■王海濤
(石家莊經濟學院資源學院河北石家莊050031)
河北省軍屯金礦床地質特征
■王海濤
(石家莊經濟學院資源學院河北石家莊050031)
我國的地質行業對于國民經濟的發展有著非常重要的作用,為我國的經濟建設提供了重要的物質保障,因此地質礦產行業的發展也受到了更多的重視。傳統的采礦技術已經滿足不了日益增加的礦產需求量,所以要進行現代化礦業的發展,地質找礦人員不僅要運用先進的找礦技術,而且把科學的找礦方法和人為影響因素有機結合,在礦產資源的尋找和勘探方面摸索出更多的有用方法技術。鑒于此,本文就對地質勘查找礦方法進行研究。
地質礦產 勘查找礦 方法
軍屯金礦位于河北省遷安市北東約21km,隸屬河北省遷安市建昌營鎮軍屯村管轄,交通便利。該礦床為斷裂蝕變形金礦床,礦區大地構造位置位于華北地幔熱柱多級演化的第三級構造單元冀東幔枝構造成礦區外圍蓋層拆離滑脫層-侏羅紀上疊斷陷盆地成礦亞區,成礦地質背景優越。礦區地層主要為中元古界含砂泥晶白云巖、含錳白云巖、粉砂巖和燧石條帶白云巖。金礦體呈透鏡狀、似層狀。區內構造發育,主要受北西向斷裂構造控制。
區域出露地層有太古界變質巖系,元古界長城系、薊縣系、青白口系地層,古生界寒武系地層,中生界侏羅系地層及新生界第四系地層(圖1)。而軍屯金礦位于冀東幔枝構造軸部肖營子隆起的南東處,受NW向冷口斷裂控制,帶中NW向斷裂是主要成礦控礦構造,尤其在NW與NE向斷裂交匯處,常常控制富礦體[1]。區域內的火山活動頻繁,噴出型和侵入型巖漿巖均有出露。噴出巖為區域西部、南部沿冷口斷裂帶分布的髫髻山組紫色、灰綠色安山凝灰熔巖,該巖體受NW向(冷口斷裂帶)、NNW向、NNE向斷裂及局部強烈褶皺的共同控制。侵入巖體主要出露于冷口盆地內,以肖營子巖體為代表,構成了一個花崗巖體群。侵入巖脈主要有潛安山巖脈、閃長玢巖脈、偉晶巖脈等。各期次巖漿巖的侵入與區域內金及銅、鉬等多金屬成礦關系密切。

表1 花崗巖侵入體特征表
軍屯金礦被冷口斷裂貫穿,且沿冷口斷裂帶附近發現有新房子、二撥子、三撥子、南溝、小井溝、太平寨、小四撥子、杏樹坨、小東溝等十多處礦床(點),軍屯位于新房子和二撥子之間,次級構造發育較好,成礦環境優越。
2.1 礦區地質特征
區內出露地層主要為長城系高于莊組,薊縣系楊莊組、霧迷山組、侏羅系后城組及主要見于山前沖洪積扇和河流溝谷等地勢低洼處的第四系。礦區位于冷口斷裂帶內,其南部為侏羅紀建昌營火山沉積斷陷盆地。區內褶皺構造和斷裂構造極為發育。礦區位于燕山期NW-SE向主應力場擠壓環境下形成的NNE向復式褶皺處,區內伴隨復式褶皺形成了NNE向、NEE向、NWW、NNW向等多組裂隙和斷裂。礦區內由冷口大斷裂所引起的次級斷裂有10條。礦區內巖漿巖體不甚發育,僅有侏羅系后城組的火山碎屑沉積及代表端元成分的由底碎作用形成的潛安山巖脈、閃長玢巖脈。

2.2 礦體特征
礦區內發育8條礦帶,礦體主要分布于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ號礦帶中,呈北西向大致平行排列(圖2)。礦帶嚴格受斷裂構造控制,礦體以似層狀、透鏡狀、脈狀賦存于礦帶之中。

Ⅰ號礦帶分布于礦區南側,賦礦圍巖為霧迷山組燧石條帶(結核)白云巖及部分強蝕變潛安山巖和蝕變閃長玢巖脈,局部出露地表,其它均被第四系覆蓋。該礦帶長度約400m。礦帶總體走向300°,傾向南西,傾角60~80°。礦帶中共有17條礦體,以賦存在厚層燧石條帶(結核)白云巖中的Ⅰ-3礦體規模最大,礦體長約340m,呈似層狀,傾向南西,傾角70°。工程控制礦體標高109m至-146m,最小厚度0.19m,最大厚度26.09m,平均厚度5.70m,厚度變化系數146%,厚度變化較不穩定,最低品位1.16×10-6,最高品位14.98×10-6,平均品位4.91×10-6,品位變化系數78%,品位較均勻。
2.3 礦石特征
該礦床礦石類型分為兩種,一種為氧化礦石,一種為原生礦石。氧化礦石類型主要有3類:角礫巖型金礦石,粉紅色,角礫狀結構,塊狀構造,礦石主要成分為含燧石白云巖、粒屑組成;褐鐵礦化粉晶白云巖型金礦石,粉色、紅褐色,含砂粉晶結構,塊狀-似透鏡狀層理構造,礦石主由粉晶白云石、陸源碎屑組成;強蝕變潛安山巖型金礦石,土黃色,斑狀結構-基質似交織結構,塊狀構造,礦石主要由斜長石及少量暗色礦物組成;原生礦石類型主要有3類:蝕變石英閃長玢巖型金礦石,灰-灰綠色,斑狀-基質微細粒半自形粒狀結構,塊狀構造,礦石主要由角閃石、斜長石、石英組成。黃鐵礦化粉晶白云巖型金礦石,灰紅色、暗綠色,粉晶結構,塊狀構造,由白云石、內碎屑、鮞粒、陸源碎屑組成。浸染狀黃鐵礦化含燧石白云巖型金礦石,深灰色、灰褐色。燧石白云巖沿裂隙分布,多呈紅褐色,礦石堅硬致密性脆,呈塊狀,礦石主要白云巖、黃鐵礦組成。
礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦,磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等,局部有少量自然金、自然銀富集,其品位達到工業選礦要求。脈石礦物主要為石英、斜長石、方解石、白云石。
黃鐵礦:呈它形粒狀,粒徑在0.005~0.05mm,少數0.05~0.35mm,零星分布于巖石裂隙中,少數白鐵礦化或被褐鐵礦交代。
褐鐵礦:呈隱晶狀集合體,多沿裂隙分布,有的集合體見少量黃鐵礦殘留,常交代黃鐵礦。
磁鐵礦:半自形粒狀,粒徑0.005~0.01mm,呈星散狀分布,邊緣常褐鐵礦化。
自然金:僅在個別礦石中可見,含量極少,呈微粒星點狀分布。浸染狀~脈狀構造。金主要呈細粒顯微金顆粒分布于黃鐵礦晶隙間,粒徑3~5μm。
2.4 圍巖蝕變與礦化
該區淺部礦體圍巖蝕變較強,硅化、絹云母化、泥化、碳酸鹽化及鐵白云石化均有發育,鐵白云石化圍巖蝕變范圍相對較廣,其沿隱爆角礫巖裂隙呈迷霧狀、網脈狀分布明顯。向深部蝕變以鐵白云石化、硅化最為發育,其次是絹云母化、泥化、碳酸鹽化。鐵白云石化強烈處,礦石呈粉紅色壓碎熔蝕構造;硅化強烈處,礦石呈灰黑色致密塊狀;此時金含量最高,可達20×10-6以上,如Ⅰ-3礦體表現最為明顯。從肉眼觀察,鐵白云石(Ca(Mg、Fe)(CO3)2)化較為強烈,間接表明介質中富含CO2,處于貧H2S的氧化還原環境。金以更顯微微細粒賦存在鐵白云石化的巖石中,顯示成礦溫度深部比淺部溫度高,鐵白云石化的強弱與金含量高低呈正相關。初步推斷,本區兩個蝕變礦化階段,即淺部以絹云母化、泥化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化為多見,深部以硅化、鐵白云石化為主。
該礦床產于冀東幔枝構造成礦區外圍蓋層拆離滑脫層-侏羅紀上疊斷陷盆地成礦亞區的中、新元古界碳酸鹽巖地層之中。區內構造活動、巖漿巖活動頻繁。主要表現為受較早形成的NW向冷口斷裂帶及燕山期形成的NE向斷裂所控制的地塹形盆地構造—遷安建昌營盆地,該盆地總體呈NE-SW展布。盆地中的主要賦礦地層是中元古界長城系高于莊組、薊縣系楊莊組和霧迷山組,主要斷裂構造是冷口斷裂,以上幾組地層表現為褶皺及伴生斷裂發育,故冷口斷裂及其內的一系列次級構造是該礦床的控礦導礦構造。
礦床受冷口斷裂及其次級構造控制,且該斷裂及次級構造與燕山期巖漿活動相伴,據王季亮等(1994)研究,燕山早期肖營子巖體是殼幔混合源巖漿演化的產物,表現為I型花崗巖特征,向南西側伏,與西側的二撥子、沙嶺子巖體在巖石化學特征、稀土元素分布形式、成巖時代等方面與該巖體相同或相近,表明冷口盆地內的巖漿巖與肖營子巖體同源。據(董建樂)對該區巖體分析,這些巖體與冀東地區峪耳崖、青山口、高家店等成礦巖體的稀土元素分布形式高度一致,反映出它們在巖漿起源與演化的一致性[2]。據冶金部天津地質研究院對“長城式”金礦礦石Pb同位素分析得出該礦床成因與燕山期巖漿活動密切相關[1]。
硫同位素特征:礦區正常圍巖白云巖為δ34S(CDT)為15.89‰,顯示海水硫的特點;礦化白云巖的δ34S為11.59‰,與圍巖相比,降幅達4.3‰,向幔源硫靠近。說明該區礦石中可能混入幔源硫的成分,既成礦流體中的硫是圍巖硫與巖漿硫的混合物[3]。
在三疊紀,冀東地區受NNW-SSW向擠壓作用,形成NW向冷口逆沖斷裂帶,之后在侏羅紀陸內造山運動時期受NW-SE向擠壓作用,冷口斷裂重新活動,形成正斷層。期間深部殼幔物質發生重熔,巖漿噴發,由于多期次的巖漿侵入,形成肖營子復式巖體。在巖漿侵位過程中,巖漿水、大氣降水、封存于巖層中的古海水和變質水組成的混合水在熱力驅動作用下萃取巖石中的成礦物質,匯聚成含礦熱液。含礦熱液在溫度、壓力、含礦濃度差的控制下,沿構造薄弱帶貫入地層層間薄弱帶,冷卻凝固,形成明顯受構造控制的熱液斷裂蝕變巖型金礦。
[1]孫愛群,牛樹銀,李紅陽.冀東"長城式"金礦的成因探討[J].地球學報,2002,23(5): 435-442.
[2]董建樂,崔彬,王科強,等.冀東"長城式"金礦地質地球化學特征與成因[J].地質論評,2002,48:230-235.
[3]張艷春,吳繼承.冀東"長城式"金礦地質特征及成因[J].地質與勘探,2003,39 (4):31-34.
P624[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-12-2
王海濤(1990~),男,現就讀于石家莊經濟學院構造地質學專業,在讀碩士研究生,本科。