秦皇島市礦床的成礦地質條件及地質構造演化研究

王金朵

（河北省地礦局第八地質大隊，河北 秦皇島 066000）

秦皇島位于河北省東南部，礦產資源豐富，截止到2017年底，秦皇島市礦床數量為153 處，其中包含鐵礦、銅礦、金礦以及鎢礦等，礦產資源儲量可以達到1552621 千噸，資源量為956126 千噸。秦皇島市礦床礦體分布比較零散，找礦難度比較大，至今沒有明確秦皇島市礦床的成礦地質條件以及地質構造演化規律等，為此提出秦皇島市礦床的成礦地質條件及地質構造演化研究。

1 秦皇島市礦床的成礦地質條件

圖1 秦皇島市礦床的成礦地質條件結構圖

秦皇島市礦床的形成主要受到地層、區域構造以及巖漿巖等條件影響，三個地質條件為秦皇島市礦床形成提供了良好的環境，其中地層為后期熱液成礦作用提供物源，地質構造為礦質熱液提供流動渠道，巖漿巖為礦床的形成提供了良好的傳輸介質，圖1 為秦皇島市礦床的成礦地質條件。

從上圖可知，秦皇島市礦床成礦主要受地層、區域構造、巖漿巖三個地質條件控制，以下將對具體控制規律進行詳細說明。

1.1 地層成礦條件

秦皇島市礦床地層形成于不同的時期，每個時期形成的地層都對礦床的形成具有一定的控制作用，主要形成于燕山期、早寒武世，不同時期的地層為秦皇島市礦床的形成提供了良好的物質來源。

其中，如：區內的“層控夕卡巖型”銅礦主要產于石炭紀老虎洞組、黃龍組地層內，鎢鉬礦受震旦紀藍田組地層控制；“類卡林型”金礦主要產于早奧陶世東至組地層、紅花園組地層；“黑色頁巖型”低溫熱液礦床主要產于早寒武世荷塘組中。秦皇島市礦床主要控制金屬礦產形成的地層如下：震旦系為山間盆地相類磨拉石建造和冰川相碎屑巖。含礦性分析：夕卡巖型鎢鉬礦、沉積錳(鐵、鉛鋅銀)礦等；寒武系下統為淺海硅質炭質頁巖建造。含礦性分析：黑色巖系中形成低溫熱液型銀鉛鋅、釩等；寒武系中統至奧陶系上統下部為淺海相碳酸鹽沉積建造，含礦性分析：層控低溫熱液型金銀礦、夕卡巖型鉛鋅礦。

1.2 區域構造成礦條件

秦皇島市礦床主要內生金屬礦產主要受盆-山兩類構造背景控制，在盆地內相對減薄的陸殼、巖石圈和大規模地幔物質注入陸殼內部，是控制這種殼幔混合源巖漿及親幔元素礦產(Cu、Au、Fe、S)形成的關鍵因素。在前陸盆地與隆起的過渡地區，也是殼幔物質相互作用強烈的地區，則出現親殼、親幔的礦種組合。

秦皇島市礦床整體結構比較分散，在整個礦床西北區域主要以郯廬斷裂系構造為主，該構造形成于燕山期，該構造走滑剪切-拉分變形于山前形成盆地，并且在燕山期同時期構造地幔上隆，巖石圈經過下沉和減薄，基底上隆，地殼、地幔等構造相互作用，在該過程中地下深部軟流圈向上涌動，底部巖漿向上活動，從而形成了郯廬斷裂系變質-巖漿核雜巖構造。秦皇島市礦床西北區域構造外圍主要表現為基性至堿性、酸性巖漿侵入以及巖漿噴發，而礦床的南部和東南部區域地形主要表現為火山巖盆地，在郯廬斷裂系變質-巖漿核雜巖構造和盆地之間形成了礦集區的部分礦床，其中包括鐵礦、金礦等。秦皇島市礦床東部區域上地殼蓋層強烈斷裂變形，斷裂構造形成的原因在早期是受到逆沖推覆擠壓，經過地下深部地殼地幔等大地構造混熔巖漿活動，控制底劈上侵，從而形成了與晚侏羅-早白堊中基性-中酸性高鉀鈣堿性火山-侵入活動有關的金、鉛、銅、鐵等礦床成礦系列。秦皇島市礦床主要的控礦構造類型有：背斜構造控礦、圍巖屏蔽構造控礦、巖體凹凸構造控礦、交匯構造控礦以及角礫巖筒控礦等。

1.3 巖漿巖成礦條件

秦皇島市礦床的中生代火山-侵入巖空間分布主要受構造控制，自北而南的前陸盆地-斷褶帶-隆起帶中，分別對應燕山期火山巖、潛火山巖-淺成侵入巖-中淺成侵入巖-中深成侵入巖。

在過渡帶中也見有少量火山巖，主要沿北北東向、近南北向斷裂分布，且與超淺成火山侵出巖、潛火山巖相伴。沿過渡帶北緣北東向斷裂構造帶分布的小斑巖帶，與區內金銀、多金屬礦化形成關系極為密切，它與隆起帶南緣的斑巖帶成對稱分布的格局，二者的差別是：秦皇島市礦床斑巖帶位于凹陷帶的一側，礦化普遍，但目前發現的礦化規模較小，形成時代主要為早白堊世。

2 秦皇島市礦床地質構造演化

秦皇島市礦床為中溫熱液脈型金礦，整個礦體在空間上的地層、構造、巖漿巖的演化及工業礦體的空間分布演化等方面具有較為明顯的規律性，以下將從地層、構造、巖漿巖三個方面對秦皇島市礦床地質構造演化進行詳細分析。

2.1 秦皇島市礦床地層演化規律

秦皇島市礦床位于破碎蝕變帶內，該地層原始容礦空間較少，隨著礦場不斷演化使得當前容礦空間得到明顯增加[1]。秦皇島市礦床地層演化規律在通常情況下，具有較高的元素地球化學異常特征，能夠在其演化成礦的過程中不斷提供大量的成礦物質[2]。通過調查得出，如表1 所示的變質巖中各類巖石含金元素的豐富度及對應富集系數。

表1 變質巖中各類巖石含金元素的豐富度和富集系數

根據上述表1 中數據調查數據顯示，截止至今，秦皇島市礦床中礦產資源賦存含量較低，其中資源產出值遠低于區域地層中礦產資源的產出量，因此可以近似的認為，秦皇島市的礦區資源并不是來源于地面表層。但由于其中同樣潛在相關礦物資源，為此可認為產出的礦產資源是地表礦層在地質演化過程中，形成的少量礦產物質。

在此基礎上，對秦皇島市礦產資源存在巖變的現象進行分析，在研究中發現，遠古時期的巖質（包括火山巖石），可能是由于遠古時期地殼中火山巖變遷導致的巖漿活動，在此種環境作用下，地殼中礦產資源向硫化物形勢演化，此種演化規律不僅為礦床成礦提供了有利條件，同時也在一定程度上為地層礦產資源賦存提出了優越的環境[3]。

2.2 巖漿巖演化規律

根據不完整地質礦產資源勘查數據，可知我國秦皇島市的礦床大多數位于區域中部偏北地區，這些礦床的演化受到糜棱巖礦的變化作用，與區域實際地質礦化現象無顯著關系。并且，資源在巖變或演化過程中，出現了大量的未發育巖石，表示區域的巖漿活動變化十分顯著。

同時，由于此區域巖石受到地質風化或蝕變的影響，因此礦區巖石的演變存在一定程度上組織結構的變化，發現這一地質變化規律，更是為秦皇島市礦產資源開采工程提供了有效線索。

2.3 構造控礦演化規律

結合上述分析，地質結構控礦是區域礦產資源賦存的最顯著特征之一，礦區內資源的賦存形態、結構、規模、成礦點的變化，均受到區域斷崖的影響，一些密集型成礦帶更是受到地質張力的控制。

在研究中發現，秦皇島市礦區發育的走向多為張性陡傾斜式斷裂，可在此基礎上，整合礦區的地質構造進行其控礦演化規律的分析。在分析中可顯著的看出，區域成礦受到裂縫帶控制的影響較大，因此區域成礦的規模相對較小，一些大型的工業礦區，主要呈現為東南走向，而區域內偏西北方向的礦區內幾乎無富集的礦產資源。

因此，可認為秦皇島市礦產資源在演化過程中，平行位置上存在張力性較強的裂縫區域，且根據礦區成礦的走向，認為成礦的整體走向為東部偏南，傾斜角度約為22.5°，為此，得出最終的構造控礦演化規律結論：區域成礦普遍存在礦區規模較小的特點，但受到地裂縫與巖石變遷的影響，礦產資源仍表現出由緩變陡的顯著賦存特征。

3 結語

本文對秦皇島市礦床的成礦地質條件及地質構造演化進行了研究，對秦皇島市礦床礦產資源開發提供了有利的理論依據，有利于促進秦皇島市礦業不斷發展。