山西省義興寨金礦區域地質特征及礦床成因分析

李冬華

（太原市防震減災局山西太原030082）

山西省義興寨金礦區域地質特征及礦床成因分析

李冬華

（太原市防震減災局山西太原030082）

義興寨金礦是山西北部一個中大型金礦床，本文從礦體、礦石和圍巖蝕變三個方面，對其區域地質特征進行了闡述，并歸納了礦床的成因，得出結論義興寨金礦區屬中低溫熱液充填石英脈型金礦床。

義興寨金礦地質特征礦床成因

1　概況

義興寨金礦區位于山西省繁峙縣縣城東北35㎞，行政隸屬繁峙縣砂河鎮管轄。礦區地處晉北腹地恒山山脈東段南麓，地形北高南低，山西陸臺五臺隆起西北側與燕山沉降帶西南側兩大構造單元相互嵌接的構造巖漿活動帶上[1]。

礦區地層單一，地層主要為臺子底組訓草段，巖性為黑云角閃斜長片麻巖，局部夾淺粒巖薄層。地層由老至新、由北西向南東依次出露有基地巖層五臺群木格組、朱家坊組、臺子底組變質巖系，蓋層僅有局部殘留的上元古界薊縣系霧迷山組、寒武系下統毛莊—饅頭組以及下第三系繁峙組、第四系松散堆積物。

按走向斷裂構造主要分：NEE、NW、SN三組。NEE向斷裂形成與較早的基地斷裂，在五臺群成巖變質后隨地殼逐步抬升形成，內部填充偉晶巖脈和細晶巖脈。NW向斷裂構成區域構造的基本骨架，以義興寨斷裂和龍山斷裂規模最大，它控制了中生代巖體的產出和義興寨金礦的分布。礦區內最直接的控礦構造是SN向斷裂，斷裂活動與義興寨燕山期火山結構的發育、演化及孫家莊閃長雜巖體的入侵密切相關。（見圖1）。

圖1　義興寨金礦區域地質圖

礦區內巖漿巖為五臺期、燕山期和喜山期巖漿巖，巖性有基性—酸性—堿性以及之間的過渡類型，產出多以淺層、超淺層為主。五臺期巖漿巖的主要類型為斜長角閃巖，花崗偉晶巖、變質輝綠巖、長英質細晶巖。燕山期巖漿巖為輝綠巖脈、閃長巖雜巖巖體、花崗斑巖脈、酸性次火山巖和與其相伴的次火山巖脈。燕山期巖漿巖在礦區內分布比較廣泛，且與本區成礦關系密切，多分布在礦區中部。喜山期巖漿巖主要為玄武巖脈，分布于礦區南東部，規模較小[2]。

2　礦床地質特征[3-5]

2.1礦體特征

礦體均產于含金石英脈帶之中，二者產狀一致，礦體分布嚴格受含金石英脈帶的控制，其延長、延深及厚度均未超出脈帶，脈帶中金屬硫化物及硅化發育地段一般形成工業礦體，礦體在脈帶中產出具有典型的尖滅再現、分枝復合的特征，無礦間隔距離不等。在義興寨礦區，已知有12條規模較大的含金構造蝕變巖脈帶，自東向西編號依次為m0#、0#、1#、2#、3#、m3#、4#、5#、20#、6#、11#、10#，其規模、產狀見表1[6]。

含金礦脈按石英脈產出形態及其規模可分為單脈型、復脈型和網脈型三種。單脈型是礦區的主要礦脈，主要是指北北西斷裂帶內產出的規模較大的多金屬硫化物石英脈，分布在脈帶中部和垂深下部，礦體規模不一，品位在10×10-6到20× 10-6。復脈型是斷裂帶中的硫化物石英脈與構造蝕變巖石組成，石英脈單脈長為1-2米，寬在3-5厘米左右，間距從幾毫米至數厘米，疏密不等。該類型除上述0、1、4、5號脈帶之外，其它脈帶多見。網脈型常常分布在上述兩種礦脈邊部、角礫巖筒礦化蝕變帶以及較大規模的構造蝕變巖中，組成成分是網脈狀石英細脈，石英細脈長小于1m，寬在1-2mm。規模小，品位低，局部發育連續性差，開采價值小。

礦體均產于含金石英脈帶之中，二者產狀一致，礦體嚴格受含金石英脈帶的控制，其沿長、延深及厚度均未超出脈帶，脈帶中金屬硫化物及硅化發育地段一般形成工業礦體，礦體在脈帶中產出具有典型的尖滅再現的特征，無礦間隔距離不等。

2.2礦石特征

礦區結構類型有：粒狀、半自形-自形粒狀、壓碎狀、文象狀、交代狀、分帶狀等。構造類型有梳狀、晶簇狀、浸染狀、交錯網狀、網脈狀、條帶狀等。區內普遍的結構有：半自形-它形粒狀、壓碎、填隙狀結構；礦區中起主導作用的構造有梳狀、浸染狀、脈狀構造。

礦區礦石類型較為簡單，根據礦物組合可分為石英脈型、蝕變巖型，以石英脈型為主，其礦物成分主要為金、銀、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英。根據礦石的氧化特征可分為氧化類型、原生類型，礦區內以原生類型礦石為主。根據礦石工業類型又可分為富金銀黃鐵礦型和貧金銀蝕變巖型礦石，礦區內主要為富金銀黃鐵礦型礦石[7]。

礦石中金屬礦物種類很多，主要為黃鐵礦，少量的磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，其余金屬礦物像砷黝銅礦、自然鉍、輝碲鉍礦、硫銀鉍礦等含量甚微。非金屬礦物則主要有石英、方解石、高嶺石、絹云母，次為白云巖、綠泥石、透輝石、鉀長石、石榴子石、磷灰石等。貴金屬礦物則呈自然金形式存在，呈亮黃色，反射率高、硬度低，且粒度粗細不均，形態以角粒狀、長角粒狀為主。

與金礦化關系密切的金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，脈石礦物主要為石英和方解石。

表1　主要含金石英脈帶統計表

2.3圍巖蝕變特征

在礦區內，由于成礦階段的多期性，所以圍巖蝕變的的種類繁多。在熱液的作用下發生蝕變，蝕變的種類與石英脈兩邊的圍巖性質密切相關，一般圍巖以鐵鎂質為主。蝕變類型主要有矽卡巖化、硅化、鉀化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化等。含金石英脈型礦化自內帶向外形成硅化帶→硅化絹云母化帶→絹云母化帶→絹云母化、綠泥石化帶→綠泥石化、紅化帶→原巖[8]。

3　礦床成因

3.1熱液形成

由于中生代的構造運動，區內中酸性的巖漿侵入噴發，提供了大量的物質來源及熱動力，使得金及多金屬能夠富集，進而形成了金及多金屬礦床[9]。目前認為礦區南部向北上方著構造帶充填成礦的孫莊巖體為主要的物質來源及熱動力，其成礦溫度接近于中低溫，是金富集的區域。

3.2導礦以及儲礦構造

本礦區區域構造的基本骨架為北西向區域性張性大斷裂（如義興寨、金雞嶺和龍山斷裂等），是成礦流體從深部進一步上升進入礦床的主要通道，控制了巖漿的侵入和礦床、礦體的形成和定位。

3.3礦床成因類型

燕山期巖漿侵入活動是本礦區成礦的主要因素，提供了大量的成礦物質，是成礦的前提和基礎[10]。片麻巖則以其硬度大、性脆易開裂，充當成礦期淺部領域內各種脆性構造的良好圍巖，同時在含礦流體的運移、聚集和定位過程中，充當良好的隔擋層。

4　小結

義興寨金礦位于山西陸臺五臺隆起西北側與燕山沉降帶西南側兩大構造單元相互嵌接的構造巖漿活動帶上，巖石以中生代侵入巖為主，區內中酸性巖漿的侵位，提供了大量的物質來源及熱動力，使得金及多金屬元素能夠富集，進而形成了金及多金屬礦床。區內NNW向區域性張性大斷裂頗為發育，構成了礦區區域構造的基本骨架，為成礦流體從深部進一步上升運移提供了通道，并起到了很好的容礦作用，有利于成礦元素的富集和礦體的形成。經野外調查發現，礦體均產于含金石英脈帶之中，脈帶中金屬硫化物及硅化發育地段一般形成工業礦體，礦體在脈帶中產出具有典型的尖滅再現的特征，無礦間隔距離不等。巖石蝕變多為中低溫變質作用導致的硅化、矽卡巖化、絹云母化等。綜合分析推斷，義興寨金礦屬于構造控礦-中低溫熱液石英脈型金礦床。

[1]景淑慧.繁峙義興寨金礦的成礦條件[J].山西地質，1992，7(1):51-64.

[2]侯滿柱.五臺地體的成礦特征[J].太原理工大學學報，2005，36(S1):15-17.

[3]陳光遠，孫岱生，殷輝安.成因礦物學與找礦礦物學[M].重慶:重慶出版社，1988：650-697.

[4]李勝榮，許虹，申俊峰，等.結晶學與礦物學[M].北京:地質出版社，2009:151.

[5]袁見齊.礦床學[M].北京:地質出版社，1985.

[6]葉榮，趙倫山，沈鏞立，等.義興寨金礦成礦作用地質地球化學動力學研究[J].現代地質,1997，11(1):58-64.

[7]李成祿，李勝榮，羅軍燕，等.山西繁峙義興寨金礦床金礦物特征研究[J].中國地質，2011,38(1);119-128.

[8]張旗，金惟俊，李承東，等.中國東部燕山期大規模巖漿活動與巖石圈減薄：與大火成巖省的關系[J].地學前緣，2009，16(2):21-51.

[9]路英川，葛良勝，申維，等.山西省義興寨金礦流體包裹體特征及其地質意義[J]礦床地質，2012，31(1):83-93.

[10]彭大明.1995.晉東北地區金礦類型及找礦方向[J].貴金屬地質，4(4):263-268.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-114-2

李冬華（1974～），女，2010年畢業于北京防災科技學院，助理工程師，研究方向為地震地質。