張金江,孫金龍,2,聶衛東,李智斌,侯健偉,郭志偉
1.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;2.吉林大學地球科學學院,吉林 長春 1300212
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冀東馬蘭峪復背斜太平村鉬礦床的發現及意義
張金江1,孫金龍1,2,聶衛東1,李智斌1,侯健偉1,郭志偉1
1.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;2.吉林大學地球科學學院,吉林 長春 1300212
礦床位于馬蘭峪復背斜核部即冀東中部侵入巖帶西段,鉬礦化主要發育在太古宙變質巖、角礫巖及中生代二長花崗巖內,礦脈呈細脈狀、浸染狀產出,目前初步控制的遠景儲量有望達到大型以上。通過對該礦床找礦經驗、成礦地質特征、物化探異常特征和找礦標志等進行總結,經對比分析發現,區內其它幾個中生代花崗巖西側的鉬異常,同樣具有較好的找礦前景。該礦床的發現不僅對在冀東馬蘭峪復背斜核部尋找大型鉬礦具有重要的指導意義,而且對促進區域成礦理論與成礦規律的研究,都具有重要的理論與實際意義。
太平村鉬礦;成礦地質特征;地質意義; 冀東;馬蘭峪復背斜
太平村鉬礦床位于馬蘭峪復背斜核部,是近年來在冀東地區找到的首個大型鉬礦床。沿馬蘭峪復背斜核部分布著大量中生代花崗巖,構成規模宏大的冀東中部侵入巖帶[1],成礦地質條件極為優越。1982年河北省地礦局第八地質大隊(秦皇島礦產水文工程地質大隊)在前分水嶺花崗巖體周圍進行了物化探詳查工作,圈定出鉬多金屬物化探異常。針對這些異常,2009年至2013年秦皇島礦產水文工程地質大隊經過三輪地質普查找礦工作后取得重大突破,發現了初具規模的太平村鉬礦床。目前對該礦床的地質普查工作正在進行之中,初步控制的遠景儲量有望達到大型以上。
本文對太平村鉬礦床的地質特征、物化探異常特征、找礦標志以及找礦經驗進行總結,對比分析了馬蘭峪復背斜核部即冀東中部侵入巖帶鉬礦找礦遠景。
太平村鉬礦床位于華北克拉通北緣中段的燕遼鉬(銅)成礦帶中段南部,大地構造位置處于中朝準地臺(Ⅰ2)燕山臺褶帶(Ⅱ22)馬蘭峪復背斜(Ⅲ27)西段中北部(圖1)[2]。區內太古界變質基底構成背斜軸部,中上元古界及其以后的沉積蓋層構成背斜南北兩翼。

圖 1 冀東馬蘭峪復背斜一帶構造簡圖[7](據李海龍等,2008修改)Fig.1 Tectonic sketch map of Malanyu anticlinorium in Eartern Heibei
密云—喜峰口東西向大斷裂為區內的主干斷裂構造,在礦區北部6 km處通過,形成于中元古代之前,具有長期活動性,早期屬壓性斷裂,中生代發生大規模右行走滑。該斷裂活動與馬蘭峪復背斜隆起關系比較密切,一定程度上影響并控制了本區巖漿巖活動及內生金屬礦床的形成[3,4,5]。
沿馬蘭峪復背斜核部分布有大量燕山期花崗巖侵入體,這些侵入體自西向東大體呈等間距、串珠狀分布,構成規模宏大的冀東中部侵入巖帶,與馬蘭峪復背斜具有同生關系[6]。巖體為多期侵入形成,規模差別較大,出露規模較大的有王坪石、前分水嶺、茅山、羅文峪、高家店等巖體;出露規模較小的有花市、西廠溝、水泉溝等巖體。這些構造、巖漿活動的同時伴隨著豐富的成礦流體,發生多期構造-巖漿-成礦事件,構成本區最重要的內生金屬成礦期。
2.1 地層
礦區出露地層主要為太古界遷西群馬蘭峪組二段變質巖系和新生界第四系,馬蘭峪組二段變質巖系巖性主要為角閃斜長片麻巖、斜長片麻巖、石榴輝石角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖等,走向北東0°~30°,傾向北西,傾角一般在40°~60°。
2.2 構造
礦區斷裂構造分為北北東、北東東及北西向三組,受區域構造演化影響具有多期活動性,部分斷裂活動對礦體有一定的破壞作用。
礦區內出露規模不等、形態各異的13個角礫巖,多呈近橢圓狀集中分布于侵入體周圍,角礫成分主要為產出位置的變質巖、偉晶巖等,呈棱角狀-次棱角狀,硅質膠結。大部分角礫巖礦化蝕變較強,局部形成礦體,這些角礫巖可能與構造活動及同構造的熱液活動有直接關系。
2.3 巖漿巖
礦區巖漿巖活動十分強烈,從超基性巖-中酸性巖均有分布,以燕山早期中酸性-酸性巖漿侵入活動為主。前分水嶺巖體出露于礦區北東側,在其周圍分布規模不等、形態各異的11個“衛星”小巖株,主要集中分布于礦區中北部(圖2)。除地表出露的侵入體外,在鉆孔ZK0-1、ZK0-3(-510 m以下標高)發現隱伏二長花崗巖體,巖體內見稀疏浸染狀輝鉬礦。

圖 2 太平村鉬礦床地質簡圖Fig.2 Geological sketch map of the Taipingcun Mo deposit
2.4 物化探異常
1:5 000土壤地球化學測量結果表明,本區Mo元素次生暈背景值高于區域背景值20倍,高于克拉克值10倍(表1),異常范圍寬廣,連續性好,整個礦區處于異常范圍之內。高異常區位于礦區中北部,與巖漿巖、角礫巖分布區域相吻合,異常值最高可達1 000 ×10-6;Cu異常主要分布于礦區中南部和南東部,Pb、Zn異常主要分布于礦區外圍。Cu、Pb、Zn異常部分與Mo異常套合,但大部分圍繞Mo異常外圍分布,元素分帶現象比較明顯,與物探激電異常大致相吻合。
1:5 000激電掃面工作在本區發現“U”字型半環帶狀異常,以6%的極化率等值線圈劃,異常極大值30%,一般強度為10%~20%。半環帶狀異常中心低值區分布有8處小巖體,結合物性測定結果推斷,“U”字型半環帶狀異常中心低值區深部存在隱伏巖體,半環帶高值異常為深部巖體接觸帶的反映;半環帶異常內側10%~12%的等值線很可能反映深部巖體的分布邊界。這一推斷在ZK0-1、ZK0-3鉆孔中得以驗證,兩個鉆孔深部發現具輝鉬礦化的二長花崗巖侵入體(圖3)。
3.1 礦體特征
到目前為止,礦區近10 km2范圍內已施工27個鉆孔,見礦率100%。鉬礦體主要賦存于巖漿巖外接觸帶角礫巖及變質巖系中,Mo礦化對圍巖選擇性不強。多條輝鉬礦石英細脈、輝鉬礦細脈及浸染狀輝鉬礦集中富集形成礦體,礦體形態不規則。礦體厚度、品位變化較大,厚度從1.00 m到167.57 m不等,品位0.030%~1.542%。礦石屬輝鉬礦-石英脈型礦石,脈石礦物主要有石英、鉀長石等;礦石礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦等(圖4)。

表 1 太平村鉬礦土壤測量背景值統計表Table 1 Background values of soil measurements of Taipingcun Mo deposit ×10-6

圖 3 太平村鉬礦極化率等值線與巖漿巖分布圖Fig.3 The polarizability contour and magmatite distribution of Taipingcun Mo deposit
3.2 圍巖蝕變
礦區圍巖蝕變較強,主要發育硅化、鉀化、黑云母化、絹英巖化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等,具有多期蝕變相互疊加特點,鉬礦化與鉀化、硅化、絹英巖化關系較緊密。礦區不同地段表現的巖石蝕變、礦化類型略有不同,以礦區中北部巖漿巖和角礫巖集中分布區域為中心,F2、F3兩條斷裂所夾區域表現為高溫蝕變;F2、F3兩條斷裂以外區域表現為低溫蝕變特征,二者之間的界線不十分清晰。中心區域蝕變主要為鉀化、硅化-絹云母化、黑云母化、云英巖化和螢石化疊加綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等,礦化主要為鉬礦化、黃鐵礦化及綠柱石等;外圍蝕變主要為硅化、黝簾石化、綠泥石化、纖閃石化、絹云母化、碳酸鹽化等,礦化主要為銅、鉛、鋅、銀、金等。此外,各巖體自身鉀化、絹云母化、白云母化、高嶺土化亦較強,表明巖體侵位之后還有多期次的流體活動,這與礦區具有多期蝕變相互疊加的特點相吻合。根據礦床地質特征、礦化特征、圍巖蝕變特征等綜合分析,初步認為太平村鉬礦具有斑巖型鉬礦的成礦特征,成礦潛力巨大。

圖 4 太平村鉬礦礦體分布形式Fig.4 Ore bodies distribution type of Taipingcun Mo deposit
冀東馬蘭峪復背斜位于華北地臺燕山板內造山帶東段,是古亞洲洋構造域和濱太平洋構造域的疊加部位,本區經歷了漫長的地質演化過程,多期構造的疊加和強烈的燕山期巖漿活動,為形成有色多金屬礦床創造了良好條件。
1990年河北省物探大隊在本區完成了1:20萬重力測量工作,圈定了王坪石(G—11)、八卦嶺(G—12)、孤山子(G—13)、四道房(G—27)、高家店(G—28)等重力異常,組成了馬蘭峪—遵化北重力低弧形異常帶。出露規模較大的王坪石、茅山、羅文裕、高家店等巖體位于重力異常圈閉中心;前分水嶺、花市等巖體位于重力異常曲線轉折端位置,異常范圍多大于巖體出露范圍。根據重、磁異常總體分布特征推斷,本區出露規模較大的幾個花崗質侵入體,實際上是一個統一的花崗質巖基的不同組成部分(巖漿通道),區內巖漿活動表現出同源、多階段特性。這些侵入體總體呈近東西向展布,向西傾伏,與區域構造線方向一致。而這一推斷得到1998年河北省遙感中心完成的1:20萬化探異常遙感解譯成果、2012年河北省地質調查院完成的1:2.5萬高精度航空磁測成果的證實;本次普查工作也證實礦區深部存在隱伏的巖體(ZK0-1、ZK0-3,-510 m以下標高)。
1988年河北省物探大隊在本區完成了1:20萬水系沉積物測量,圈定了較好的化探異常及找礦遠景區。本區涵蓋馬蘭峪Au、Ag、W、Mo、Pb、Zn一級成礦遠景區,大水泉—西八品葉W、Mo二級成礦遠景區。Mo、W、Au等元素異常濃集中心明顯、異常強度高、成礦信息強,尤以Mo、Au兩元素最為突出。區內幾個出露規模較大巖體的西側均分布濃集中心明顯、強度較高的鉬異常(圖5),預示本區鉬礦成礦潛力較大。而太平村鉬礦床即位于前分水嶺巖體西側異常范圍內,異常中心位于礦區角礫巖和侵入體集中分布區域,與1982年礦區化探詳查成果基本一致。
目前在前分水嶺巖體西側的太平村普查區找礦取得重大突破,發現了本區首個大型鉬礦床,這也意味著區內其它巖體西側存在的鉬異常,同樣具有重要的找礦價值。
通過太平村鉬礦的找礦突破,證實了區內巖體西側鉬異常的找礦價值??偨Y太平村鉬礦找礦經驗,確定其找礦標志,供類似地區尋找大型鉬礦借鑒。①分布于規模較大的燕山期花崗巖體周圍的鉬異常為首選靶區;②鉬礦與大巖體的“衛星”小巖體關系密切,符合小巖體成大礦體系;③在鉬異常中心附近分布有大巖體的“衛星”中酸性小巖體為最佳,這些與成礦關系極為密切的小巖體可能為隱伏,需結合物探等工作手段加強綜合分析。

圖 5 冀東馬蘭峪復背斜西段鉬異常及巖漿巖分布圖Fig.5 The Mo anomaly and magmatite distribution of the western Malanyu anticlinorium in Eastern Hebei Province
綜上,類比太平村的找礦突破,認為區內具有相似成礦地質條件的王坪石巖體、茅山巖體、羅文裕巖體、高家店巖體西側的鉬異常同樣具有較大的找礦潛力,其中尤以王坪石巖體西側的西廠溝、南雙硐“衛星”小巖體找礦潛力突出。
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The discovery and signif cance of Malanyu anticlinorium Taipingcun Mo deposit in East Hebei Province
ZHANG Jin-jiang1,HOSUU N J i Ja inn--wl oeni g1,1, 2G,UNOI E Z W hi-e w i -edio1n g1,LI Zhi-bin1,
1. Qinhuangdao Mineral, Hydrogeology and Engineering Geological Team, Geology and Mineral Industries of Heibei Province, Qinhuangdao 066001, Hebei, China;2. College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130021, Jilin, China
The deposit is located in the Malanyu anticlinorium, which is the west of the middle of Eastern Hebei intrusive rock belt. The molybdenum mineralization is mainly formed in the Archean metamorphic, breccia and the Mesozoic monzonitic granite, in veinlets, disseminated output. At present, the scale under control is prospective to be more largescale reserve. Through the research of the prospecting experiences, metallogenic features, the abnormal characteristics of geophysics and geochemistry, indicator for prospecting, we found that there are better exploration prospects of Mo anomalies of the Mesozoic granite in this area. The discovery and research of Taipingcun Mo deposit have great importance guiding significance to find large molybdenum deposit in Malanyu anticlinorium, and to develop regional metallogenic theory and the regularity.
Taipingcun Mo deposit; geological features of mineralization; geological signifi cance; East Heibei Province;Malanyu anticlinorium
P618.65
B
1001—2427(2015)03 - 49 -6
2014-12-05;
2015-09-16
張金江(1963—),男,河北滄州人,河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊高級工程師.