晋东北地区银矿床类型及成矿机制

晋东北地区银矿床类型及成矿机制
赵英福;张连营;李兆龙
【摘要】Research on silver ore deposit type and geological characteristics of the ore deposit shows that the main genetic types of silver deposits in northeast Shanxi are medium to lower temperature hydrothermal deposit type associated with volcanic process including quartz-vein type silver deposit, volcanic type silver deposit, cryptoexplosion breccia type silver deposit), and contact metasomatism skarn type silver deposit, stratabond silver and manganese ore deposit including oxidation leaching type manganese and silver deposit and iron-manganese stain silver and manganese deposit. The major metallogenic period is Yanshanian. A series of silver deposits were formed through volcanic to sub-volcanic hydrothermal process and oxidation and leaching process on the earth surface.%银矿床类型和矿床地质特征研究表明,晋东北地区银矿王要成因类型为与火山作用有关的中低温热液银矿床(包括石英脉型银矿、火山岩型银矿、(隐)爆破角砾岩型银矿),其次为接触交代矽卡岩型银矿、层控银锰矿床(包括氧化淋滤型锰银矿和铁锰帽型银锰矿).银的主要成矿期为燕山期.在沉积作用、火山一次火山热液作用和地表氧化淋滤作用条件下形成了系列银矿床.
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2011(025)004
【总页数】4页(P286-289)
【关键词】银矿床;成因类型;成矿机制;晋东北
【作者】赵英福;张连营;李兆龙
【作者单位】天津华北地质勘查总院,天津300170;天津华北地质勘查总院,天津300170;中钢集团天津地质研究院,天津 300061
【正文语种】中文
【中图分类】P518.52
山西省东北部是我国银（金）矿的重要分布地区。

近年来支家地大型银矿、小青沟大型银锰矿和刁泉中型银铜矿床的发现，更加开拓了该区的找矿前景。

晋东北地区是华北陆壳的一部分，由晚太古宙集宁地体、桑干地体、阜平地体、恒山地体和晚太古宙到早元古宙的五台山拗拉谷及晚元古宙的燕辽拗拉谷组成（图1）。

区内受到古生代西伯利亚陆壳与华北陆壳、陆源区的拼撞和晚中元古代至印支期华南陆壳与华北陆壳拼撞、拼合的影响及中生代太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用，从而形成了复杂的重叠和改造的构造环境。

其控制了银金的成矿作用。

据地体构造特征和银金矿床的分布及成矿特点，将区内划分为四个成矿构造环境区：Ⅰ.集宁－怀安成矿构造环境区，Ⅱ.阜平成矿构造环境区，Ⅲ.恒山－五台山成矿构造
环境区，Ⅳ.燕辽拗拉谷成矿构造环境区。

成矿构造环境区不同，其银金矿的成矿
特征不同，在集宁－怀安区，成矿主要与海西期中酸性岩体有关，以金矿为主，伴生银。

阜平地区，在古老变质岩中，发育中生代中酸性侵入岩体和小型火山岩盆地，以含金多金属硫化物石英脉为主，伴生银。

恒山－五台山地区，五台群变质岩中，层控金矿和石英脉型金矿，伴生银，在中生代火山岩和次火山岩中有银金矿床，多分布在地体边界内侧和与燕辽拗拉谷的接触部位。

在燕辽拗拉谷成矿区内，主要发育了与中生代火山岩有关的银矿、银金矿、银多金属矿和银锰矿，多为大型银矿床。

是银矿的主要产区和远景区。

据矿床中金属元素组合、矿石建造，区内有银－铅－锌矿床、银－铜－金矿床、银－金矿床、银－锰矿床、金－银矿床等。

银矿床的成因类型有热液脉型银矿、火山岩型银矿、（隐）爆破角砾岩型银矿、矽卡岩型银矿、氧化淋滤型锰银矿或铁锰帽型银锰矿。

区内银矿床地质特征见表1。

由表1看出，区内上元古界长城系高于庄组发育浅海相泥砂质—碳酸盐建造。

其中二段灰褐色薄板状含锰白云岩及泥灰岩、页岩等含锰银最高。

在冀北该层中有锰银矿产出。

该区的小青沟、硐沟银锰矿，其锰明显受高于庄组地层控制，成为锰银的矿源层或赋矿层。

由矿床矿物组成及地球化学特点显示，含矿地层富集锰银的基础上，在火山热液期进一步叠加了银锰成矿作用，形成银矿床、锰矿床。

在表生作用下，锰经风化淋滤富集，形成优质富锰矿，叠加在前二期成矿作用之上。

锰矿达中型，银矿达大型。

对缺锰的华北地区，银锰矿在该区的发现是一重大突破，具有极高的经济价值。

该类矿床又具有地层控制，中低温热液成矿作用和表生成矿作用叠加成矿的综合特点。

该区银矿床成矿作用另一特点是火山岩次火山岩有关的浅成中低温热液成矿作用发育，并且是该区银矿的最主要成矿作用。

在区域成矿构造环境下，火山岩盆地及其附近，花岗斑岩、石英斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长岩等次火山岩体侵入到寒武系、奥陶系碳酸盐地层中，接触带形成矽卡岩带，在外接触带和碳酸盐地层中形成大型银矿床、银铜（金）矿床。

破火山口岩颈相花岗斑岩、石英斑岩，形成爆破角砾岩筒，在爆破角砾岩筒及叠加的断裂构造中形成爆破角砾岩筒型银矿床、银金矿床和金银矿床。

在火山凝灰岩、火山角砾岩和熔结凝灰岩中，则形成浸染状、细网脉状矿化的银矿。

浅成中低温热液银（金）矿床有如下特征：
（1）矿床形成在火山盆地及次火山侵入体中，热液释放中心发育在火山颈相的浅成花岗斑岩、石英斑岩外接触带、接触带断裂、爆破角砾岩筒、派生断裂等扩张构
造环境中。

（2）矿床形成深度较浅或接近地表，矿化垂深平均不大于500m。

矿化区域内呈现垂直分带现象。

（3）该区银（金）矿体以脉状为主，亦见复杂的分枝状、楔状。

见网脉带、层状交代带和角砾带等。

支家地大型银矿就是在爆破角砾岩带和熔结凝灰岩中形成细脉浸染状和角砾状矿化带的。

（4）矿石矿物和伴生矿物充填在开放空间里或浸染在火山碎屑岩中，角砾状构造、梳状构造、晶洞、晶簇和条带状构造发育。

交代结构明显。

（5）Ag和Au是主要的有用金属元素。

一起产出的有铜、铅、锌和铋等。

并含硒和碲。

主要银、金矿物是：自然银、自然金、银金矿、辉银矿、辉铜银矿、硫银铁矿和含银的砷－锑硫盐。

常见的硫化物有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等。

均显示成矿温度较低的特点。

（6）脉石矿物主要是石英、方解石和菱锰矿。

其次有绿泥石、叶腊石、高岭石、绢云母、白云石、菱铁矿等。

在矽卡岩和火山碎屑岩中呈浸染状、细网脉状矿化时，长石、石英、石榴石、透闪石等亦为脉石矿物。

并有萤石、重晶石、明矾石、蛋白石和玉髓。

（7）区内银（金）矿的热液蚀变显著。

绢云母化、硅化、碳酸盐化为主。

在平面上，自矿体向外依次为碳酸盐化、硅化－绿泥石化、叶腊石化、黄铁矿化、泥化、绢云母化。

经研究发现，区内五台群和长城系高于庄组地层共同组成高背景银、锰地球化学异常。

五台群的黑云角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩银含量分别为地壳克拉克值的19、12倍。

高于庄组灰岩银含量为地壳克拉克值的40倍，含锰白云岩为50倍。

五台群中基性变质岩和高于庄组泥灰岩、白云岩地层，被认为是银的矿源层。

区内火山岩、次火山岩微量元素研究表明，张家口组酸性凝灰岩银的浓集系数为
8.6，白旗组角砾凝灰岩银的浓集系数为90。

燕山期石英斑岩银的浓集系数为60。

吕梁期花岗岩、五台期花岗岩则分别为13和1，含银较低。

因此认为，白旗组火
山岩和燕山期次火山岩可能提供部分成矿物质。

与银（金）矿有关的花岗斑岩、石英斑岩、黑云母石英二长岩等，岩石的87Sr／86Sr初始值在0.7058～0.7065间，为壳幔混源型，属同熔型花岗岩。

成岩年龄
在130～16OMa间，为燕山早中期产物。

由前述可见，本区银矿、银－金矿和银－锰矿成矿物质是多源的，银既可来源于五台群黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩，又可来源于长城系高于庄组白云质灰岩和燕山期火山岩、次火山岩，可能为壳幔双重来源。

锰主要来源于高于庄组含锰白云岩和白云质灰岩，少量与火山岩体有关。

该区支家地、小青沟、刁泉、耿庄等大、中型银矿、银锰矿和银金矿床稳定同位素研究表明，银矿石铅同位素组成与黑云母石英二长岩、石英斑岩铅同位素组成相似，属正常铅型。

示成矿物质为地壳和幔源双重来源及银（金）矿与次火山岩体的亲缘关系。

银矿石硫同位素组成表现出明显一致性，均一化强，富δ34S，均为正小值，为内生热液成矿特征。

包裹体测温和硫同位素温度计研究，银矿成矿温度主要为130℃～240℃间，次为250℃～335℃间，属低温、中温型。

随成矿作用演化，
成矿温度降低，成矿流体δ18 OH2O值向大气降水线漂移，大气水加入，混合明显。

上升成矿流体在扩张构造环境减压沸腾和下降流体的混合是矿质沉淀的最主要冷凝机制。

区内银矿、银金矿主要为浅成中低温热液银矿床，成矿作用与燕山期火山岩、次火山岩密切有关，成矿时代稍晚于火山岩，为燕山中、晚期。

晋东北地区银矿床类型和矿床地质特征研究表明，银矿主要成因类型为与火山作用有关的浅成中低温热液矿床，其次为接触交代矽卡岩型银矿和高于庄组白云质灰岩内的层控银锰矿床。

从矿源层、岩体和断裂构造控制因素看，银的成矿作用漫长，但以燕山期为主要成矿期。

五台群变质中基性火山岩和高于庄组白云质灰岩层位中聚集了银，使其含银较高，并在高于庄组白云质灰岩、白云岩有利部位形成锰银层控矿床，成矿与火山作用和沉积作用有关。

当华北地台受到西伯利亚陆壳碰撞拼合时，在海西期次火山岩体中形成金－银矿床（堡子湾）。

中生代太平洋板块向欧亚大陆下俯冲，华北地台活化，在重叠改造的构造环境下，形成了一系列格状分布的火山岩盆地和次火山岩体。

地体拼合带断裂中多为壳源型花岗岩，这种改造型花岗岩附近尚末发现银金矿床。

地体内的同熔型花岗岩，大多在两组断裂交汇处，形成火山机构，产出银、金矿。

火山活动末期次火山岩体侵入，对成矿具有重要作用，除直接提供部分Ag、Au、Mn等成矿物质外，重要的是岩浆在火山活动晚期，活化、汲取矿源层中的成矿物质，加入期后热液，形成Ag、Au、Cu等成矿热液，上升在火山机构及派生断裂
有利部位成矿。

并以热释放中心向外形成温度梯度矿化分带。

在岩体接触带为矽卡岩型银铜金矿床（刁泉），在爆破角砾岩筒中形成爆破角砾岩型银矿床（支家地）、金（银）矿床（耿庄），在火山凝灰岩、角砾岩中形成浸染状、细网脉状银铅锌矿床（硐沟、支家地），变质岩和碳酸盐地层中形成脉状银（铅、锌）矿、银锰矿（十八盘、小青沟），在地表氧化淋滤条件下形成铁锰帽型银矿床（硐沟、小青沟）。

该区成矿系列理想模式如图2所示，在沉积作用、火山热液作用和地表氧
化淋滤作用条件下形成了系列银矿床。

【相关文献】
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