河北省平泉下營坊金礦礦床地質(zhì)特征及成因研究

薄永祥

（河北省地礦局第六地質(zhì)大隊，河北 石家莊 050081）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

下營坊金礦位于河北平泉地區(qū)。構(gòu)造位置上位于華北地臺北緣多金屬成礦帶，受承德—平泉近東西向深大斷裂控制。晚古生代末—早中生代，西伯利亞板塊與華北微板塊碰撞對接；燕山期，本區(qū)由于受濱西太平洋擠壓構(gòu)造體系的影響，形成了東西向與北東、北北東向構(gòu)造互相復(fù)合的構(gòu)造格局[1]。

1.1 地層

區(qū)域上出露的地層主要是太古宇遷西群拉馬溝組；中上元古界長城系、薊縣系、青白口系；古生界奧陶系及中生界三疊系、侏羅系。太古宇遷西群拉馬溝組巖性為一套變質(zhì)程度很深的角閃斜長片麻巖、榴輝石角閃斜長片麻巖、麻粒巖、變粒巖等。長城系常州溝組、串嶺溝組、團山子組、大紅峪組、高于莊組。巖性為一套海陸互相的含礫粗砂巖、石英砂巖、薄層狀砂頁巖互層、含泥質(zhì)白云巖等。薊縣系為楊莊組、霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組。巖性為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r/頁巖互層。青白口系有下馬嶺組、井兒峪組。巖性為黃綠色頁巖、粉砂質(zhì)頁巖、含礫鈣質(zhì)粉砂巖、含礫石英砂巖。奧陶系巖性為中厚層竹葉狀灰?guī)r、含條帶隱晶質(zhì)灰?guī)r、中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r含燧石結(jié)核、豹皮狀灰?guī)r。三疊系丁家溝組為厚層狀含礫中粗粒鈣質(zhì)巖層砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖。侏羅系為粉砂質(zhì)泥巖、安山質(zhì)熔集塊巖、角閃安山巖、安山角礫巖等[2]。

1.2 構(gòu)造

（1）褶皺：褶皺比較發(fā)育，主要有黃土梁子—郭杖子背斜、超道溝向斜。其中黃土梁子—郭杖子背斜兩翼基本對稱，長 6km，北翼傾角為45°～50°，軸向70°～80°。

（2）斷裂：區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，東西向構(gòu)造體系以東西向壓性斷裂為主，新華夏構(gòu)造體系以北北東向為主；南北向構(gòu)造體系斷裂，走向南北，斷面西傾。

1.3 巖漿巖

本區(qū)巖漿活動以燕山期最為發(fā)育。多以小的巖株、巖墻或巖脈產(chǎn)出。有燕山期形成的二長斑巖、石英二長斑巖、角閃二長斑巖、閃長巖、花崗閃長斑巖、花崗斑巖、花崗巖等小侵入體。其中以下營坊雜巖體最典型，主要由花崗斑巖、閃長巖、石英二長斑巖等組成。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要礦種有金、銅、鐵、鉬、鋁、鋅、銀等。礦化類型較復(fù)雜，主要為含銀鉛鋅礦、含金石英脈金礦，和斑巖型銅鉬礦等，主要形成于中生代。在空間上受東西向、北北東向構(gòu)造控制，而次級構(gòu)造控制著礦帶或礦化帶的分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層有太古宇遷西群，中元古界的薊縣系以及新生界第四系。主要包括遷西群拉馬溝組，長城系的團山子組、大紅峪組、串嶺溝組、高于莊組以及第四系的堆積物。

太古宇分布遷西群拉馬溝組，巖性為角閃斜長片麻巖，具有較普遍的混合巖化現(xiàn)象，片麻理產(chǎn)狀 320°∠64°～86°。中元古界與下伏拉馬溝組呈斷層接觸或角度不整合接觸，長城系常州溝組主要為石英質(zhì)砂礫巖、礫巖。

長城系串嶺溝組由雜色薄層狀粉砂巖、頁巖組成，本組厚度約50m。長城系團山子組下部為長石石英砂巖與砂質(zhì)頁巖互層、石英砂巖，向上為砂質(zhì)頁巖夾含砂質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖。

長城系大紅峪組下部主要為砂質(zhì)白云巖與白云巖互層，向上變?yōu)槭r和石英砂巖[3]。

長城系高于莊組主要為一套砂質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。薊縣系楊莊組為白云巖夾薄層

砂巖和燧石條帶白云巖，向上變?yōu)槟噘|(zhì)白云巖和白云巖。薊縣系霧迷山組為穩(wěn)定的薄層石英砂巖及角礫狀含砂白云質(zhì)灰?guī)r，中部為含砂白云質(zhì)灰?guī)r；上部為白云巖。新生界第四系主要由土黃色亞砂土和粘土組成，夾有砂礫層和砂土碎石層[4]。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 斷裂構(gòu)造

在下金寶溝礦段斷裂下盤發(fā)育一組北東走向的含金石英細脈帶，產(chǎn)于下金寶溝太古宇的穹窿構(gòu)造頂部，受擠壓拉張劈理帶的控制，含金石英細脈越密集，金礦體品位越富。

F5斷裂：位于下金寶溝礦段與大東山礦段之間，斷層中間部分上盤為高于莊組，下盤為大紅峪組，兩端向西、向東分別穿入角閃斜長片麻巖和高于莊組。

F7斷裂：斷裂帶內(nèi)可見褐鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化；但未錯斷礦體，因此斷裂形成于礦化前期。

區(qū)內(nèi)在南梁、梁根、西岔一帶為一環(huán)形構(gòu)造，構(gòu)造面向巖體中心傾斜，，在環(huán)形構(gòu)造附近分布著流紋質(zhì)角礫熔巖。該區(qū)東部存在一火山機構(gòu)，呈現(xiàn)一系列放射狀斷裂，原較早期的北東、東西、南北向斷裂也相應(yīng)受到改造[5]。

2.2.2褶皺構(gòu)造

鴨嘴洞平緩傾伏向斜構(gòu)造軸向近東西，傾角平緩，向東傾伏，向東傾伏，組成平緩傾伏向斜。巖性為石英二長斑巖，由于多次巖漿活動破壞，地層較凌亂，金礦受其控制。

下金寶溝太古宇的穹窿構(gòu)造分布在下金寶溝礦段一帶，向南隱伏于花崗斑巖以下；周圍是常州溝組和大紅峪組，含礦酸性巖漿沿層滑構(gòu)造帶間侵入，在穹張裂隙帶中富集成礦。

2.2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖分為東部的大東山雜巖體和西部的下金寶溝花崗斑巖體，巖漿巖侵入太古宇—侏羅系中；在梁根一帶可見大東山雜巖體與中侏羅統(tǒng)髫髻山組呈侵入接觸關(guān)系，巖體發(fā)育有冷卻邊，并見火山碎屑巖、安山巖捕擄體[6]。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

下金寶溝金礦床礦床類型為斑巖型，形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模受巖體形態(tài)和接觸帶控制；金礦體總體呈平行脈狀產(chǎn)出，走向北東，傾向北西。礦體都具有膨縮變化、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。礦體水平厚度：12 號礦體厚度最大，為 5.97m；礦體中蝕變礦化有黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、硅化、絹云母化、螢石化、黃銅礦化等。其中方鉛礦化、硅化、黃鐵礦化、閃鋅礦化與金礦化的關(guān)系最密切[7]。

3.2 圍巖特征

花崗斑巖中金礦體和含方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等多金屬的石英脈關(guān)系密切，含礦石英脈越密集，金礦化越好；礦化主要與含多金屬硫化物石英脈有關(guān)，并見方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等金屬礦物沿微裂隙充填，花崗斑巖中礦體、圍巖沒有界限，其邊界完全依據(jù)化驗結(jié)果而圈定[8]。

3.2.1 礦物成分

礦石礦物組成較復(fù)雜，主要包括黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、砷黝銅礦，還有微量的銀金礦、自然金、磁黃鐵礦及輝鉬礦等；還偶見黃玉、鋯石、錫石、磷灰石等。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

礦石化學(xué)成份中，有用主元素為 Au，伴生有用組分為 Ag，其它微量元素與有害元素含量均微少。

3.2.3 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)：自形—半自形晶結(jié)構(gòu)、它形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造：浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。

3.2.4 成礦階段

根據(jù)礦物共生組合、礦脈穿切關(guān)系、礦物交代關(guān)系、礦石構(gòu)造等，確認了本區(qū)金礦化作用四個熱液成礦階段：磁鐵礦—赤鐵礦階段、石英絹云母—黃鐵礦階段、石英—多金屬硫化物階段、石英—方解石綠泥石階段。

4 找礦標(biāo)志分析

4.1 地層標(biāo)志

本文研究表明本區(qū)成礦物質(zhì)主要來自深部巖漿或地幔，從圍巖中萃取的 Au 等成礦元素是極為有限的，地層可以作為找礦標(biāo)志。

4.2 構(gòu)造標(biāo)志

礦床的形成不僅手構(gòu)造控制，控制礦床的產(chǎn)出位置、形態(tài)產(chǎn)狀。

下金寶溝金礦床礦體產(chǎn)于穹窿構(gòu)造頂部，為礦區(qū)主斷裂壓扭形成的一組羽裂構(gòu)造，含金石英細脈越密集，金礦體品位越富。金礦體主要賦存于石英二長斑巖與中元古界長城系高于莊組碳酸鹽巖的接觸帶矽卡巖化帶中，礦體基本形態(tài)簡單。礦體主要賦存于流紋質(zhì)角礫熔巖帶中，受火山機構(gòu)的環(huán)形構(gòu)造控制。

4.3 巖漿巖標(biāo)志

研究區(qū)巖漿巖發(fā)育，主要為下營坊雜巖體，研究表明，成礦作用與下營坊雜巖體密切相關(guān)，為成礦提供了熱流體、熱動力及成礦物質(zhì)。下金寶溝金礦床產(chǎn)于下金寶溝花崗斑巖體及其圍巖接觸帶；礦體主要賦存于流紋質(zhì)角礫熔巖帶。總之，巖體內(nèi)部構(gòu)造發(fā)育以及其與圍巖接觸帶為找礦有利位置。

4.4 圍巖蝕變標(biāo)志

圍巖蝕變主要有鉀化、鈉化、硅化、電氣石化絹云母化、黃鐵礦化、高嶺土化、、螢石化、方鉛—閃鋅礦化、碳酸鹽化等，其中，與成礦最為密切的為絹云母化、硅化、黃鐵礦化。所以，圍巖蝕變可以作為找礦標(biāo)志。

5 找礦前景

雜巖體與地層的接觸帶為有利成礦地段，為全區(qū)一個很好的找礦方向。巖體邊部的環(huán)狀構(gòu)造及其放射性斷裂構(gòu)造就是成礦的有利地段，是找尋淺成熱液型礦床重要地區(qū)。下金寶溝金礦床受斷裂與太古宇的穹窿構(gòu)造控制。其間有含礦酸性巖漿侵入，并可以在穹窿構(gòu)造縱張裂隙帶中富集成礦。構(gòu)造控制的縱張裂隙帶、南西端深部都為找礦有利地段。另外，穹隆構(gòu)造向南西傾沒端的南東翼，也是探索下金寶溝金礦類型的有利地段。本文研究的下營坊金礦，也侏羅世形成的礦床。時間上，尋找晚侏羅世巖斑巖—熱液礦床成礦系統(tǒng)。在空間上，外圍甚至整個華北陸塊北緣[9]。

6 結(jié)論

（1）下營坊地區(qū)產(chǎn)出多種金礦類型，產(chǎn)于蝕變花崗斑巖體及接觸帶中。礦體主要賦存于流紋質(zhì)角礫熔巖帶，受火山機構(gòu)的環(huán)形構(gòu)造控制。

（2）下營坊雜巖體形成于一個構(gòu)造環(huán)境重大轉(zhuǎn)折的大地構(gòu)造背景下。

（3）表明成礦與本區(qū)中酸性巖漿活動的密切關(guān)系，金主要來源于巖漿，但也有少量來源于地層中的金。

（4）金礦與下營坊雜巖體關(guān)系密切，幾乎形成于同一地球動力學(xué)背景和同一時代[10]。

（5）找礦標(biāo)志為地層、構(gòu)造、巖漿巖及圍巖蝕變，但以構(gòu)造、巖漿巖及圍巖蝕變?yōu)橹?。另外，雜巖體與地層的接觸帶、層滑構(gòu)造帶也為具重要意義的找礦地段。