河北白塔地區(qū)含金石英脈地質(zhì)特征及找礦方向

谷振飛 張建飛 燕云生 李秀花

(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì))

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河北白塔地區(qū)含金石英脈地質(zhì)特征及找礦方向

谷振飛 張建飛 燕云生 李秀花

(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì))

河北省張家口市白塔一帶石英脈數(shù)量眾多，部分含金，脈體形態(tài)在走向及傾向上產(chǎn)狀變化較大，屬中溫?zé)嵋旱V床。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作成果，對區(qū)域成礦地質(zhì)背景、變質(zhì)作用、圍巖蝕變以及含金石英脈地質(zhì)特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)果表明：①海西期晚期二長花崗巖大規(guī)模侵入到新太古界紅旗營子群變質(zhì)巖內(nèi)，侵入過程與構(gòu)造活動同期，受構(gòu)造應(yīng)力作用形成同構(gòu)造巖漿巖；②成礦金屬物質(zhì)主要來自新太古界紅旗營子群變質(zhì)巖，海西期巖漿和構(gòu)造活動為成礦提供了熱源和容礦空間，特別是沿不同地質(zhì)體接觸帶發(fā)育的斷裂破碎帶為最有利的賦礦、控礦部位。在上述分析的基礎(chǔ)上，對礦床成因及找礦方向進(jìn)行了討論，對于區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展金礦找礦工作有一定的參考價(jià)值。

含金石英脈 圍巖蝕變 地質(zhì)特征 同構(gòu)造花崗巖 礦床成因 找礦方向

河北省張家口市察北區(qū)白塔一帶石英脈數(shù)量多，部分富含金，品位高，但規(guī)模有限，區(qū)內(nèi)自20世紀(jì)80—90年代至今，私采從未停止。2014年開展的普查工作大致查明了區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件、含金石英脈含礦性，對金礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀及礦石質(zhì)量有了一定的認(rèn)識[1-3]。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦，本研究對區(qū)內(nèi)含金石英脈地質(zhì)特征及找礦方向進(jìn)行分析。

1 成礦地質(zhì)背景

白塔地區(qū)位于華北板塊北緣，內(nèi)蒙地軸中部，尚義—赤城(尚義—平泉)深大斷裂北側(cè)，康保—赤峰深斷裂南側(cè)，張北—高山堡深大斷裂西北側(cè)，五級構(gòu)造單元二泉井凸起內(nèi)(圖1)。深大斷裂控制了區(qū)域的基本構(gòu)造格局，次級構(gòu)造分布于深大斷裂兩側(cè)。在漫長的地質(zhì)歷史發(fā)展時(shí)期內(nèi)，地殼層發(fā)生過強(qiáng)烈的升降運(yùn)動，形成了多個(gè)次級地質(zhì)單元。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置

1.1 地 層

研究區(qū)地層相對較簡單，主要為新太古界紅旗營子群和新生界第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)地層(圖2)。與礦化蝕變關(guān)系緊密的紅旗營子群為一套中—高級區(qū)域變質(zhì)巖，地表露頭少，巖性以斑狀混合巖、條帶狀混合巖為主，局部具明顯巖漿同化混染現(xiàn)象，尤以鉆孔揭露巖性明顯，多為花崗混合巖，局部形成混合花崗巖。

1.2 構(gòu) 造

研究區(qū)地表多為第四系風(fēng)積黃土覆蓋，構(gòu)造形跡不易觀察，在采坑CK01見正斷層F1，走向約NW285°，傾向SW，傾角約40°。斷層破碎帶厚約3 m，揭露部分長約200 m。斷層面為地質(zhì)體接觸面，其頂板為海西期二長花崗巖，底板為新太古界紅旗營子群混合巖。海西期二長花崗巖內(nèi)剪節(jié)理發(fā)育，以共軛X型節(jié)理為主，后期熱液活動沿?cái)嗔褬?gòu)造破碎帶、節(jié)理面充填，形成石英、長英質(zhì)脈體。

1.3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿巖為海西期晚期二長花崗巖，局部偶見正長花崗巖。在巖體侵入過程與構(gòu)造活動同期，受構(gòu)造應(yīng)力作用，巖石礦物具定向性，線理特征明顯，屬于同構(gòu)造巖漿巖，局部形成小褶皺、撓曲。礦物顆粒走向以近SN向?yàn)橹?，推測是由區(qū)域地層受NW—SE向應(yīng)力影響所致，可能與康?！喾迳畲髷嗔押蛷埍薄呱奖ご髷嗔鸦顒佑嘘P(guān)。區(qū)內(nèi)巖體受同期或晚期地質(zhì)應(yīng)力作用，因而巖體節(jié)理較發(fā)育。二長花崗巖侵入紅旗營子群內(nèi)，同化混染圍巖，局部形成花崗混合巖、混合花崗巖。研究區(qū)局部見少量霏細(xì)巖，時(shí)代不明。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.4 脈巖類

研究區(qū)內(nèi)脈巖見有石英脈、長英質(zhì)偉晶巖脈、霏細(xì)巖脈及閃長玢巖脈，其中石英脈和長英質(zhì)偉晶巖脈數(shù)量眾多，見百余處露頭。石英脈侵入新太古界紅旗營子群和海西期二長花崗巖內(nèi)，無專一賦存地質(zhì)體，石英脈沿構(gòu)造薄弱面充填，局部見褐鐵礦化，為研究區(qū)的主要賦金載體。在二長花崗巖內(nèi)，石英脈細(xì)脈呈煙灰色，沿節(jié)理裂隙充填，局部石英細(xì)脈走向與二長花崗巖礦物顆粒一致。長英質(zhì)偉晶巖脈含少量粒狀磁鐵礦顆粒，粒徑2～3 mm，弱磁性，鉆孔見他形磁鐵礦及團(tuán)塊狀、粒狀黃鐵礦，局部長石、綠簾石化明顯。霏細(xì)巖脈走向以NW向?yàn)橹?，推測受NE—SW應(yīng)力影響較大，區(qū)內(nèi)局部大面積出露，規(guī)模近似小巖基，多侵入于海西期二長花崗巖內(nèi)，由于侵入受圍巖擠壓應(yīng)力影響，因而巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育。區(qū)內(nèi)另見少量閃長玢巖脈，規(guī)模較小，多以小巖墻、小巖脈產(chǎn)出，侵入于海西期二長花崗巖和紅旗營子群內(nèi)。

2 變質(zhì)作用與圍巖蝕變

(1)變質(zhì)作用。區(qū)內(nèi)新太古界紅旗營子群受后期海西期巖漿活動的影響，同化混染現(xiàn)象明顯，形成條帶狀混合巖、花崗混合巖、混合花崗巖。花崗混合巖和混合花崗巖中暗色礦物條帶發(fā)育，主要由黑云母、角閃石和他形磁鐵礦組成，其間見少量星點(diǎn)狀黃鐵礦，晶型好。

(2)圍巖蝕變。研究區(qū)圍巖蝕變主要在CK01采坑含金石英脈頂、底板發(fā)育，頂板二長花崗巖見褐鐵礦化、高嶺土化；底板紅旗營子條帶狀混合巖節(jié)理裂隙發(fā)育褐鐵礦化。CK01采坑西南施工鉆孔ZK8-1，巖芯多處見黃鐵礦化及褐鐵礦化。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，海西期晚期二長花崗巖節(jié)理面見褐鐵礦化及綠簾石化，新太古界紅旗營子群混合條帶狀混合巖節(jié)理裂隙內(nèi)發(fā)育綠泥石化和綠簾石化，局部含星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦，晶型好。

3 含金石英脈地質(zhì)特征

受巖漿侵入及構(gòu)造活動的影響，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育百余條石英脈，規(guī)模不一，少量石英脈富含Au，以往研究認(rèn)為其成因類型屬中溫?zé)嵋旱V床。此外，在研究區(qū)外還發(fā)現(xiàn)有石英脈型金礦點(diǎn)(床)。總體來講，區(qū)內(nèi)含金石英脈與巖漿活動、斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，高品位含金石英脈多賦存于相應(yīng)的控礦構(gòu)造內(nèi)。

3.1 礦體產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)采坑CK01處所揭露的q1含金石英脈地表寬約3 m，地表隨著深度的增加，脈體急劇變窄以至尖滅。由采坑CK01及鉆孔ZK8-1剖面(圖3)可知，q1含金石英脈受斷層F1控制，鉆孔ZK8-1見斷層F1在深部延伸部分，斷層寬約5 m，巖石普遍較破碎，沿節(jié)理裂隙發(fā)育黃鐵礦化、褐鐵礦化。斷裂破碎帶未見q1深部延伸部分，蝕變帶經(jīng)采樣分析未達(dá)工業(yè)品位要求。在斷層F1下部見q2含金石英脈，脈體寬1.20 m，Au、Ag品位分別為29.94×10-9、30.00×10-9。根據(jù)已有工程尚無法確定q1與q2為同一條礦體。q1含金石英脈主要生成于新太古界紅旗營子群與海西期二長花崗巖接觸帶內(nèi)，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，多為簡單且規(guī)則的脈體，局部受構(gòu)造面影響呈規(guī)則透鏡狀。礦體在斷裂構(gòu)造帶中沿走向、傾向均有尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)，一般構(gòu)造破碎帶發(fā)育的部位也為金礦體賦存和膨大的部分，尤其在沿不整合面發(fā)育的破碎帶為主要的礦化蝕變帶。礦體在其頂、底板兩側(cè)多發(fā)育黃鐵礦化、褐鐵礦化蝕變帶。q2含金石英脈也受斷裂構(gòu)造控制，構(gòu)造僅見于鉆孔ZK8-1內(nèi)，特征不明。

3.2 礦石類型

研究區(qū)礦石按氧化程度可分為氧化礦石和原生礦石，其中原生礦石見于ZK8-1鉆孔；氧化礦石一般產(chǎn)于地表，深度為0～30 m。依其成因類型可劃分為石英脈型和蝕變巖型。礦石礦物成分較簡單，金屬礦物主要為含金黃鐵礦，非金屬礦物主要為石英、長石及少量暗色礦物。礦體呈塊狀構(gòu)造，硅化明顯，局部石英細(xì)脈呈不規(guī)則網(wǎng)脈狀，黃白色黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀分布。礦體與圍巖界線清楚，交代作用輕微。

4 礦床成因及成礦模式

研究區(qū)礦床類型為中溫?zé)嵋盒徒鸬V床，礦床與新太古界紅旗營子群、海西期巖漿及斷裂構(gòu)造活動有內(nèi)在聯(lián)系，新太古界紅旗營子群古老變質(zhì)地層為Au提供了礦源層，海西期巖漿和構(gòu)造活動為成礦提供了熱源及容礦空間。海西期晚期構(gòu)造活動導(dǎo)致研究區(qū)巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育，構(gòu)造活動為氣液上升、分散、滲透提供了初始動力及空間條件。含礦熱液沿?cái)嗔褬?gòu)造向上運(yùn)移，在有利的地質(zhì)環(huán)境中卸載而成礦,尤其是沿不同地質(zhì)體接觸帶發(fā)育的斷裂破碎帶提供了含礦溶液遷移及物質(zhì)沉降空間，創(chuàng)造了壓力突變、溫度降低等有利的地質(zhì)條件。

圖3 采坑CK01、鉆孔ZK8-1剖面

5 結(jié) 語

在分析河北白塔地區(qū)含金石英脈地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，對區(qū)內(nèi)礦床成因及找礦方向進(jìn)行了討論，認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦床類型為中溫?zé)嵋盒徒鸬V床，區(qū)內(nèi)含金石英脈構(gòu)造控礦特征明顯，在后續(xù)找礦工作中應(yīng)注重尋找斷裂破碎帶，一旦發(fā)現(xiàn)構(gòu)造存在，便有可能發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的礦床。

[1] 牛樹銀，孫愛群，王寶德，等.張宣幔枝構(gòu)造成礦與深部找礦潛力分析[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2009，33(4)：548-555．

[2] 河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河北省、北京市、天津市區(qū)域地質(zhì)志征[M].北京：地質(zhì)出版社，1989．

[3] 劉成維，谷振飛，魏明輝，等.河北相廣錳銀礦床成礦特征與形成機(jī)理[J].礦產(chǎn)勘查，2013(2)：165-170．

Geological Characteristics and Prospecting Direction of the Gold-bearing Quartz Veins in Baita Area, Hebei Province

Gu Zhenfei Zhang Jianfei Yan Yunsheng Li Xiuhua

(The 3rdBrigade of Hebei Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration)

There are a lot of quartz veins in the Baita area in Zhangjiakou city, Hebei province,part of the quartz veins contain gold element,variation of the occurrence of the gold-bearing quartz veins is great along the shrike and dip direction.The gold-bearing quartz veins are belongs to the mesothermal deposit.Based on the geological prospecting results of the area,the regional metallogenic geological background,metamorphism,wall rock alteration characteristics and the geological characteristics of the gold-bearing quartz veins are analyzed in detail,the results show that:①in the stage of late Hercynian,the metamorphic rock of Hongqiyingzi group of new Archaeozoic erathem is invaded by the monzonitic granite in a large scale,the intrusion process and tectonic activity occurring at the same time,the syn-tectonic granite is formed under the tectonic stress action;②the metallogenic metals of the gold-bearing quartz veins is mainly derived from the metamorphic rock of Hongqiyingzi group of new Archaeozoic erathem,the heat source and holding ore space are provided by the magmatic activities and tectonic activities,especially the fractured developed along the contact zones of different geological bodies are the favorable ore-bearing and ore-controlling positions.Based on the above analysis results,the deposit genesis and prospecting direction are discussed to provide some reference for the prospecting work of gold deposit in the area.

Gold-bearing quartz vein, Wall rock alteration, Geological characteristics, Syn-tectonic granite, Deposit genesis, Prospecting direction

2016-05-25)

谷振飛(1981—)，男，工程師，碩士，075000 河北省張家口市橋西區(qū)長青路31號。