河北省青龍縣三家子金礦地質特征及成因探討

劉劍波，楊玉山，程立群，聶衛東，謝 吾

河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊， 河北 秦皇島 066001

河北省青龍縣三家子金礦地質特征及成因探討

劉劍波，楊玉山，程立群，聶衛東，謝 吾

河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊， 河北 秦皇島 066001

三家子金礦位于冀東金成礦帶東部，礦區內分布大量受斷裂構造控制的含金石英脈，通過野外和室內研究，確定其成礦物質來源于燕山期巖漿期后熱液。這些成礦熱液在沿礦區內深大斷裂F1向上運移過程中，部分成礦物質在F1斷裂沿走向變化處發生沉淀，其它成礦物質在F1斷裂派生的次級張裂隙中沉淀。該礦床屬于受斷裂控制的中低溫、巖漿期后熱液礦床。

成礦流體 礦床成因 冀東 三家子金礦

冀東金成礦帶位于華北板塊北緣，是我國重要的金礦集中區，金礦床、礦點星羅棋布，礦化類型主要為石英脈型、蝕變破碎帶細脈浸染型、韌性剪切帶浸染型、花崗巖細脈浸染型等，成礦帶內獨特的地質背景和豐富的礦產資源引起了許多專家學者的關注［1,2,3］。其中三家子金礦位于冀東金成礦帶東部，本文對該礦床的地質特征及成因進行探討。

1 區域成礦背景

華北板塊北緣經歷了漫長的地質演化，區域構造十分復雜，巖漿活動多表現出同源多階段、多旋回性。

古生代，華北板塊北緣和西伯利亞板塊之間經歷了古亞洲洋的發生、發展和消亡，并于石炭紀—二疊紀晚期閉合，形成華北板塊北緣造山帶——興蒙造山帶［4］，奠定了華北板塊北緣EW向、NE向的構造格局。中、新生代受庫拉—太平洋板塊向華北板塊斜向俯沖作用影響，使得區域構造格局發生大規模轉化，NE向、NNE向構造疊加于EW向構造之上。裴榮富等(1998)［5］稱區域性EW向、NNE向構造為“行、列、匯”控礦構造，為中生代礦床的形成提供了有利空間。

古生代晚期，華北板塊與西伯利亞陸塊對接碰撞，使變質基底受到活化改造；中、新生代頗有特色的燕山陸內造山和深部地質作用，使得區內巖漿活動最為強烈，在這一時期形成了眾多的金礦床（點）。

2 礦區地質特征

區內廣泛出露太古界王長組變質雜巖，中元古界長城系高于莊組含錳白云質灰巖。第四系沖洪積、殘坡積物沿溝谷斷續分布。

區內巖漿活動較強烈，礦區以燕山期侵入為主，主要為規模較小的花崗巖和花崗斑巖脈。

區內斷裂構造極為發育，具多期次活動特點。與金成礦作用關系較為密切的是位于礦區中部、呈北東向展布的構造破碎帶（F1）及其派生的次一級斷裂構造。

F1斷裂帶分布于礦區中部興隆店—水胡同一帶，區內長達10余千米，兩端均延伸出礦區，區域上與南部東西向密云—喜峰口斷裂帶交匯復合。構造破碎帶寬度不等，一般為幾至幾十米，局部大于百米，斷裂破碎帶總體走向北東向—北北東向，呈向南東突出的弧形展布，傾向北西，傾角50°～80°。該斷裂形成時間較早，規模大，具有繼承性多期活動的特征，為本區主干斷裂（圖1）。根據F1斷裂帶內構造型跡，確定該構造帶具有三期活動特征：

早期為張性斷裂活動，斷裂帶內見大小不等的構造角礫，多數無定向排列，局部受后期構造改造，略呈定向分布，角礫被后期的硅質膠結。

第二期具斜向逆沖和近水平剪切走滑特征，在斷裂帶內見傾伏和近水平擦痕，兩組擦痕相互交切，具多次活動特征。

這一期構造活動使構造帶內早期構造角礫巖被改造成具不明顯定向排列的透鏡狀，帶內發育密集的剪切裂隙和擠壓片理，并伴隨強烈的蝕變現象。由于本期次斷裂活動具有多期次特征，在F1斷裂帶兩側尤其是上盤，產生了大量北東向、近東西向和北北東向次一級的張性斷裂，這些張性斷裂中充填有各類中酸性巖脈，伴有明顯蝕變、礦化現象，控制了區內大部分礦脈的空間分布，

第三期張性斷裂活動時，對早期的構造型跡及礦體進行了改造、破壞。

3 礦床地質特征

3.1 礦體地質特征

區域上礦脈多集中分布，成群出現，其空間賦存位置嚴格受斷裂構造控制，共發現含金礦脈和礦化帶50余條，大多分布于三家子控礦斷裂（F1）內及其上盤的儲礦構造中。金異常主要分布于F1斷裂帶三家子段，并且強度自斷裂帶向兩側逐漸降低（圖2）。其中在三家子金礦區共發現含金礦脈及礦化帶20余條，主要含金礦脈有7#、2#和3#以及3-1#、3-3#。

圖2 三家子礦區金礦脈分布特征Fig.2 Distribution characteristics of gold veins in Sanjiazi mining area

7#礦脈分布于F1斷裂帶三家子段，工作區內斷續出露長近10 km，兩端均延伸出工作區。礦脈走向15°～45°，傾向NW，傾角50°～83°。該礦脈以往地質工作程度較低，因巖礦石破碎，鉆探工作難以進行，僅在位于中部的王家溝礦段北部進行過淺部開采，采出黃金500多千克。該地段礦體呈斜列式分布，長數十米至百余米，厚0.20～1.30 m，金品位一般（15～50）×10-6，局部達到1 000×10-6。

3#礦脈規模最大，斷續長近2 000 m，含金石英脈呈規模不等的透鏡狀、扁豆狀斷續分布，走向50°～75°，傾向NW，傾角25°～50°，出露最高標高418 m，控制最大斜深＞600余米，礦化較好，為礦山開采的主要對象。

三家子金礦目前主要是開采此礦段，已開采到75 m標高(十一中段)，厚度和品位仍較穩定。礦體厚度0.10～0.60 m，金品位（10～80）×10-6，最高品位180.60×10-6。

2#礦脈分布于3號礦脈底板30～50 m附近，與3號礦脈近于平行產出，地表出露長約1 000 m，控制斜深＞500 m，其內充填有規模不等的含金石英脈礦體。

3-1#礦脈位于3#礦脈底板40 m附近，地表未出露，19線ZK35和ZK36鉆孔均打到此礦脈，ZK35鉆孔見礦標高208 m，穿礦厚度0.95 m，品位2.77×10-6。沿脈工程控制礦脈長200余米。礦脈厚0.20～0.40 m，金品位（10～267）×10-6，礦脈連續，但厚度、品位均不穩定。礦脈走向NE15°～55°，傾向NW，傾角30°左右。

3-3#礦脈位于3-1#底板，地表未出露，11-15線沿脈平硐控制礦脈長約100 m。礦脈厚0.20～0.40 m，含金品位（5～100）×10-6，在11線190 m標高附近與3-1號礦脈斜交。礦脈走向NE60°～70°，傾向NW，傾角27°～30°。

3.2 礦體產出規律

通過對礦區內礦體（礦點）的研究，礦體空間產出狀態具有如下規律：

（1） 礦體嚴格受北東—北東東向斷裂帶（F1）及其派生的次級斷裂控制，除極少數礦體外，大部分礦體產于F1斷層的上盤，含金礦體大部分呈北東向—北東東向延伸，傾向北西。

（2） 礦脈沿走向和傾向均具有分支復合、尖滅再現現象。礦體受斷裂局部開啟段或分枝復合、羽支交匯部位控制。

（3） 礦體呈透鏡狀賦存在由構造作用產生的擴容部位，富礦、厚大礦體多受裂隙增大部位、裂隙疊加部位控制。即：平面上構造走向轉彎處；剖面上斷裂由陡變緩處；控礦斷裂的分枝復合處或斷裂交匯處。

（4） 礦體多呈斜列狀近平行排列，傾向延伸一般大于走向延長，礦體多向南西方向側伏。

（5） 產于7號脈中的礦體走向上與破碎帶走向有10°～20°的夾角，呈斜列式分布。內部礦體受剪切裂隙控制，兩側受斷層面控制。

（6） 區內巖脈特別發育地段，尤其是中酸性巖脈發育部位，常為礦脈集中分布區，與脈巖相鄰的石英脈多為含礦脈體，尤其是煙灰色石英發育、細粒黃鐵礦含量多、有鐵染現象者，金品位較高。

4 礦床成因

4.1 構造與成礦作用的關系

本區構造特征較為復雜，構造活動具有多期性、多樣性，各期構造型跡相互疊加。

目前所發現的含金礦脈的產出狀態和規模等均受斷層控制，金礦體主要分布于F1斷裂三家子段及其上盤的次級派生斷裂構造中。F1斷裂規模大，切割深，可使深部的成礦物質沿該斷裂帶向上運移，成為導礦構造，同時該斷裂帶在三家子段沿走向產狀發生了明顯變化，導致含礦熱液中的金可在該地帶沉淀。F1斷裂帶既是導礦構造，同時也是容礦構造。

F1斷裂帶具有多期活動特征，特別是中期具有斜向逆沖和近水平剪切走滑特征，伴隨這期構造，在F1斷裂帶兩盤產生了大量北東向、近東西向和北北東向次一級的張性斷裂，為成礦物質沉淀提供了空間，使得沿F1構造帶向上運用的含礦熱液可向這些張性裂隙中運移、富集、沉淀成礦。由于熱液本身具有向上遷移的趨勢，導致多數礦體分布于F1斷裂帶上盤的張裂隙中。

4.2 成礦物質來源

印支運動促使巖漿向上侵位，由于斷裂構造的多次活動、巖漿的多期演化，最終形成中性、酸性侵入體及脈巖。從巖體、巖脈到礦體金含量逐步增加，說明巖漿演化有利于金的富集，金富集于小型花崗巖體和花崗斑巖脈發育地區。

區內含金礦脈（帶）的分布與花崗斑巖脈存在緊密的空間關系，花崗斑巖脈分布集中地段，含金礦脈也密集分布，而且有些礦脈沿花崗斑巖接觸帶分布，無論是地表還是深部都表現出相同特征，顯示出二者之間的親緣關系。

花崗巖、花崗斑巖和金礦脈的稀土元素配分模式極為相似；鉛同位素與花崗巖鉛同位素呈直線排列，有繼承性特征；含金礦脈和蝕變巖中硫同位素十分接近，具有同源性特征，接近隕石硫，其物質來源具有深源性［6］。

以上資料顯示三家子金礦成礦熱液以巖漿期后熱液為主，成礦作用與中生代花崗巖密切相關，屬中低溫、巖漿期后熱液礦床。

這些富集有大量金的含礦熱液沿深大斷裂F1向上運移，部分成礦物質在運移過程中于斷裂帶沿走向變化處發生了沉淀，形成了7#礦體；由于F1斷裂帶具有多期活動特征，中期具有斜向逆沖和近水平剪切走滑特征，伴隨這期構造形成了大量的張性裂隙，為成礦物質的沉淀提供了較多空間，沿F1向上運移的含礦熱液可在這樣的空間沉淀，形成了2#、3#礦體；該地區具有多期構造活動特征，這些張裂隙可派生出次一級的小裂隙，這樣就可能形成了3-1#、3-3#等礦體。

[1] 宋友貴.冀東西段金礦控礦構造模式與找礦方向[M].北京 :地質出版社 , 1992:15-20 .

[2] 余昌濤.冀東主要類型金礦床成因及形成機理研究[M].北京 : 地質出版社 , 1989:10-15 .

[3] 梅燕雄.冀東金礦成礦特征及成礦演化[M].北京: 中國地質科學院 , 1997:25-40 .

[4] 任紀舜 , 陳廷愚 , 牛寶貴 , 等 . 中國東部及鄰區大陸巖石圈的構造演化及成礦[M]. 北京:科學出版社,1988:35-217.

[5] 裴榮富,呂鳳翔,范繼璋, 等.華北地塊北緣及其北側金屬礦床成礦系列與勘查[M].北京:地質出版社,1998:130-237.

[6] 趙寅震,姜喜榮,肖勁民.冀東金礦區同成礦構造與優選靶區的模擬實驗[M].北京:地質出版社, 1996:45-80.

Geological features and genesis discussion of the Sanjiazi gold deposit in Qinglong County, Hebei Province

LIU Jian-bo,YANG Yu-shan,CHENG Li-qun, NIE Wei-dong, XIE Wu
Qinhuangdao Mineral Hydrogeology and Engineering Geology Team, Hebei Provincial Bureau of Geo-exploration and Mineral Development, Qinhuangdao 066001, Hebei, China

Sanjiazi gold deposit is located in the eastern of gold metallogenic belt of the Eastern Hebei Province, widely developed mass auriferous quartz veins which were controlled by fault structure. We confirmed that the metallogenic materials derived from Yanshanian post-magmatic hydrotherm through wild researched and laboratory studied. Part of the metallogenic materials sedimented when the trend of fault F1 changed, while metallogenic hydrothermal were moved up along the deep fault F1, and other metallogenic materials sedimented in the secondary tensional fracture derived by fault F1. The Sanjiazi gold deposit belongs to the medium-lower temperature and post-magmatic hydrothermal deposit, which was controlled by fault.

metallogenic f uid; genesis of deposit; Eastern Hebei Province; Sanjiazi gold deposit

P618.51

A

1001—2427（2014）01 - 23 -4

2014-01-10；

2014-03-12

劉劍波（1968—），男，河北秦皇島人，河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊高級工程師.