河北省承德市通溝金礦地質(zhì)特征及找礦標志

劉建權　曲為貴　孫培周　張文　孫國成

摘要：通溝金礦位于華北地臺北緣中段金銀鉛鋅鐵鈾硫鐵礦成礦區(qū)，區(qū)內(nèi)共圈定金礦體7個。本文闡述了成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、礦體特征、礦石質(zhì)量特征，簡要分析了金礦成礦作用過程，探討了礦床成因類型，總結了區(qū)內(nèi)找礦標志。

通溝金礦地處河北省承德市境內(nèi)，距承德市區(qū)直距約10km，交通便利。礦區(qū)隸屬于張家口——承德成礦區(qū)、大廟隆起成礦區(qū)，受大廟-娘娘廟、尚義-平泉深大斷裂所夾持。該成礦區(qū)內(nèi)構造變形復雜，巖漿活動頻繁，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，構成了冀東北金成礦集中區(qū)。

1.成礦地質(zhì)背景

區(qū)域位于中朝準地臺、燕山臺褶帶、承德拱斷束、大廟穹斷束，北鄰長期隆起的內(nèi)蒙古地軸。區(qū)域出露的地層主要為新太古界單塔子群燕窩鋪組、白廟組。燕窩鋪組為一套中深區(qū)域變質(zhì)的混合巖化強蝕變角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖，間夾少量不規(guī)則綠泥片巖，原巖為中基性火成巖。白廟組巖性為變粒巖、淺粒巖、片麻巖、片巖、大理巖等，原巖以火山-沉積碎屑巖為主，混合巖化作用較普遍，與下伏燕窩鋪組呈整合接觸。其中，燕窩鋪組地層中金元素豐度值較高，是該區(qū)金礦的主要礦源層，區(qū)內(nèi)多處金礦即賦存于此地層中。區(qū)域經(jīng)歷了多期次構造運動，斷裂構造十分發(fā)育，以北北東向、近東西向、北西向為主。構造斷裂帶內(nèi)巖石劈理、節(jié)理發(fā)育，并形成了規(guī)模不等的斷層破碎帶、糜棱巖化帶。區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁，以海西期和燕山期酸性侵入巖為主，巖石類型主要為花崗巖、閃長巖、石英正長巖。輝綠巖脈、石英脈等脈巖發(fā)育。侵入巖體和脈巖受斷裂的控制明顯。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源分布廣、種類多，以金礦為主，其次為鐵、鉛、鋅、銀等黑色、多金屬礦產(chǎn)和石墨、煤、滑石、菱鎂礦、石英等非金屬礦產(chǎn)。已發(fā)現(xiàn)小營盤、東坪、張全莊、紅石砬、金廠峪、峪耳崖、大營子等眾多金礦床（點）。其中，金礦類型主要為石英脈型、蝕變巖型及蝕變巖夾石英脈型，賦礦圍巖主要為燕山期火成巖、太古代中性侵入巖及太古界變質(zhì)巖系等。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1.1地層

礦區(qū)主要出露太古界單塔子群燕窩鋪組地層，巖性為角閃斜長片麻巖夾綠泥片巖，巖石受混合巖化作用強烈，普遍見黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化等熱液蝕變現(xiàn)象；第四系沖洪積物沿溝谷零星分布（圖1）。

2.1.2構造

礦區(qū)內(nèi)構造較發(fā)育，主要為由深大斷裂派生的次級斷裂構造，分為北東、近東西向兩組，均被石英脈和碎裂蝕變巖充填，為本區(qū)主要的容礦構造。

其中，北東向斷裂7條，近于平行，長度不等，分布于礦區(qū)中部的黑云母花崗巖體內(nèi)，走向50°～70°，傾向南東，傾角45°～82°，局部反傾，長度一般500m～1450m，寬0.2m～2.6m；斷裂為壓扭性逆斷層，斷層面光滑平整，局部可見擦痕；斷裂帶內(nèi)巖石蝕變碎裂強烈，同時充填有石英脈，形成本區(qū)的主要容礦構造。

近東西向斷裂1條，走向85°～95°，傾向北，傾角70°，為壓性斷層，分布在礦區(qū)北部，斷層長度約500m，寬6m～8m，地表特征表現(xiàn)為片理化帶，由硅化、絹云母化花崗碎裂巖組成。

2.1.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動強烈，主要出露中生代中一粗粒黑云母花崗巖，分布于礦區(qū)中南部，侵入于新太古界燕窩鋪組地層中。含金礦化蝕變帶即產(chǎn)于該花崗巖體內(nèi)。此外，礦區(qū)出露少量的細?；◢弾r脈。

2.1.4變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖類以太古界燕窩鋪組正變質(zhì)巖為主，由中基性火成巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后形成斜長角閃巖及角閃斜長片麻巖類巖石。由于經(jīng)歷了多次構造運動和強烈的混合巖化作用，使巖石產(chǎn)生了退變質(zhì)作用，具多相變質(zhì)作用，形成條帶狀、眼球狀或條痕狀混合巖化片麻巖。

2.1.5礦化蝕變帶

礦區(qū)共圈定8條金礦化蝕變帶，受斷裂構造控制作用明顯。

其中，1～7號礦化蝕變帶屬于片理化蝕變巖夾石英脈型，主要產(chǎn)于燕山期中粗粒黑云母花崗巖中，大致呈平行雁列狀產(chǎn)出，總體走向50°～70°，傾向南東，局部北西，傾角45°～82°，地表出露長度420m～1450m，厚0.20m～8.00m。礦化蝕變帶含金性較好，金品位0.11～127.0×10^-6，一般6.0～25.0×10^-6。蝕變巖具較強的硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化。石英脈是主要含金地質(zhì)體，普遍具較強的褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化，局部黃銅礦化。

8號礦化蝕變帶為片理化蝕變巖型，位于礦區(qū)北部燕山期中粗粒黑云母花崗巖中，礦化蝕變帶呈近東西向，走向85～95°，傾向北，傾角70°。地表出露長度約500m，厚6m～8m，金礦化較差。

2.2礦體地質(zhì)特征

2.2.1礦體特征

礦區(qū)共圈出7個工業(yè)礦體，編號分別為1-1、1-2、2-1、4-1、4-2、5-1、5-2。礦體呈脈狀產(chǎn)出，總體走向25°～67°，長120m～440m，傾向南東，傾角60°～82°，沿傾向延伸大于50m～150m。礦體厚度穩(wěn)定，變化系數(shù)41.19%～72.95%，平均厚度0.36m～0.75m，最大厚度為1.38m。礦體品位2.33～127×10^-6，平均品位為17.37×10^-6，變化系數(shù)54.98%～125.78%，分布均勻。

2.2.2礦石質(zhì)量特征

（1）礦物成分特征

礦石礦物組分較簡單，金屬礦物以黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦等金屬硫化物為主，地表少量氧化礦物主要為褐鐵礦。金礦物主要為自然金。脈石礦物主要為石英、方解石、絹云母等。

黃鐵礦為礦石中主要金屬礦物，分布不均勻，自形一半自形粒狀分布于裂隙或脈石礦物間隙，有的被多金屬硫化物交代熔蝕，晶形為立方體、五角十二面體及聚形。結晶粒度大小不一，一般0.051mm～0.5mm。受應力作用被壓碎，裂紋發(fā)育，裂紋中充填石英、磁鐵礦、方鉛礦等，是礦區(qū)重要的載金礦物。

方鉛礦呈它形粒狀分布于石英晶隙或黃鐵礦裂隙，交代黃鐵礦；粒度一般為0.1mm～0.5mm，形態(tài)受黃鐵礦裂隙或間隙控制。僅見極少金礦物賦存于方鉛礦與石英晶隙。

磁鐵礦呈他形粒狀分布于黃鐵礦裂隙或石英晶隙。

褐鐵礦由交代黃鐵礦形成，有的保留黃鐵礦假象，呈細脈狀或土狀。

（2）礦石結構和構造

礦石結構主要有半自形晶粒狀結構、他形填隙結構、壓碎結構等。黃鐵礦呈半自形晶粒狀分布。方鉛礦等呈他形分布于黃鐵礦裂隙或石英晶隙。黃鐵礦由于受力被壓碎，裂隙發(fā)育，具壓碎結構。

礦石構造主要有細脈浸染狀構造、網(wǎng)脈狀構造。礦石中金屬礦物呈細脈及浸染狀分布。礦石中方鉛礦等金屬礦物呈網(wǎng)脈狀充填分布。

（3）金礦物特征及賦存狀態(tài)

金礦物主要為自然金，分布不均勻。金礦物以細粒級為主，其次為粗粒金。

金礦物賦存狀態(tài)以包體金、晶隙金為主，少量裂隙金。其中，晶隙金約占47%，多為角粒狀；包體金約占53%，包含在方鉛礦和石英中，多呈渾圓狀或麥粒狀，邊界比較圓滑，并有熔蝕現(xiàn)象。石英、黃鐵礦和方鉛礦是主要的載金礦物，所以金礦物同硅化及多金屬硫化物關系非常密切。

（4）礦石類型和品級

礦石自然類型按照礦石礦物組合、結構構造等特征劃分為3種：Ⅰ含金黃鐵礦化石英脈型；Ⅱ含金黃鐵礦化方鉛礦化石英脈型；Ⅲ含金黃鐵礦化蝕變巖型。其中，多金屬硫化物石英脈型金品位最高，單一黃鐵礦石英脈型金品位次之，蝕變巖型金品位最差。粗粒浸染狀和細脈狀黃鐵礦比粗粒自形晶的黃鐵礦金含量高。硅化、綠泥石化蝕變巖比絹云母化、高嶺土化等蝕變巖含金性好。

礦石工業(yè)類型屬于破碎蝕變巖夾石英脈型，以多金屬硫化物原生礦石為主，少量為氧化礦石，出露于地表。

（5）礦體圍巖和夾石

礦體產(chǎn)于壓扭性斷層破碎帶中，斷層面光滑平直，礦體與圍巖界線清楚，近礦圍巖為黑云母花崗巖，圍巖蝕變礦化主要為硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、方鉛礦化，弱磁鐵礦化、弱褐鐵礦化。

礦區(qū)內(nèi)所圈定的礦體為薄脈狀，均未夾石。

3.成礦作用階段

本區(qū)金礦成礦作用過程可分為兩期四個階段，即石英粗粒黃鐵礦階段、石英細粒黃鐵礦階段、石英多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段。礦床各成礦階段和礦物生成順序見表1。

石英一粗粒黃鐵礦階段：該區(qū)地層主要為太古界燕窩鋪組中高級變質(zhì)巖，地層中含金豐度值為5-6×10^-9，此階段形成的礦物為石英和黃鐵礦，石英為乳白色，粗粒結構，呈單脈狀。黃鐵礦呈淺黃色，粗粒結構，呈星點狀分布，晶形較好。此階段金礦化較弱。

石英一細粒黃鐵礦階段：形成的礦物為石英和黃鐵礦，石英為灰白色，不等粒它形晶，黃鐵礦為淺銅黃色，它形晶為主，少數(shù)為半自形晶，大多數(shù)呈侵染狀和細脈狀分布于石英脈和花崗巖中。此階段金礦化較強。

石英一多金屬硫化物階段：形成的礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、自然金等。石英為煙灰色，呈不規(guī)則細脈狀。此階段是金的主要成礦階段，金品位高，有礦化作用的地段都能形成工業(yè)礦體。

碳酸鹽化階段：形成的礦物主要為方解石，無金屬硫化物形成。方解石呈細脈狀和網(wǎng)脈狀。此階段金礦化弱。

由于礦石致密堅硬，裂隙不發(fā)育，在表生期氧化作用不強烈，僅個別地段金屬硫化物被氧化，石英脈裂隙發(fā)育處見有少量的褐鐵礦和孔雀石等礦物。

4.礦床成因探討

通溝金礦位于華北地臺北緣中段金銀鉛鋅鐵鈾硫鐵礦成礦區(qū)、張家口——承德成礦區(qū)、大廟隆起成礦區(qū)。礦區(qū)金礦體產(chǎn)于深大斷裂派生的次級北東向、近東西向小型斷裂構造帶中，賦礦圍巖為燕山期中粗粒黑云母花崗巖，巖石破碎強烈，具強烈硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、方鉛礦化，弱磁鐵礦化、弱褐鐵礦化；含礦巖石為石英脈、蝕變巖。太古界變質(zhì)巖系為成礦提供了礦源層，深大斷裂構造為成礦提供了熱液通道，次級斷裂為含礦熱液富集成礦提供了容礦空間，礦床成因為中低溫熱液型，礦床工業(yè)類型為斷裂帶充填交代型脈狀金礦床。

5.找礦標志

5.1構造標志

區(qū)域上礦床多沿大廟-娘娘廟、尚義-平泉深大斷裂帶兩條深大斷裂分布，深大斷裂派生的次級斷裂是主要的容礦構造，礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的主要工業(yè)礦體均產(chǎn)于北東向及近東西向次級斷裂中。因此，斷裂構造破碎帶為礦區(qū)主要找礦標志之一。

5.2地層巖性標志

大量事實證明，單塔子群地層中金的豐度值較高，為金成礦提供了充足的物質(zhì)來源。根據(jù)對礦區(qū)內(nèi)燕窩鋪組混合質(zhì)角閃斜長片麻巖中采取的原生暈樣品分析結果，異常值一般為5-9×10^-9，該地層中普遍發(fā)育含金破碎蝕變帶和片理化帶，推測太古界燕窩鋪組地層是本區(qū)金礦形成的礦源層。根據(jù)區(qū)內(nèi)燕山期黑云母花崗巖中采取的原生暈樣品分析結果，金的平均值為18.09×10^-9，金的背景值較高，是金礦的直接賦礦巖石。因此，花崗巖體與太古界單塔子群地層的內(nèi)、外接觸帶亦為區(qū)內(nèi)找金的主要標志之一。

區(qū)內(nèi)金礦類型為蝕變巖夾石英脈型，尤以石英脈中含金最高，因此，石英脈及蝕變破碎帶是礦區(qū)最直接的找礦標志。

5.3蝕變礦化標志

礦區(qū)金礦的形成常常伴隨著一定的熱液活動，受熱液的影響，巖石常發(fā)生蝕變作用，硅化，絹云母化、綠泥石化等蝕變及黃鐵礦化、方鉛礦化、褐鐵礦化等金屬礦化為找礦的指示標志。