河北省灤平縣馬營子鄉(xiāng)牛圈子溝一帶老地層中金礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析

樊 磊

（華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北承德067000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)大地構(gòu)造單元處于中朝準地臺（Ⅰ2）、燕山臺褶帶（Ⅱ22）、承德拱斷束（Ⅲ26）、大廟穹斷束（Ⅳ220）的西南部。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為太古界單塔子群白廟組（Arb）和下元古界紅旗營子群姜營子組（Pt1j）變質(zhì)巖及中元古界長城系大紅峪組（Chd）和高于莊組（Chg）沉積巖，新生界第四系（Q4）殘坡積層分布于溝谷地帶?？辈閰^(qū)即位于大興溝—道毛子背斜的北翼，該背斜呈北西西向，東西延長約20km，寬約5km；同時古北口—平泉深斷裂帶從勘查區(qū)南部通過，受以上構(gòu)造影響，勘查區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造均較發(fā)育。區(qū)域內(nèi)巖漿活動相對較弱，巖漿巖出露較少，主要以晚元古代及中生代中酸性侵入巖為主，多呈巖株狀產(chǎn)出。近年來，勘查區(qū)周圍，已發(fā)現(xiàn)多處鐵及金多金屬礦床，如馬山、牛圈子溝一帶的鞍山式鐵礦，石灰窯溝超貧磁鐵礦,道毛子—四間房一帶的金礦，大興溝一帶的金銅多金屬礦等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)內(nèi)出露地層主要有下元古界紅旗營子群姜營子組（Pt1j），中元古界高于莊組（Chg），新生界第四系（Q4）殘坡積層（見圖1）。

姜營子組（Pt1j）于勘查區(qū)內(nèi)大面積出露，面積約占全區(qū)的70%以上，地層產(chǎn)狀以北西—南東走向為主，北東傾，傾角在20°～40°之間，巖性主要為黑云母石英片巖、絹云母石英片巖及石英片巖等，是本區(qū)金礦的主要賦礦巖層。

高于莊組（Chg）地層主要分布于勘查區(qū)西南部，主要巖性為含硅質(zhì)條帶白云巖，巖層走向近東西，北傾，傾角30°左右，與姜營子組地層呈斷層接觸。

第四系（Q4）主要由殘、坡積物組成，厚度較薄，一般在2～5m，主要沿溝谷地帶分布，面積較小。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 斷層

F1斷層位于普查區(qū)的西部，區(qū)內(nèi)出露長度0.7km左右，斷層走向北西—南東，南西傾，傾角50°～70°，向北西方向延伸出區(qū)外，斷層性質(zhì)屬壓扭性。該斷層發(fā)育于姜營子組地層，受構(gòu)造應(yīng)力作用，巖石擠壓變形明顯。該斷裂帶內(nèi)，激電異常顯示為一低阻高極化異常，地表雖未發(fā)現(xiàn)明顯礦化體，但不排除構(gòu)造帶深部受后期熱液作用富集成礦的可能性。因此推斷該構(gòu)造可能為本區(qū)重要的控礦構(gòu)造。

F2斷層位于普查區(qū)的東北部，區(qū)內(nèi)出露長度3.0km左右，斷層走向近東西，北傾，傾角60°～75°，向北西方向延伸出區(qū)外，斷層性質(zhì)屬壓扭性，該斷層為高于莊組地層與姜營子組地層接觸界線。

2.2.2 褶皺

綜觀全區(qū)為一個大致呈北西西向展布的背斜構(gòu)造（大興溝—道毛子背斜），普查區(qū)處于該背斜的北翼，也是該構(gòu)造發(fā)育比較完整地段。由于該區(qū)長期處于來自南、北向地球應(yīng)力的擠壓作用，不但使應(yīng)力中心的地塊隆起，更形成了規(guī)模較大的韌性剪切帶，帶內(nèi)北東、北西兩組次級裂隙較發(fā)育，該背斜是本區(qū)金及多金屬礦的控礦構(gòu)造。由于長時間的構(gòu)造活動和來自周邊侵入巖體所帶來的熱能，促使礦源層（姜營子組）中的有益組分發(fā)生活化—遷移，轉(zhuǎn)移到構(gòu)造的有利部位富集成礦，伴隨主構(gòu)活動所產(chǎn)生的次級構(gòu)造則是本區(qū)金多金屬礦的有利賦存部位。

2.3 巖漿巖

普查區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的侵入體，勘查區(qū)內(nèi)巖漿活動不明顯。

2.4 地球化學(xué)特征

通過化探原生暈測量，于勘查區(qū)內(nèi)圈定兩處化探綜合異常，編號分別為：1-丙1Au-Bi-Zn-Sb、2-甲3Au-Pb-Zn-Ag-As-Bi。1-丙 1Au-Bi-Zn-Sb 異常位于牛圈子溝北部，組合元素以Au、Bi、Zn、Sb為主，其中Au元素異常最高值為144ppb，Bi元素異常最高值為3.736ppm,Zn元素異常最高值為290.8ppm，Sb元素異常最高值為1.388ppm,異常面積0.028km2；2-甲3Au-Pb-Zn-Ag-As-Bi 異常位于牛圈子溝，組合元素以Au、Pb、Zn、Ag、As、Bi 為主，其中Au 元素異常最高值2803ppb，Pb 元素異常最高值 938.6ppm, Zn 元素異常最高值771.4ppm，Ag 元素異常最高值3.444ppm, As元素異常最高值29.96ppm, Bi 元素異常最高值53.77ppm,異常面積0.1233km2，該異常與Au1-1、Au1-2、Au1-3金礦體相對應(yīng)。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

勘查區(qū)內(nèi)圈定金礦化帶1 條，編號為Au1（見圖2）。Au1礦化蝕變帶位于普查區(qū)西部四間房—牛圈子溝一帶，地表由探槽控制。該蝕變帶性質(zhì)屬斷裂構(gòu)造接觸帶，礦區(qū)內(nèi)出露長度約900m，寬度5～30m，總體產(chǎn)狀15°～30°∠25°～45°。該構(gòu)造帶內(nèi)及其兩側(cè)，北西、北東走向次級裂隙構(gòu)造較發(fā)育，可見后期含金石英細脈沿北西、北東走向兩組次級構(gòu)造侵入，構(gòu)造帶內(nèi)硅化、絹云母化蝕變強烈。通過地表工程控制及樣品分析，Au1 礦化蝕變帶內(nèi)及兩側(cè)，圈定金礦體3 條，編號分別為Au1-1、Au1-2、Au1-3，各礦體特征分述如下：

Au1-1金礦體位于牛圈子溝北坡，呈脈狀產(chǎn)出，地表由探槽控制，地表推測出露長度約80m，寬度1.2m，礦體產(chǎn)狀20°∠33°，Au平均品位3.14g/t。

Au1-2金礦體位于牛圈子溝山頂，呈脈狀產(chǎn)出，地表探槽控制，出露長度約150m,寬度0.1～0.4m,礦體產(chǎn)狀 340°～356°∠42°～65°，Au 最高品位 6.28g/t，平均品位5.02g/t。

Au1-3金礦體位于Au1蝕變帶內(nèi)北西走向的次級裂構(gòu)造內(nèi)，地表由探槽控制，地表出露長度約40m,寬度2m，礦體產(chǎn)狀30°∠45°，Au最高品位4.47g/t，平均品位3.46g/t。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石呈灰—深灰色，不等粒結(jié)構(gòu)和他形粒狀結(jié)構(gòu)，具有塊狀、網(wǎng)格狀、條帶狀等構(gòu)造。礦石中金屬礦物主要有自然金、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、褐鐵礦等。脈石礦物主要有石英、絹云母、斜長石、方解石、鉀長石等。通過物相分析（見表1），礦石中金平均品位為4.34g/t，裸露與半裸露自然金平均占比62.86%,銅鉛鋅硫化礦包裹金平均占比26.91%，碳酸鹽包裹金平均占比10.78%，說明本區(qū)金礦石中以自然金為主，其次為銅鉛鋅硫化礦包裹金和碳酸鹽包裹金。礦石中未發(fā)現(xiàn)褐鐵礦包裹金,說明本區(qū)金礦石以原生礦為主，氧化礦較少。

3.3 礦石類型

區(qū)內(nèi)圈定的金礦體均產(chǎn)于下元古界紅旗營子群姜營子組云母石英片巖中硅質(zhì)較高的巖性段內(nèi)，礦石自然類型為金多金屬硫化物石英脈型金礦石，礦床成因類型為中低溫變質(zhì)熱液型，工業(yè)類型屬含金石英脈型。

4 礦床成因分析

表1 金物相分析結(jié)果

勘查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的三條金礦體，均位于下元古界紅旗營子群姜營子組云母石英片巖中，化探工作圈定的1-丙1Au-Bi-Zn-Sb、2-甲3Au-Pb-Zn-Ag-As-Bi兩個綜合異常均分布于該組地層中，其中2-甲3Au-Pb-Zn-Ag-As-Bi 綜合異常金元素含量最高值2803ppb，與區(qū)內(nèi)三條金礦體對應(yīng)較好，對比可以發(fā)現(xiàn)該組地層金元素的含量明顯高于相鄰的高于莊組和大紅峪組沉積巖地層，這就為金礦的富集提供了物質(zhì)來源，換言之，紅旗營子群姜營子組地層即為該區(qū)金礦的礦源層。

從區(qū)域上看，該區(qū)處于大興溝—道毛子背斜北翼，長期承受來自南、北向地球應(yīng)力的擠壓作用，不但使應(yīng)力中心的地塊隆起，并形成了規(guī)模較大的韌性剪切帶，帶內(nèi)出現(xiàn)多組與主構(gòu)造斜交的次級裂隙，主要以北西走向和北東走向兩組為主，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的Au1-2 金礦體即位于北東70°～85°走向裂隙中；同時，古北口—平泉深斷裂帶從該區(qū)的南部通過，受以上構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)巖石擠壓變形明顯。長時間、多期次的構(gòu)造運動為含礦熱液的運移和富集提供了運輸通道和賦存空間。

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的三條礦體礦石自然類型均為含金硫化物石英脈型金礦石，其中Au1-1、Au1-3沿片理化帶順層產(chǎn)出，為石英復(fù)脈型，Au1-2沿北東東走向的次級裂隙構(gòu)造產(chǎn)出，為石英單脈型，圍巖為紅旗營子群姜營子組絹云母石英片巖，圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、褐鐵礦化，其次為黃鐵礦化、鉀化、碳酸鹽化，其中硅化、黃鐵礦化、鉀化和絹云母化與金的成礦關(guān)系密切，以上礦化蝕變特征證明礦床成因類型為中低溫變質(zhì)熱液型。據(jù)此認為大面積的區(qū)域變質(zhì)作用為金礦的形成提供了熱源基礎(chǔ)，最終在高溫條件下通過熱液的交代作用，使地層中的金元素隨流體帶出，當溫度降低后，含礦流體于構(gòu)造空間中富集成礦。

5 結(jié)語

綜上分析，成礦物質(zhì)來源、賦礦空間、成礦作用是礦床形成的基本條件，馬營子鄉(xiāng)牛圈子溝一帶形成金礦床的三個基本條件均以具備，通過進一步的勘查工作，在該區(qū)尋找中低溫變質(zhì)熱液型金礦床有望取得更大突破，該區(qū)具有良好的找礦前景。