萬全寺銀金礦區含礦斷裂構造特征及找礦潛力

魏深義　田增彪　李培鳳　朱　微

(華北地質勘查局五一九大隊)

?

萬全寺銀金礦區含礦斷裂構造特征及找礦潛力

魏深義田增彪李培鳳朱微

(華北地質勘查局五一九大隊)

摘要萬全寺銀金礦區位于河北省赤城縣境內，屬中型銀金礦山 ，礦床類型為熱液型，斷裂構造控礦。在分析礦區主要含礦構造特征的基礎上，用應力場莫爾圓剖析礦脈膨縮現象，并對礦體的空間分布規律及找礦潛力進行了討論，對于類似礦床的找礦勘查有一定的參考價值。

關鍵詞斷裂構造構造特征應力場莫爾圓空間分布規律找礦潛力

1　礦區地質概況

萬全寺銀金礦區位于華北地臺北緣、燕山臺褶帶中段、軍都山巖漿巖帶的東卯斷塊上。區域地層有太古界的變質巖系、中上元古界的碳酸鹽巖及中生代的陸相沉積巖及陸相火山碎屑巖系。區域分布有赤城—豐寧深大斷裂、赤城—平泉深大斷裂、上黃旗—烏龍溝深大斷裂等。礦區位于中生代凹陷盆地，地層主要由侏羅系中統陸相沉積巖、上統火山碎屑巖、凝灰巖、溢流相中性火山巖等組成。巖漿巖為燕山晚期的中性閃長巖體、正長斑巖體。斷裂構造為礦區的主要構造，除礦區南緣的區域大構造斷裂外，礦區的主要構造表現為NW、NNW、SN向的斷裂構造，構成了礦區的斷裂構造格局，也是礦區的主要控礦斷裂構造和礦體的賦存空間(以Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈為代表)。礦體圍巖主要為白旗組上統的溢流火山巖，少量為閃長巖，礦床類型為中—低溫火山熱液型礦床，屬構造破碎帶型。 礦區礦石主要呈全晶質中—細粒結構，浸染狀、塊狀構造；脈石礦物主要為石英、高嶺土、綠泥石等黏土礦物；金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、銀金礦、自然銀等，與銀礦化最密切的蝕變礦化為硅化、鉛鋅礦化，次為黃鐵礦化、青盤巖化。

2　主要含礦斷裂構造及其特征

萬全寺銀金礦區主要的含礦構造為Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈，呈NW、NNW走向，實質為大致呈雁行排列的右旋斷裂緩沖帶，該類脈帶均為斷裂構造破碎帶，膨縮、分支、復合現象明顯，有銀礦化顯示，局部地段構成了工業礦體。該類斷裂構造破碎帶很可能為礦區南部赤城—平泉大斷裂派生的次級構造，其初始形成于燕山運動晚期，約中白堊紀，即便在成礦期也經過了多次活動，構造帶中的擦痕有相互錯動痕跡。通過實地觀察構造帶頂底板的擦痕、步階，可知當時礦區應力場特征：近SN向為壓應力，近EW向為張應力(與當時的區域應力場不對應，可能是局部地段出現的現象)。Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈為壓扭剪切性右行斷裂構造，礦脈特征參數見表1。

表1　礦脈特征參數

Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈屬壓扭剪切性右行斷裂構造破碎帶，走向320°～350°，傾向NE，傾角一般為70°～80°，圍巖為侏羅系上統溢流相中性火山巖，巖性為安閃巖、粗安巖。通過開拓平巷的穿脈工程、沿脈工程，可知Ⅰ#礦脈在其傾向上膨縮現象明顯，當礦脈傾角增大時，礦體變薄，反之礦體變厚。對圖1(a)用莫爾圓[1-4]進行分析，圖1(b)中的圓為單軸應力狀態下的二維應力莫爾圓，橫坐標為正應力，縱坐標為剪切力，那么B點坐標即為正應力和剪應力，α為天頂角，當天頂角增大，礦脈變緩時，即α變成α′時，剪切力增大，正壓力變小，即礦脈受到的正壓力變小，熱液通道相對暢通，礦脈變厚，反之礦脈變薄。

Ⅴ#礦脈786m中段3#線附近的應力分布情況見圖2(a)，從走向上觀察，當方位角增大時，礦體變厚，反之礦體變薄。用單軸二維應力莫爾園進行解釋，礦區NNE向為壓應力，當礦脈的走向方位角增大時，即β增大變為β′時，剪切力增大，正應力減小，熱液通道相對暢通，礦脈變厚，反之礦脈變薄。事實上，礦脈的膨縮現象遠比理論分析復雜，礦脈發生膨縮現象的影響因素較多，但礦脈走向方位角變化也是其重要的影響因素。

圖1　萬全寺礦區垂直方向區域應力分析θ—礦體傾角;δ1—主壓應力；δ—正應力；τ—剪應力

圖2　萬全寺礦區水平方向區域應力分析 β—礦脈和主張應力夾角;δ1—主壓應力；δ—正應力；τ—剪應力

Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#礦脈礦體的形態呈扁豆狀、囊狀、串珠狀，分枝、復合、尖滅、再現現象明顯，是壓扭剪切性斷裂構造常有的特征。由于巖石受到應力作用發生破碎斷裂時，各部位的力學性質彼此不同，均受到原先已有的裂隙、節理、巖石膠結程度的影響，往往沿巖石最薄弱的部位斷裂破碎，從而導致礦脈出現分枝、復合、尖滅、再現現象，但應力方向不發生變化，礦脈的總體方位也不發生大的變化。

3　礦體空間分布規律及找礦方向

礦體嚴格受構造破碎帶的控制，由于構造帶屬壓扭剪切性右行斷裂構造，礦脈呈NNW—近SN走向，E傾，由此斷定礦體在礦帶內向S傾。Ⅴ#礦脈3#線附近786，746m中段的礦體明顯向S側伏。礦體總體形態呈豆莢狀、透鏡狀、囊狀、串珠狀，不連續，常出現尖滅、再現、分枝、復合現象，礦體分布于構造帶拐彎、分支、復合的部位，如Ⅰ#、Ⅴ#礦脈相接觸的部位，很可能出現較好的礦體。同時礦體也受礦化蝕變的影響，但更主要的是受斷裂構造的影響。礦化蝕變與斷裂構造帶的性質無明顯的特殊關系，但礦化蝕變主要發生在構造破碎帶中。近礦體圍巖具輕微蝕變，主要為高嶺土化蝕變和青盤巖化蝕變，

蝕變范圍距礦脈1～5m，距礦脈越近，蝕變越強。與銀礦化最密切的蝕變礦化為硅化、鉛鋅礦化、黃鐵礦化，次為高嶺土化和青盤巖化。鉛鋅礦化形成的礦物主要為方鉛礦和閃鋅礦。銀礦化還與硅化形成石英脈的顏色、金屬礦化形成的金屬礦物的晶型及粒度有關，石英脈呈灰色、煙灰色，銀礦化較好，金屬礦物方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的粒度越小、晶型越差，銀礦化較好，反之銀礦化較差。

萬全寺礦區屬中生代斷陷火山盆地，礦區東部與太古界地層呈NW向接觸，表明該區存在燕山期前的NW向斷裂構造，目前該區的NW、NNW向斷裂構造可能是原有的NW向斷裂構造的繼續、復活、次生，說明目前該區的控礦斷裂構造延長遠、深度大，實際上Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ#等礦脈為一個礦帶，其總長度達到3 000m，找礦潛力可觀，找礦重點為深部。顧及礦體在構造帶內向S側伏的特點，認為Ⅰ#礦脈找礦潛力較可觀，Ⅷ#礦脈的找礦潛力也較理想，但礦體埋深較大，尤其是Ⅷ#礦脈南部，主礦體的埋深可能在700m標高以下(對比Ⅴ#脈)。萬全寺礦區出露的燕山期前斷裂構造，除了赤城—平泉深大斷裂外，還有位于礦區東部古路溝的小南溝斷裂，呈NW向，該2個古老斷裂構造帶所夾的楔型三角帶內發育的一系列燕山期斷裂構造，構成了萬全寺礦區的斷裂構造格局，小南溝斷裂在燕山期又經歷了復活、活動，在地表蝕變較強，有礦化顯示，由此認為，古路溝的小南溝斷裂構造破碎帶及其附近次生的NW向斷裂構造的找礦潛力較可觀。

4　結　語

盡管萬全寺銀金礦區的普查找礦工作已歷時多年，但由于區內地質特征的復雜性，目前對于區內成礦的研究程度較淺。為此，對區內主要的含礦斷裂構造特征及礦體的空間分布規律進行了分析，并對區內找礦潛力進行了探討，認為區內具備形成中—大型銀多金屬礦床的條件，找礦潛力較可觀，對于該區進一步開展找礦勘探工作有一定的參考價值。

參考文獻

[1]姚玉增，鞏恩普，崔顯德，等.河北豐寧銀礦控礦因素與深部遠景分析[J].礦產與地質，2005(3)：267-270 .

[2]李德倫，王恩林.構造地質學[M].北京：地質出版社，1983.

[3]李守義，葉松青.礦產勘查學[M].北京：地質出版社，1985.

[4]劉志明，肖成東，李孝紅，等.河北淶水縣南款金多金屬礦田的控礦因素分析[J].地質調查與研究，2004(S)：44-50 .

(收稿日期2016-01-29)

魏深義(1964—)，男，高級工程師，071051 河北省保定市天鵝中路999號。