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摘要 张家口南部碳酸盐岩地层分布广泛，区内断裂构造发育，岩浆活动频繁，成矿条件优越，有利于形成矽卡岩型矿床。本次工作以賦存于白云岩与燕山期岩体接触带的河北省涿鹿县高家庄铅锌矿床为研究对象，深入分析矿床地质特征，结合地球化学分析测试结果，厘定矿床成因类型，为矿区找矿勘查提供理论指导。
关键词 河北省；铅锌矿；地球化学测试；成因分析；矽卡岩型矿床
中图分类号 P618 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）17—0020—02
华北地台北缘燕山台褶带内碳酸盐岩地层分布广泛，构造发育，岩浆活动频繁，为区域成矿提供了良好的地质条件。张家口南部已发现的口前、孟家窑等多个银铅锌多金属矿床（点）分布于碳酸盐岩地层与燕山期中酸性岩体接触带部位，为矽卡岩型矿床。本次工作以赋存于白云岩与燕山期岩体接触带的河北省涿鹿县高家庄铅锌矿床为研究对象，深入分析矿床地质特征，结合地球化学分析测试结果，厘定矿床成因类型，为矿区找矿勘查提供理论指导。
1矿区地质特征
矿床位于张家口市涿鹿县辉耀乡高家庄村，大地构造位置位于燕山台褶带北西端，大河南岩体北西缘外接触带，属宣龙复向斜南翼的涿鹿褶皱束。
1.1地层
矿区出露地层有中元古界蓟县系雾迷山组、铁岭组，上元古界青白口系下马岭组，古生界寒武系张夏组，中生界侏罗系髫髻山组、张家口组以及新生界第四系残坡积、冲洪积等。雾迷山组地层与成矿关系密切，该套地层主要分布在在矿区西部，厚达1567.0m。自下而上划分为一段、二段、三段及四段，总体为以白云岩为主间夹燧石条带地层，富含叠层石。
1.2岩浆岩
矿区有中侏罗潜流纹岩、潜安山岩，南部有花岗斑岩小岩株及大河南岩体出露。
1）侵入岩。燕山期斑状黑云石英二长岩，分布于矿区东南部。岩石为斑状黑云石英二长岩，浅灰色，似斑状结构，基质中细粒结构。块状构造。岩体中有大量的细粒闪长岩包体，分布于侵入体的边界。脉岩（岩株）在矿区岩性主要为花岗斑岩（花岗岩）脉、闪长玢岩。其中，花岗斑岩（花岗岩）脉或岩株，灰白一淡粉色，细粒结构，常见石英斑晶。在地表常呈不规则状岩脉、岩枝或岩株穿插，在硐探中也常见花岗斑岩或花岗岩的岩脉，错断、切割矿脉，起破坏作用。
2）火山岩及次火山岩。超浅成次火山岩主要有晚侏罗世潜粗安岩及流纹斑岩。矿区范围内火山岩主要有髫髻山组的粗安岩、粗安质集块角砾岩、安山岩及张家口组的流纹质角砾熔结凝灰岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩。
1.3构造
1）断裂。F1断裂：断裂构造带长约5km，宽约5m，走向290°～315°，倾向20°～45°，倾角45°。构造带内岩石破碎强烈，形成碎裂岩、碎粉岩，蚀变有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化，中段发育有铅锌矿化，东段的局部有孔雀石化。断层属燕山期逆断层，切割雾迷山组三、四段，寒武系张夏组，侏罗系髫髻山组及张家口组等地层。沿中段的构造带形成高家庄铅锌矿体，是储矿构造。
F2断裂：断裂带长约6km，最宽处约60m，走向近南北，产状90°∠82°。断裂贯穿整个矿区，向南、向北两端均延出区外。断裂呈破碎带产出，断裂带内发育张性构造角砾岩及碎裂岩，并伴有硅化、褐铁矿化、萤石化。
2）褶皱。区内褶皱构造仅在F1与F2二断裂交汇的东南部位形成一向斜褶皱。褶皱中心为下马岭组一段地层，褶皱北翼地层产状变化大，南翼地层产状变化小。
2矿体特征
2.1矿体特征
在矿区以外的西侧，1号矿体产于北西向构造裂隙中，矿体形态受构造控制，形态为不规则的脉状、网脉状，矿化沿岩石裂隙多有穿插。走向310°～335，倾向30°～65°，倾角54°～78°，矿体平均厚度4.07m。
2号矿体位于1号矿体北侧，产于流纹质凝灰岩中，走向310°，倾向40°，倾角50°。蚀变带厚5m以上，矿脉厚1m。矿体顶底板蚀变强烈，蚀变主要有硅化、錳矿化、褐铁矿化。
2.2矿石特征及围岩蚀变
矿石呈自形一半自形粒状结构、交代结构，蜂窝状、浸染状构造，氧化矿石多呈峰窝状。矿石矿物成分有方铅矿、黄铁矿、褐铁矿、少量黄铜矿和闪锌矿；脉石矿物有石英、方解石、白云石等。其中矿石矿物多氧化成褐铁矿呈假像残留，方铅矿氧化后形成铅矾。
围岩蚀变大理岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、褐铁矿化、锰矿化等。矿体底板蚀变弱，但矿化强烈，有粒状、团块状、细脉状方铅矿沿灰岩裂隙不规则分布。顶板蚀变发育，岩石破碎。
3矿床地球化学
利用岩石中微量元素特征，可以识别地球化学过程以及沉积岩的物源。为说明容矿岩石的岩石含矿性，本次对岩石微量元素中的不相容元素和矿化元素特征分别进行了讨论。
不相容元素分析结果显示，矿区围岩含量高于矿石。与上地壳平均含量相比，围岩具有较高的Th、Ce、Sm元素含量，Rb、Y、Yb含量与上地壳含量近似，极低的Sr为特征。矿石中不相容微量元素含量与上地壳相比均较低。矿石与围岩不相容微量元素最大的差异在于Sr元素上，显示了成矿作用时，存在Sr元素的大量富集。其余不相容微量元素均有不程度的流失。说明矿化作用伴有明显的物质成分迁移，矿化作用引起围岩较大的成分和交代变化。
矿化元素分析结果显示，围岩中Ph、Zn、Mo矿化元素含量高于上地壳平均值，而Cu元素低于上地壳平均值，相对亏损Cr、Co、Ni、V等元素。矿石中Cu、Pb、Zn、Mo等矿化元素均有显示富集趋势，亦相对亏损Cr、Co、Ni、V、Ga元素。矿化作用并没有改变微量元素蛛网图的基本态势，且随着围岩蚀变增强。Pb、Zn等主要矿化元素含量增高趋势明显，反映出矿化与蚀变之间具有密切的关系。
微量元素比值可以反映物质来源，高家庄铅锌矿床矿石中的Th/U比值明显低于矿体围岩，白云岩中的Th/U比值均大于1，而铅锌矿石中Th/U比值绝大部分小于1，两者的差别十分显著。上述特征说明高家庄铅锌矿床在成矿过程中岩浆热液的加入较明显。
围岩中稀土元素总量远高于矿石（图1）；围岩中轻重稀土的分馏程度也明显高于矿石；但围岩和矿石二者均具有显著的Eu负异常，6 Eu在0.12～0.69之间。围岩（白云岩）与矿石中稀土元素配分模式存在较大的差异，说明矿体中的成矿物质可能主要来自围岩（白云岩）之外，白云岩提供成矿物质的可能性不大。
4矿床成因
根据对矿区成矿地质条件、矿石矿物组成及稀土元素、微量元素分析结果，表明高家庄铅锌矿床成因类型为矽卡岩型。此外，稀土元素、微量元素的示踪显示，高家庄铅锌矿床在成矿过程中岩浆热液的加入较明显，成矿物质主要由岩体提供。
关键词 河北省；铅锌矿；地球化学测试；成因分析；矽卡岩型矿床
中图分类号 P618 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）17—0020—02
华北地台北缘燕山台褶带内碳酸盐岩地层分布广泛，构造发育，岩浆活动频繁，为区域成矿提供了良好的地质条件。张家口南部已发现的口前、孟家窑等多个银铅锌多金属矿床（点）分布于碳酸盐岩地层与燕山期中酸性岩体接触带部位，为矽卡岩型矿床。本次工作以赋存于白云岩与燕山期岩体接触带的河北省涿鹿县高家庄铅锌矿床为研究对象，深入分析矿床地质特征，结合地球化学分析测试结果，厘定矿床成因类型，为矿区找矿勘查提供理论指导。
1矿区地质特征
矿床位于张家口市涿鹿县辉耀乡高家庄村，大地构造位置位于燕山台褶带北西端，大河南岩体北西缘外接触带，属宣龙复向斜南翼的涿鹿褶皱束。
1.1地层
矿区出露地层有中元古界蓟县系雾迷山组、铁岭组，上元古界青白口系下马岭组，古生界寒武系张夏组，中生界侏罗系髫髻山组、张家口组以及新生界第四系残坡积、冲洪积等。雾迷山组地层与成矿关系密切，该套地层主要分布在在矿区西部，厚达1567.0m。自下而上划分为一段、二段、三段及四段，总体为以白云岩为主间夹燧石条带地层，富含叠层石。
1.2岩浆岩
矿区有中侏罗潜流纹岩、潜安山岩，南部有花岗斑岩小岩株及大河南岩体出露。
1）侵入岩。燕山期斑状黑云石英二长岩，分布于矿区东南部。岩石为斑状黑云石英二长岩，浅灰色，似斑状结构，基质中细粒结构。块状构造。岩体中有大量的细粒闪长岩包体，分布于侵入体的边界。脉岩（岩株）在矿区岩性主要为花岗斑岩（花岗岩）脉、闪长玢岩。其中，花岗斑岩（花岗岩）脉或岩株，灰白一淡粉色，细粒结构，常见石英斑晶。在地表常呈不规则状岩脉、岩枝或岩株穿插，在硐探中也常见花岗斑岩或花岗岩的岩脉，错断、切割矿脉，起破坏作用。
2）火山岩及次火山岩。超浅成次火山岩主要有晚侏罗世潜粗安岩及流纹斑岩。矿区范围内火山岩主要有髫髻山组的粗安岩、粗安质集块角砾岩、安山岩及张家口组的流纹质角砾熔结凝灰岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩。
1.3构造
1）断裂。F1断裂：断裂构造带长约5km，宽约5m，走向290°～315°，倾向20°～45°，倾角45°。构造带内岩石破碎强烈，形成碎裂岩、碎粉岩，蚀变有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化，中段发育有铅锌矿化，东段的局部有孔雀石化。断层属燕山期逆断层，切割雾迷山组三、四段，寒武系张夏组，侏罗系髫髻山组及张家口组等地层。沿中段的构造带形成高家庄铅锌矿体，是储矿构造。
F2断裂：断裂带长约6km，最宽处约60m，走向近南北，产状90°∠82°。断裂贯穿整个矿区，向南、向北两端均延出区外。断裂呈破碎带产出，断裂带内发育张性构造角砾岩及碎裂岩，并伴有硅化、褐铁矿化、萤石化。
2）褶皱。区内褶皱构造仅在F1与F2二断裂交汇的东南部位形成一向斜褶皱。褶皱中心为下马岭组一段地层，褶皱北翼地层产状变化大，南翼地层产状变化小。
2矿体特征
2.1矿体特征
在矿区以外的西侧，1号矿体产于北西向构造裂隙中，矿体形态受构造控制，形态为不规则的脉状、网脉状，矿化沿岩石裂隙多有穿插。走向310°～335，倾向30°～65°，倾角54°～78°，矿体平均厚度4.07m。
2号矿体位于1号矿体北侧，产于流纹质凝灰岩中，走向310°，倾向40°，倾角50°。蚀变带厚5m以上，矿脉厚1m。矿体顶底板蚀变强烈，蚀变主要有硅化、錳矿化、褐铁矿化。
2.2矿石特征及围岩蚀变
矿石呈自形一半自形粒状结构、交代结构，蜂窝状、浸染状构造，氧化矿石多呈峰窝状。矿石矿物成分有方铅矿、黄铁矿、褐铁矿、少量黄铜矿和闪锌矿；脉石矿物有石英、方解石、白云石等。其中矿石矿物多氧化成褐铁矿呈假像残留，方铅矿氧化后形成铅矾。
围岩蚀变大理岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、褐铁矿化、锰矿化等。矿体底板蚀变弱，但矿化强烈，有粒状、团块状、细脉状方铅矿沿灰岩裂隙不规则分布。顶板蚀变发育，岩石破碎。
3矿床地球化学
利用岩石中微量元素特征，可以识别地球化学过程以及沉积岩的物源。为说明容矿岩石的岩石含矿性，本次对岩石微量元素中的不相容元素和矿化元素特征分别进行了讨论。
不相容元素分析结果显示，矿区围岩含量高于矿石。与上地壳平均含量相比，围岩具有较高的Th、Ce、Sm元素含量，Rb、Y、Yb含量与上地壳含量近似，极低的Sr为特征。矿石中不相容微量元素含量与上地壳相比均较低。矿石与围岩不相容微量元素最大的差异在于Sr元素上，显示了成矿作用时，存在Sr元素的大量富集。其余不相容微量元素均有不程度的流失。说明矿化作用伴有明显的物质成分迁移，矿化作用引起围岩较大的成分和交代变化。
矿化元素分析结果显示，围岩中Ph、Zn、Mo矿化元素含量高于上地壳平均值，而Cu元素低于上地壳平均值，相对亏损Cr、Co、Ni、V等元素。矿石中Cu、Pb、Zn、Mo等矿化元素均有显示富集趋势，亦相对亏损Cr、Co、Ni、V、Ga元素。矿化作用并没有改变微量元素蛛网图的基本态势，且随着围岩蚀变增强。Pb、Zn等主要矿化元素含量增高趋势明显，反映出矿化与蚀变之间具有密切的关系。
微量元素比值可以反映物质来源，高家庄铅锌矿床矿石中的Th/U比值明显低于矿体围岩，白云岩中的Th/U比值均大于1，而铅锌矿石中Th/U比值绝大部分小于1，两者的差别十分显著。上述特征说明高家庄铅锌矿床在成矿过程中岩浆热液的加入较明显。
围岩中稀土元素总量远高于矿石（图1）；围岩中轻重稀土的分馏程度也明显高于矿石；但围岩和矿石二者均具有显著的Eu负异常，6 Eu在0.12～0.69之间。围岩（白云岩）与矿石中稀土元素配分模式存在较大的差异，说明矿体中的成矿物质可能主要来自围岩（白云岩）之外，白云岩提供成矿物质的可能性不大。
4矿床成因
根据对矿区成矿地质条件、矿石矿物组成及稀土元素、微量元素分析结果，表明高家庄铅锌矿床成因类型为矽卡岩型。此外，稀土元素、微量元素的示踪显示，高家庄铅锌矿床在成矿过程中岩浆热液的加入较明显，成矿物质主要由岩体提供。