秦皇島地區條帶狀金屬礦地質特征及成礦條件分析

李朋強

（中國冶金地質總局第一地質勘查院，河北 廊坊 065201）

秦皇島地區礦山地形整體呈現出北高南低，西高東低的趨勢，地帶組成分為山地、丘陵、平原、濱淺海四種地形，總體屬丘陵區。在地區北部和西北部局部為低山區，低山區以東和以南為丘陵地區，山體的海拔高度平均在500m以下，且大多數山體與山體間不相連，礦山分布零散，少線性山脊，礦山規模結構呈現出小型礦山和小礦山比重較大、大中型礦山比重較小的局面[1]。秦皇島地區已發現礦床、礦點及礦化點共931處，其中有399處被礦山企業利用，其中礦產資源儲存量較大的礦山有廟溝鐵礦、青山口鐵礦等。秦皇島地區的金屬礦山屬于沉積變質的礦山類型。這種礦山類型的形成時期為早前寒武紀。在礦山中鐵含量大于百分之十五的變質化學沉積巖，其具有條帶狀的地質構造，由赤鐵礦、磁鐵礦等礦質和燧石、石英等硅質薄層條帶互相摻雜組成[2]。

1 秦皇島地區條帶狀金屬礦地質特征

1.1 重力及航磁異常特征

圖1 秦皇島地區條帶狀金屬礦區重力異常平面圖

秦皇島地區條帶狀金屬礦區的重力場呈現出東西向。礦區內規模相對較大的異常地區為山海關異常區和青龍異常區。其中，山海關異常區屬于河北省重力值最大的礦區，對該地區多條地質剖面進行分析，推斷出該地區可能為地幔隆起部位[3]。而青龍異常區雖然重力區規模較大，但與山海關異常區相比，其重力值相對較低，且重力場的變化不明顯。圖1所示為秦皇島地區的條帶狀金屬礦區的重力異常平面圖。Ⅰ2為地幔隆起部位，Ⅱ1為青龍異常區西區，Ⅱ2為青龍異常區東區。

通過航空磁力測量發現，秦皇島礦區總體上呈現出正、負相間的排列高值異常現象，異常強度約在-100nT到+300nT之間。礦區北半部正負相間，但以正磁場為主，磁場的排列十分緊密，分布方向呈南北向；礦區南半部主要以負磁場為主，異常強度平均在-150nT，局部地區會降低到-400nT，在這部分區域內還存在少部分等軸狀以及長條狀的升高異常地區，強度在100nT到400nT中間，且分布不均勻。根據航空磁力測量出的磁異常分布可分為北半部的正負緊密異常地區以及南半部的負磁場地區，且秦皇島地區條帶狀金屬礦區主要分布在南半部負異常區內。

1.2 礦區巖漿巖特征

秦皇島地區的條帶狀金屬礦區構造位置主要位于華北地臺與燕山臺的褶皺帶位置。在這片礦區內存在部分太古界變質巖系中的角閃巖、輝石巖、透鏡狀似層狀磁鐵石英等，局部還存在第四系地層。礦區構造極為復雜，礦區內呈現斷裂發育的現象，且破碎帶會一直沿著斷裂帶分布。礦區內巖漿巖的發育種類也十分豐富，主要由燕山期花崗巖和分化出的脈巖組成。

1.3 變質作用及熱液蝕變

秦皇島地區條帶狀金屬礦區內熱液蝕變會在不同的位置上產生不同的蝕變現象，在巖體內部的蝕變主要表現為綠泥石化、高嶺土化以及絹云母化。在礦區中的發育熱變質作用主要表現在船山組白云巖和原棲霞組巖以及變質后的白云石大理巖和大理巖化灰巖。

1.4 礦床成因

秦皇島地區條帶狀金屬礦床類型為低溫熱液型，其成礦物質主要是來自太古界變質巖系中同源的巖漿活動中，在巖漿侵入的過程中，產生分異形成的含礦熱液沿著斷裂帶以及裂隙上升。在變質巖系船山組白云巖和原棲霞組巖中形成了有利于礦產資源儲存的場所，并且與礦區內部的導礦構造相連接[4]。當含礦熱液到達這一位置時，因其自身的物理及化學反應以及外部的環境影響，使其構造發生改變充填形成礦床。

2 成礦條件分析

2.1 礦區內部成礦條件

在秦皇島地區條帶狀金屬礦區的周圍圍繞著熱液礦床中溫度相對較高的元素，礦區內部主要以鋅、鉛、銅等溫度較低的成礦系列元素為主。因此該礦區形成低溫礦床的區域其地質背景較為優越，具有大部分礦集區典型的以“行、列、匯”成礦特征的構造樣式。

2.2 地層、巖性條件

該礦區內部主要的控礦巖性組成為角閃巖—輝石巖—白云巖組合以及原棲霞組巖—大理巖化灰巖—硅質巖組成，因此該礦區巖石既有較為活潑的化學活動性巖石，又有巖性相對致密但化學活動性差的巖石，這種結構能夠在礦區交界處形成天然的屏障和優質的含礦熱液運移隔擋層，這種結構有利于時礦區的礦化更加的富集，也是礦床形成的重要條件因素。

2.3 構造條件

在條帶狀金屬礦中，基底斷裂是最重要的控煙構造，控制著秦皇島地區整個的巖漿活動，對于礦床的形成起到了非常重要的作用，礦區背斜在東西向基地斷裂的活化改造下，平滑表面上呈現出背斜軸面向西的位置變動，在背斜變動的過程中導致了一系列的斷裂產生，斷裂帶主要分布在南東向，這些斷裂帶的形成也是礦區內最重要的控礦構造[5]。

在斷裂帶的作用下，巖層與巖層間會產生劇烈的破碎現象，以此為含礦熱液的運動以及沉淀提供有利的空間，也對礦化的分布提供有效的幫助。

在該礦區內侵入巖形成的時期與金屬礦床形成的時期基本相同，通過對礦區的成礦時間進行高精度的探測并與成礦的規模以及成礦的時間結合進行分析，大型礦床成礦與成礦年齡對比發現，成礦的年齡較為滯后。說明巖漿的活動與成礦有著密不可分的聯系。同時在早期海西期同生成礦作用下，為礦區提供了大量的成礦物源也為礦液的聚集提供了良好的環境。

3 結束語

由于對礦區過分的開采使得礦區及周圍的景觀、植被受到嚴重的破壞，同時影響了地下水的平衡狀態，使得地質災害問題頻發。秦皇島地區現有的礦山由于相關人員對地質環境保護的意識不夠，對于礦區地質環境的恢復以及治理的保證金制度的實施較晚，且繳存保證金的比例較低，治理的成本高等原因，嚴重阻擋了地質環境恢復與治理的開展。

由于秦皇島地區礦區分布較為分散，點多面廣，增加了治理的難度，因此應該重視對于秦皇島地區的礦區地質恢復與治理的研究，找出更高效的治理方法。