南赵庄铅锌矿位于涞源县王安镇南西2.5km。矿床1959-1963年由河北省地质局保定综合地质大队完成初步勘探，矿床锌达中型，铅为小型。该矿床是典型的矽卡岩型铅锌矿床，研究矿床成因及成矿模式有利于探求新的矿化地段，对扩大已知矿床的成矿远景具有重要意义。
1 矿区地质概况
矿区位于太行山北段，山西断隆与燕山台褶带两个Ⅱ级大地构造单元过渡部位，乌龙沟-上黄旗深断裂带旁侧，王安镇杂岩体中部，浮图峪-鲍家路火山断陷盆地边缘。
1.1 矿区地层
矿区出露地层主要为寒武系灰岩、奥陶系冶里组白云岩、侏罗系髫髻山组安山岩、张家口组流纹岩和第四系冲积、坡积物。灰岩、白云岩分布在矿区的中部和南部，呈顶垂体状，沿北北东向展布，其蚀变成的矽卡岩为成矿提供了围岩条件。
1.2 矿区构造
矿区构造变动剧烈复杂，断裂、接触带构造发育。区内断裂构造主要有NNE和NWW向两组，构成本区主要构造格局，其中NNE向是主干构造。断层断距较小，两侧岩层均能对应，对矿体破坏作用较弱。接触带构造由奥陶系冶里组和寒武系白云岩、灰岩顶垂体与斑状石英二长岩、石英二长闪长岩接触构成，成为区内主要控矿构造。铅锌矿体主要赋存于接触带上盘及附近，接触带控制了矿体的展布。层间裂隙控制了矿体形状[1]。
1.3 矿区岩浆岩
区内岩浆岩是王安镇杂岩体的一部分，形成于中生代燕山期侏罗纪中、晚期-白垩纪早期，属东白涧、麻棚、司格庄超单元。主要岩石类型为斑状石英二长岩，次为正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、花岗二长闪长岩、石英闪长岩、中粒石英二长岩等小侵入体和脉岩。这些小岩体形态不规则，同化侵染明显。区内矿产主要与斑状石英二长岩有关。
1.4 围岩蚀变
受侵入岩影响，顶垂体中广泛发育热液蚀变，蚀变类型主要为钙矽卡岩化，次为镁矽卡岩化以及绿泥石化、硅化、碳酸盐化、蛇纹石化等。
镁质矽卡岩：分布广泛，但强度不大，蚀变矿物由镁橄榄石、粒硅镁石、金云母、磁铁矿等构成。
钙质矽卡岩化：主要沿黑云母角闪石二长岩与碳酸盐岩石的接触带构造发育，分布于矿区中部，形成在镁质矽卡岩之后。厚度较大，蚀变矿物主要有透辉石、透闪石、阳起石、黑柱石、绿帘石、石榴石等。
2 矿化阶段及矿石矿物组合特征
2.1 矿化阶段
镁矽卡岩形成阶段：形成辉石镁矽卡岩、镁橄榄石矽卡岩及镁橄榄石斑花大理岩。
钙矽卡岩形成阶段：分早晚两个阶段。在早钙矽卡岩阶段形成各种钙矽卡岩；在晚钙矽卡岩阶段中发生磁铁矿化。
石英-硫化物阶段：本阶段矿化叠加在钙矽卡岩之上，受钙矽卡岩中构造裂隙的控制，并选择交代钙矽卡岩中的不同岩石。但矿化早于矿区中的多数脉岩。矿体中主要金属矿物有闪锌矿、镜铁矿。其次为方铅矿、黄铁矿、穆磁铁矿，更少为黄铜矿、白铁矿等。脉石矿物有辉石、石榴石、阳起石、黑柱石、绿泥石、方解石和石英等[2]。
2.2 矿石矿物组合特征
将石英-硫化物阶段的产物中划分了五个矿物组合（表1）。
表1 南赵庄铅锌矿床矿物组合表
→表示交代关系；-表示共生关系.
Ⅰ）镜铁矿-绿泥石-石英-方解石组合。呈细脉状与不规则脉状分布于矿体的各个部分，但以在石榴石矽卡岩中最为发育。在石英脉中镜铁矿一般都分布在脉壁，说明镜铁矿形成最早。这组合是在氧化条件下形成的。
Ⅱ）镜铁矿-黄铁矿-闪锌矿-方解石-绿泥石组合。在矿床中很少见，产在石榴石矽卡岩带中。这组合的最大特征是黄铁矿交代镜铁矿而未经过穆磁铁矿化阶段。本组合闪锌矿具有浅黄色。
Ⅲ）镜铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。产于辉石-石榴石矽卡岩带中，大致分布在铅锌矿体的下部。这一组合中金属矿物以闪锌矿、镜铁矿为主。这个组合的最大特征是镜铁矿与闪锌矿和方铅矿处于稳定共生关系。
Ⅳ）镜铁矿-穆磁铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。是介于Ⅲ与Ⅴ之间的过渡型组合，与组合Ⅲ不同之点在于：与闪锌矿、方铅矿相伴的镜铁矿部分也发生了穆磁铁矿化。这说明闪锌矿与方铅矿的析出直接影响镜铁矿，使其中的部分Fe3+还原成Fe2+，导致穆磁铁矿的形成，这时成矿介质的条件是比较还原的。本组合的闪锌矿的特征，也带有过渡性质，它的颜色为黄色至棕色，并以棕色为主。
从第Ⅲ组合到第Ⅴ组合，随着闪锌矿颜色的加深，含铁量逐渐增高，硫的含量逐渐降低。矿床中存在的矽卡岩期后矿化形成的各种矿物组合是相互过渡的，它们完全可能是同一成矿阶段溶液在矿床不同部位，在不同的物理化学条件下，分异演化的结果。成矿初期环境是比较氧化的，随着成矿的进行，环境逐渐变得更加还原和硫的活度逐步增高，首先形成镜铁矿与铅锌硫化物的组合，铁主要呈三价不易进入闪锌矿晶格，故闪锌矿含铁低而颜色浅；随后形成穆磁铁矿与铅锌硫化物的组合，此时溶液中除Fe3+外，已出现一部分Fe2+，后者易进入闪锌矿晶格，所以闪锌矿的颜色较深，最后条件变得更为还原，S2-的活度更加增高，就导致黄铁矿与铅、锌、铜的硫化物的共生，这时溶液中Fe2+占统治地位，后者能大量进入闪锌矿晶格，所以闪锌矿含铁最高而颜色也更深。第Ⅴ组合中矿物种类增多，特别是金属硫化物增加，黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等矿物的形成消耗溶液中的硫，而形成闪锌矿中的硫含量相应减少，这与表2中数据是相符的。
4 成矿模式
南赵庄铅锌矿是典型的矽卡岩型矿床。矽卡岩对铅、锌硫化物成矿的控制作用甚大。矿床生成是由酸性岩体侵入与碳酸盐岩石接触交代作用的结果，并先期或同时生成矽卡岩带，在矽卡岩的形成过程中，流体会通过扩散作用和渗透作用在岩体和地层之间进行化学成分交换，扩散作用主要依靠流体中化学成分的浓度梯度而进行交代作用，这种作用在侵入体和围岩的接触部位表现最为强烈，常形成具有较好分带性的内矽卡岩[7]。而渗透作用是依靠流体在裂隙中的渗透作用而对围岩进行的交代作用，这种情况下形成的矽卡岩一般规模较大[8]。矿区矽卡岩多见于外矽卡岩而非内矽卡岩，因此认为渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。
矿体分布受接触带控制甚为明显。矿体主要见于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与碳酸盐岩石大理岩接触带中。在石榴石矽卡岩与大理岩接触带上则无矿体形成。究其原因是含辉石的矽卡岩在吸水量与总孔隙度方面都显著大于石榴石矽卡岩和大理岩。所以含辉石的矽卡岩具有较大的总孔隙度和较高的渗透性，可能也是这种岩石有利于成矿的原因之一。
南赵庄矿床矿物组合较为简单，当含矿热液在构造驱动应力作用下，活化萃取了矿源层中的矿物质，成矿流体富含Pb、Zn、Cu、Fe、Mn等多种元素。由于碳酸盐类岩石脆性较大，受构造运动的影响破碎、断裂，为热液运移提供通道。当成矿流体进入到矿区断层构造破碎带中，含矿热液沿矿液通道向上运移，压力迅速减小，成矿流体系统的温度、PH、EH值急剧变化，成矿环境比较氧化，使得大量成矿元素不断卸载，Fe3+沉淀形成镜铁矿。随着成矿的进行并伴有少量闪锌矿沉淀。含矿热液继续向上运移，温度进一步降低，地下水的成分逐渐增多，成矿环境转为还原环境，大量铅锌硫化物沉淀并顺着矽卡岩裂隙充填，最终富集形成矿体（图1）。
图1 南赵庄铅锌矿床成矿模式图
5 结论
1）南赵庄铅锌矿床矿化阶段分为：镁矽卡岩阶段、钙矽卡岩阶段以及石英-硫化物阶段。
2）通过五种矿物组合特征表明镜铁矿为成矿初期氧化环境下形成的，随着环境转为还原，黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物大量形成。镜铁矿矿化是寻找铅、锌等硫化物矿化的标志之一。
3）矿石矿物闪锌矿随着颜色的加深，含铁量增高。大量金属硫化物的生成消耗了成矿体系中硫的量，硫也随之降低。
4）南赵庄铅锌矿床属于钙矽卡岩型中低温热液矿床。渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。矿体多产于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与大理岩的接触带上。接触带控制了大矿体的分布，其层理、节理、破碎带为直接赋矿空间，它也是找矿的主要标志。当含矿热液在构造驱动应力作用下，活化萃取了矿源层中的矿物质，沿矿液通道向上运移，随着成矿环境的变化，成矿元素卸载，并顺着大理岩裂隙充填，在构造有利位置富集形成大的矿体。
1 矿区地质概况
矿区位于太行山北段，山西断隆与燕山台褶带两个Ⅱ级大地构造单元过渡部位，乌龙沟-上黄旗深断裂带旁侧，王安镇杂岩体中部，浮图峪-鲍家路火山断陷盆地边缘。
1.1 矿区地层
矿区出露地层主要为寒武系灰岩、奥陶系冶里组白云岩、侏罗系髫髻山组安山岩、张家口组流纹岩和第四系冲积、坡积物。灰岩、白云岩分布在矿区的中部和南部，呈顶垂体状，沿北北东向展布，其蚀变成的矽卡岩为成矿提供了围岩条件。
1.2 矿区构造
矿区构造变动剧烈复杂，断裂、接触带构造发育。区内断裂构造主要有NNE和NWW向两组，构成本区主要构造格局，其中NNE向是主干构造。断层断距较小，两侧岩层均能对应，对矿体破坏作用较弱。接触带构造由奥陶系冶里组和寒武系白云岩、灰岩顶垂体与斑状石英二长岩、石英二长闪长岩接触构成，成为区内主要控矿构造。铅锌矿体主要赋存于接触带上盘及附近，接触带控制了矿体的展布。层间裂隙控制了矿体形状[1]。
1.3 矿区岩浆岩
区内岩浆岩是王安镇杂岩体的一部分，形成于中生代燕山期侏罗纪中、晚期-白垩纪早期，属东白涧、麻棚、司格庄超单元。主要岩石类型为斑状石英二长岩，次为正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、花岗二长闪长岩、石英闪长岩、中粒石英二长岩等小侵入体和脉岩。这些小岩体形态不规则，同化侵染明显。区内矿产主要与斑状石英二长岩有关。
1.4 围岩蚀变
受侵入岩影响，顶垂体中广泛发育热液蚀变，蚀变类型主要为钙矽卡岩化，次为镁矽卡岩化以及绿泥石化、硅化、碳酸盐化、蛇纹石化等。
镁质矽卡岩：分布广泛，但强度不大，蚀变矿物由镁橄榄石、粒硅镁石、金云母、磁铁矿等构成。
钙质矽卡岩化：主要沿黑云母角闪石二长岩与碳酸盐岩石的接触带构造发育，分布于矿区中部，形成在镁质矽卡岩之后。厚度较大，蚀变矿物主要有透辉石、透闪石、阳起石、黑柱石、绿帘石、石榴石等。
2 矿化阶段及矿石矿物组合特征
2.1 矿化阶段
镁矽卡岩形成阶段：形成辉石镁矽卡岩、镁橄榄石矽卡岩及镁橄榄石斑花大理岩。
钙矽卡岩形成阶段：分早晚两个阶段。在早钙矽卡岩阶段形成各种钙矽卡岩；在晚钙矽卡岩阶段中发生磁铁矿化。
石英-硫化物阶段：本阶段矿化叠加在钙矽卡岩之上，受钙矽卡岩中构造裂隙的控制，并选择交代钙矽卡岩中的不同岩石。但矿化早于矿区中的多数脉岩。矿体中主要金属矿物有闪锌矿、镜铁矿。其次为方铅矿、黄铁矿、穆磁铁矿，更少为黄铜矿、白铁矿等。脉石矿物有辉石、石榴石、阳起石、黑柱石、绿泥石、方解石和石英等[2]。
2.2 矿石矿物组合特征
将石英-硫化物阶段的产物中划分了五个矿物组合（表1）。
表1 南赵庄铅锌矿床矿物组合表
→表示交代关系；-表示共生关系.
Ⅰ）镜铁矿-绿泥石-石英-方解石组合。呈细脉状与不规则脉状分布于矿体的各个部分，但以在石榴石矽卡岩中最为发育。在石英脉中镜铁矿一般都分布在脉壁，说明镜铁矿形成最早。这组合是在氧化条件下形成的。
Ⅱ）镜铁矿-黄铁矿-闪锌矿-方解石-绿泥石组合。在矿床中很少见，产在石榴石矽卡岩带中。这组合的最大特征是黄铁矿交代镜铁矿而未经过穆磁铁矿化阶段。本组合闪锌矿具有浅黄色。
Ⅲ）镜铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。产于辉石-石榴石矽卡岩带中，大致分布在铅锌矿体的下部。这一组合中金属矿物以闪锌矿、镜铁矿为主。这个组合的最大特征是镜铁矿与闪锌矿和方铅矿处于稳定共生关系。
Ⅳ）镜铁矿-穆磁铁矿-闪锌矿-方铅矿-黑柱石-阳起石组合。是介于Ⅲ与Ⅴ之间的过渡型组合，与组合Ⅲ不同之点在于：与闪锌矿、方铅矿相伴的镜铁矿部分也发生了穆磁铁矿化。这说明闪锌矿与方铅矿的析出直接影响镜铁矿，使其中的部分Fe3+还原成Fe2+，导致穆磁铁矿的形成，这时成矿介质的条件是比较还原的。本组合的闪锌矿的特征，也带有过渡性质，它的颜色为黄色至棕色，并以棕色为主。
从第Ⅲ组合到第Ⅴ组合，随着闪锌矿颜色的加深，含铁量逐渐增高，硫的含量逐渐降低。矿床中存在的矽卡岩期后矿化形成的各种矿物组合是相互过渡的，它们完全可能是同一成矿阶段溶液在矿床不同部位，在不同的物理化学条件下，分异演化的结果。成矿初期环境是比较氧化的，随着成矿的进行，环境逐渐变得更加还原和硫的活度逐步增高，首先形成镜铁矿与铅锌硫化物的组合，铁主要呈三价不易进入闪锌矿晶格，故闪锌矿含铁低而颜色浅；随后形成穆磁铁矿与铅锌硫化物的组合，此时溶液中除Fe3+外，已出现一部分Fe2+，后者易进入闪锌矿晶格，所以闪锌矿的颜色较深，最后条件变得更为还原，S2-的活度更加增高，就导致黄铁矿与铅、锌、铜的硫化物的共生，这时溶液中Fe2+占统治地位，后者能大量进入闪锌矿晶格，所以闪锌矿含铁最高而颜色也更深。第Ⅴ组合中矿物种类增多，特别是金属硫化物增加，黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等矿物的形成消耗溶液中的硫，而形成闪锌矿中的硫含量相应减少，这与表2中数据是相符的。
4 成矿模式
南赵庄铅锌矿是典型的矽卡岩型矿床。矽卡岩对铅、锌硫化物成矿的控制作用甚大。矿床生成是由酸性岩体侵入与碳酸盐岩石接触交代作用的结果，并先期或同时生成矽卡岩带，在矽卡岩的形成过程中，流体会通过扩散作用和渗透作用在岩体和地层之间进行化学成分交换，扩散作用主要依靠流体中化学成分的浓度梯度而进行交代作用，这种作用在侵入体和围岩的接触部位表现最为强烈，常形成具有较好分带性的内矽卡岩[7]。而渗透作用是依靠流体在裂隙中的渗透作用而对围岩进行的交代作用，这种情况下形成的矽卡岩一般规模较大[8]。矿区矽卡岩多见于外矽卡岩而非内矽卡岩，因此认为渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。
矿体分布受接触带控制甚为明显。矿体主要见于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与碳酸盐岩石大理岩接触带中。在石榴石矽卡岩与大理岩接触带上则无矿体形成。究其原因是含辉石的矽卡岩在吸水量与总孔隙度方面都显著大于石榴石矽卡岩和大理岩。所以含辉石的矽卡岩具有较大的总孔隙度和较高的渗透性，可能也是这种岩石有利于成矿的原因之一。
南赵庄矿床矿物组合较为简单，当含矿热液在构造驱动应力作用下，活化萃取了矿源层中的矿物质，成矿流体富含Pb、Zn、Cu、Fe、Mn等多种元素。由于碳酸盐类岩石脆性较大，受构造运动的影响破碎、断裂，为热液运移提供通道。当成矿流体进入到矿区断层构造破碎带中，含矿热液沿矿液通道向上运移，压力迅速减小，成矿流体系统的温度、PH、EH值急剧变化，成矿环境比较氧化，使得大量成矿元素不断卸载，Fe3+沉淀形成镜铁矿。随着成矿的进行并伴有少量闪锌矿沉淀。含矿热液继续向上运移，温度进一步降低，地下水的成分逐渐增多，成矿环境转为还原环境，大量铅锌硫化物沉淀并顺着矽卡岩裂隙充填，最终富集形成矿体（图1）。
图1 南赵庄铅锌矿床成矿模式图
5 结论
1）南赵庄铅锌矿床矿化阶段分为：镁矽卡岩阶段、钙矽卡岩阶段以及石英-硫化物阶段。
2）通过五种矿物组合特征表明镜铁矿为成矿初期氧化环境下形成的，随着环境转为还原，黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物大量形成。镜铁矿矿化是寻找铅、锌等硫化物矿化的标志之一。
3）矿石矿物闪锌矿随着颜色的加深，含铁量增高。大量金属硫化物的生成消耗了成矿体系中硫的量，硫也随之降低。
4）南赵庄铅锌矿床属于钙矽卡岩型中低温热液矿床。渗透作用是形成矿区矽卡岩的主要原因。矿体多产于辉石-石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩与大理岩的接触带上。接触带控制了大矿体的分布，其层理、节理、破碎带为直接赋矿空间，它也是找矿的主要标志。当含矿热液在构造驱动应力作用下，活化萃取了矿源层中的矿物质，沿矿液通道向上运移，随着成矿环境的变化，成矿元素卸载，并顺着大理岩裂隙充填，在构造有利位置富集形成大的矿体。
免责声明：矿库网文章内容来源于网络，为了传递信息，我们转载部分内容，尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的，并非商业用途。如有侵权，请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。
