辽东地区青城子铅锌矿田控矿条件分析

辽东地区青城子铅锌矿田控矿条件分析
青城子铅锌矿田位于辽东裂谷的西部，矿床分布特征具有特殊的地质环境，辽河期同生断裂发育，形成海底火山喷流，又处于相对封闭的三家子-白云浅海泻湖环境，形成矿源”浓集区”。

经区域变质及印支-燕山期构造岩浆活动，萃取成矿元素在有利含矿部位富集成矿。

标签：青城子辽东裂谷铅锌矿田控矿条件
0引言
辽宁省东部的青城子铅锌矿田由大小13个矿床计200多个矿体组成，累计探明铅锌金属量150多万吨。

自上个世纪的七十年代至今，在矿田的东部陆续发现白云金矿、高家堡子银矿、小佟家堡子、杨树、湾地沟、林家三道沟金矿等一大批大、中型贵金属矿床。

1辽东裂谷在辽宁省东部分布情况
辽东裂谷是在太古界古老基底克拉通的基础上发育而成。

由于郯庐断裂带的剪切平移作用，在构造的软弱地带产生张裂，导致地幔物质上涌，使岩石圈裂开形成裂谷。

该裂谷经历了早期拉张火山喷溢-中期快速沉降-晚期慢速廻返直至消亡，形成相应的海相火山碎屑岩、碎屑岩建造-碳酸盐岩建造-陆源碎屑岩建造。

裂谷分布范围由辽宁省盖县-桓仁-吉林临江，呈北东向展布，再沿南东方向进入朝鲜惠山-利源台后入日本海（图1）。

在辽宁境内从陆地范围西起华铜、经盖州、大石桥、草河口、叆阳至桓仁。

在辽宁省内长300km，宽80～120km。

该裂谷带控制多处铅锌及贵金属矿集区，其中较大的三处，分别是辽宁省东部青城子铅锌金银矿集区，吉林省东部荒沟山铅锌矿，朝鲜检德超大型铅锌矿。

2控矿条件分析
2.1含矿地层和岩性
辽东裂谷形成阶段分别形成了三套沉积建造，辽河群下部浪子山组、里尔峪组和高家峪组富集Pb、Cu、Co；中部大石桥组富集Pb、Zn、Ag、Au；上部盖县组富集Au、Ag。

辽河群中部高家峪组和大石桥组地层是区域上铅、锌多金属矿床的“矿源层”和“赋矿层”。

成矿主要与大石桥组矿源层有关，80%以上的铅锌储量产自大石桥组矿源层中。

高家峪组是在浅海-滨海盆地形成富含炭质的陆源粘土碎屑岩和碳酸盐岩建
造，在含石墨变粒岩、透闪片岩和大理岩岩石组合中形成了铅、锌初始赋集。

大石桥组形成于裂谷晚期裂陷阶段，随着裂陷速度的变化，在不同构造环境里，形成了不同层次的多种岩性组合。

大石桥组一段变质岩石组合为方解石大理岩、透闪变粒岩和浅粒岩。

大石桥组三段有3个矿源层，分别产于三段的下部、中部和上部。

下部矿源层变质岩石组合为白云石大理岩、云母片岩和变粒岩；中部矿源层的变质岩石组合为透闪白云石大理岩和浅粒岩；上部矿源层的变质岩石组合主要是方柱石大理岩、透闪片岩和透闪变粒岩。

有利于铅、锌成矿元素富集的碳酸盐岩成分一般SiO2含量7%左右，CaO 含量20%左右，MgO含量10～20%左右。

矿区内这些矿源层内局部含铅、锌较高，铅平均184×10-6，锌平均147×10-6。

在下部的方柱石大理岩和白云石大理岩中产出以脉状为主的铅、锌矿体，在上部的透闪白云石大理岩和方柱石白云石大理岩中产出以层状为主的铅、锌矿体。

该套岩石组合出露地域广阔，分南北两带呈近东西向展布。

北带西自六道河子经翟家沟向东延续到吕家堡子，南带西自三家子经黄家堡子延至青城子地区，青城子等铅锌多金属矿床（点）赋存于这两条岩带内。

2.2岩相、古地理控矿作用
根据区域采集样品分析结果，辽河群地层金的丰度值0.7×10-9～2.9×10-9，原始浓集系数（丰度值/地壳克拉克值）0.09～0.72，区域浓集系数（丰度值/辽宁表壳丰度值）0.33～2.58；银的丰度值0.05×10-6，原始浓集系数0.70（李星云，1990），而且上述地层中大石桥组铅、锌丰度值也很低。

因此我们认为不是所有辽河群地层都是铅、锌、金、银矿源层，其之所以赋矿必须有一个特殊的岩相、古地理地质环境。

裂谷形成的不同时期有着不同的岩相-古地理环境，这些各具特色的沉积环境往往是成矿元素形成的有利部位。

它们是封闭-半封闭的海湾、海盆、泻湖、盆地边缘凹陷等有利聚集场所和产出部位。

控制辽东中部层控铅、锌、金、银矿床的沉积环境具有以下基本特征：
（1）铅锌矿源层主要发育于裂谷沉积阶段中期碳酸盐岩建造发育的沉积阶段，是海浸与海退频繁交替或过渡的沉积序列。

沉积环境主要在台地边缘相区、浅海陆棚相区等。

（2）矿源层发育地段都属于滞水的小盆地沉积环境，处于半封闭的还原条件，由于长期处于静水条件，沉积层中有机质发育，如青城子矿区，含藻屑条带大理岩铅含量60～>800×10-6，锌含量80～>800×10-6（刘志远、蒋子良，2005）。

可以认为是有机碳变质后的产物。

岩石中有机质的发育说明了温暖或炎热的气候以及浅海或滨海的障壁海或泻湖的沉积环境。

围岩和矿石的含盐度都较高，对于热卤水中金属以硫化物沉淀下来特别有利。

（3）朝鲜检德铅锌矿体附近有硅质岩，青城子矿田贵金属分布区的东部，杨树和桃园金矿床地表有含金硅质岩呈层间透镜体产出，硅质岩矿物除含石英外、还含有电气石、黄玉和海绿石，电气石、黄玉为气成热液矿物、海绿石为海相沉积矿物，两者不同矿物出现在一个岩石中，说明海相火山喷流在浅海-泻湖相的环境中形成。

青城子矿田就处于三家子-白云浅海泻湖环境。

（4）矿源层上下岩段的沉积序列能反映区域性或局部性的沉积-构造旋迴特点，矿源层往往是在沉积环境改变时的过渡带或互层带形成。

2.3构造控矿
裂谷从初期拉张破裂开始，经挤压消亡，到中生代活化，经历多期次构造变形作用。

构造变形对矿源层的叠加和改造控制了铅、锌的成矿作用及其矿带、矿区、矿床和矿体的空间分布。

控制青城子矿田层控矿床的构造可分为：辽河期原始沉积的古构造、辽河末期区域变质构造及印支-燕山期构造。

（1）辽河期原始沉积的古构造
原始沉积的古构造为裂谷期构造，随着裂谷的生成、发展，在裂谷边缘和内部产生规模不等的同生断裂。

从已发现的矿床空间分布来看，绝大多数产于同生断裂附近，尤其是两组同生断裂交汇处。

近东西向-北东东向的同生断裂的活动强度、切割深度的差异控制了辽河期花岗岩类和基性岩类侵入以及沉积分带。

北东向、北北东向及部分北西向的同生断裂大多数被裂谷消亡后地台活化期的断裂继承和叠加，它们控制了辽东裂谷段东西两端沉积环境和沉积作用的差别，使辽河期沉积的海盆，东浅西深，向西倾斜，西端沉积厚，碳酸盐岩建造发育，东端沉积相对薄，碳酸盐岩建造少。

同生断裂可深达上地幔，沿同生断裂有热卤水上升喷流（硅质岩就是佐证），形成局部的泻湖卤水盆地，并在部分盆地中形成热水化学沉积建造和金属物质堆积。

受东西向同生断裂影响的三家子-白云浅海泻湖控制了研究区各构造单元的沉积环境和沉积厚度变化，控制了铅锌矿床的分布，形成了以青城子矿床为代表的一系列多金属矿床。

（2）辽河末期区域变质构造
裂谷发展的晚期，使辽河群产生强烈的区域变质和构造变形，区域上的褶皱构造与裂谷中的断隆、断坳相适应，具有明显的继承性。

近东西向大石桥-草河口断坳及虎皮峪-宽甸断隆是区域主体构造形式。

挤压作用不仅产生复式背斜和向斜，而且使一些同生断裂转变为逆冲断裂和推覆构造，研究区已知推覆构造为青城子北西向推覆构造带和白云推覆构造带。

这些性质不同、规模不等的构造为成矿热液的上升提供了空间和通道。

各类金属矿产集中分布于褶皱构造两翼和北西向深断裂及其派生的次一级断裂附近，受东西向褶皱和北西向断裂构造联合控制。

其中，东西向褶皱带控制着辽河群铅、锌、金、银金属成矿带的总体展布方向。

（3）印支-燕山期构造
印支-燕山期构造活动是成矿介质富集的重要控制因素。

它们继承和改造了早期北东向、北北东向及部分北西向的同生断裂构造，控制了印支-燕山期岩浆活动，控制了青城子铅锌矿田多金属矿床改造、富集、定位，和产出规模。

2.4岩浆作用
裂谷区岩浆活动强烈，分布广泛，既是成矿的重要热动力，也为成矿提供丰富的物质。

（1）裂谷期岩浆活动
裂谷期（16.21～17.40亿年）岩浆活动，以海底火山喷发、喷溢为主，裂谷发育阶段（相当辽河中、早期）：岩浆的深、浅成侵入和海底火山作用都比较强烈，海底火山喷发由基性开始至酸性岩结束，但以酸性喷发为主，在喷发间歇期有陆源碎屑岩或海相碳酸盐岩沉积。

裂谷回返阶段（相当辽河晚期）：辽河群曾经发生广泛的壳源超变质作用，并导致重熔型花岗岩和幔源辉石闪长岩体侵位。

裂谷期由早到晚岩浆演化趋势表现为：岩体规模逐渐变小，侵位深度逐渐变浅，分异程度逐渐增高，碱交代作用逐渐增强，微量元素含量逐渐增加，蚀变矿化强度逐渐增大。

裂谷期岩浆活动使成矿物质产生活化、迁移并得到初步改造和富集，形成矿源层，甚至贫矿层。

如高家峪组和大石桥组的铅、锌矿源层。

（2）中生代岩浆活动
区内印支期-燕山期（2.17～2.31亿年）岩浆岩出露较广，岩浆侵入活动极为频繁，尤以燕山期最为强烈。

岩浆活动主要受近东西向、北东向、北北东向断裂控制，沿断裂带或两组方向断裂带的交叉部位侵位，多呈岩株状产出，部分呈岩基状。

成因类型属同熔型和重熔型，以重熔型占主要地位。

印支-燕山期中酸性岩体微量元素含量变化特征为：洼岭岩体Cu元素含量高于地壳酸性岩浆岩平均值3～5倍，双顶沟似斑状花岗岩体Pb元素含量分别高于地壳克拉克平均值9 倍，再度侵入相中细粒黑云母花岗岩、韩家岭岩体黑云母花岗岩、双顶沟岩体细粒花岗岩、三家子花岗岩体Zn元素含量高出地壳酸性岩浆岩平均值2倍左右，海城岩体中Cu元素含量高出酸性岩平均值3倍，北大山、白水寺、岗草甸子、海城岩体中Pb元素含量高出酸性岩平均值5倍。

岩浆活动不仅导致区域构造的进一步复杂化，而且对有些矿床的形成起到了重要作用。

尤其是与成矿关系密切的硅酸岩过饱和的富碱性、中酸性的侵入体，从岩浆侵位过程中对富含铅、锌、金、银等成矿元素的初始矿源层及部分层控铅锌矿床起到了重要的叠加再造成矿作用。

青城子矿田等与印支-燕山期岩浆热液活动有关的金、银、铅、锌多金属矿床均位于新岭、双顶沟岩体1～1.5km2范围
内，分别处于上述花岗质侵入体包围之中，热动力极为活跃。

2.5区域地球物理和区域地球化学
（1）区内磁场和重力场特征是：
场貌十分复杂，异常形态、规模、展布方向及场值大小等，各处差异很大。

磁场以平稳的、低缓异常为主要特征，局部出现小范围强磁异常，多与里尔峪岩组含磁铁变粒岩分布有关；重力场形态复杂，并由高值向低背景递减，辽河群地层相对密度最高（2.76×103kg/m3），是引起重力高的主要地质因素。

其与大面积分布的花岗岩之间存在0.14×103kg/m3的密度差异，后者表现为大面积的负磁异常，青城子的铅锌矿产于正负异常过渡带上。

磁异常带及重力异常带总体呈近东西向展布，反映基底构造特征。

并在其上有北东、北西等不同方向的异常带迭加。

（2）区域地球化学
区内下元古界分布区富集Pb、Zn、Au、Ag等元素，相对亏损Cu元素。

相关地区普遍存在的Pb、Zn、Au、Ag矿化，体现了其是成矿有利条件；印支、燕山期岩浆岩相对富集贵金属、有色金属，特别是燕山期基性岩金、铜浓集克拉克值较大（属弱富集型），其变异系数也较大（属不均匀型），具有贵金属、有色金属成矿专属性。

区内Pb、Zn异常基本吻合，组合元素尚有Ag、Cu、Au、Hg、As、Sb，异常面积很大，内部结构复杂（沙德铭，2009）。

青城子铅锌矿位于其内的营口-桓仁Pb、Zn、Au、Ag浓集区之一。

经过异常综合研究分类和优化筛选，分选出甲1类异常18处，甲2类异常35处和乙类异常33处；圈定了多处化探综合异常。

上述化探成果为区内前期地质找矿提供了地球化学依据，在某种程度上指导和决定地质找矿工作勘查。

参考文献
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