金廠峪金礦床成礦模式探討

任廣智，張友剛

（1.中國黃金集團公司，北京 100011；2.金廠峪金礦，河北 遷西 064300）

金廠峪金礦床成礦模式探討

任廣智1，張友剛2

（1.中國黃金集團公司，北京 100011；2.金廠峪金礦，河北 遷西 064300）

金廠峪金礦受控于太古界地層、韌性剪切帶和燕山期青山口巖體，成礦作用具有多期多階段的特點，礦床成因屬變質—重熔中溫熱液石英脈型金礦床。

韌性剪切帶；成礦模式；探討

1 前言

金廠峪金礦位于河北省遷西縣境內，是全國著名的大型金礦床之一。礦區地理坐標為：東經118°25′23″～118°27′05″，北緯 40°18′03″～40°19′07″。本文根據井下地質觀察及對實際資料的分析，對其成礦地質特征進行探討。

金廠峪金礦位于華北地臺燕山臺褶帶馬蘭峪復背斜軸部中段。區內出露地層為太古宙八道河群王廠組。主要區域變質巖為斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖和變粒巖。剪切帶內有各種動力變質巖。礦區西側有燕山期青山口花崗巖，西北部有賈家山花崗巖，礦區內及外圍有同源脈巖從基性到酸性均有出露。區內構造線呈北北東向展布。主要控礦構造為北北東向韌性剪切帶。含金石英脈有石英單脈和鈉長石英復脈兩種，礦體分布受脈帶控制。圍巖蝕變主要有絹云母化、綠泥石化、硅化、黃鐵礦化、鈉長石化和碳酸鹽化。

金廠峪礦區分為三個礦段，北部黑石峪礦段（36線以北）長約1 700m，南部桑家峪礦段（43線以南）長約3 000m，中部金廠峪礦段（36～43線）長約1 500m。含金片理化帶全長6 200m，最窄部位約200m，最寬部位約900m，出露面積5km2。

2 礦源層及原巖恢復

金廠峪金礦床位于古老變質巖系太古界八道河群王廠組地層中。礦床圍巖是角閃質巖石。據測定斜長角閃巖中，金的平均豐度值是0.0715×10-6，比其它巖石平均豐度值（3.5×10-9）高出20倍。這是由于原巖在區域變質作用中金元素活化、遷移、富集的結果。但是，金豐度值高低不是能否發生礦化的必要條件，更重要的是取決于金在巖石或礦物中的存在形式，如果金呈易活化的狀態，就容易進入成礦溶液，一旦遇到適宜的物理化學條件就會富集成礦。經實驗研究，本區斜長角閃巖中的金呈易熔狀態存在。因此，可以認為斜長角閃巖是金的最佳礦源層。

以區域變質作用是原巖在等化學條件下的變化為依據[1]，對王廠組中斜長角閃巖17個樣品的化學分析結果進行了圖解投影，在AFM三角圖解中大都落入拉斑玄武巖區，見圖1。

圖1 AFM三角圖解

據以上原巖恢復，可以認為八道河群王廠組中的斜長角閃巖其原巖是拉斑玄武巖和部分沉積巖，屬海相沉積建造，為金的初始礦源層。

3 構造對金礦化的控制

國內外許多大型、特大型金礦床其形成都直接與韌性剪切帶有關，韌性剪切帶構造不僅為金礦化提供了礦質運移的通道，而且是金礦田內最重要的儲礦構造[2]。金廠峪地區的脆性斷裂構造帶較為復雜，不同力學性質、不同序次和不同等級的斷裂極為發育，但以北北東向構造為主，見圖2。

圖2 金廠峪金礦區新華夏系左行剪切應力場應變橢球體

金廠峪大型金礦床賦存在燕山早期剪切帶內，其走向呈北北東向，傾角70°～80°，區內共有六條脈帶（剪切帶）均呈北北東向平行展布，有的長達6 000余米。脈帶由各種蝕變糜棱巖組成。含金石英脈、鈉長石英脈往往沿片理分布，構成含金石英復脈，也有石英單脈。礦體分布完全受脈帶控制。含金石英復脈形成于韌性轉脆性的過渡環境，在剪切變形作用驅動下，發生動力變質分異，沿片理形成了含金鈉長石英復脈。晚期構造作用，重熔巖漿使金再次遷移，富集形成含金石英單脈。

本區一級構造是大型韌性剪切帶，它控制著礦體的展布方向和分布范圍。而金礦化的富集程度、礦體的空間分布受次級構造控制，金礦化的有利構造部位是褶曲軸部、構造傾伏端、斷裂交匯處、主斷裂走向拐彎處、兩組共軛節理交匯處等。總之，各種不同性質、不同規模的次級構造是成礦期的構造薄弱帶，是礦質沉淀的有利空間，對金礦化的富集起著控制作用。

脆性斷裂構造帶疊加于韌性剪切帶上而形成，具有明顯的繼承性，它們具有相同的構造應力場，但變形的時間有先后，變形的環境有差異。與脆性斷裂伴生的金礦主要賦存于北北東向壓（扭）性斷裂附近的一系列斷裂帶中。北北東向壓（扭）性斷裂多呈舒緩波狀，根據斷裂面上的擦痕和斷裂旁的低序次張性斷裂和扭性斷裂的分布，可確定該斷裂具逆斷層性質。含金石英脈往往充填于平行逆斷層的次級斷裂和逆斷層旁的低序次斷裂中，或充填于斷裂帶附近的韌性剪切帶的強烈片理化巖石中。沿北北東向壓（扭）性斷裂充填的以石英巨脈為主，巨脈中的石英呈潔白色，顆粒較大，含金貧，但在巨脈兩旁的彎曲處含金較富。沿次級斷裂和低序次斷裂充填的以石英細脈為主，成為含金石英脈群，脈體中的石英呈鐵銹色或暗灰色，黃鐵礦顆粒細小，這種石英脈含金較富。次級斷裂和低序資斷裂是金礦賦存的主要構造，尤其在脆性斷裂和具金礦化的韌性剪切帶的疊加部位，金礦更為富集。但不可否認，在有的部位脆性斷裂對賦存于韌性剪切帶中的礦體有破壞作用。

金廠峪礦區三個礦段的構造特征：①北部黑石峪礦段完全為緊密倒轉褶皺，褶皺軸面傾向NW，傾角約40°，但向深部轉陡，漸變為近70°，軸面仍傾向北西，本段長1 700m。②中部金廠峪礦段走向為25°，由一個主向斜與兩側兩個背斜的復式向斜組成。北部狹窄，而南部撒開，北部40線地表寬約300m，南部43線地表寬約920m，南北長1 500m。③南部桑家峪礦段總體亦為一向東部倒轉，軸面傾向北西的傾伏褶皺，褶皺幅度寬緩，相應層位向南西方向傾伏，本礦段長約3 000m。礦體的分布和產出受后期新華夏系左行剪切應力場影響，北北東向壓扭性構造為主導礦構造，而與其成銳角相交的南北向張扭性構造及北東東向片理化帶為容礦構造。北北東和南北向這兩組控礦構造都是由多條規模大小不等的平行構造組成，大的構造控容大礦體，小的構造控容小礦體；張扭性構造控制石英脈型為主，壓扭性構造控制蝕變巖型為主，兩者交叉部位即有石英脈型又有蝕變巖型。綜上可見，由北至南三個礦段共同組成一個面積約5km2的金礦田。

4 成礦模式

金廠峪金礦的成礦作用具有多期迭加的特點，其成礦模式可概括為以下幾點。

（1）太古代早期海底火山噴發和海洋沉積作用，由于金的親鐵性，形成了金的原始堆積，即初始礦源層。

（2）太古代的區域變質作用使初始礦源層中的金部分活化、遷移，在低壓帶的斜長角閃巖中富集，形成金的礦源層。

（3）燕山期重熔巖漿熱液和剪切帶周圍巖石中的礦化劑，使礦源層中的金及其它成礦元素再次活化、遷移，并在剪切帶的有利部位富集成礦、形成工業礦體。

（4）剪切帶為含金熱液的運移和金的沉淀提供了有利條件，而且使大量的礦化劑和Au、Ag等的成礦元素富集，進而引起圍巖蝕變，促進了化學反應，對金礦的形成起了重要作用。

5 礦床成因類型

金廠峪金礦物質來源于太古界古老變質巖系。在漫長的地殼發展演化過程中，金元素經多次活化、遷移富集，但主要是太古代的區域變質作用和中生代的燕山期。據同位素測定，金廠峪金礦床成礦地質年齡是195Ma的燕山期[2]。

據黃鐵礦中微量元素分析，含金石英脈中Co含量為279×10-6～461.3×10-6,Ni含量為96.5×10-6～614.6×10-6，Co/Ni一般小于1，屬深成成因。

從氫氧同位素看，δD為～65.7‰～-67.5‰，δ18ΟH2O為-0.35‰～＋3.4‰[4]，此數值即不屬于典型的巖漿水（δD為-48‰～-80‰，δ18Ο為＋6‰～＋9‰）,也不屬于典型的變質水(δD為-20‰～-65‰，δ18O為＋5‰～＋25‰)，而是由二者組成的一種混合水。

碳同位素表明,δ13C值變化范圍在3.5‰～-7.6‰，平均值是5.28‰,與自然界某些已知地質體中的δ13C相比,本區的δ13C值落入巖漿氧化態碳和巖漿成因的碳酸巖同位素范圍內，說明該區的碳酸鹽化屬巖漿熱液成因。

礦床成礦溫度在260～320℃，屬中溫熱液的范圍。

6 找礦方向

通過對金廠峪金礦控礦、成礦規律研究及現有工程揭露情況分析，金廠峪找礦方向是礦區下部、邊部太古界八道河群王廠組斜長角閃巖中的構造交叉部位及與巖體接觸帶的有利成礦部位；另外上部未做工作的北北東向壓扭性與南北向張扭性次級構交叉的部位也是尋找中小礦體的有利部位。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ脈帶在垂直方向上沿不同方向構造面有依次向下延伸交匯趨勢，并產生走向、傾向轉折。脈帶的交匯部位及Y字型構造的平行構造是成礦的有利部位。在Y字型構造控礦基礎上，深部尋找另一個與Ⅱ脈帶空間構造類型相似礦脈的可能性是很大的。

7 結語

綜上所述，筆者認為金廠峪金礦床礦源層是太古界八道河群王廠組中的斜長角閃巖，其原巖是拉斑玄武巖和部分沉積巖；成礦熱液是由變質熱液和巖漿熱液二者組成的一種混合熱液；剪切帶是主要的控礦構造；原巖中的金在區域變質作用和巖漿活動過程中被活化、遷移，在燕山期富集成工業礦體。礦床成因類型為變質—重熔中溫熱液石英脈型金礦床。

[1] 王仁民等.變質巖原巖判別法[M].北京：北京地質出版社，1987.

[2] 許曉峰.一個韌—脆性剪切變形帶型金礦床——金廠峪金礦床[J].礦產與勘查，1990，（4）.

[3] 林而為等.冀東金礦集中區的鉛同位素研究[J].長春地質學院學報，1985，15（4）.

[4] 許云程.穩定同位素在金礦床成礦研究中的應用[J].唐山工程技術學院學報，1992，（12）.

Discussion on metallogenic model of Jinchangyu gold deposit

Jinchangyu gold deposit was controlled by Archean group strata,ductile shear belt and Qingshankou rock mass inYanshan.The ore-forming process was multi-period and multi-stage.The deposit genesis belongs to metamorphogenic remelting mesother?mal quartz gold-bearing deposit.

ductile shear belt;metallogenic model;discussion

1672-609X（2010）05-0048-03

P618.51

B

2010-06-08

2010-07-07

任廣智(1955-),男,河南虞城縣人,高級工程師,主要從事巖金礦山地質工作。