河北省承德市通溝金礦地質特征及礦床成因探討

劉建權　曲為貴　孫培周　李運崇　尹國慶（天津華北地質勘查總院　天津　300170）

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河北省承德市通溝金礦地質特征及礦床成因探討

劉建權曲為貴孫培周李運崇尹國慶
（天津華北地質勘查總院天津300170）

摘要通溝金礦位于河北省承德市北約10 km。礦區內共圈定金礦化蝕變帶8條，其內圈出金礦體7個。通過對成礦地質背景、礦床地質特征、礦體特征、礦石質量特征等研究分析，簡要總結了金礦成礦機制和成礦作用過程，探討了礦床成因類型。

關鍵詞通溝金礦地質特征成礦作用礦床成因

通溝金礦地處河北省承德市境內，距承德市區直距約10 km，交通便利。礦區位于華北地臺北緣中段金銀鉛鋅鐵鈾硫鐵礦成礦區［1］，隸屬于張家口-承德成礦區、大廟隆起成礦區［2-3］，受大廟-娘娘廟、尚義-平泉深大斷裂所夾持［4］。該成礦區內構造變形復雜，巖漿活動頻繁，成礦地質條件優越，構成了冀東北金成礦集中區。

1　成礦地質背景

區域位于中朝準地臺（Ⅰ2）、燕山臺褶帶（Ⅱ22）、承德拱斷束（Ⅲ35）、大廟穹斷束（Ⅳ220），北鄰長期隆起的內蒙地軸（Ⅰ1）。區域出露的地層主要為新太古界單塔子群燕窩鋪組、白廟組［5］。燕窩鋪組為一套中深區域變質的混合巖化強蝕變角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖，間夾少量不規則綠泥片巖，原巖為中基性火成巖；白廟組巖性為變粒巖、淺粒巖、片麻巖、片巖、大理巖等，原巖以火山-沉積碎屑巖為主，混合巖化作用較普遍，與下伏燕窩鋪組呈整合接觸。其中，燕窩鋪組地層中金元素豐度值較高，是該區金礦的主要礦源層，區內多處金礦即賦存于此地層中。區域經歷了多期次構造運動，斷裂構造十分發育，以北北東向、近東西向、北西向為主。構造斷裂帶內巖石劈理、節理發育，并形成了規模不等的斷層破碎帶、糜棱巖化帶。區域內巖漿活動頻繁，以海西期和燕山期酸性侵入巖為主，巖石類型主要為花崗巖、閃長巖、石英正長巖。輝綠巖脈、石英脈等脈巖發育。侵入巖體和脈巖受斷裂的控制明顯。

區內礦產資源分布廣、種類多，以金礦為主，其次為鐵、鉛、鋅、銀等黑色、多金屬礦產和石墨、煤、滑石、菱鎂礦、石英等非金屬礦產。已發現小營盤、東坪、張全莊、紅石砬、金廠峪、峪耳崖、大營子等眾多金礦床（點）。其中，金礦類型主要為石英脈型、蝕變巖型、蝕變巖夾石英脈型，賦礦圍巖主要為燕山期火成巖、太古代中性侵入巖及太古界變質巖系等。

2　礦床地質特征

2.1礦區地質特征

2.1.1地 層

礦區主要出露太古界單塔子群燕窩鋪組地層，巖性為角閃斜長片麻巖夾綠泥片巖，巖石受混合巖化作用強烈，普遍見黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化等熱液蝕變現象；第四系沖洪積物沿溝谷零星分布（圖1）。

2.1.2構 造

礦區內構造較發育，主要為由深大斷裂派生的次級斷裂構造，分為北東、近東西向兩組，均被石英脈和碎裂蝕變巖充填，為本區主要的容礦構造。

其中，北東向斷裂7條，近于平行，長度不等，分布于礦區中部的黑云母花崗巖體內，走向50°～70°，傾向南東，傾角45°～82°，局部反傾，長度一般500～1 450 m，寬0.2～2.6 m；斷裂為壓扭性逆斷層，斷層面光滑平整，局部可見擦痕；斷裂帶內巖石蝕變碎裂強烈，同時充填有石英脈，形成本區的主要容礦構造。

近東西向斷裂1條，走向85°～95°，傾向北，傾角70°，為壓性斷層，分布在礦區北部，斷層長度約500 m，寬6～8 m，地表特征表現為片理化帶，由硅化、絹云母化花崗碎裂巖組成。

2.1.3巖漿巖

礦區巖漿活動強烈，主要出露中生代中-粗粒黑云母花崗巖，分布于礦區中南部，侵入于新太古界燕窩鋪組地層中。含金蝕變礦化帶即產于該花崗巖體內。此外，礦區出露少量的細粒花崗巖脈。

2.1.4變質作用

區內變質巖類以太古界燕窩鋪組正變質巖為主，由中基性火成巖經區域變質作用后形成斜長角閃巖及角閃斜長片麻巖類巖石。由于經歷了多次構造運動和強烈的混合巖化作用，使巖石產生了退變質作用，具多相變質作用，形成條帶狀、眼球狀或條痕狀混合巖化片麻巖。

圖1　通溝金礦地質簡圖

2.1.5蝕變礦化帶

礦區共圈定8條金蝕變礦化帶，受斷裂構造控制作用明顯。

1-7號蝕變礦化帶屬于片理化蝕變巖夾石英脈型，主要產于燕山期中粗粒黑云母花崗巖中，大致呈平行雁列狀產出，總體走向50°～70°，傾向南東，局部北西，傾角45°～82°，地表出露長度420～1 450 m，厚0.20～8.00 m。蝕變礦化帶含金性較好，金品位（0.11～127.0）×10-6，一般（6.0～25.0）×10-6。蝕變巖具較強的硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化。石英脈是主要含金地質體，普遍具較強的褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化，局部黃銅礦化。

8號蝕變礦化帶為片理化蝕變巖型，位于礦區北部燕山期中粗粒黑云母花崗巖中，蝕變礦化帶呈近東西向，走向85°～95°，傾向北，傾角70°。地表出露長度約500 m，厚6～8 m，金礦化較差。

2.2礦體地質特征

2.2.1礦體特征

礦區共圈出7個工業礦體，分別賦存于1、2、4、5號蝕變礦化帶中，編號分別為1-1、1-2、2-1、4-1、4-2、5-1、5-2。礦體呈脈狀產出，總體走向25°～67°，長120～440 m，傾向南東，傾角60°～82°，沿傾向延伸＞50 m-＞150 m。礦體厚度穩定，變化系數41.19%～72.95%，平均厚度0.36～0.75 m，最大厚度為1.38 m。礦體品位（2.33～127）×10-6，平均品位為17.37×10-6，變化系數54.98%～125.78%，分布均勻。

2.2.2礦石質量特征

（1）礦物成分特征

礦石礦物組分較簡單，金屬礦物以黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦等金屬硫化物為主，地表少量氧化礦物主要為褐鐵礦。金礦物主要為自然金。脈石礦物主要為石英、方解石、絹云母等。

黃鐵礦為礦石中主要金屬礦物，分布不均勻，自形-半自形粒狀分布于裂隙或脈石礦物間隙，有的被多金屬硫化物交代熔蝕，晶形為立方體、五角十二面體及聚形。結晶粒度大小不一，一般0.051～0.5 mm。受應力作用被壓碎，裂紋發育，裂紋中充填石英、磁鐵礦、方鉛礦等，是礦區重要的載金礦物。

方鉛礦呈它形粒狀分布于石英晶隙或黃鐵礦裂隙，交代黃鐵礦；粒度一般為0.1～0.5 mm，形態受黃鐵礦裂隙或間隙控制。僅見極少金礦物賦存于方鉛礦與石英晶隙。

磁鐵礦呈他形粒狀分布于黃鐵礦裂隙或石英晶隙。

褐鐵礦由交代黃鐵礦形成，有的保留黃鐵礦假象，呈細脈狀或土狀。

（2）礦石結構和構造

礦石結構主要有半自形晶粒狀結構、他形填隙結構、壓碎結構等。黃鐵礦呈半自形晶粒狀分布。方鉛礦等呈他形分布于黃鐵礦裂隙或石英晶隙。黃鐵礦由于受力被壓碎，裂隙發育，具壓碎結構。

礦石構造主要有細脈浸染狀構造、網脈狀構造。礦石中金屬礦物呈細脈及浸染狀分布。礦石中方鉛礦等金屬礦物呈網脈狀充填分布。

（3）金礦物特征及賦存狀態

金礦物主要為自然金，分布不均勻。金礦物以細粒級為主，其次為粗粒金。

金礦物賦存狀態以包體金、晶隙金為主，少量裂隙金。其中，晶隙金約占47%，多為角粒狀；包體金約占53%，包含在方鉛礦和石英中，多呈渾圓狀或麥粒狀，邊界比較圓滑，并有熔蝕現象。石英、黃鐵礦和方鉛礦是主要的載金礦物，所以金礦物同硅化及多金屬硫化物關系非常密切。

（4）礦石類型和品級

礦石自然類型按照礦石礦物組合、結構構造等特征劃分為3種：含金黃鐵礦化石英脈型、含金黃鐵礦化方鉛礦化石英脈型、含金黃鐵礦化蝕變巖型。其中，多金屬硫化物石英脈型金品位最高，單一黃鐵礦石英脈型金品位次之，蝕變巖型金品位最差。粗粒浸染狀和細脈狀黃鐵礦比粗粒自形晶的黃鐵礦金含量高。硅化、綠泥石化蝕變巖比絹云母化、高嶺土化等蝕變巖含金性好。

礦石工業類型屬于破碎蝕變巖夾石英脈型，以多金屬硫化物原生礦石為主，少量為氧化礦石，出露于地表。

（5）礦體圍巖和夾石

礦體產于壓扭性斷層破碎帶中，斷層面光滑平直，礦體與圍巖界線清楚，近礦圍巖為黑云母花崗巖，圍巖蝕變礦化主要為硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、方鉛礦化、弱磁鐵礦化、弱褐鐵礦化。礦區內所圈定的礦體為薄脈狀，均未夾石。

3　成礦機制及成礦作用

3.1成礦機制

3.1.1礦源層

單塔子群地層原巖為“半粘土質”的富含鈉的中基性火山巖類。大量事實證明，中基性火山巖類含有大量金等分散狀態成礦物質。這些成礦物質在區域變質和混合巖化作用下，從原巖中活化、遷移形成金的高含量背景區，為后來金成礦提供了充足的物質來源。根據對礦區內燕窩鋪組混合質角閃斜長片麻巖中采取的原生暈樣品分析結果，異常值一般為（5～9）×10-9，金的豐度值較高，同時，該地層中分布有含金破碎蝕變帶和片理化帶，推測金礦與燕窩鋪組地層有密切的內在聯系，是本區金礦形成的礦源層。

3.1.2侵入巖與成礦作用

礦區處在北東向的花崗巖小巖枝上，巖體為燕山期產物。該巖體侵位于單塔子群燕窩鋪組和白廟組地層中，在巖體形成過程中，巖漿熱液提供熱能驅使單塔子群地層中的金元素進一步活化、遷移，并在成巖的晚期階段，富含揮發份的熱液攜帶金等成礦元素，形成含礦熱液。黑云母花崗巖體是本礦床的直接圍巖。根據區內黑云母花崗巖中采取的原生暈樣品分析結果，金的平均值為18.09×10-9，金的背景值較高，推測金成礦與花崗巖體在時空和成因上的密切關系。

3.1.3構造與成礦作用

大廟-娘娘廟、尚義-平泉深大斷裂帶控制了區域巖漿巖和礦產的分布。礦區內發育北東向及近東西向次級斷裂，其內形成主要工業礦體，是本區主要賦礦構造。由于構造活動的多期性，造成了成礦作用的多階段性。

3.2成礦階段

本區金礦成礦作用過程可分為兩期、四個階段，即石英粗粒黃鐵礦階段、石英細粒黃鐵礦階段、石英多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段。礦床各成礦階段和礦物生成順序見表1。

表1　礦區成礦階段及主要礦物生成順序表

石英-粗粒黃鐵礦階段：該區地層主要為太古界燕窩鋪組中高級變質巖。地層中含金豐度值為（5～6）×10-9。此階段形成的礦物為石英和黃鐵礦，石英為乳白色，粗粒結構，呈單脈狀。黃鐵礦呈淺黃色，粗粒結構，呈星點狀分布，晶形較好。此階段金礦化較弱。

石英-細粒黃鐵礦階段：形成的礦物為石英和黃鐵礦，石英為灰白色，不等粒它形晶，黃鐵礦為淺銅黃色，它形晶為主，少數為半自形晶，大多數呈浸染狀和細脈狀分布于石英脈和花崗巖中。此階段金礦化較強。

石英-多金屬硫化物階段：形成的礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、自然金等。石英為煙灰色，呈不規則細脈狀。此階段是金的主要成礦階段，金品位高，有礦化作用的地段都能形成工業礦體。

碳酸鹽化階段：形成的礦物主要為方解石，無金屬硫化物形成。方解石呈細脈狀和網脈狀。此階段金礦化弱。

由于礦石致密堅硬，裂隙不發育，在表生期氧化作用不強烈，僅個別地段金屬硫化物被氧化，石英脈裂隙發育處見有少量的褐鐵礦和孔雀石等礦物。

4　礦床成因探討

通溝金礦位于華北地臺北緣中段金銀鉛鋅鐵鈾硫鐵礦成礦區、張家口-承德成礦區、大廟隆起成礦區。礦區金礦體產于深大斷裂派生的次級北東向、近東西向小型斷裂構造帶中，賦礦圍巖為燕山期中粗粒黑云母花崗巖，巖石破碎強烈，具強烈硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、方鉛礦化、弱磁鐵礦化、弱褐鐵礦化；含礦巖石為石英脈、蝕變巖。太古界變質巖系為成礦提供了礦源層，深大斷裂構造為成礦提供了熱液通道，次級斷裂為含礦熱液富集成礦提供了容礦空間，礦床成因為中低溫熱液型，礦床工業類型為斷裂帶充填交代型脈狀金礦床。

參考文獻

［1］朱裕生.中國主要成礦區（帶）成礦地質特征及礦床成礦譜系［M］.北京：地質出版社，2007.

［2］畢伏科，肖文暹.河北省成礦區帶和找礦遠景區［J］.地質調查與研究，2006，29（2）：107-114.

［3］章伯明，趙國良，馬國璽，等.河北省主要成礦區帶礦床成礦序列及成礦模式［M］.北京：石油工業出版社，1996.

［4］河北省地質礦產局.河北省北京市天津市區域地質志［M］.北京：地質出版社，1989.

［5］河北省地質局.1∶200 000區域地質調查報告（承德幅）［R］.1975.

收稿：2016-03-31

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.03.002