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河北省平泉下营坊金矿矿床地质特征及成因研究

2021-11-29薄永祥

中国金属通报 2021年12期
关键词:白云岩斑岩石英

薄永祥

(河北省地矿局第六地质大队,河北 石家庄 050081)

1 区域地质概况

下营坊金矿位于河北平泉地区。构造位置上位于华北地台北缘多金属成矿带,受承德—平泉近东西向深大断裂控制。晚古生代末—早中生代,西伯利亚板块与华北微板块碰撞对接;燕山期,本区由于受滨西太平洋挤压构造体系的影响,形成了东西向与北东、北北东向构造互相复合的构造格局[1]。

1.1 地层

区域上出露的地层主要是太古宇迁西群拉马沟组;中上元古界长城系、蓟县系、青白口系;古生界奥陶系及中生界三叠系、侏罗系。太古宇迁西群拉马沟组岩性为一套变质程度很深的角闪斜长片麻岩、榴辉石角闪斜长片麻岩、麻粒岩、变粒岩等。长城系常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组。岩性为一套海陆互相的含砾粗砂岩、石英砂岩、薄层状砂页岩互层、含泥质白云岩等。蓟县系为杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组。岩性为白云岩、白云质灰岩/页岩互层。青白口系有下马岭组、井儿峪组。岩性为黄绿色页岩、粉砂质页岩、含砾钙质粉砂岩、含砾石英砂岩。奥陶系岩性为中厚层竹叶状灰岩、含条带隐晶质灰岩、中厚层状白云质灰岩含燧石结核、豹皮状灰岩。三叠系丁家沟组为厚层状含砾中粗粒钙质岩层砂岩夹粉砂质泥岩。侏罗系为粉砂质泥岩、安山质熔集块岩、角闪安山岩、安山角砾岩等[2]。

1.2 构造

(1)褶皱:褶皱比较发育,主要有黄土梁子—郭杖子背斜、超道沟向斜。其中黄土梁子—郭杖子背斜两翼基本对称,长 6km,北翼倾角为45°~50°,轴向70°~80°。

(2)断裂:区域内断裂构造发育,东西向构造体系以东西向压性断裂为主,新华夏构造体系以北北东向为主;南北向构造体系断裂,走向南北,断面西倾。

1.3 岩浆岩

本区岩浆活动以燕山期最为发育。多以小的岩株、岩墙或岩脉产出。有燕山期形成的二长斑岩、石英二长斑岩、角闪二长斑岩、闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩、花岗岩等小侵入体。其中以下营坊杂岩体最典型,主要由花岗斑岩、闪长岩、石英二长斑岩等组成。

1.4 区域矿产

区内矿产资源丰富,主要矿种有金、铜、铁、钼、铝、锌、银等。矿化类型较复杂,主要为含银铅锌矿、含金石英脉金矿,和斑岩型铜钼矿等,主要形成于中生代。在空间上受东西向、北北东向构造控制,而次级构造控制着矿带或矿化带的分布。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层有太古宇迁西群,中元古界的蓟县系以及新生界第四系。主要包括迁西群拉马沟组,长城系的团山子组、大红峪组、串岭沟组、高于庄组以及第四系的堆积物。

太古宇分布迁西群拉马沟组,岩性为角闪斜长片麻岩,具有较普遍的混合岩化现象,片麻理产状 320°∠64°~86°。中元古界与下伏拉马沟组呈断层接触或角度不整合接触,长城系常州沟组主要为石英质砂砾岩、砾岩。

长城系串岭沟组由杂色薄层状粉砂岩、页岩组成,本组厚度约50m。长城系团山子组下部为长石石英砂岩与砂质页岩互层、石英砂岩,向上为砂质页岩夹含砂质白云岩、泥质白云岩。

长城系大红峪组下部主要为砂质白云岩与白云岩互层,向上变为石英岩和石英砂岩[3]。

长城系高于庄组主要为一套砂质白云岩、白云质灰岩。蓟县系杨庄组为白云岩夹薄层

砂岩和燧石条带白云岩,向上变为泥质白云岩和白云岩。蓟县系雾迷山组为稳定的薄层石英砂岩及角砾状含砂白云质灰岩,中部为含砂白云质灰岩;上部为白云岩。新生界第四系主要由土黄色亚砂土和粘土组成,夹有砂砾层和砂土碎石层[4]。

2.2 构造

2.2.1 断裂构造

在下金宝沟矿段断裂下盘发育一组北东走向的含金石英细脉带,产于下金宝沟太古宇的穹窿构造顶部,受挤压拉张劈理带的控制,含金石英细脉越密集,金矿体品位越富。

F5断裂:位于下金宝沟矿段与大东山矿段之间,断层中间部分上盘为高于庄组,下盘为大红峪组,两端向西、向东分别穿入角闪斜长片麻岩和高于庄组。

F7断裂:断裂带内可见褐铁矿化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化;但未错断矿体,因此断裂形成于矿化前期。

区内在南梁、梁根、西岔一带为一环形构造,构造面向岩体中心倾斜,,在环形构造附近分布着流纹质角砾熔岩。该区东部存在一火山机构,呈现一系列放射状断裂,原较早期的北东、东西、南北向断裂也相应受到改造[5]。

2.2.2褶皱构造

鸭嘴洞平缓倾伏向斜构造轴向近东西,倾角平缓,向东倾伏,向东倾伏,组成平缓倾伏向斜。岩性为石英二长斑岩,由于多次岩浆活动破坏,地层较凌乱,金矿受其控制。

下金宝沟太古宇的穹窿构造分布在下金宝沟矿段一带,向南隐伏于花岗斑岩以下;周围是常州沟组和大红峪组,含矿酸性岩浆沿层滑构造带间侵入,在穹张裂隙带中富集成矿。

2.2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩分为东部的大东山杂岩体和西部的下金宝沟花岗斑岩体,岩浆岩侵入太古宇—侏罗系中;在梁根一带可见大东山杂岩体与中侏罗统髫髻山组呈侵入接触关系,岩体发育有冷却边,并见火山碎屑岩、安山岩捕掳体[6]。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

下金宝沟金矿床矿床类型为斑岩型,形态、产状、规模受岩体形态和接触带控制;金矿体总体呈平行脉状产出,走向北东,倾向北西。矿体都具有膨缩变化、分枝复合、尖灭再现等现象。矿体水平厚度:12 号矿体厚度最大,为 5.97m;矿体中蚀变矿化有黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、硅化、绢云母化、萤石化、黄铜矿化等。其中方铅矿化、硅化、黄铁矿化、闪锌矿化与金矿化的关系最密切[7]。

3.2 围岩特征

花岗斑岩中金矿体和含方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等多金属的石英脉关系密切,含矿石英脉越密集,金矿化越好;矿化主要与含多金属硫化物石英脉有关,并见方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等金属矿物沿微裂隙充填,花岗斑岩中矿体、围岩没有界限,其边界完全依据化验结果而圈定[8]。

3.2.1 矿物成分

矿石矿物组成较复杂,主要包括黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、砷黝铜矿,还有微量的银金矿、自然金、磁黄铁矿及辉钼矿等;还偶见黄玉、锆石、锡石、磷灰石等。

3.2.2 矿石化学成分

矿石化学成份中,有用主元素为 Au,伴生有用组分为 Ag,其它微量元素与有害元素含量均微少。

3.2.3 矿石的结构、构造

(1)矿石结构:自形—半自形晶结构、它形晶结构、包含结构、乳滴状结构、填隙结构、共边结构、交代结构。

(2)矿石构造:浸染状构造、脉状构造。

3.2.4 成矿阶段

根据矿物共生组合、矿脉穿切关系、矿物交代关系、矿石构造等,确认了本区金矿化作用四个热液成矿阶段:磁铁矿—赤铁矿阶段、石英绢云母—黄铁矿阶段、石英—多金属硫化物阶段、石英—方解石绿泥石阶段。

4 找矿标志分析

4.1 地层标志

本文研究表明本区成矿物质主要来自深部岩浆或地幔,从围岩中萃取的 Au 等成矿元素是极为有限的,地层可以作为找矿标志。

4.2 构造标志

矿床的形成不仅手构造控制,控制矿床的产出位置、形态产状。

下金宝沟金矿床矿体产于穹窿构造顶部,为矿区主断裂压扭形成的一组羽裂构造,含金石英细脉越密集,金矿体品位越富。金矿体主要赋存于石英二长斑岩与中元古界长城系高于庄组碳酸盐岩的接触带矽卡岩化带中,矿体基本形态简单。矿体主要赋存于流纹质角砾熔岩带中,受火山机构的环形构造控制。

4.3 岩浆岩标志

研究区岩浆岩发育,主要为下营坊杂岩体,研究表明,成矿作用与下营坊杂岩体密切相关,为成矿提供了热流体、热动力及成矿物质。下金宝沟金矿床产于下金宝沟花岗斑岩体及其围岩接触带;矿体主要赋存于流纹质角砾熔岩带。总之,岩体内部构造发育以及其与围岩接触带为找矿有利位置。

4.4 围岩蚀变标志

围岩蚀变主要有钾化、钠化、硅化、电气石化绢云母化、黄铁矿化、高岭土化、、萤石化、方铅—闪锌矿化、碳酸盐化等,其中,与成矿最为密切的为绢云母化、硅化、黄铁矿化。所以,围岩蚀变可以作为找矿标志。

5 找矿前景

杂岩体与地层的接触带为有利成矿地段,为全区一个很好的找矿方向。岩体边部的环状构造及其放射性断裂构造就是成矿的有利地段,是找寻浅成热液型矿床重要地区。下金宝沟金矿床受断裂与太古宇的穹窿构造控制。其间有含矿酸性岩浆侵入,并可以在穹窿构造纵张裂隙带中富集成矿。构造控制的纵张裂隙带、南西端深部都为找矿有利地段。另外,穹隆构造向南西倾没端的南东翼,也是探索下金宝沟金矿类型的有利地段。本文研究的下营坊金矿,也侏罗世形成的矿床。时间上,寻找晚侏罗世岩斑岩—热液矿床成矿系统。在空间上,外围甚至整个华北陆块北缘[9]。

6 结论

(1)下营坊地区产出多种金矿类型,产于蚀变花岗斑岩体及接触带中。矿体主要赋存于流纹质角砾熔岩带,受火山机构的环形构造控制。

(2)下营坊杂岩体形成于一个构造环境重大转折的大地构造背景下。

(3)表明成矿与本区中酸性岩浆活动的密切关系,金主要来源于岩浆,但也有少量来源于地层中的金。

(4)金矿与下营坊杂岩体关系密切,几乎形成于同一地球动力学背景和同一时代[10]。

(5)找矿标志为地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变,但以构造、岩浆岩及围岩蚀变为主。另外,杂岩体与地层的接触带、层滑构造带也为具重要意义的找矿地段。

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