚期花岗斑岩（图 1），并呈薄层岩床侵入到侏 罗系张家口组上段流纹质熔结凝灰岩中，矿区内以岩墙被动侵位到高角度含矿断 裂构造内。花岗斑岩区域上呈环带状分布，系古火山构造的组成部分，是该矿田 的主要成矿母岩。2 蚀变类型与分带性矿区锰银矿脉围岩蚀变较弱，发生蚀变的围岩为渗透性较强的流纹质熔结凝 灰岩、凝灰质杂砂岩及花岗斑岩。蚀变围岩空间上严格受构造控制，呈现出线性 分布特点。围岩主要有硅化-泥化-褐铁矿化和青磐岩化两种蚀变类型（图 2），其 中与成矿关系密切的是硅化-泥化-褐铁矿化蚀变。图 2 相广锰银矿床蚀变分带示意图1第四系；2张家口组；3后城
12、组；4花岗斑岩；5硅化-泥化-褐铁矿化蚀变带；6青磐岩化蚀变带； 7断层；8矿区边界Fig.2 Schematic alteration zoning of the Xiangguang Mn-Ag ore deposit1 Quaternary ； 2 Zhangjiakou Formation ； 3 Houcheng Formation ； 4 Granite porphyry ； 5 Silica-clay-limonite alteration zone；6Propylitic alteration zone；7Fault；8Tenement boundary2.1 硅化-泥化-褐铁
13、矿化蚀变带硅化 呈条带状及块状分布于整个蚀变带内，蚀变围岩呈白色、灰白色。后 期锰银矿化与硅化强度关系密切，高品位矿体多发育于强硅化带边部，并伴生石 英-褐铁矿-锰矿细矿脉，与其它浅成低温热液Ag-Au矿床相比，其石英含量相对 较少。泥化 标志矿物主要为断层泥及近地表氧化物，另外，钻孔岩芯多见含黄铁 矿的高岭土（绢云母?）。褐铁矿化 以细脉浸染状发育于蚀变带内（褐铁矿与锰的氧化物共生）。原 生黄铁矿含量仅为 0.5-3%，断裂构造蚀变带 200m 深处可见褐铁矿。经钻探验证， 钻孔底部岩芯可见细粒脉状及浸染状黄铁矿。除此之外，高品位锰银矿体内，偶见石英细脉两侧分布钾化（冰长石化？） 蚀变带。2
14、.2 青磐岩化蚀变带青磐岩化分布于 2 号脉及 13 号脉东北部（图2），系 2 号脉体典型的蚀变， 矿物组合以绿泥石-碳酸盐-黄铁矿为主。除此之外，2 号脉北端普遍存在碳酸盐- 锰的氧化物。2.3 蚀变带关系矿区硅化-泥化-褐铁矿化主要沿 14 号和 13号脉两侧发育，矿区东部2号脉 两侧（主矿带外围）则为青磐岩化（图 2）。通过分析矿床蚀变带空间位置，同 时结合蚀变矿物形成温度可发现，硅化-泥化-褐铁矿化应为内蚀变带，青磐岩化 属外围蚀变带。值得指出的是，14 号脉（断裂构造带）及外围受花岗斑岩侵入 活动影响，形成“混合岩”区，结合蚀变带空间关系，说明 14 号脉或其附近应 为含矿热液中心
15、，随着热液向外围运移侵位，温度降低，在 2 号脉出现青磐岩化。3 矿床地质特征受古火山构造及断裂的控制，矿区内发育大小不等锰银矿脉（蚀变带） 43 条，矿床成因类型属低硫化物型、浅成低温热液矿床；另外，区域内还发现金、 铜、钼、铅、锌等小型矿或矿化点，总体来看，矿床与矿点多数围绕古火山构造 与断裂展布，赋存于相应控矿构造之内。3.1 矿体产出特征矿体主要生成于侏罗系后城组凝灰质杂砂岩、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，多为简单且规则的脉状，锰矿体为规则 的透镜状。矿体在断裂构造蚀变带中沿走向、倾向均具有分支复合、尖灭侧现、尖灭再 现等特征。一般在构造破碎带发育的部位，也是锰银矿体赋存和膨大的部位，尤 其张家口组地层与后城组地层之间的不整合面与矿脉的交叉部位，矿体在其顶、 底板两侧多发育连续的蚀变岩型银矿体。3.2 矿石类型及矿石矿物组成相广锰银矿区矿石按氧化程度可分为氧化矿石和原生矿石，其中原生矿石仅 见于2号、13号脉钻孔底部。氧化矿石一般产于地表，深度大致在050m （局 部深达200m）,依其有用元素组分、成因产状及锰元素含量，分为锰银型矿石和 蚀变岩型银矿石，矿石矿物组成见表1。原生矿石为微细粒黄铁矿-硅化-（泥化） 交代型锰银矿石，尚未鉴定其矿物组成。表 1 相广锰银矿床矿石组成Table 1 Mineralogy of t
