豐寧縣鳳山一帶銅鉬礦地質特征及深部找礦潛力

郭學輝 王鵬

摘要：豐寧縣佟柵子鉬礦是一處老礦山，位于豐寧滿族自治縣（以下簡稱豐寧縣）縣城85°方位，直距35km的鳳山鎮佟柵子村北溝及楊土溝一帶，位于冀北燕山中段，燕山臺褶帶與內蒙地軸的接合部位。為了在豐寧鳳山鎮銅鉬礦深部及外圍的找礦突破，對研究區的地層、構造、巖漿巖及礦化體特征作了相應的調查總結，為下一步銅鉬礦深部勘查提供依據。通過對本區的研究，總體來看老礦山銅鉬礦床外圍及深部仍具有一定的找礦潛力，研究區內找礦成果有望進一步擴大。

關鍵詞：銅鉬礦；地質特征；找礦潛力；豐寧縣

1.前言

豐寧縣佟柵子鉬礦位于冀北燕山中段，燕山臺褶帶與內蒙地軸的接合部位，即豐寧—隆化深斷裂南側。該區域斷裂的繼承性活動、巖漿侵入作用、混合巖化作用為該區Mo、Cu、W等多金屬礦床的形成創造了有利條件，是中生代燕山板內造山帶構造最為復雜的區段之一。在此次綜合研究鳳山地區銅鉬礦床的基礎上，對不同控礦構造與礦床成礦規律進行總結，為后續深部礦產勘查提供科學依據。

2.研究區地質背景

2.1地層

研究區出露地層主要有太古界、古生界、中生界、第四系。由老至新簡述如下：

太古界單塔子群：以斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、變質輝長巖、云母石英片巖、變質砂巖、石英巖、變粒巖及碳酸鹽巖為主要巖石組合，原巖建造以基性-中基性侵入巖、海底基性-中酸性火山巖、深海-半深海泥砂巖系、沖積巖系、硅鐵建造及碳酸鹽巖系為主，變質相屬高綠片巖相-角閃巖相。

古生界二疊系：地層出露很少，僅分布于圍場縣北龍頭山-金子村二道岔一帶，下部主要巖性為灰綠色千枚狀變質砂巖、變質細砂巖，中部為灰黑色條帶狀泥灰巖、千枚狀碳酸鹽化泥灰巖、大理巖化泥灰巖夾綠泥石化片巖，上部為灰、灰紫色綠泥石化變質砂巖夾變質巖碎屑砂巖和含礫砂巖。

中生界：分布廣，是研究區域內主要地層，主要出露侏羅系后城組、張家口組。后城組由河流相及湖泊相盆地沉積的紫、磚紅色及灰綠色礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂質頁巖和少量的中一酸性火山巖。張家口組由流紋巖、粗面巖、中酸性或亞堿性火山碎屑巖所組成，間夾有薄層狀灰白色凝灰質砂巖及紫灰色或灰綠色砂礫石。

第四系：集中分布于研究區域東西部邊緣，主要為上更新統洪、坡積物和全新統洪、沖積物。

2.2巖漿巖

研究區巖漿活動比較強烈，規模較大，分布范圍遍布全區，活動時代自老至新可分為太古代、中晚元古代、海西期、印支期、燕山期。

太古代巖漿旋回：主要為基性-超基性巖體群和閃長巖、中粗粒花崗巖、石英正長巖、輝石正長巖等正變質巖體以及混合花崗巖。

中晚元代巖漿旋回：該期巖漿活動大體沿尚義-赤城、大廟-娘娘廟一帶分布，西段代表性巖體有小張家口超基性巖；東段為大廟-頭溝一帶斜長巖及平泉光頂山堿性花崗巖；中段為密云沙廠環斑花崗巖等深成侵入體。

海西期巖漿旋回：本期巖漿巖包括基性-超基性巖、堿性二長雜巖和花崗質巖石三套巖石系列。

印支期巖漿旋回：本期巖漿包括基性-超基性巖組合和花崗質巖石組合兩套巖系。前者代表巖性為輝石巖-正長輝石巖-輝石正長巖-正長巖；后者包括花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖。

燕山期巖漿旋回：本旋回的構造與巖漿活動均極頻繁而強烈。巖漿活動方式復雜，表現為多期次的火山噴發-潛火山侵入-中深成侵入活動，是同一巖漿源的不同表現形式。

晚侏羅世侵入巖：本階段是燕山旋回中最劇烈的一次巖漿活動，分布普遍，個體增大，相帶也更趨明顯。侵入次序大體是石英正長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖等大中型淺-超淺成侵入巖或潛火山巖，而后為閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、細粒花崗巖等中深成侵入體，最后是各種脈巖的灌入。是形成Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Ag及Au等礦床的主要母巖。

早白堊世侵入巖：主要表現為淺—超淺成侵入巖或潛火山巖，以小型巖體為主。主要巖石類型有閃長玢巖、花崗斑巖、石英斑巖及石英正長斑巖。

燕山期的中酸性花崗巖與研究區內銅鉬礦的形成關系最為密切，很大程度上控制或影響了銅鉬礦礦床的形成。

2.3構造

鳳山鎮位于華北地臺北緣中段成礦帶張家口-承德成礦區的北部邊緣，崇禮—凌源緯向隆起帶與昌平—圍場北東向隆起帶的交換部位。研究區內構造活動頻繁，表現形式多樣，主要構造線方向有二：一為東西向，另一為北北東向。前者主要表現在結晶基底構造層及受結晶基底構造影響的中上元古界地層以及沿東西向深斷裂帶出現的中生界地層的褶皺、斷裂，其構造形跡的空間分布方向均為東西向。后者主要表現在受北北東向深斷裂影響而出現的中生界構造盆地及分布其中的地層及構造線方向。上述兩組構造線方向應是本成礦區主要構造格架，也是本成礦區主要控礦構造。

3.礦化地質特征

礦體形態、產狀嚴格受斷裂帶控制，呈脈狀、透鏡狀產出。礦（化）體主要特征見表1。

4.礦石及圍巖蝕變特征

4.1礦石結構構造

黃銅礦、輝鉬礦以它形粒狀結構為主，石英、黃鐵礦呈它形粒狀-自形、半自形結構。構造主要為團塊狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造和角礫狀構造。

4.2礦石類型

礦石自然類型分為石英脈型銅礦石和蝕變巖型鉬礦石兩大類。前者呈脈狀、透鏡狀位于斷裂帶近地表淺部或呈脈狀發育于斷裂帶近頂底板處；后者一般位于礦體較深部及斷裂帶兩側強礦化蝕變帶中。石英脈型銅鉬礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦，其次是孔雀石、褐鐵礦等；脈石礦物有石英、螢石、方解石、綠簾石和綠泥石。黃鐵礦，立方體或長方體自形晶，淺黃色反射色，反射率高，硬度高，因不易磨光，表面上常見麻點，部分氧化成褐鐵礦，有的中心見殘留，完全者仍保留原礦物晶形形態；黃銅礦，粒狀，黃銅黃色，表面光潔，常有藍、紫褐色的斑狀錯色；輝鉬礦，鉛灰色，金屬光澤，具油膩感，污手。

蝕變巖型礦石為深綠-墨綠色，鱗片變晶結構，塊狀構造，原巖經過強烈的蝕變作用，原巖結構、構造不清，僅殘留部分石英、斜長石及少許穩定礦物。石英，它形粒狀，表面干凈，略顯波狀消光，邊緣有被熔蝕的現象，局部幾個顆粒外形彼此相適應；斜長石，不同程度綠泥石化剩殘留體，致使聚片雙晶紋只是隱約可辨，有的甚至完全被綠泥石集合體取代但保留原礦物板柱狀晶形：新生礦物主要是綠泥石和絹云母，均呈細小鱗片狀，前者薄片中綠色-黃綠色，異常蘭、綠干涉色；后者無色，色散極強，無序雜亂分布，蝕變過程中有TiO2析出，從而形成楣石，此外伴生有綠簾石產生。

4.3圍巖及蝕變特征

圍巖蝕變類型主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、螢石化等。

硅化：成礦前期硅化為不含礦石英脈，呈乳白色，受后期構造影響呈碎裂狀，被成礦期及后期的方解石、石英等穿插交代或膠結；成礦期硅化往往與綠泥石化、絹云母化疊加形成蝕變巖，石英呈塊狀聚集和稀疏浸染狀分布，與礦化關系密切。

絹云母化：表現為絹云母呈鱗片狀交代原巖礦物并與金屬礦化伴生。

綠泥石化：綠泥石化分布范圍廣，表現為綠泥石呈鱗片狀交代原巖中暗色礦物。

黃鐵礦化：表現為黃鐵礦呈星散狀分布于礦體及兩側圍巖中。

螢石化、方解石化：常出現在后期破礦構造中，表現為螢石、方石呈細脈狀穿插于蝕變巖中。

上述蝕變以硅化、綠泥石化、絹云母化和黃鐵礦化為主，與成礦關系密切，可作為找礦標志；螢石化、方解石化為礦化后期蝕變。

4.4礦物組合

礦石主要由金屬硫化物、金屬氧化物和非金屬脈石礦物組成。金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦為主，少量方鉛礦、閃鋅礦和次生氧化物褐鐵礦、鉛礬、孔雀石、銅蘭等；非金屬礦物主要有石英、綠泥石、絹云母、綠簾石、方解石、螢石等。其中褐鐵礦、菱鋅礦、鉛、礬、孔雀石、銅蘭出現于氧化礦石中。

4.5礦床成因

研究區銅鉬礦（化）體明顯受斷裂構造控制，礦化成因類型為中高溫熱液充填石英脈型和熱液交代構造蝕變巖型兩類。礦化垂向分帶特征明顯，淺部以銅礦化為主，深部鉬礦化漸趨發育，這也是該類型礦床（體）的常見規律，對指導找礦實踐以及深部資源潛力評價均具重要意義。

5.找礦標志

5.1構造

不同級別與不同類型的構造對研究區內銅鉬礦的形成具有明顯控制作用。該類型的銅鉬礦床控礦構造特征及礦化類型以壓性斷裂比較穩定，張性斷裂變化較大，對控礦不利。研究區內在斷層的交叉、復合、波狀彎曲強烈的地段，在斷層走向轉折變化時，在轉折部位的一側或兩側都是成礦的有利地段。

5.2巖漿巖

燕山期的中酸性花崗巖與區內銅鉬礦成礦關系最為密切，很大程度上控制了區內銅鉬礦的形成。該巖體內構造斷裂處、巖體與圍巖地層的接觸帶處、巖體與其他侵入巖的接觸帶處是銅鉬礦形成的有利部位，是研究區尋找熱液充填（交代）型銅鉬礦床的重要標志。

5.3圍巖蝕變

研究區內圍巖蝕變類型主要有硅化，其次為高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等，硅化與銅鉬礦成礦關系最為密切，是研究區內重要的銅鉬礦找礦標志。

6.結論建議

作為原老礦山的周邊新調查區，銅鉬礦床整體工作程度較低，尤其是綜合研究欠缺。目前，通過對本區的研究，總體來看老礦山銅鉬礦床外圍及深部仍具有一定的找礦潛力，研究區內找礦成果有望進一步擴大。

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