萬全寺銀金礦區(qū)含礦斷裂構(gòu)造特征及找礦潛力

魏深義　田增彪　李培鳳　朱　微

(華北地質(zhì)勘查局五一九大隊)

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萬全寺銀金礦區(qū)含礦斷裂構(gòu)造特征及找礦潛力

魏深義田增彪李培鳳朱微

(華北地質(zhì)勘查局五一九大隊)

摘要萬全寺銀金礦區(qū)位于河北省赤城縣境內(nèi)，屬中型銀金礦山 ，礦床類型為熱液型，斷裂構(gòu)造控礦。在分析礦區(qū)主要含礦構(gòu)造特征的基礎(chǔ)上，用應(yīng)力場莫爾圓剖析礦脈膨縮現(xiàn)象，并對礦體的空間分布規(guī)律及找礦潛力進行了討論，對于類似礦床的找礦勘查有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞斷裂構(gòu)造構(gòu)造特征應(yīng)力場莫爾圓空間分布規(guī)律找礦潛力

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

萬全寺銀金礦區(qū)位于華北地臺北緣、燕山臺褶帶中段、軍都山巖漿巖帶的東卯?dāng)鄩K上。區(qū)域地層有太古界的變質(zhì)巖系、中上元古界的碳酸鹽巖及中生代的陸相沉積巖及陸相火山碎屑巖系。區(qū)域分布有赤城—豐寧深大斷裂、赤城—平泉深大斷裂、上黃旗—烏龍溝深大斷裂等。礦區(qū)位于中生代凹陷盆地，地層主要由侏羅系中統(tǒng)陸相沉積巖、上統(tǒng)火山碎屑巖、凝灰?guī)r、溢流相中性火山巖等組成。巖漿巖為燕山晚期的中性閃長巖體、正長斑巖體。斷裂構(gòu)造為礦區(qū)的主要構(gòu)造，除礦區(qū)南緣的區(qū)域大構(gòu)造斷裂外，礦區(qū)的主要構(gòu)造表現(xiàn)為NW、NNW、SN向的斷裂構(gòu)造，構(gòu)成了礦區(qū)的斷裂構(gòu)造格局，也是礦區(qū)的主要控礦斷裂構(gòu)造和礦體的賦存空間(以Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈為代表)。礦體圍巖主要為白旗組上統(tǒng)的溢流火山巖，少量為閃長巖，礦床類型為中—低溫火山熱液型礦床，屬構(gòu)造破碎帶型。 礦區(qū)礦石主要呈全晶質(zhì)中—細粒結(jié)構(gòu)，浸染狀、塊狀構(gòu)造；脈石礦物主要為石英、高嶺土、綠泥石等黏土礦物；金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、銀金礦、自然銀等，與銀礦化最密切的蝕變礦化為硅化、鉛鋅礦化，次為黃鐵礦化、青盤巖化。

2　主要含礦斷裂構(gòu)造及其特征

萬全寺銀金礦區(qū)主要的含礦構(gòu)造為Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈，呈NW、NNW走向，實質(zhì)為大致呈雁行排列的右旋斷裂緩沖帶，該類脈帶均為斷裂構(gòu)造破碎帶，膨縮、分支、復(fù)合現(xiàn)象明顯，有銀礦化顯示，局部地段構(gòu)成了工業(yè)礦體。該類斷裂構(gòu)造破碎帶很可能為礦區(qū)南部赤城—平泉大斷裂派生的次級構(gòu)造，其初始形成于燕山運動晚期，約中白堊紀(jì)，即便在成礦期也經(jīng)過了多次活動，構(gòu)造帶中的擦痕有相互錯動痕跡。通過實地觀察構(gòu)造帶頂?shù)装宓牟梁?、步階，可知當(dāng)時礦區(qū)應(yīng)力場特征：近SN向為壓應(yīng)力，近EW向為張應(yīng)力(與當(dāng)時的區(qū)域應(yīng)力場不對應(yīng)，可能是局部地段出現(xiàn)的現(xiàn)象)。Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈為壓扭剪切性右行斷裂構(gòu)造，礦脈特征參數(shù)見表1。

表1　礦脈特征參數(shù)

Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈屬壓扭剪切性右行斷裂構(gòu)造破碎帶，走向320°～350°，傾向NE，傾角一般為70°～80°，圍巖為侏羅系上統(tǒng)溢流相中性火山巖，巖性為安閃巖、粗安巖。通過開拓平巷的穿脈工程、沿脈工程，可知Ⅰ#礦脈在其傾向上膨縮現(xiàn)象明顯，當(dāng)?shù)V脈傾角增大時，礦體變薄，反之礦體變厚。對圖1(a)用莫爾圓[1-4]進行分析，圖1(b)中的圓為單軸應(yīng)力狀態(tài)下的二維應(yīng)力莫爾圓，橫坐標(biāo)為正應(yīng)力，縱坐標(biāo)為剪切力，那么B點坐標(biāo)即為正應(yīng)力和剪應(yīng)力，α為天頂角，當(dāng)天頂角增大，礦脈變緩時，即α變成α′時，剪切力增大，正壓力變小，即礦脈受到的正壓力變小，熱液通道相對暢通，礦脈變厚，反之礦脈變薄。

Ⅴ#礦脈786m中段3#線附近的應(yīng)力分布情況見圖2(a)，從走向上觀察，當(dāng)方位角增大時，礦體變厚，反之礦體變薄。用單軸二維應(yīng)力莫爾園進行解釋，礦區(qū)NNE向為壓應(yīng)力，當(dāng)?shù)V脈的走向方位角增大時，即β增大變?yōu)棣隆鋾r，剪切力增大，正應(yīng)力減小，熱液通道相對暢通，礦脈變厚，反之礦脈變薄。事實上，礦脈的膨縮現(xiàn)象遠比理論分析復(fù)雜，礦脈發(fā)生膨縮現(xiàn)象的影響因素較多，但礦脈走向方位角變化也是其重要的影響因素。

圖1　萬全寺礦區(qū)垂直方向區(qū)域應(yīng)力分析θ—礦體傾角;δ1—主壓應(yīng)力；δ—正應(yīng)力；τ—剪應(yīng)力

圖2　萬全寺礦區(qū)水平方向區(qū)域應(yīng)力分析 β—礦脈和主張應(yīng)力夾角;δ1—主壓應(yīng)力；δ—正應(yīng)力；τ—剪應(yīng)力

Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈礦體的形態(tài)呈扁豆?fàn)?、囊狀、串珠狀，分枝、?fù)合、尖滅、再現(xiàn)現(xiàn)象明顯，是壓扭剪切性斷裂構(gòu)造常有的特征。由于巖石受到應(yīng)力作用發(fā)生破碎斷裂時，各部位的力學(xué)性質(zhì)彼此不同，均受到原先已有的裂隙、節(jié)理、巖石膠結(jié)程度的影響，往往沿巖石最薄弱的部位斷裂破碎，從而導(dǎo)致礦脈出現(xiàn)分枝、復(fù)合、尖滅、再現(xiàn)現(xiàn)象，但應(yīng)力方向不發(fā)生變化，礦脈的總體方位也不發(fā)生大的變化。

3　礦體空間分布規(guī)律及找礦方向

礦體嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶的控制，由于構(gòu)造帶屬壓扭剪切性右行斷裂構(gòu)造，礦脈呈NNW—近SN走向，E傾，由此斷定礦體在礦帶內(nèi)向S傾。Ⅴ#礦脈3#線附近786，746m中段的礦體明顯向S側(cè)伏。礦體總體形態(tài)呈豆莢狀、透鏡狀、囊狀、串珠狀，不連續(xù)，常出現(xiàn)尖滅、再現(xiàn)、分枝、復(fù)合現(xiàn)象，礦體分布于構(gòu)造帶拐彎、分支、復(fù)合的部位，如Ⅰ#、Ⅴ#礦脈相接觸的部位，很可能出現(xiàn)較好的礦體。同時礦體也受礦化蝕變的影響，但更主要的是受斷裂構(gòu)造的影響。礦化蝕變與斷裂構(gòu)造帶的性質(zhì)無明顯的特殊關(guān)系，但礦化蝕變主要發(fā)生在構(gòu)造破碎帶中。近礦體圍巖具輕微蝕變，主要為高嶺土化蝕變和青盤巖化蝕變，

蝕變范圍距礦脈1～5m，距礦脈越近，蝕變越強。與銀礦化最密切的蝕變礦化為硅化、鉛鋅礦化、黃鐵礦化，次為高嶺土化和青盤巖化。鉛鋅礦化形成的礦物主要為方鉛礦和閃鋅礦。銀礦化還與硅化形成石英脈的顏色、金屬礦化形成的金屬礦物的晶型及粒度有關(guān)，石英脈呈灰色、煙灰色，銀礦化較好，金屬礦物方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的粒度越小、晶型越差，銀礦化較好，反之銀礦化較差。

萬全寺礦區(qū)屬中生代斷陷火山盆地，礦區(qū)東部與太古界地層呈NW向接觸，表明該區(qū)存在燕山期前的NW向斷裂構(gòu)造，目前該區(qū)的NW、NNW向斷裂構(gòu)造可能是原有的NW向斷裂構(gòu)造的繼續(xù)、復(fù)活、次生，說明目前該區(qū)的控礦斷裂構(gòu)造延長遠、深度大，實際上Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#等礦脈為一個礦帶，其總長度達到3 000m，找礦潛力可觀，找礦重點為深部。顧及礦體在構(gòu)造帶內(nèi)向S側(cè)伏的特點，認(rèn)為Ⅰ#礦脈找礦潛力較可觀，Ⅷ#礦脈的找礦潛力也較理想，但礦體埋深較大，尤其是Ⅷ#礦脈南部，主礦體的埋深可能在700m標(biāo)高以下(對比Ⅴ#脈)。萬全寺礦區(qū)出露的燕山期前斷裂構(gòu)造，除了赤城—平泉深大斷裂外，還有位于礦區(qū)東部古路溝的小南溝斷裂，呈NW向，該2個古老斷裂構(gòu)造帶所夾的楔型三角帶內(nèi)發(fā)育的一系列燕山期斷裂構(gòu)造，構(gòu)成了萬全寺礦區(qū)的斷裂構(gòu)造格局，小南溝斷裂在燕山期又經(jīng)歷了復(fù)活、活動，在地表蝕變較強，有礦化顯示，由此認(rèn)為，古路溝的小南溝斷裂構(gòu)造破碎帶及其附近次生的NW向斷裂構(gòu)造的找礦潛力較可觀。

4　結(jié)　語

盡管萬全寺銀金礦區(qū)的普查找礦工作已歷時多年，但由于區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征的復(fù)雜性，目前對于區(qū)內(nèi)成礦的研究程度較淺。為此，對區(qū)內(nèi)主要的含礦斷裂構(gòu)造特征及礦體的空間分布規(guī)律進行了分析，并對區(qū)內(nèi)找礦潛力進行了探討，認(rèn)為區(qū)內(nèi)具備形成中—大型銀多金屬礦床的條件，找礦潛力較可觀，對于該區(qū)進一步開展找礦勘探工作有一定的參考價值。

參考文獻

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(收稿日期2016-01-29)

魏深義(1964—)，男，高級工程師，071051 河北省保定市天鵝中路999號。