冀東金廠峪金礦床礦體側伏規律及其對找礦預測的意義

張永哲　屈海浪　張超羅克軍　成山林

（1北京金有地質勘查有限責任公司北京100011；2河北金廠峪礦業有限責任公司河北省唐山064307）

冀東金廠峪金礦床礦體側伏規律及其對找礦預測的意義

張永哲1屈海浪1張超2羅克軍1成山林1

（1北京金有地質勘查有限責任公司北京100011；2河北金廠峪礦業有限責任公司河北省唐山064307）

河北省遷西縣金廠峪金礦床是冀東地區大型金礦床之一，近年來通過鉆探、坑探工程對深部及外圍礦體的控制，發現該礦區的礦體存在新的側伏現象，具有一定的分布規律。重點對金廠峪礦區桑家峪礦段Ⅳ號礦體的側伏現象進行分析和討論，并通過對側伏規律的研究，在桑家峪礦段北部43線深部對礦體進行成功預測，對下一步勘查找礦工作具有指導意義。

金礦礦體側伏找礦預測金廠峪冀東

金廠峪金礦是我國著名大型金礦床，也是迄今為止冀東地區發現的規模最大的金礦床，該礦床從上世紀50年代開始就投入礦山開采，五十年來，累計生產黃金40余噸，取得了較好的經濟效益和社會效益，但隨著持續地開采，礦山保有儲量急劇減少，資源嚴重危機，因此，如何開拓思路，進一步尋找新的接替資源已經成為迫在眉睫的頭等大事，筆者在對金廠峪礦區地質勘查項目實施中，對本礦床的主要控礦因素進行了分析研究，并發現、總結了新的成礦規律。

1　區域地質背景

金廠峪金礦床位于華北地臺北緣，燕山臺褶帶馬蘭峪復背斜的東段與山海關隆起西側銜接處(圖1)。礦床分布在冀東早前寒武結晶基底上。區內背景巖石主要為斜長角閃巖與斜長角閃片麻巖，此外還有少量變粒巖、淺粒巖及磁鐵石英巖等。

圖1　冀東地區區域地質略圖（據宋楊等，2011）

區內地質構造復雜，基本上經歷三次較大的構造運動：早期遷西運動在冀東地區形成寬緩的東西向構造；其后的阜平運動構成了一系列南北向構造；而后期燕山運動則以北東向脆性斷裂為主，改造了前期的構造形跡，呈北北東向展布（李豐收等，2005）。

區域內巖漿活動較為強烈，各個時代都有活動，太古宙遷西—遵化一帶出露的是以蛇綠巖、橄欖輝石巖為代表的超基性巖體群；元古宙呂梁期的巖漿活動以黑云母花崗巖和二長花崗巖為主的都山花崗巖為代表；中生帶燕山期巖漿活動在本區表現最為強烈，中-酸性侵入體廣泛分布。如位于礦區西北7 km的賈家山花崗巖和位于礦區西部2 km的青山口花崗巖，二長花崗巖主體相皆為花崗巖。中生代花崗巖侵入體與金礦關系密切（峪耳崖金礦）。

2　礦床地質特征

金廠峪金礦床分布在南北長6200 m、東西寬200 m至900 m的狹長的含金片理化帶內，出露面積5 km2。礦區分為相連的三個礦段：北部黑石峪礦段（36線以北）長約1700 m，中部金廠峪礦段（36～43線之間）長約1500 m，南部桑家峪礦段（43線以南）長約3000 m。

2.1礦區地質

礦區出露的地層為太古宇遷西群上川組上段下部，其主要巖性為斜長角閃巖，角閃斜長片麻巖、硅質斜長角閃巖、石榴子石斜長角閃巖、混合巖化斜長角閃巖、變粒巖、淺粒巖及少量的磁鐵石英巖。

礦體發育在韌性剪切帶中，是由絹云母片巖、綠泥石片巖、鈉長石英脈、鈉長石脈、石英脈組成的復脈型礦帶，自西向東劃分了6個脈帶，主要有20°、0°、60°三組走向，傾向以NW為，主局部呈“S”型，傾角一般為70°～85°不等。相鄰脈帶間在延伸方向上交織復合，呈束狀、扁豆狀、雁行狀、“人”字狀等形式展布，整個脈帶群向北收斂，向南撒開，其邊界東側以礦區的FⅠ19斷層和西側的FⅡ1斷層為界(圖2)。

圖2　金廠峪金礦區地質略圖

總體看來，金廠峪礦區主要構造是呈北北東向延伸的韌性剪切帶，以及后期的多組脆性斷裂帶，前者控制了礦體的分布和規模，是礦區最主要的控礦構造，后者則在前者基礎上發育，或對前者起破壞作用（林傳勇等，1994）。

礦區內沒有大的巖漿巖體，出露巖漿巖只有脈巖相巖石，主要有煌斑巖、閃長玢巖、鈉長石脈、石英脈、花崗斑巖、透輝石、透閃石及輝綠巖等。與金礦化關系密切的主要有鈉長石脈、鈉長石英脈、石英脈。為成礦期形成。

2.2礦體特征

（1）0號礦帶：位于礦區最西側，呈脈狀及透鏡狀。走向北東或近南北，傾向南東或東長幾米～百米左右，厚幾米。地表露頭由絹云母片巖—鈉長石英脈組成，有零星礦體。

（2）Ⅰ號礦帶：分布于24～27線間，長1000 m，寬10～25 m。走向北東，傾向北西，傾角40°～60°。以次生石英巖為主，地表礦化不連續，但局部有絹云母片巖～鈉長石英脈并礦化較好，在11～27線間與Ⅱ帶復合。

（3）Ⅱ號礦帶：分布于36～43線間，長1500 m，寬20～85 m，延深370m。走向20°～32°，傾向南東或北西，傾角80°左右。是礦區發育好含礦最富脈帶。巖性以石英脈、綠泥石片巖—鈉長石英脈及綠泥石片巖為主。

（4）Ⅲ號礦帶：分布于19～22線，長850 m，寬20 m，延深960m。走向20°～60°，傾向南東，局部傾向北西，傾角60°～83°。其中8～20線間含礦較富。巖性以綠泥石片巖和綠泥石片巖—鈉長石英脈為主。

該帶中共有數處集聚的脈群。脈群長72～278 m，寬3～50 m，延深84～220 m。16～8線間分別在標高150～200 m向Ⅱ號礦帶相復合或靠近。

（5）Ⅳ號礦帶：分布于19～75線間，長700 m，該礦帶8線南有零星的集聚的脈群，寬10～54m。走向30°～70°，上部傾向北西，下部傾向南東，傾角較陡。此脈帶向下部平行于Ⅲ脈帶并靠近會合向下延伸。巖性以絹云綠泥石片巖和絹云綠泥石片巖～鈉長石英脈及石英脈組成，其形態呈“N”字形透鏡狀，該脈帶含礦性次于Ⅱ、Ⅲ號礦帶。

（6）Ⅴ號礦帶：分布于礦區東部，地表出露長約1300 m，貫穿全區，寬17～72 m。鉆孔揭露礦體發現深部礦化好于淺部，說明Ⅴ號脈在深部應有較好前景。深部Ⅲ、Ⅳ號礦帶復合于Ⅴ號礦帶。該帶走向20°～40°，傾向北西，傾角75°到近直立。巖性以絹云綠泥石片巖和鈉長石英脈為主。

2.3礦石質量

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦等，非金屬礦物以石英為主，其次為鈉長石、碳酸鹽類礦物（以白云石為主，方解石少量）。礦石結構主要為結晶結構、溶蝕結構、碎裂結構，構造主要有塊狀構造、浸染狀構造、脈狀構造、團塊狀構造、斑雜狀構造等。

3　控礦規律分析

3.1韌性剪切帶與成礦

韌性剪切帶分為兩期，分別為韌性剪切帶和脆-韌性剪切帶，韌性剪切帶是為后期脆-韌性構造的疊加提供了構造條件，但與金礦物形成無直接的成因聯系，金礦形成于韌性剪切帶之后。

脆-韌性剪切帶疊加于早期韌性剪切帶之上，其原巖主要為糜棱巖和斜長角閃巖，其中發育一系列脆-韌性變形組構，出現新生礦物絹云母和綠泥石等主動定向，構成片理和礦物拉伸線理。

脆-韌性剪切帶和韌性剪切帶是不同時期、不同環境形成的線性構造帶，二者的分布不一致，局部可見切割現象，前者中有糜棱巖殘塊，其內部的糜棱葉理與外部的片理產狀不一致。另外，脆-韌性剪切帶中出現中生代花崗斑巖、閃長巖和石英斑巖脈體發生構造置換現象，但鏡下仍可見到變余巖漿結構。

金廠峪金礦賦存于北北東向脆-韌性剪切帶中，金礦的直接圍巖為綠泥片巖、絹云片巖等強烈片理化巖石和碎裂巖。脆—韌性剪切帶中發育與片理面一致的富含硫化物的鈉長石英脈，鏡下可見石英、鈉長石和硫化物具有韌性變形的特征。在多數情況下，含金脈體規模很小，最窄只有1 mm左右，含脈率高達60%，化學分析表明金品位與含脈率成正比，可見金的成礦物質和脈體是同一來源、同時形成的。電子探針測定含金脈體的韌性變形黃鐵礦具有很高的金含量，結合金礦體的空間分布特征和巖相學研究成果，確定金的早期成礦作用和脆-韌性剪切帶的形成是同時的。

由此可見，脆-韌性剪切帶是主要的控礦構造，金礦與中生代花崗質巖漿活動關系密切。

3.2構造控礦規律

脆性斷裂構造疊加于韌性剪切帶和脆-韌性剪切帶之上而形成，具有明顯的繼承性，與脆-韌性剪切帶都形成于燕山期，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體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，或者充填于斷裂帶附近的脆-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。次級斷裂和低序次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脆—韌性剪切帶疊加部位，金礦更為富集。但不可否認，在有的部位脆性斷裂對賦存于脆—韌性剪切帶中的礦體有破壞作用。

金廠峪金礦無論從區域上還是從礦區的構造格架上看，該區的構造是新華夏系，從地質力學角度分析完全符合區域上的北北東方向左行剪切構造應力場。

總之，在不同方向、不同力學性質的斷裂中，北北東向壓(扭)性斷裂為控礦構造，礦體主要賦存于其附近的一系列次級斷裂和低序次斷裂中。

3.3巖石類型與金礦化

礦體主要賦存于晚期石英大脈及復脈帶中。復脈帶中以絹云母-鈉長石英脈，或絹云母-石英脈含金品位高，且與含脈率成正比。片巖中以絹云母片巖含礦性好，而圍巖斜長角閃巖對礦化較為有利。

3.4黃鐵礦與金礦化

金大多產于黃鐵礦中，金品位的高低，取決于一定類型黃鐵礦的多少，黃鐵礦為重要的載金礦物。黃鐵礦呈細粒及粉末狀，半自形、它形晶結構，脈狀、團塊狀、斑雜狀和稠密浸染狀構造的礦石含金較高，而粗粒，自形晶結構，星點狀及浸染構造的礦石，品位較低。特別是有鉬存在的煙灰色、灰黑色的脈狀礦石含礦性更好。

總之，金主要與黃鐵礦伴生，特別是石英脈中或石英脈與片巖接觸處的黃鐵礦化，為重要的找礦標志。

4　礦體側伏規律研究

礦體產狀在成礦預測中是十分重要的地質參數，它包括傾向及其傾角、側伏向及其側伏角，對絕大多數由斷裂控制的礦床而言，礦體的傾向及傾角往往在礦體發現的初期就會認識，而側伏向及側伏角通常在礦體經過詳查或開采到一定程度后才會知道，掌握礦體的側伏向及側伏角，就會在成礦預測中，特別是隱伏礦體預測中少走彎路、節省資金。

側伏角：當線狀構造包含在某一傾斜平面內時，此線與該平面走向線間所夾之銳角即為此線在那個面上的側伏角，如圖3中之α角。側伏方向就是構成上述銳角(圖3中α角)的走向線的那一端的方位。

圖3　礦體側伏向、側伏角示意圖

圖4　金廠峪金礦床各脈帶綜合縱投影圖

4.1以往對側伏規律的認識

金廠峪金礦床經過近幾十年的勘探與開采，已知礦床中的礦體側伏規律已較為清楚，即礦體整體存在向南西側伏的趨勢，這與該礦區主要受北北東、北東向斷裂帶控制相符，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ帶內的主礦體側伏較明顯，側伏角在50°～60°左右，Ⅳ帶側伏現象不明顯，礦體賦存的形態類似“多”字型。

4.2對側伏規律的新認識

近年來通過鉆探、坑探工程對桑家峪礦段Ⅳ號礦體深部進行揭露，發現桑家峪礦段Ⅳ號礦體存在向北東側伏的現象，形態類似倒“多”字型，側伏角40°左右，金廠峪金礦床主礦體仍然向南西側伏，局部側伏呈X狀。根據這一規律，我們依托勘查項目，在桑家峪礦段43線得到了驗證。

從各脈帶綜合縱投影圖（圖4）發現，金廠峪金礦床主礦體仍然向南西側伏，礦床局部側伏向北東，形態類似倒“多”字型，呈X狀。

4.3成因淺析

金礦體主要受構造特別是斷裂的控制，并定位于特定的構造部位。許多含金斷裂均具波狀起伏的特征，走向上呈曲線狀，橫剖上呈“S”狀或反“S”形。這類構造無論作逆沖運動(或壓扭走滑剪切運動)，還是作伸展下滑運動，沿走向或傾向都能產生局部引張擴容構造(或構造虛脫部位)。這些引張構造為吸入礦液及礦質沉淀提供了空間條件，其形狀決定礦化體的空間分布。

一條斷層往往是多種性質構造活動的復合，正或逆斷層常常伴隨有左行或右行剪切作用的性質，礦體的側伏受斷裂兩盤相對運動過程中產生的張性空間控制，并具有一致性，張性空間的形成與斷裂的性質及運動方式有關。如果正斷層上盤相對左行滑落或逆斷層上盤相對右行逆沖時，礦體向左側伏（主礦體）；如果正斷層上盤相對右行滑落或逆斷層上盤相對左行逆沖時，礦體則向右側伏（桑家峪Ⅳ號脈）。側伏角取決于構造運動方向與斷裂面總體走向的交角，交角大時，側伏角也相應較大，反之亦然。

5　找礦預測

通過金廠峪金礦床局部具有反側伏的特點，我們在對桑家峪礦段北部礦床進行勘查時，對礦床從產狀、地質構造上進行充分的研究，認為桑家峪北部深部是有利成礦靶區，在布設鉆孔時充分考慮了這點，驗證結果也是正確的。

金廠峪礦區桑家峪礦段的找礦思路為冀東地區同類型礦床的找礦具有一定的借鑒作用，特別是對資源危機礦山，掙脫觀念束縛，改變工作思路，在深部找礦上具有重要的指導意義。

6　結論

金廠峪金礦床受北東向斷裂帶控制，主礦體具有向南西方向側伏的規律，同時局部由于受次級斷裂控制，礦體也存在向北東側伏的現象，金廠峪金礦床局部側伏呈X狀。在今后的勘查工作中應當考慮向Ⅳ號脈其側伏向深部驗證，尋求突破。

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F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-100-3