1. 矿床形成地质环境
沉积建造或构造-沉积组合是确定沉积盆地及形成背景的主要依据。花牛山矿田内喷流(气)-沉积型铅锌矿床赋矿地层虽已发生低绿片岩相区域变质，但经原岩恢复，认为千枚岩原岩以泥质岩、泥质粉砂岩为主;板岩原岩为硅质岩、粉砂岩、杂砂岩、石英砂岩;大理岩原岩为化学沉积灰岩。见藻席状藻类，为一套被动陆缘裂陷沉积建造组合，相当于孟祥化(1979、1982)所划分的相对稳定到次稳定阶段出现的礁碳酸盐建造和复陆屑建造(转换断层盆地)→黑色页岩建造→藻礁碳酸盐建造(陆缘裂陷海槽)。
矿田内砂岩(复矿砂岩、板岩)长石含量约5%～15%，碎屑物总量占60%～80%以上，岩屑少量。其物理成熟度Mp=约75，化学成熟度Mc=70～84，构造总成熟度66～82，为基底式胶结砂岩，属复陆屑建造的次稳定型沉积。在孟祥化(1983)QFL图上(图4-1(a))，其成分投点位于被动大陆边缘型盆地和断陷(裂谷)盆地过渡区;在(Fe2O3+MgO)-Na2O-K2O图解中(图4-1(b))，本区大部分砂岩数据投点落在Ⅲ(断裂地槽)内，为被动大陆边缘的裂谷槽沉积。同样，本区岩石微量元素反映沉积盆地具有被动大陆边缘性质，但同时具向活动大陆边缘过渡趋势(表4-1)。结合矿田内广泛发育的呈裂隙式喷发的双峰式钙碱-拉斑系列中基性火山岩组合，可以判定，花牛山地区蓟县系晚期处于被动大陆边缘裂谷裂陷环境，是形成喷流(气)沉积型铅锌银矿床最有利成矿地质构造条件。
表 4-1 不同大地构造背景下沉积盆地沉积物微量元素比值
续表
注:Rb为推算值，Rb=74×10-6;Y采用过渡型地壳值，Y=16×10-6。
图 4-1 成矿带内陆源碎屑岩矿物和化学成分判断成因图解
2. 成矿控制因素
(1) 矿体产出受层位控制
花牛山一、二矿区银铅锌矿赋存于蓟县系平头山组上岩组第二岩性段千枚岩、千枚状板岩(Jxp3b)与第三岩性段大理岩夹千枚(Jxp3c)过渡部位，矿体主要产于大理岩与千枚岩接触带附近。成矿伴随着热流体对围岩的蚀变作用，形成层状透辉阳起石角岩，与银铅锌矿体紧密共生。同生沉积成矿后，尽管矿区地层发生了强烈的褶皱和岩体吞蚀，含矿层遭受了变形变质与构造破坏，但通过对矿床的宏观观察与剖面测制，发现银铅锌矿体的层控性十分明显。无论是以碎屑岩和碳酸盐岩容矿的一、二矿区，还是以中基性火山岩夹碎屑岩、碳酸盐岩容矿的三矿区，银铅锌矿体均主要产于Jxp3c岩性段下部大理岩(灰岩)与千枚岩或火山碎屑岩接触带部位。因此，第二、第三岩性段过渡部位地表褐黄色铁锰矿化大理岩(灰岩)成为银铅锌矿(化)体产出的重要标志层位。
(2)矿体产出受同生断裂构造与次级成矿洼地控制
喷流沉积型同生断裂构造不仅控制着岩相古地理沉积格局，而且控制着沉积建造组合。
如前所述，花牛山矿田银铅锌矿体空间分布上主要局限于东大泉-花西滩-花牛山和五井河两条区域性大断裂之间。前者作为蓟县系沉积盆地的边界断裂，切割深，沿断裂断续有10余个超基性岩体侵位。晚蓟县世，它作为裂隙式火山喷发的通道，控制着近东西向火山-沉积盆地空间展布及花牛山-花西山一带火山-沉积建造组合。在该火山沉积盆地内，成矿除古火山喷口周围的囊状、脉状和透镜状银铅锌矿体外，还形成有与硅质板岩有关的铁铜矿化，矿化均产于火山喷发间隙期形成的炭质千枚岩、碳酸盐岩和硅质板岩夹层中。很显然，成矿受区域性生长基底断裂、火山-沉积盆地和古火山机构多重制约。后者是晚蓟县世沉积盆地内部一个区域性同生断层，它切割了前晚太古-早元古代结晶基底，控制了南北两侧沉积建造组合。其北侧以浅海相砂质、砂泥质岩石为主，岩性主要为泥质砂岩、粉砂质板岩等;其南侧则以浅海相-半深海相粉砂泥质岩石为主，夹多层厚度不等的泥质碳酸盐岩沉积。中部花牛山二矿区一矿区一矿带一带，岩性主要为炭质千枚岩、千枚岩化粉砂泥质板岩夹薄层状含炭泥灰岩及炭硅质板岩等;西部萤石矿及其以西及东部长黑山一带，岩性变为粉砂质板岩、泥板岩夹白云质泥灰岩。由此可见，五井河断裂是蓟县纪古沉积盆地内部一个相对较深的次级凹陷盆地的北部边界，该次级盆地中心在现今花牛山铅锌矿区一矿区三矿带以北至五井河断裂间，与花牛山一、二矿区铅锌矿化范围相一致。
另外，从现有勘探资料分析，具一定规模的铅锌矿体集中产于花黑滩-双峰山北北西向断裂带两侧。尽管目前对其缺乏研究，但花牛山三矿区沿8勘探线发育的南北向铅锌矿化热液角岩砾和已有成矿事实表明，一矿区同生沉积期成矿洼地及三矿区古火山喷口极可能是东西向和近南北向同生断裂双重作用的结果。
(3) 地热异常对成矿作用控制
成矿作用的关键问题之一是热源问题。大陆边缘热状态改变的直接原因是由于地幔物质上涌、地壳变薄(局部)，导致地壳拉张裂陷和地热异常。花牛山银铅锌矿床的直接热源应是蓟县纪时期地壳深部存在有岩浆房，源自上地幔及下地壳的基性岩浆在构造动力驱动下，沿花西滩-花牛山深大断裂带喷出地表，引起其周围海盆地内海水对流循环和热水活动，为热水沉积成矿作用提供了前提条件。因距热源远近的差异和热水温度的不同，形成构造部位上的喷气沉积型-喷流沉积型(亦即远侧型)银铅锌金系列矿床。
(4) 岩相和沉积环境的控制
岩相和沉积环境的控制与构造盆地控制是相联系的。一、二矿区铅锌矿床形成于浅海滞留的还原环境，由碳酸盐相和细碎屑岩相构成。围岩含有机碳高，普遍含黄铁矿和热水沉积矿物重晶石、白云石等。Ba元素地球化学异常和热水沉积过程中的角岩化，均揭示古沉积盆地内曾有成矿热卤水池的存在。
3. 找矿标志
(1) 蓟县纪古沉积盆地内部的次级凹陷盆地和古火山喷口是矿床可能赋存的首要前提条件。其中火山-沉积岩盆地内火山角砾岩、热液角砾岩和白云石化大理岩发育地段是喷流(气)-沉积型银铅锌(铁铜)矿床产出的重要标志;而细碎屑岩-碳酸盐岩沉积盆内的Ba、Mn异常发育地段是喷流沉积型金银铅锌矿床产出的重要标志。
(2) 古采矿遗迹:花牛山矿床为一老矿山，古采坑和老硐较多，因此，古人和前人的采矿遗迹是最直接的找矿标志。
(3) 铁锰帽:铅锌矿体及含铅锌碳酸盐岩经长期风化淋滤后，地表常形成铁锰帽，铁锰帽深度可达数十米。因此，地表出露的弱矿化铁锰帽既可作为铅锌矿(化)体氧化露头的直接找矿标志，亦具有对寻找浅埋藏隐伏矿和有利矿化层位的直接指示作用。
(4) 岩性标志:蓟县系平头山组上岩组第三岩性段(Jxp3c)中的大理岩、薄层泥质灰岩，其两侧的似层状钙硅质角岩及褐红色碳酸盐岩通常是一、二矿区喷流沉积型铅锌矿化的直接围岩，矿床无一例外的产于其中。褐黄色大理岩是三矿区喷流(气)沉积型似层状铅锌矿体的主要赋矿岩石，具一定规模的工业矿体均产于其与中酸性凝灰岩、炭硅质板岩的接触带内;沉积改造型金银矿化则主要赋存于薄层泥灰岩、炭质千枚岩与泥板岩接触破碎带内。
(5) 地球物理标志:花牛山矿田内，无论是喷流(气)沉积型银铅锌矿床，还是喷流沉积改造型金(钴)和金银铅矿床，矿石中磁黄铁矿含量均较高，矿石及其两侧矿化大理岩和千枚岩具有低-中等电阻率和高极化率值。因此，已知矿区及外围相互套合的低-中阻、高极化和高磁异常是寻找稠密浸染-块状矿体的间接地球物理标志。
(6) 地球化学标志:喷流沉积型银铅锌金矿床具有特征的Pb-Zn(Cu)-Ag(Au)-As-Mn-Ba地球化学异常，空间上具有分带性，Mn、Ba元素异常规模大，成带分布。因此，在Mn、Ba元素异常内，重现性好、相互套合的中-大比例尺Pb、Zn、Ag、Au、As异常是重要的地球化学找矿标志。