河北省下三道河金礦床地質(zhì)特征及找礦方向淺析

■李存金 王瑞軍 李名松 汪冰 董雙發(fā)

（核工業(yè)航測遙感中心 河北石家莊 050002）

河北省下三道河金礦床地質(zhì)特征及找礦方向淺析

■李存金 王瑞軍 李名松 汪冰 董雙發(fā)

（核工業(yè)航測遙感中心 河北石家莊 050002）

下三道河金礦床位處燕山臺褶帶北部宣龍復(fù)式向斜的龍關(guān)穹褶束內(nèi)。礦區(qū)外圍圍巖為輝石角閃二長巖，金礦體主要產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶、蝕變巖和含石英脈中。礦區(qū)共計(jì)圈定金礦體12條，走向以北東向?yàn)橹鳎瑑A向北西向和北東向，傾角較陡。礦石中載金礦物主要為黃鐵礦。金主要呈自然金形式產(chǎn)出，主要為粒間金，次為裂隙金和包體金。礦區(qū)圍巖蝕變自內(nèi)向外呈鉀化-硅化-絹云母化-高嶺土化分布。礦床成巖成礦階段可劃分為熱液期和表生期，屬混合熱液石英脈型金礦床。含硫化物石英脈、形態(tài)各異黃鐵礦、氧化黃鐵礦、脈狀似角礫狀黃鐵礦集合體、煙灰色石英、強(qiáng)烈鉀化和硅化蝕變巖、北東向斷裂及次級斷裂、二長巖雜巖體內(nèi)外接觸帶為金礦區(qū)的主要找礦方向。

金礦地質(zhì)特征找礦方向河北

下三道河金礦床位于河北省張家口市崇禮縣北東側(cè)，位處壩下侵蝕剝蝕低山丘陵地貌景觀區(qū)。該礦床類型屬混合熱液石英脈型，礦區(qū)周邊區(qū)域石英脈和構(gòu)造蝕變帶分布廣泛，因此對下三道河金礦床成礦規(guī)律及控礦因素進(jìn)行研究和總結(jié)，對于在該周邊區(qū)域?qū)ふ彝愋徒鸬V床具有重要指導(dǎo)和啟示意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

下三道河金礦床位于中朝準(zhǔn)地臺北緣中段，位處燕山臺褶帶北部宣龍復(fù)式向斜的龍關(guān)穹褶束內(nèi)[1]-[5]。

區(qū)域上出露地層主要為太古界崇禮群變質(zhì)巖系、下元古界紅旗營子群變質(zhì)巖系、中元古界長城系石英巖和中生界侏羅系沉積巖等。巖漿巖分布范圍較廣，巖漿活動延續(xù)時間長、期次多，分布有：太古代花崗片麻巖、早元古超基型巖群、海西期雜巖體、燕山期斑狀花崗巖。脈巖多受構(gòu)造控制，主要沿?cái)嗔选⑵扑槲g變帶、節(jié)理分布，以海西期，燕山期為主，巖石類型以鉀長偉晶巖、石英二長巖、石英脈為主，部分含金石英脈已形成金礦床。斷裂發(fā)育，以東西向和南北向?yàn)橹鳎蔽飨虼沃叨嗥诨顒犹卣鳎刂屏藥r漿侵位，以及貴金屬等礦產(chǎn)的分布。

圖1 下三道河金礦區(qū)及周邊區(qū)域地質(zhì)圖

區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，金礦主要分布在尚義-赤城深斷裂以南的宣化-崇禮-赤城一帶[1]-[5]，礦床（點(diǎn)）星羅棋布，已發(fā)現(xiàn)大型金礦床2個、中型5個、小型14個以及礦點(diǎn)32個、伴生金礦床2個。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

金礦區(qū)地層出露簡單，僅分布有太古界崇禮群澗溝河組及新生界第四系（圖1）。崇禮群澗溝河組（Arclj）出露于礦區(qū)西南側(cè)。巖石類型主要為斜長角閃變粒巖、斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、透輝角閃片麻巖、淺粒巖，偶見磁鐵石英巖，其中磁鐵石英巖經(jīng)歷了后期局部性混合巖化作用。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要發(fā)育有北東向、北北東向、近南北向及近東西向四組。

北東向斷裂是礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造，其主斷裂及次級斷裂控制了礦區(qū)含金礦帶的分布和產(chǎn)出。在平面上表現(xiàn)為含礦斷裂帶平行或雁行排列，剖面上斷裂傾向相反。斷裂帶常有石英脈充填，伴隨斷裂或稍后形成。斷裂多具雁列式排列特征，表現(xiàn)為左旋和右旋兩種，以左旋為主，是良好的導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦空間。

北北東向斷裂破碎帶由石英脈組成，硅化強(qiáng)烈。

近南北向斷裂破碎帶由碎裂蝕變巖和石英脈組成，褐鐵礦化強(qiáng)烈發(fā)育。

近東西向斷裂帶內(nèi)多充填石英脈，多種蝕變強(qiáng)烈發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈。巖漿巖以海西期二長巖雜巖體為主，屬深成復(fù)合巖基產(chǎn)出。巖漿活動可分為角閃輝石二長巖及正長巖兩期，為雜巖體的第二、三次侵入。巖體在水泉溝-東南溝一帶與崇禮群澗溝河組變質(zhì)巖呈侵入接觸關(guān)系。接觸帶受同化混染作用影響，巖性較復(fù)雜。外接觸帶常形成條帶混合巖、均質(zhì)混合巖，并有較多與巖體成分相類似的脈巖穿插。內(nèi)接觸帶及脈體中可見變質(zhì)巖捕虜體。同化混染帶寬數(shù)百米，最寬達(dá)1 km左右。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

表1 下三道河礦區(qū)各礦體規(guī)模、產(chǎn)狀特征一覽表

下三道河金礦床共計(jì)圈定礦體12條，各金礦體產(chǎn)出特征見表1。金礦體主要產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶、蝕變巖及含金石英脈中，其圍巖主要為輝石角閃二長巖和正長巖，與礦體接觸部位多發(fā)育鉀化、硅化、褐鐵礦化等蝕變。

礦體規(guī)模變化較大，出露長度最短80m，最長297m，平均100m左右。礦體最窄0.50m，最寬5.29m，平均2m左右。同一礦體厚度沿走向一般變化不大，厚度變化系數(shù)為87.9%；沿傾向變化較大。

礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，部分礦體產(chǎn)狀沿走向和傾向略有變化，礦體走向以北東向?yàn)橹鳎瑑A向北西向和北東向，傾角較陡，一般大于50°，少數(shù)礦體小于45°。

3.2 礦石特征

礦石由金屬礦物及脈石礦物組成。礦物成分較復(fù)雜，種類達(dá)40余種。

貴金屬礦物為自然金。

金屬礦物占礦石礦物總量的3%左右。金屬礦物主要包括褐鐵礦、黃鐵礦，次為方鉛礦，偶見黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、銅蘭、白鉛礦、金紅石等。

脈石礦物占礦石礦物總量的95.5%以上。脈石礦物主要包括石英、鉀長石，次為絹云母、方解石、鐵白云石、菱鐵礦，偶見斜長石、白云母、透閃石、綠泥石、鋯石、重晶石、磷灰石、黃鉀鐵礬、榍石、白鈦礦、石榴石、電氣石、毒重石、孔雀石等。

金屬礦物中的黃鐵礦在金礦脈中分布最廣、數(shù)量最多，也是該區(qū)含金石英脈的重要找礦標(biāo)志，礦石中主要呈細(xì)脈狀、中細(xì)粒浸染狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出。黃鐵礦在成礦早期階段大量沉淀結(jié)晶，粒度稍粗，在1～5mm之間，中、晚期粒度稍細(xì)，在1～3mm之間。早期黃鐵礦晶體多具有碎裂現(xiàn)象，裂隙發(fā)育，并被后期成礦黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英、碳酸鹽類礦物充填交代。

3.3 圍巖蝕變特征

金礦區(qū)發(fā)育的圍巖蝕變主要有鉀化、硅化、絹云母化、高嶺土化及碳酸鹽化。蝕變帶主要分布于礦脈或構(gòu)造破碎帶的兩側(cè)，空間分布上其連續(xù)性、對稱性較差，自內(nèi)向外呈鉀化-硅化-絹云母化-高嶺土化分布。

鉀化：與石英脈關(guān)系密切，分布于石英脈兩側(cè)，不連續(xù)。主要礦物成分為鉀長石，并見有浸染狀黃鐵礦分布，礦化強(qiáng)烈地段與石英脈相伴構(gòu)成礦體。

硅化：分布于石英脈兩側(cè)，形成強(qiáng)烈圍巖蝕變，部分呈脈狀、網(wǎng)脈狀沿破碎帶裂隙充填，或?yàn)楣栀|(zhì)角礫巖的膠結(jié)物。礦物組成以玉髓石英為主。

絹云母化：一般分布在鉀化帶及礦體頂?shù)装鍑鷰r內(nèi)，多選擇性交代長石類礦物，常與高嶺土化相伴生。

高嶺土化：廣泛分布于斷層破碎帶及礦體上下盤，形成高嶺石等粘土礦物，常與絹云母化、硅化等蝕變相伴生。

碳酸鹽化：沿石英脈邊緣或近脈圍巖發(fā)育，部分沿石英脈裂隙充填。主要礦物由方解石及含鐵碳酸鹽組成。

3.4 金的賦存狀態(tài)

礦石中的金主要呈自然金形式存在。載金礦物主要為黃鐵礦（多交代為褐鐵礦），次為方鉛礦。自然金的產(chǎn)出形式主要為粒間金，次為裂隙金和包體金，包體金晶出時間稍早，裂隙金形成時間比載體礦物晚。

粒間金：黃鐵礦型礦石中可見到間隙金在黃鐵礦晶體邊緣晶出，顯示出黃鐵礦中分散金充分析出聚集呈半自形較規(guī)整大金粒。

包體金：多金屬硫化物型礦石中包體金主要存在于中期階段黃鐵礦晶體及石英中，金礦物以渾圓粒狀為主，少量具橢圓狀，與載體黃鐵礦接觸邊界圓滑平整，顯示出包體金比黃鐵礦晶出時間稍早，并被后期晶出黃鐵礦包圍具有一定溶蝕現(xiàn)象。

裂隙金：在黃鐵礦型礦石中，金賦存在早期黃鐵礦裂隙中。在磁黃鐵礦型礦石中金主要沿磁黃鐵礦裂隙充填。

3.5 成礦作用階段

下三道河金礦床根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合及共生關(guān)系等，成巖成礦階段主要劃分為熱液期及表生期。

（1）熱液期

熱液期包括有含硫化物石英-鉀化階段、鉀化與含金石英脈相伴生、硅化階段、絹云母化階段、碳酸鹽化階段等。

含硫化物石英-鉀化階段：含硫化物石英脈形成時間較長，其形成過程先后之間，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及硫化物組成具有一定差異，但無明顯界線，礦物及礦物組合穿插關(guān)系不明顯。早期形成的硫化物以稀疏斑雜構(gòu)造為特征，金屬礦物以黃鐵礦為主，方鉛礦次之，黃銅礦等其它硫化物少見，礦物自形程度較高，結(jié)晶較粗，并常被石英晶交切，共生石英呈乳白色。晚期黃鐵礦以稠密浸染構(gòu)造為特征，常富集成脈狀或團(tuán)塊狀集合體，自形程度低，結(jié)晶較細(xì)，其它硫化物少見，共生石英多呈煙灰色。大量取樣分析結(jié)果表明，該階段為金的主要成礦階段，金富集與黃鐵礦關(guān)系密切，而且晚期較早期有明顯富集。

鉀化與含金石英脈相伴生階段：鉀化蝕變巖均斷續(xù)分布于近脈單側(cè)或兩側(cè)。金屬硫化物以黃鐵礦為主，其它少見，黃鐵礦多呈自形-它形晶單體出現(xiàn)，其它特征礦物有金紅石、磁鐵礦等。伴隨鉀化，金有明顯富集，但遠(yuǎn)不及含硫化物石英脈高，顯然后者與黃鐵礦含量高有關(guān)。

硅化階段：該階段表現(xiàn)為大量SiO2活動，玉髓石英的析出。大量硅質(zhì)角礫巖表明，與SiO2活動的同時，伴隨有較強(qiáng)的構(gòu)造活動。硅質(zhì)常以膠結(jié)物的形式出現(xiàn)，部分呈脈狀沿裂隙交代充填，角礫成分以脈石英與二長巖為主。已知化學(xué)分析測試結(jié)果表明，硅化對成礦意義不大，玉髓石英中很少見到黃鐵礦等硫化物，而硅化角礫巖中的黃鐵礦大多屬金屬硫化物石英期。

絹云母化階段：分布較普遍，一般含長石礦物巖組及礦體圍巖均有發(fā)育；常與硅化、高嶺土化伴生。與成礦關(guān)系不密切。

碳酸鹽化階段：為熱液活動的晚期產(chǎn)物，常疊加于硅化蝕變之后。主要有方解石及含鐵碳酸鹽如鐵白云石，菱鐵礦等析出，該階段硫化物完全消失。

（2）表生期

表生期主要是含金石英脈中硫化物氧化，以黃鐵礦的褐鐵礦化最為顯著，此外方鉛礦常形成白鉛礦、鉛礬等次生礦物，且褐鐵礦化對金具有一定的富集作用。

3.6 礦床成因

下三道河金礦床的形成是經(jīng)歷長期構(gòu)造演化的結(jié)果，是金元素在長期演化中重新活化、遷移、富集的產(chǎn)物。太古宙區(qū)內(nèi)形成的以基性為主的火山巖和沉積建造，是金礦的初始礦源層，其后發(fā)生的區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化作用，使原巖中的部分堿金屬、硅質(zhì)等低熔組分發(fā)生選擇性重熔，同時原巖中的鹵化物、硫酸鹽以及成礦元素金、銀等，與熱液一起活化轉(zhuǎn)移，在堿性硫化溶液中，金的各種絡(luò)合物比較穩(wěn)定，可以隨熱液長距離的運(yùn)移，至海西期，水泉溝-大南山二長雜巖體的侵位，大量堿金屬與硅質(zhì)的析出，殘余熔漿中金、銀等金屬元素相對富集；印支晚期-燕山早期，大面積的面型堿質(zhì)交代以后逐漸轉(zhuǎn)向裂隙式的線型交代，成礦作用開始，富金硫化物熱液沿南北向低壓擴(kuò)容帶充填，由于溫、壓條件和溶液性質(zhì)的改變，大量硫化物和金的絡(luò)合物、金的硫化物、金的硫代硫酸鹽分解、析出、沉淀，形成金礦。成礦時期是構(gòu)造活動相較頻繁的時期，構(gòu)造活動的不均衡和容礦空間性質(zhì)的差異，造成蝕變礦化的不均勻及金礦化的多期、多階段性。

礦床成因?qū)倩旌蠠嵋菏⒚}型金礦床。

4 找礦標(biāo)志

（1）石英脈特別是含硫化物石英脈是金礦找礦的直接標(biāo)志。

（2）含金石英脈均含有黃鐵礦、方鉛礦等多種硫化物，特別是種類繁多形態(tài)各異的黃鐵礦，如塊狀、團(tuán)塊狀、似角礫狀、脈狀集合體及五角十二面體、八面體、立方體等，均是直接礦物找礦標(biāo)志。黃鐵礦經(jīng)氧化形成的褐鐵礦，也是直接找礦標(biāo)志之一。脈狀似角礫狀黃鐵礦集合體，煙灰色石英是富礦指示標(biāo)志。

（3）鉀化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化及高嶺土化是金礦床近礦圍巖的蝕變標(biāo)志，其中強(qiáng)烈鉀化、硅化蝕變巖常與石英脈相伴組成礦體。

（4）北東向斷裂及與其相關(guān)的次級斷裂是找礦的構(gòu)造標(biāo)志。

（5）二長巖雜巖體內(nèi)外接觸帶是找礦的空間賦存標(biāo)志。

5 找礦方向淺析及建議

（1）太古宙桑干群是下三道河金礦床及其周邊區(qū)域的含金潛在礦源層。

（2）在二長巖雜巖體南北接觸帶出現(xiàn)動力變質(zhì)帶，上述地段是金礦賦礦和容礦的有利地段。

（3）下三道河金礦區(qū)的二長雜巖體多具堿性和鈣堿性，與金成礦密切相關(guān)。

（4）鉀化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化及高嶺土化是金礦近礦圍巖蝕變標(biāo)志，其中強(qiáng)烈鉀化、黃鐵礦化與成礦關(guān)系密切。

[1]宋貴常.河北崇禮東坪金礦床地質(zhì)特征及找礦方向 [J].黃金.2005,26（11）：11-15.

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[3]王永軍，李名松，全旭東等.基于GIS的層次分析法在張家口北部地區(qū)金礦成礦預(yù)測中的應(yīng)用 [J].地質(zhì)科技情報(bào).2007 26（4）：15-18.

[4]河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局石家莊綜合地質(zhì)大隊(duì).河北省崇禮縣場地鄉(xiāng)中山溝金礦勘查地質(zhì)報(bào)告:36.

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-96-3

昌熙 (1988～)，男，地質(zhì)工程專業(yè)，助理工程師，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查。