任小武 張繼林 繆廣


摘要:七撥子金銀多金屬礦床為冀東礦集區新發現的巖漿熱液型礦床,礦區共發現10條礦體,礦體賦存于層間破碎帶及斷裂中,具有分支復合、尖滅再現特征,均為破碎蝕變巖型。高于莊組地層,北東向(北東東向)、東西向斷裂,燕山期巖漿巖對礦區成礦具有明顯的控制作用,為礦區重要的控礦因素。高于莊組三、四段,北東向、東西向斷裂及斷裂轉折部位,燕山期侵入巖,硅化、絹云母化、矽卡巖化、黃鐵礦化等為礦區重要的地質找礦標志;Ag、Au、As、Mo、Mn等元素異常,低阻高極化異常等為礦區重要的地球化學、地球物理找礦標志。
關鍵詞:控礦因素;找礦標志;礦床地質特征;七撥子金銀礦區;冀東
中圖分類號:TD11 P618.5文獻標志碼:A開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
文章編號:1001-1277(2020)05-0026-05doi:10.11792/hj20200505
引 言
冀東礦集區位于燕山東段,是濱太平洋構造域構造-巖漿-成礦作用的疊加轉換部位,是燕山陸內造山帶及古老陸殼的典型出露區,也是中國重要的金產地。冀東礦集區已探明金資源量僅次于膠東和秦嶺地區,目前已發現金礦床(點)200余處。其中,超大型金礦床1處、大型金礦床3處、中型金礦床5處,較為知名的有峪耳崖金礦床、金廠峪金礦床和華尖金礦床等[1-2]。該礦集區內金礦床類型主要為巖漿熱液型,且分布具有一定的規律性,整體受北東向地層-構造-巖漿巖體系控制,顯示成組成帶分布特征,表明冀東礦集區具備較好的金成礦地質條件和找礦潛力,是地質勘查和科學研究的熱點礦集區之一。
七撥子金銀多金屬礦床是近年冀東礦集區新發現的典型巖漿熱液型金銀多金屬礦床。在通過闡述七撥子金銀多金屬礦床地質特征的基礎上,分析了地層、構造、巖漿巖控礦作用,總結了找礦標志,以期為礦區內進一步找礦提供理論依據。
1 區域成礦背景
七撥子金銀多金屬礦床大地構造位置位于華北地臺北緣中段,遵化—遷西復雜褶皺構造區馬蘭峪復式背斜遵化穹褶束東部,區域構造密云—喜峰口—青龍—木頭凳斷裂南側。區域經歷了太古宙至新生代長期的構造-巖漿演化活動,尤其是中生代復雜的構造-巖漿巖事件[3-6],特殊的構造-巖漿巖格局為銅、鉬、金等成礦提供了流體運移的通道和沉淀富集空間,形成了眾多金及多金屬礦床[7-8]。
區域地層主要由太古宇變質巖系組成的結晶基底、上覆中—新元古界沉積蓋層及古生界、中生界地層構成(見圖1),從老至新為太古宇遷西群(Ar1Q)、遵化群(Ar2Z)、灤縣群(Ar3L),中—新元古界(Pt2-3)、古生界(Pz)、中生界侏羅系(J)及第四系(Q)[9]。
區域構造以斷裂為主,其次為褶皺構造。區域斷裂以東西向斷裂為主,其次為北東向(北北東向)及北西向斷裂。東西向斷裂為密云—喜峰口—青龍—木頭凳斷裂和遷西—建昌營斷裂,北東向斷裂為喜峰口—下板城斷裂,北西向斷裂為冷口斷裂。斷裂相互交織構成獨特的網格狀構造格架,控制了巖漿巖、地層及礦產分布。斷裂交匯部位是巖體與礦床(點)重要的產出位置。
區域燕山期巖漿活動強烈,共發現燕山期酸性侵入巖體23個,七撥子金銀多金屬礦區附近以肖營子斑狀花崗巖體規模最大,其次為四撥子、七撥子花崗巖、石英斑巖巖體或巖株。這些酸性侵入巖侵入高于莊組地層中,該接觸帶及其兩側產生不同程度的蝕變及礦化現象。
2 礦區地質特征
礦區出露地層為中元古界長城系高于莊組及第四系(Q)(見圖2),產狀以走向北東、傾向北西為特征。高于莊組主要分為4段:一段(Pt2g1)分布于礦區北西部,巖性為灰黑色夾薄層細晶白云巖;二段
(Pt2g2)分布于礦區北部,巖性為棕灰色微薄層含錳泥質白云在礦區大面積分布,巖性為中厚層灰巖、白云巖、變質砂巖夾薄層大理巖,為主要賦礦層位。
礦區構造以斷裂為主,走向以北東向為主,其次為北西向、近東西向和近南北向。北北東向斷裂主要有F1、F2、F3等,走向15°~35°,傾向北西,傾角55°~75°,為壓扭性斷裂。此外,東溝礦段北部北東向斷裂F3-3,傾向南,傾角40°~65°,該斷裂是東溝礦段的主要控礦構造。北西向斷裂呈隱伏態,主要在礦區北部老朱家礦段發育,走向310°左右,傾向北東,傾角較陡(70°以上),斷裂內發育角礫、斷層泥,斷裂面不平直,局部具有拉張現象,顯示張性構造特征。
礦區燕山期巖漿巖非常發育,規模大小不等。侵入巖分布在礦區南部,巖性為花崗巖(γ25)、石英斑巖(λoπ25)。石英斑巖呈巖株或巖脈狀產出,主要分布于礦區中部,與成礦關系最密切,在斷裂發育地段巖石較為破碎,部分地段相變為鉀長花崗巖、正長花崗巖或細粒花崗巖。礦區巖脈發育,巖性主要為花崗質細晶巖和輝綠玢巖(βμ)。
3 礦床地質特征
3.1 礦體特征
礦區南北長4 km,東西寬2~3 km。礦區內主要劃分為老朱家、北溝、東溝、西溝和角礫巖5個礦段,礦脈較為分散,共計圈定10條礦體,礦體賦存于層間破碎帶及斷裂中,受斷裂控制具有分支復合、尖滅再現特征,均為破碎蝕變巖型。其中,北溝礦段主要發育金礦體,老朱家、東溝礦段主要發育銀礦體。
老朱家礦段位于礦區北部,主要受F1、F2、F3等斷裂控制,含礦構造主要產于高于莊組中。目前,該礦段共發現4條工業礦體:1號礦體賦存于F1斷裂內,走向為北東向37°,傾向北西,傾角70°;2號礦體(見圖3)位于F2斷裂內,走向為北東向37°,傾向北西,傾角70°;3號礦體位于F3斷裂內,走向為北東向37°,傾向北西,傾角70°;4號礦體位于F4斷裂內,走向為北東向,傾向北西。
東溝礦段位于礦區東部,該礦段主要有3號和4號礦脈。3號礦脈規模較大,賦存于F3-3斷裂中。目前,工程控制3-1號和3-2號2條礦體。3-1號礦體走向為北東向80°,傾向北北西,傾角45°~65°;3-2號礦體走向北東向20°~40°,傾向北西,傾角29°~33°。
北溝礦段位于礦區中部,破碎蝕變帶在石英斑巖脈兩側的高于莊組中發育。礦體產出于破碎蝕變帶中,呈北東向帶狀、囊狀零星出露。破碎蝕變帶寬8~40 m,長近1 000 m,走向18°~45°,傾向南東,傾角較陡(50°~70°),劃分為Au1、Au2、Au3、Au4 4條礦體。
西溝礦段位于礦區西南部,主要發育鐵礦體,TFe品位26 %~38 %;其次發育金礦化,Au品位0.06×10-6~2.01×10-6。角礫巖礦段位于礦區東北部,僅發現民采殘留金礦化,未發現工業礦體。
礦體圍巖蝕變強烈,主要以熱液蝕變為主,表現為碳酸鹽化、硅化、絹云母化、矽卡巖化、蛇紋石化、綠泥石化、黃鐵礦化和褐鐵礦化等。
3.2 礦石特征
礦石工業類型主要為硫化物蝕變碎裂巖型,自然類型主要為氧化礦石。礦石中金屬礦物主要為褐鐵礦,少量磁鐵礦、孔雀石、軟錳礦、硬錳礦等,次為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等。非金屬礦物主要有白云石、透閃石、石英、鉀長石、滑石及方解石等。礦石結構有自形粒狀結構,表現為黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等金屬礦物多呈自形晶粒狀分布;碎裂結構,表現為黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等受后期構造應力的影響,產生碎裂和碎粒化。礦石構造有浸染狀構造,表現為黃鐵礦、赤鐵礦等金屬礦物以浸染狀產出;脈狀構造,表現為黃銅礦、軟錳礦、硬錳礦、方解石等礦物集合體沿礦石裂隙或片理充填交代,以脈狀產出;團塊狀構造,表現為褐鐵礦等發生局部富集,以團塊狀產出。
4 控礦因素
4.1 地層控礦
礦區高于莊組具有明顯的成礦專屬性,主要表現在3方面:
1)高于莊組作為原始礦源層,為成礦提供Au、Ag等成礦元素及S、H2O等成礦物質。區域變質基底遷西群,沉積蓋層長城系、薊縣系金豐度值(5.13×10-9~109.00×10-9)[11]均高于克拉克值。因此,高背景金元素異常地層的存在為金成礦奠定了物質基礎,尤其是燕山期大規模巖漿活動期,在適宜的構造、物理化學條件及流體作用下,有用組分易被活化、遷移而重新分配[12],成礦元素可交代進入成礦熱液,為金成礦提供了條件。
2)高于莊組特殊的物理化學性質,為流體運移和礦體賦存提供通道和空間。高于莊組灰巖是七撥子金銀多金屬礦區,乃至冀東礦集區的主要賦礦層位,中生代以來持續的構造作用,其內部不同層位之間多呈斷裂接觸,同一地層發育眾多與區域構造平行或垂直的次級構造,以及片理、節理、裂隙和微裂隙,為成礦物質運移、沉淀提供良好的空間。
3)高于莊組灰巖、白云巖等為化學活性強的不純碳酸鹽巖,當巖漿侵入產生的熱液受到該碳酸鹽巖的影響,pH增高,Eh降低,促進了熱液中含金絡合物的分解、沉淀。
4.2 構造控礦
區域東西向、北東向斷裂構成了冀東礦集區的基本構造格架。七撥子金銀多金屬礦區斷裂為區域性斷裂的次級斷裂,具有多期活動的特點。早期東西向斷裂為壓性構造,為成礦前構造;北東向(北東東向)壓扭斷裂為區域構造體系轉折時期形成的主成礦構造,對早期東西向斷裂產生破壞作用,并直接控制了巖漿巖、成礦熱液的運移和就位;晚期南北向、東西向斷裂對早期斷裂和礦體形成錯斷,其中東西向斷裂顯示張性正斷裂性質。
北東向(北東東向)、東西向斷裂對地層、巖體的形態、產狀及礦化的空間分布具有主要控制作用,部分斷裂被后期石英斑巖脈、花崗質細晶巖脈、輝綠巖脈充填。通過對礦脈富集規律的分析,對構造控礦總結出以下幾點規律:①富礦體一般賦存于北東向、北北東向斷裂中,在其轉折處及傾向由陡變緩處礦體品位增高;②礦體有等間距分布特點;③不同方向斷裂的交匯處所形成的礦體品位較高。
4.3 巖漿巖控礦
巖漿巖為冀東礦集區重要的控礦因素。巖漿活動為成礦提供動力、熱能和物質來源。七撥子金銀多金屬礦區內礦體與斷裂中發育的石英斑巖有密切的伴生和成因聯系。1∶1萬巖石地球化學測量成果顯示,燕山期巖漿巖富集Ag、Au、Mo、W等元素,為成礦作用提供物質來源。此外,石英斑巖侵位過程中形成的接觸帶、角礫巖等部位為較好的賦礦空間,角礫巖深部隱伏花崗巖,具有較好的找礦前景。
5 找礦標志
1)高于莊組三、四段為礦體主要的賦礦層位,為成礦提供了主要的成礦物質,不同層位間的破碎帶為成礦提供了有利空間,其理化性質促進了含金絡合物的分解、沉淀,有利于礦體的形成。因此,高于莊組三、四段為礦區重要的地層找礦標志。
2)北東向、東西向斷裂為控巖控礦構造,也是典型的礦體賦存部位,尤其是斷裂中發育硅化、褐鐵礦化等蝕變部位,以及構造轉折膨大部位為礦體變厚、品位變高的部位。因此,北東向、東西向斷裂及斷裂交匯部位,尤其是構造轉折部位為礦區重要構造找礦標志。
3)燕山期巖漿巖的侵入,攜帶了成礦物質,且活化了地層中的成礦元素,為成礦提供了熱源及物源。結合區域和礦區成礦規律,巖體內部及與地層接觸帶是成礦的有利位置。因此,燕山期巖漿巖為礦區重要的巖漿巖找礦標志。
4)局部發育呈細粒星點狀或團塊狀黃鐵礦化,地表氧化為褐鐵礦化的角礫巖,存在大量民采痕跡,且鉆孔揭露了角礫巖深部發育燕山期巖漿巖,結合北溝礦段地表出露的花崗巖中發現的金礦化,表明角礫巖深部具有較好成礦潛力。因此,角礫巖及其下部花崗巖為礦區重要的找礦標志。
5)硅化、絹云母化、矽卡巖化、黃鐵礦化等與金礦化關系密切。因此,硅化、絹云母化、矽卡巖化、黃鐵礦化等為礦區重要的圍巖蝕變找礦標志。。
6)Ag、Au、As、Mo、Mn等元素異常與已發現礦體套合較好。因此,Ag、Au、As、Mo、Mn等元素異常為礦區重要的地球化學找礦標志。
7)低阻高極化異常,尤其是解譯出與北東向構造、深部隱伏巖體相關的物探異常,是礦區重要的地球物理找礦標志。
6 結 論
1)高于莊組具有明顯的成礦專屬性,對礦區成礦具有明顯的控制作用;北東向(北東東向)、東西向斷裂對地層、巖體的形態、產狀及礦化的空間分布具有主要控制作用;燕山期巖漿巖,特別是石英斑巖與礦體具有良好的伴生及成因聯系,對礦區成礦具有明顯的控制作用。
2)高于莊組三、四段,北東向、東西向斷裂及斷裂轉折部位,燕山期侵入巖,硅化、絹云母化、矽卡巖化、黃鐵礦化等為礦區重要的地質找礦標志;Ag、Au、As、Mo、Mn等元素異常,低阻高極化異常,尤其是解譯出與北東向構造、深部隱伏巖體相關的物探異常為礦區重要的地球化學、地球物理找礦標志。
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Abstract:Qibozi Gold-Silver Polymetallic Deposit is a newly discovered magmatic hydrothermal fluid deposit in Eastern Hebei high ore concentration area.10 ore bodies in the district have been discovered.The ore bodies occur in the interlayer fragmentation zone and fractures,displaying the characteristics of branching and reuniting,pinching out and reappearance.All of them are fractured altered rock type.Gaoyuzhuang Formation,NE(NEE) and EW faults and Yanshanian magmatic rocks evidently control the mineralization in the district and are important ore-controlling factors.The third and fourth member of Gaoyuzhuang Formation,NE and EW faults and their turnings,Yanshanian intrusion rock,silicification,sericitization,skarnization,pyritization and so on are important prospecting indicators in the area;Ag,Au,As,Mo,Mn element anomalies,low resistance and high polarization anomalies and so on are important geochemical and geophysical prospecting indicators in the area.
Keywords:ore-controlling factor;prospecting indicator;deposit geological characteristics;Qibozi Gold-Silver District;Eastern Hebei