河北三星口地區金多金屬礦床地質特征與找礦遠景淺析

呂建剛，周立冰，陳 冬

華北地質勘查局第四地質大隊，河北 秦皇島 066013

0 引言

經一年多野外實地調查結合前人成果，區內已發現三星口鉛鋅(金)礦、龐杖子鉛鋅銅多金屬礦、馮臺子金銅多金屬礦、西溝銅礦、周杖子南山汞礦、洞子溝金礦、岔溝鉛鋅金多金屬礦等多處礦床。與鄰近夏杖子金礦、紅旗桿金礦、圣宗廟銅金礦構成一個較系統的成礦系列。筆者旨在綜合研究其地質特征與成礦規律的基礎上，為本區深入找礦提供依據。

1 區域地質背景

礦區大地構造位置處于中朝準地臺（Ⅰ）燕山臺褶帶（Ⅱ）山海關臺拱（Ⅲ）的東北部，東與遼西中生代凹陷毗鄰。區內基底巖系廣布，為中、下太古界遷西巖群，受超變質作用，被改造成各種類型的混合巖、片麻巖，廣泛出露，中元古界長城系地層零星分布其上，中生界侏羅系火山巖分布于斷陷盆地中。燕山晚期巖漿侵入，形成以酸性為主，次為中酸性、中基性一系列侵入體。強烈的火山巖漿活動帶來了豐富的含礦熱液，火山構造裂隙及區域斷裂提供了熱液通道，次級構造形成容礦空間，區域成礦地質條件有利，金、銀、銅、鉛鋅等多金屬礦產廣布，具有良好的成礦地質背景。

2 礦區地質

2.1 地層

主要為中—下太古界遷西巖群拉馬溝組變質巖(已混合巖化)和中生界侏羅系髫髻山組火山巖(圖1)。地層從老到新依次為:太古界，區內出露的地質體主要是中—下太古界遷西群拉馬溝組變質巖，屬安子嶺深成變質雜巖的北東部分，遭受不同程度的混合巖化作用，成為變質花崗閃長巖、變質黑云母二長花崗巖。與侏羅系火山巖為不整合接觸或斷層接觸。中生界侏羅系髫髻山組主要出露巖性為安山巖、安山集塊巖、安山玢巖、粗安巖、流紋巖、流紋質凝灰巖。新生界，廣泛分布第四系全新統沖洪積物（Q4al），由現代沖積，洪積砂礫層和亞粘土層組成，分布于區內溝谷中。局部分布第四系殘坡積物（Q4edl），分布在低緩丘陵及種地山區的背陰坡。

2.2 巖漿巖

區內巖漿活動強烈，從太古代至中生代，從基性到酸性均有侵入和噴出。晚太古代安子嶺變質雜巖，分布于礦區的北部，巖性主要為混合花崗巖，構成了本區基底。中生代巖漿活動強烈，整合區內主要出露有臥龍崗雜巖體和望寶蓋子石英正長斑巖巖體。臥龍崗巖體在礦區的西南部，是一個以花崗閃長巖和黑云母花崗巖為主的雜巖體，出露面積大。望寶蓋子石英正長斑巖巖體，面積較小，位于區域東部望寶蓋子村，呈近東西走向的彎勾狀。其它發育多種巖脈和巖墻，主要有正長斑巖、花崗斑巖，脈體總體走向北西，少量霏細斑巖、流紋巖、煌斑巖、輝綠巖等，脈體走向以東西和北西為主。巖漿活動為本區成礦元素的活化遷移提供了充足的熱能，也為區域鉛、鋅、銀(金)鉬等元素成礦富集創造了條件。

2.3 構造

本區構造的基本特點是斷裂構造發育，其它類型構造不明顯。三星口斷裂(F1)位于周杖子北側，南西起大黑溝，北東進遼寧省車道溝附近，全長大于15 km。其總體走向70°，斷裂面陡傾，斷裂帶寬幾十至百余米，由構造角礫巖組成，蝕變強烈，具明顯的硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和高嶺土化等。斷裂性質表現為正斷層，為整合區主要控礦構造，三星口金礦體、龐杖子Ⅰ、Ⅱ號礦化構造蝕變帶均受其控制。出頭石姚杖子斷裂(F2)呈近東西向展布，貫穿整合區，全長大于15 km。主要表現為正斷層性質，斷裂東部分枝部分進入望寶蓋子巖體。其它較小斷裂構造主要分為成礦前斷裂，早期北西向斷裂構造，多被脈巖所充填。成礦主要期次斷裂主要為近東西、北東向斷裂，整合區內絕大多數礦化體均受其控制。成礦后斷裂較少，主要以北西向為主，對礦體有錯動、富集等影響，部分斷裂再次成礦。

3 礦床特征

3.1 三星口區段

圖 1 三星口礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Sanxingkou mining area Ar31Agn.安子嶺變質雜巖;J2t.中侏羅統髫髻山組火山巖;λξπ.望寶蓋子石英正長斑巖體;γδ.臥龍崗花崗閃長巖;γ.臥龍崗花崗巖;1.地質界線;2.不整合接觸界線;3.斷裂及產狀;4.礦體及編號

主礦體隱伏于原周杖子鉛鋅礦(鉛鋅已采空)之下，為同一構造蝕變帶，礦床成因屬構造破碎蝕變巖型，處于太古界變質斑狀黑云母花崗巖內接觸帶中，嚴格受三星口斷裂控礦，為低溫熱液蝕變充填型。350 m標高以上為鉛鋅礦為主，受當時(1957至1960年)技術條件限制，鉆孔多數采取率極低，且未做金銀取樣分析，350 m標高以下以金銅礦為主，金平均品位3.50×10-6，平均厚度1.2 m。據1960年周杖子鉛鋅礦勘探報告，主礦體走向75°～90°，傾向南，傾角65°～80°，規模長約1 500 m，真厚度最大為17 m，最小為0.1 m，平均厚度1～2 m，延深一般200～400 m。三星口成礦帶北東接龐杖子礦區Ⅱ號礦帶，延伸至遼寧境內紅旗桿金礦，整條成礦帶大于7 km。

3.2 西溝銅礦區段

Ⅰ號礦體為斑巖型，平均品位0.47%，長約110 m，總厚度約50 m，向深部有規模增大趨勢。Ⅱ號礦化體為脈型，平均品位0.56%，厚度6.2 m。

3.3 馮臺子銅金多金屬礦區段

共7條大小不等以Au為主共生或伴生Cu、Mo、Ag多金屬礦化帶。主要賦存于臥龍崗巖體內外接觸帶中，有較好遠景的主要有4條，規模從大到小依次為Ⅵ、Ⅷ、Ⅱ、Ⅲ號礦(化)體。

Ⅵ號礦脈:位于馮臺子東至上西莊北山，規模相對較大，局部分枝復合。走向近東西，向南傾，傾角陡，75°～90°，局部反轉，構造帶膨脹及產狀反轉地帶為礦化體富集部位。破碎帶寬度幾米至幾十米不等，礦體賦存于破碎帶中，主要為石英細脈型，次之為蝕變巖型，礦體長大于800 m，厚度0.4～3.1 m，控制長度475 m，平均品位2.63×10-6。從老硐與地表對比分析，礦體向深部有富集趨勢。

Ⅷ號礦脈:位于馮臺子東龍頭，脈長大于950 m，走向近東西，傾向南，傾角陡，75°～90°。主要為Au礦化，控制礦(化)體長約800 m，厚0.3～0.97 m，地表一般小于0.75×10-6，最高為13.59×10-6，平均品位 1.13×10-6。

Ⅱ號礦脈:位于大小李杖子南山，脈長大于800 m，走向北東東，傾向南，傾65°～80°。地表控制長400 m，寬1 m左右，礦化以銅、金為主，礦化以銅、金為主，平均品位:Cu 0.44%～0.97%，Au( 0.55 ～ 2.79)×10-6。

Ⅲ號礦脈:位于河西莊西山，脈長大于400 m，走向北西，傾向南西，傾角陡，75°～90°。地表礦體多被民間采空，且經過多次民間挖采，地表破壞嚴重，此次采樣以老硐、采坑為主，地表控制長350 m，帶寬0.5～1.2 m。礦化以銅、金為主，平均品位:Cu： 0.54%～0.86%，Au：（ 0.61～8.22）×10-6不等，地表礦體尖滅再現，不穩定，但礦(化)帶總體連續。

3.4 其它區段

周杖子南山汞金礦礦脈長約1.2 km，寬0.15～1.3 m，傾向南，傾角38°～80°。地表汞礦為解放前日本人掠奪采空。

岔溝鉛鋅金多金屬礦區段位于岔溝南山，主礦脈長度大于400 m，主要為鉛鋅礦化，局部金礦化，走向北北西，傾向西，傾角65°～80°。地表強烈絹英巖蝕變，為驗證鉛鋅礦化中是否含其它有益元素，取樣分析:Au:3.80×10-6，Ag: 110.07×10-6，Cu:0.54%，Mo:0.06%，可見此礦點前景較好。洞子溝金礦區段位于洞子溝北山，主礦脈，長度大于500 m，走向北西，傾向南西，傾角變化較大，62°～85°。主要礦段地表多被采空，礦體富集部位采空深度大于30 m。

4 礦石成分及成礦階段

金屬礦物可見黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、輝銻礦、自然金、自然銀。氧化礦主要有孔雀石、藍銅礦、銅藍，少量白鉛礦、褐鐵礦等。

方鉛礦呈他形不等粒狀，粒徑0.04～2.3 mm，多數0.3～0.5 mm，常見呈星點狀分布，呈不規則脈狀或斑團狀分布于石英脈中，有時見其與閃鋅礦連生。黃鐵礦他形不等粒狀，0.05～2.4 mm，多數0.5～0.8 mm，常被壓碎，裂紋發育，少數分布于石英脈中的微小細粒黃鐵礦保留其自形結構，在礦石中呈星點狀分布或斑團狀分布。黃銅礦呈他形細粒狀0.03～1.2 mm，多數0.3～0.5 mm左右，在礦石中呈星點狀分布，偶見呈細脈狀，常與黃鐵礦、方鉛礦伴生，有時見黃銅礦交代黃鐵礦分布于黃鐵礦的邊緣。閃鋅礦呈他形不等粒狀，粒徑0.06～1.8 mm，呈星點狀或稀疏浸染狀分布于硅化蝕變帶中，偶見呈斑團狀，鉆孔中見1~3 cm寬細脈，常與黃銅礦、方鉛礦共生，偶見一些黃銅礦呈乳滴狀分布于閃鋅礦中。礦石中未見自然金。從分析結果來看，金礦體中常含較多黃鐵礦和部分黃銅礦。銀的富集與礦石中方鉛礦呈正相關系，可見自然銀主要分布于方鉛礦中。輝銻礦極少，呈細小的放射狀，束狀集合體分布于礦石中，針柱長0.5～1.5 mm左右，根據野外現場觀察鏡下鑒定結果和金屬礦物共生關系，粗略劃分以下幾個成礦階段：

第一階段：黃鐵礦、黃銅礦、石英脈；第二階段：黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英、金、銀；第三階段：方鉛礦、輝銻礦、金、銀；第四階段：方解石。

脈石礦物為石英、長石、絹云母、高嶺石、綠泥石、方解石、綠簾石等。

5 成因探討及找礦遠景分析

5.1 成礦物質來源

區內礦(化)體主要分布于臥龍崗巖體內外接觸帶，對臥龍崗巖體進行地球化學巖石剖面取樣(表1)，從分析結果(剔除異常高值后)可以看出，巖體中AU、Cu元素質量分數為地殼中豐值的幾十倍上百倍，最高值Au; 51.96×10-6，達工業品位一個數量級以上。此外Ag、Mo元素質量分數是地殼中豐值的2～10倍。臥龍崗巖體土壤測量取樣(表2)，從分析結果可以看出，Au為主異常元素，為中國土壤豐值的近20倍。Ag、Cu、Mo元素質量分數為中國土壤豐值的3～5倍。可見分布于臥龍崗巖體內外接觸帶的馮臺子、西溝、洞子溝、岔溝多金屬礦床成礦母源體為臥龍崗巖體。

三星口鉛鋅金多金屬礦床與龐杖子鉛鋅金多金屬礦床賦礦圍巖主要為太古界變質花崗巖，古巖體經歷多期構造活動，成礦元素經多次活化、運移、富集、深沉，最終形成上部鉛鋅、下部金的成礦特征，兩處礦床母源體均為太古界變質花崗巖。

5.2 礦化富集規律

區內礦點較多，礦種組合復雜，具多期成礦特征，總體上有如下規律：

區內主要控礦因素為斷裂構造，其中近東西向斷裂構造為區主要控礦構造，礦體沿構造帶斷續分布。其中有次級構造交匯及構造膨脹部位利于形成富礦。

成礦元素水平分布特征，自臥龍崗巖體中心向外側，呈規律變化：中心以銅礦化為主(西溝)；內接觸帶以銅金礦化為主，伴生銀、鉬元素(馮臺子Ⅱ、Ⅲ號礦體、洞子溝)；外接觸帶以金為主，伴生銅、銀元素(馮臺子Ⅵ、Ⅷ號礦體)；遠離巖體出現鉛鋅礦化(岔溝、三星口、龐杖子)。

成礦元素垂直分布特征，在三星口和龐杖子區段表現明顯，上部鉛鋅礦，下部金銅礦，具典型多期成礦特征。

5.3 成礦地質條件分析

礦區西部臥龍崗巖體為礦區主要侵入巖，為燕山早期第二階段第二次侵入，巖漿活動提供大量熱源及豐富的成礦熱液，伴隨著斷裂構造活動提供運礦通道與容礦空間，形成了區內多金屬礦床。臥龍崗巖體與礦區北部太古界變質花崗巖體也成為區內主要成礦母源體。三星口斷裂北東向貫穿整個礦區，為成礦主斷裂，嚴格控制三星口金多金屬礦、龐杖子鉛鋅銅多金屬礦及區外遼寧紅旗桿金礦等。其它次一級斷裂(主要為近東西向)控制區內其它多金屬礦。礦區成礦地質條件良好，有望取得找礦突破。

表 1 臥龍崗巖體巖石元素質量分數統計表Table 1 Statistics of rock elements mass fraction of Wolonggang rock mass×10-6

表 2 臥龍崗巖體土壤元素質量分數統計表Table 2 Statistics of soil elements mass fraction of Wolonggang rock mass×10-6

礦區北部太古界變質花崗巖體在長期變質過程中，變質花崗巖孔隙度大，利于成礦元素多次活化、運移、富集，多期斷裂構造活動，提供熱液運移通道與容礦空間，含礦熱液萃取圍巖中成礦元素，進入通道，運移至近地表成礦。

三星口金礦為生產礦山，有采掘坑道，目前開采最低標高為322 m，礦體長度為35～110 m，厚度0.40～1.80 m，平均品位3.36 ×10-6。礦體在深部和兩側仍有延伸，礦脈長度約1.5 km，延深200～400 m，投入鉆探工作量，具有擴大資源儲量的成礦地質條件。

西溝銅礦區段內地表共發現2 條礦(化)體，編號為Ⅰ、Ⅱ，ZK8-3中見隱伏礦體，編號MⅠ。雖然品位較低，但規模大，Ⅰ、Ⅱ、MⅠ號向深部可能合成一個礦體，類型為巖漿熱液斑巖型礦體，有富集和擴大規模的可能性。

馮臺子Ⅵ、Ⅷ號礦體寬大破碎帶，破碎帶寬幾十至上百米，金質量分數平均達0.5×10-6，圈定低品位礦石，能取得金礦量的突破。

馮臺子環狀雜巖體具有斑巖型銅、鉬礦床一般典型模式，且緊臨礦區西南的陳杖子銅礦為探明的典型斑巖型銅礦，區內與其地層、構造、地質、化探等特征相類似，存在形成斑巖型銅礦的地質構造條件，通過進一步工作，有望找到與陳杖子銅礦相類似的斑巖型銅礦地段。下部工作應以馮臺子環狀雜巖體及其東側地段展開地質工作，利用深部工程重點研究具有斑巖型銅鉬礦賦存情況及馮臺子東金礦賦存規律，有望取得找礦突破。

5.4 找礦方向

在眾多礦點中，經過綜合系統研究分析，找礦突破主要有以下幾個方向：

（1）通過一定的鉆探工作量，在三星口深部及兩側有望取得找礦重大突破；

（2） 系統控制馮臺子Ⅵ、Ⅷ號礦體寬大破碎帶，通過工程控制，系統取樣，有望取得資源量上的突破；

（3）西溝銅礦屬斑巖型銅礦，資源量大，進一步鉆探工作深部控制、驗證，有望取得找礦突破。

[1] 冶金工業部河北冶金局地質勘探公司五一一隊. 河北省青龍縣周杖子礦區地質勘探報告書[R]. 內部資料.1960.

[2] 河北省地質局第十六地質大隊. 河北省青龍縣臥龍崗一帶找礦地質報告[R].內部資料.1981.

[3] 青龍滿族自治縣礦產開發服務中心. 青龍滿族自治縣三鑫金礦儲量簡測報告[R].內部資料.1999.

[4] 河北省地勘局第二地質大隊. 河北省青龍縣龐杖子鉛鋅銅多金屬礦普查地質報告[R].內部資料,2010.

[5] 中國冶金地質總局第一地質勘查院. 河北省青龍滿族自治縣馮臺子-窩棚溝多金屬礦地質普查報告[R].內部資料,2008.

[6] 陳毓川,朱裕生,等.中國礦床成礦模式[M]. 北京:地質出版社.1993.

[7] 遲清華, 鄢明才. 應用地球化學元素豐度數據手冊[M].北京：地質出版社.2007.