河北省涞源县南赵庄铅锌矿地质特征

1、山 西 焦 煤 科 技shanxi coking coal science technology第 6 期2012 年 6 月no 6jun 2012·专题综述·河北省兰闫铅锌矿地质特征及找矿潜力分析张秀云，王志利( 河北省地矿局 第三地质大队，河北 张家口 075000)摘 要 兰闫铅锌矿赋存在元古代红旗营子群变质岩中，是受羽状构造控制的蚀变岩型矿床。根据稳定同位素及不同岩石微量元素含量分析认为，本矿床具有多物资来源和多期构造叠加改造的 特点。本文将试图研究和分析所有成矿相关信息和资料，进一步分析区内的成矿潜力，以指导今后的 找矿工作。关键词 河北省; 兰闫铅锌矿; 找矿

2、; 潜力分析;中图分类号:td15 文献标识码:a 文章编号:1672 0652(2012)06 0031 04矿区位于河北省沽源县九连城乡兰城子到闫巨沟一带，河北地质三队早在 20 世纪 60 年代发现并初 步评价了该矿床，历经几十年的勘查工作，使矿床的 规模达到中型以上，但区内的找矿潜力还没有得到充 分的挖掘。带的形成提供了热液，同时，与围岩间进行充分接触交代，萃取各自的有用物质，为矿带的形成提供了较 为充分的物质来源。2矿床地质特征兰闫铅锌矿目前已经发现 9 个矿带 ( 见图 1 ) ，矿区地质概况矿区内第四系广泛覆盖，出露地层简单，仅有红 旗营子群变质岩系。主要岩性为角闪斜长变粒岩、浅

3、 粒岩、花岗片麻岩、榴子花岗片麻岩，黑云母花岗片麻 岩、石墨花岗片麻岩、正长片麻岩、大理岩等。片麻理 产状为南东陡倾斜，倾角 60° 左右，局部地段产状略 有变化，波状起伏明显。该套地层中羽状裂隙发育地 段，形成矿区内的铅锌矿带，是矿区内的成矿母岩。构造以近东西向的康保赤峰深大断裂为主体 构造格架，派生出一系列次一级羽状裂隙，是矿区内 主要容矿构造，主要有北西向、北北西向及一近东西 向 3 组，倾角在 60 ° 85°，目前发现主要容矿构造10 条。矿区内的岩浆岩主要以脉岩为主，岩性为闪长 岩、辉石闪长岩、石英脉等，这些脉岩多数呈脉状侵入 于红旗营子变质岩系中，与

4、矿化蚀变带近于平行产 出，在其顶底板附近，见有蚀变或矿化，部分地段，脉 岩中也见有矿化，这充分说明脉岩的侵入，不仅给矿总长度达 12 300 m。 号及号矿带在闫巨沟村一带， 号矿带在兰城子村附近。以往的工作 主要集中在号矿带西段 600 m，已经达到中型规模 铅锌矿床。这 9 个矿带均产于元古界红旗营子群角 闪斜长变粒岩中，并严格受构造控制，每个矿带均由 十几个以上的脉状或透镜状矿体组成，矿体形态常呈 网脉状或复脉状产出。同时，大部分矿体均为隐伏的 盲矿体，在地表仅仅表现为氧化的“铁帽”，没有工业 矿体存在。各矿带主要特征及目前的勘查程度分述 如下:1i 号矿带由大小不等的脉状、扁豆状矿体组

5、成，矿带长 900 m，走向北 57° 西，倾向南西，一般厚 2 7m，最厚 17 63 m，平均品位铅 1 38% ，锌 2 25% 。ii 号矿带走向北西，南西倾，倾角 50° 70°，长1 400 m，见有铅锌矿体，地表见矿体厚 0 7 m 及 0 3 m 左右。iii 号矿带与 i 号矿带产状基本一致，长 3 800 m，见铅矿脉 1 条，长 300 m，厚 5 67 m，铅品位 1 66% 。收稿日期:2012 05 07作者简介:张秀云( 1967) ，女，河北阳原人，2010 年毕业于石家庄经济学院，工程师，主要从事地质工作，( e mail) zj

6、ksys yahoo cniv 号矿带与 i 号矿带平行，从老硐的分布情况看，走向长大约 900 m。v 号矿带产状与 i 号矿带基本一致，长 3 800 m，目前未进行系统勘查，地表无工业矿体。vi 号矿带由十多条矿脉交叉组成，走向北东，倾 向北西，倾角 45° 85°，脉体厚度十几 cm，最厚 1 3 m，目前没有进行系统勘查。vii 号矿带规模不清，有古人采矿老硐分布，矿 体在地表以细脉状为主，脉厚 10 余 cm。viii 号矿带长 2 150 m，地表见 1 条铅矿体，长300 m，厚 2 25 m，铅品位 2 46% 。ix 号矿带为物探推测矿带，地质三队在分析

7、成 矿条件的基础上进行钻探验证，控制矿体长度 600m，矿体厚度 10 30 m，铅品位 1% 10% ，锌品位0 5% 5% ，是该区内取得找矿工作的较大突破。矿石矿物主要是方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其次有 硬锰矿及少量磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂等。在地表形成褐铁矿、白铅矿、铅矾、菱锌矿及孔雀石等次生矿物。脉石矿物主要是石英、长石、云母、方解石及少量萤石等，伴生主要有益元素为银、镉、锢、镓，同时锑、钴可综合回收。矿石结构多呈自形 他形粒状结构，矿石构造为 不规则脉状、网脉状及浸染状构造等。主要围岩蚀变 有褐铁矿化，石墨化、云英岩化、硅化、高岭土化、绿泥 石化、黄铁矿化、萤石化等。其中褐铁矿化及硅化

8、与 铅锌矿化关系密切。兰闫铅锌矿地质简图见图 1。图 1 兰闫铅锌矿地质简图3矿床地球化学特征散，属浅源硫。但笔者试图同其它几个同类型大中型矿床进行对比看，s34 出现较多负值只能说明硫同位 素组成比较复杂，并不代表具真正的硫来源，可能为 多种来源并存，但其大部分应来源于深源岩浆硫，应 同其它 2 个矿区相同，属混熔型岩浆硫。根据蔡家营 o18 结合区域氧同位素特征看，兰闫矿田含矿成矿热3 1 稳定同位素特征根据兰闫矿田铅硫同位素特征( 见表 1) 可以看 出，铅同位素组成属于正常铅，铅同位素组成较为稳 定，pb206 / pb204 离差为 0 085，变化率为 0 51% ; pb207

9、/ pb204 离差为 0 002，变化率为 0 01% ; pb208 / pb204 离差 为 0 26，变化率为 0 68% ; 模式年令与赋矿围岩红旗 营子群同位素地质年令 12 23 99 亿年基本接近，且 年令值均为正值，根据 g·福尔观点，认为这种铅可 能来自上地幔，根据微量元素资料进一步判断，铅显 然来源于红旗营子群原岩以中基性火山岩为主的经 区域变质而成的以角闪岩相为主的岩段。兰闫硫同 位素仅两件样品，代表性较差，均为负值，并且很离液以岩浆水及变质水为主，并加入了大量天水为其特征。从稳定同位素特征可以看出，兰闫矿田内生多金 属矿床成矿热源来自中生代火山侵入岩浆，硫和

10、成矿元素 w、mo 大部分由原始岩浆热液携带，而 pb、zn、au、cu 的大部分是通过混合水的循环从围岩中析出，ag 来自二者或者其一均可。表 1 同类型矿床铅、硫、氧同位素组成对比表s34 铅同位素组成成 因 类 型矿 床 名 称模式年龄/ 百万年pb206 /pb204pb207 /pb204pb208 /pb204o18 类型来源变化范围离差平均16 631 16 71615 384 15 38637 771 38 0291 147 40 1 207 80 10 43 0 18变 质 热 液 迭 加 改 造 型兰 闫浅源硫10 25 53116 694 6 16 863 515 303

11、 6 15 509 137 263 37 8141 056 94 1 177 04 1 07 10 15蔡家营混熔型岩浆硫 10 97变质水11 224 8416 619 9 16 872 115 276 7 15 405 136 770 9 37 213 51 046 80 1 100 62 12 96 3 54青羊沟混熔型岩浆硫16 50 0 97围岩中以含榴浅粒岩中 pb、zn、ag 等含量最高，3 2微量元素变化特征根据矿田内不同岩性微量元素含量数据，利用数但后期的闪长岩( 脉) 中 zn 和 ag 的含量很高，zn 含量最高 276 × 10 6 ，平均 194 ×

12、; 10 6 ，高于含硫浅粒岩 的含量。大疙瘩斑状花岗岩体的 pb 含量最高 71 4× 10 6 ，平均 38 9% ，同样也高于含榴浅粒岩中的含 量，由此看，兰闫铅锌矿田的主要成矿元素具有多源 物质来源的特点，多种因素迭加改造作用明显。4 找矿潜力分析理统计方法，绘制了该区内主要岩性各种造矿元素变化曲线图见图 2。4 1物化探信息分析在兰闫矿田已经形成了较为丰富的物化探资料，在区内已经发现物探电法异常 9 处，在已有矿化信息部位，进行了电法联合剖面测量。原生晕金属量异常5 处，并进行了地面磁法扫面。磁法异常特征4 1 1由于矿田内主要矿化信息均呈弱磁反应，一般在矿田东南部为负背景

13、区，幅度为 0 50 ，地表第四系 覆盖; 中部为低援正常区，幅度 150 300 ，尤其是在 岩体及火山岩出露区，磁性反应较为明显，所以，根据这一特点推断解译了矿田内岩体及火山的分布范围，而已有矿化显示的部位均反映为低缓和叠加的弱磁异常，在低缓剩余磁异常范围内很可能与铅锌多金属 矿体有直接关联作用。4 1 2 电法异常特征在已有的 9 处激电异常中，在已有矿化信息显示 部位又进行了电法联剖测量，验证结果显示，激电异 常的总体展布方向与联剖测量矿交点的方向基本一致，并与已知的矿化带呈北西向展布方向基本吻和。激电主要特征为高背景 3 = 5% ± ，高幅度 s = 12%以上，根据区内

14、主要岩矿石激电参数测定结果显示，方铅矿 s 变化范围 69% ，黄铁矿化及石墨化构造蚀变岩范围 1 13% 66 30% ，而其它岩性 s 变化范围 仅为 1 13% 17 00% 。由此可见，高激电异常区主图 2主要元素含量图要是由矿化及矿化蚀变引起的。4 1 3 化探异常特征该区进行原生晕金属量测量对于直接提供找矿 信息作用较为明显，根据区内 5 处化探异常看，大部 分与已有的物探电法异常相结合，在叠合区大部分为 cu、pb、zn 组合异常，并与已知矿化信息相对应。本 区内元素背景值为 cu47 × 10 6 ，pb42 × 10 6 ，zn184× 10 6

15、 ，cu、pb、zn 高值区主要与褐铁矿化石英脉及2)岩体找矿标志。接触带附近岩体地磁正缓场，原生晕 w、mo、pb、zn 组合异常，物化探异常叠合部位。3)控矿构造找矿标志。在规模较大的断裂带上，有已知矿化发育，地球化学及电法异常的带状分布，串珠状排列，在地表有 铁帽发育地段，构造交汇位均为成矿有利部位。4)在绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、石墨化、褐褐铁矿化蚀变岩关系 密 切，cu 最 大 值 为 2000 ×铁矿化组合蚀变特征较为明显地段，可作为较为直观的找矿标志。根据以上各种综合信息及控矿因素，目前已经发10 6 ，pb× 10 6 ，zn最 大 值 为 15 000

16、最 大 值 为10 000 × 10 9 ，大部分出现在“铁帽“分布区，这与该矿田内矿体呈隐状产出的特点较为吻合。4 2 综合信息找矿标志现的矿化线索基本上围绕大疙瘩斑状花岗岩体分布，石英脉型钨钼沿岩体周围呈环形分布，而铅锌矿体主要沿岩体南北两侧的构造蚀变带分布。根据这个特 点结合区内主要的物化探成果，将兰闫矿田的范围进 行拓展，广义的兰闫矿田岩体分布范围以外，划分 2 个找矿区，见图 3。1)地层找矿标志。红旗营子群变质岩地磁低缓剩余弱磁场区，构造蚀变较为发育，石英脉密集排列，原生晕 pb、zn、cu组合异常与激电异常叠合区。图 3 兰闫矿田成矿预测图即沿岩体周围呈环形分布的石英脉

17、型钨钼成矿区和岩体南北两侧呈北西向带状分布的铅锌多金属 成矿区，铅锌多金属成矿区又划分为南带和北带。目 前主要地质工作集中在北带，而南带却基本没有验证过。根据已有的综合信息建立的找矿模式，结合本区的勘查程度，大部分潜力区均没有进行系统的勘查，特别是兰闫 ix 号矿带的找矿突破，对于进一步扩大矿田资源远景具有重要的理论和现实意义。( 下转第 52 页)没有影响。导水裂缝带高度计算示意图见图 1。价，运用经验公式法计算了导水裂缝带最大高度，得出了下组煤可以安全开采的结论。由于三下采煤规程提供的经验公式并非来自 本矿区的实测数据，在工作面推进中要随时监测顶板 涌水量变化情况，发现异常时采取物探、钻探

18、、巷探等 方法查明原因，及时处理，保证安全生产。在导水裂缝带最大高度接近上覆老空积水时，可 以合理选择采煤方法，充填开采和条带式开采都可有 效地减轻覆岩的破坏程度，其导水裂缝带高度比全部 垮落法开采时大为减小，因此，应尽量采用; 当采用垮 落法开采近水平、缓倾斜煤层时，应采用倾斜分层间 歇开采，不宜采用一次采全厚的采煤方法( 如大采高 综采、放顶煤采煤法等) ; 应保持工作面连续匀速推 进，避免推进速度过慢或停顿，防止工作面顶板超前 断裂; 合理布置工作面及其推进方向，使顶板含水层 的水流向采空区后排出。图 1 导水裂缝带高度计算示意图矿井在二采区布置综采工作面进行试采，第一个工作面长度 12

19、0 m，在 9# 煤层开采 6 5 个月后，联合 布置开采 ( 10 + 11 ) # 煤层，工作面涌水量无明显变 化，第二个工作面长度改为 150 m，生产正常。结束语本文根据大山沟煤业二采区中部的 zk03 号钻 孔资料 ，对下组煤覆岩岩性进行了定性定量分析评6analysis on the influences ofcoal group goaf water forlower coal group miningliu hui mingabstract takes the mergers and reorganizations mine of dashangou coal co ，ltd

20、as an example，through the statistical analysis on upper overburden rock lithologic of the lower coal group，by using experience formula，cal- culates the maximum height of water cracks zone when the lower coal group is exploited the influence of goaf water of upper coal group on lower coal group mining was forecastedkey words goaf water; analysis of lithologic overburden rock; synthesis mining thickness; height of water cracks( 上接第 34 页)参 考 文 献1 李随民，姚书振，韩玉丑，等 证据权重法在张家口地区铅锌银富集区定量评价中的应用j 矿床地质，2008( 5) : 647 654geological characteristics and prospecting potent