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河北省遵化市某金矿矿床地质特征及成因研究

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宋国梁

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河北省遵化市某金矿矿床地质特征及成因研究

摘要:

研究区位于中朝准地台燕山台褶带马兰峪复式背斜东缘遵化穹褶束西段。区内构造运动强烈,断裂构造发育,主要受近东西向断裂构造控制,充填交代于近东西向构造破碎带形成。矿床成因类型为沿构造破碎带后期充填石英脉型金多金属矿。

关键词:

遵化;金矿;矿床;地质特征;成因研究区处于燕山山脉东段,属低山丘陵区,地势南高北低,区内最高海拔545.5m,最低226.1m,最大高差319.4m。该区属暖温带半干旱性季风气候,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。遵化市境内矿产资源丰富,主要矿种为铁矿,其次为金矿。研究区位于遵化市区北东约20km处,隶属遵化市小厂乡管辖。区内交通较方便,有公路向南直通邦宽省道。

1 区域地质特征

本区位于中朝准地台燕山台褶带马兰峪复式背斜东缘遵化穹褶束西段。所处区域经历了多期构造运动和变质作用,断裂构造发育。1.1 地层

区域内出露太古界变质岩,北部及东南部为中元古界沉积岩,南部为新生界第四系。

太古界上川组:岩性主要由紫苏斜长片麻岩、二辉斜长麻粒岩夹磁铁石英岩透镜体组成。

太古界三屯营组:岩性以黑云斜长片麻岩为主,夹磁铁石英岩透镜体。

太古界马兰峪组:岩性主要由黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹磁铁石英岩透镜体组成。

中元古界以长城系地层为主,长城系常州沟组岩性以含砾长石石英砂岩、石英岩状砂岩和砂岩为主;串岭沟组岩性以页岩、砂岩为主;团山子组岩性以含泥质白云岩、含砂白云岩为主;大红峪组岩性主要为含燧石条带白云岩、含砂白云岩、长石石英砂岩及石英岩状砂岩;高于庄组岩性主要为燧石结核条带白云岩、白云岩、含锰白云岩及含泥白云质灰岩。蓟县系杨庄组岩性主要为泥质白云岩、含砂泥质白云岩夹厚层含燧石条带白云岩。

新生界主要分布于沟谷地带,以洪积、冲积为主,由砂质粘土、砂土、粉砂、粗砂及卵石层组成。1.2 构造

区域断裂构造发育,北部的密云~喜峰口大断裂西起密云东经兴隆、喜峰口、木头凳延入辽宁,全长220km。断裂总体走

向近东西,本区域内为北东东走向,向北倾斜。两侧挤压破碎带一般宽数十米,糜棱岩化带、片理化带及构造透镜体发育,属压性断裂。受该断裂作用影响,元古代各地层间均为断层接触关系。其次一级构造宽城断裂从宽城向南西方向延伸,至本区以北斜穿密云~喜峰口断裂,延向罗文峪岩体,该断裂长约55km,为南东倾向的高角度逆断层,走向上呈舒缓波状,具有多期活动特点。控制晚侏罗世及白垩纪侵入岩体的分布。1.3 岩浆岩

区域内燕山期岩浆活动较为强烈。西部的罗文峪岩体,出露面积约15km2,由中、细粒花岗岩组成。东部高家店岩体,出露面积约25km2,岩性主要由中细粒黑云正长闪长岩、闪长岩组成。区域内脉岩较发育,主要是超基性岩、变质基性岩,多见于燕山台褶带的构造隆起部位。规模很小,长几米,数十米至数百米,宽数十米;岩体多为似层状、透镜状、串珠状及椭球状,常成群成带出现;小的岩体常围绕大的岩体分布。另有闪长玢岩脉和正长斑岩脉,呈北西向及北东向围绕在岩体的周边分布。1.4 矿产

区域内金属矿产主要以铁、金为主,主要分布于北东向延伸的马兰峪复式背斜中;著名的金矿主要有马兰峪金矿、马兰关金矿、金厂峪金矿等。小型金、铜矿点和矿(化)点星罗密布,区内周边有片石峪金矿、龙山口金矿、庄客铜矿(点)。铁矿主要有遵化市石人沟铁矿、铁山岭铁矿、西双城铁矿等。

2 区域地球化学特征

根据河北省1:20万化探水系沉积物测量成果,工作区位于异常编号为AS50-1的水系沉积物异常内,异常面积15.1km2。异常分布于太古界片麻岩中,异常元素为Au、Ni、Cr、Pb、Ag。该异常Au、Ni、Cr、Pb、Ag异常强度高,形态规则,浓度分带明显。其中Au剩余异常面积达15.1km2。工作区内异常形状近似于圆形,剩余异常强度最高值16.7×10-9,衬度12.8,规模194,异常下限为1.3×10-9,具外、中、内、强内4级浓度带。

3 矿区地质

3.1 地层

工作区内出露地层为迁西群马兰峪组一段和新生界第四系。迁西群马兰峪组一段大面积出露于工作区内,主要岩性为紫苏黑云角闪斜长片麻岩、角闪二辉斜长片麻岩夹磁铁石英岩透镜体。

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新生界第四系由冲积、洪积砂砾层和亚粘土层组成,分布于

区内沟谷中。3.2 构造

工作区内地层总体呈单斜构造,走向近东西,倾向北,倾角50°~70°,局部有扭曲现象,产状略有变化。

工作区内未见大的断裂构造,小断层较为发育,以NEE走向、缓倾斜为主,次为NNE走向、陡倾斜。NEE走向断层为矿区内主要容矿构造,断层内充填石英脉型金多金属矿(化)体。3.3 岩浆岩

区内未见大的岩浆岩侵入体,仅见少量辉绿玢岩、闪长玢岩脉,规模较小,零星出露。一般走向长度约100m~300m,厚度2m~10m。走向以近东西为主,次为北东及南北向,一般倾角较陡。

3.4 地球化学特征

经本次土壤地球化学剖面测量共圈出具一定规模的5个综合异常。

ZAu-Ag-1号异常位于工作区东南角,异常连续、具外中内强浓度分带。Ⅹ号矿化蚀变带与异常对应,此矿化带上老硐较多,开采强度大,其中PDⅩ-2据老乡反映从日伪时期到上世纪90年代初一直在民采,从山坡硐口至山脚露天采坑揭露情况判断开采斜深大于100m,走向长达200m,矿化石英脉厚度0.3m~1m左右,地表工程取样金最高品位21.04g/t。

ZAu-Ag-2号异常处于洪山口村西南、山脚偏上位置,为点异常、异常强度低、具外中浓度分带。布设TCY2-1、2-2探槽来查证异常,探槽揭露基岩均为角闪斜长片麻岩,未发现蚀变矿化,在探槽内取原生晕样品,亦无异常。该异常强度低且为点异常,无进一步研究、工作价值。

ZAu-Ag-3号异常处于洪山口村东、山坡位置,异常连续、但强度低、只具外中浓度分带。布设TCY3-2、3-3探槽来查证异常,探槽揭露残坡积厚度达1m左右,碎石中有石英脉碎块,基岩均为角闪斜长片麻岩,未发现蚀变矿化,在探槽内取原生晕样品,亦无异常。其西南侧30m山脊处有一近东西走向、倾向15°、倾角30°、厚0.1m左右的石英脉,地表取样金0.07g/t、银0.3g/t。

ZAu-Ag-4号异常位于1号异常西侧约700m处的沟谷中,为点异常、强度低、只具外中浓度分带。通过地质填图对其开展了查证工作,点异常位于沟谷中,地表出露冲洪积砂土,冲洪积厚度较大,从沟中地坎来看冲洪积厚度大于3m;在小的汇水盆地范围内,通过地质填图只发现了一处有蚀变的辉绿岩,在D612地质点处取样,金0.05g/t、银0.3g/t。

ZAu-Ag-5号异常位于洪山口村南约800m处的沟谷中,异常连续、宽度30m,具外中内浓度分带。通过地质填图对其开展了查证工作,异常位于沟谷中,地表出露冲洪积砂土,冲洪积厚度较大;在小的汇水盆地范围内,通过地质填图只发现Ⅳ号矿化蚀变带,在TCⅣ-1探槽取样,金0.26g/t~0.34g/t、银0.6g/t~0.8g/t。

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经本次对土壤异常的检查验证认为,ZAu-Ag-1号异常规模、强度较大,区内最大的Ⅹ号矿化蚀变带与异常对应;其他异常规模、强度相对1号异常均很微弱,对本区的找矿仅具有局限的指示意义。3.5 地球物理特征

区内主要岩(矿)石均为较弱极化体,不能形成较强的激电异常,石英脉激化率比围岩略高。电阻率值差异比较明显,石英脉电阻率值最高,是区内的明显高阻体;其次为角闪斜长片麻岩,属中等高阻;辉绿岩为低阻体。

上述分析表明,矿化石英脉,可以引起微弱的低极化—中高电阻组合异常。

4 矿体地质

4.1 矿化蚀变带及矿体的空间分布、规模、形态及产状

本次共圈定10条矿化蚀变带,均为沿构造破碎带后期充填石英脉型金多金属矿;石英脉见孔雀石化、褐铁矿化,局部见孔洞(孔洞内褐铁矿化发育);顶底板围岩蚀变有硅化、钾长石化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、碳酸岩化等。工作区矿体均为极薄矿体,达不到可采厚度,本次按m·g/t值圈出3条金矿体,按其赋存的矿化带编号,依次编为Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ矿体。

各矿化蚀变带特征及矿体圈定情况分述如下。4.1.1 Ⅰ号矿化蚀变带

位于洪山口村西北。由1个老硐、6个探槽、1个浅井控制,控制走向长400m,由2条间隔约70m的石英脉组成,一般厚0.15m~0.5m。矿化带走向近东西,倾向北,倾角40°左右。多数地段矿化微弱,局部石英脉呈蜂窝状,褐铁矿化发育,顶底板围岩蚀变微弱,多见碳酸岩化,高岭土化。只有QJⅠ-1Au品位达到1.61g/t(样长0.2m),其余Au品位均小于0.45g/t。4.1.2 Ⅱ号矿化蚀变带

位于Ⅰ号矿化蚀变带南侧约700m处。由1个老硐、2个探槽、1个浅井控制,控制走向长300m,一般厚0.15m~0.3m。矿化带走向近东西,倾向北,倾角40°左右。TCⅡ-1Au品位1.49g/t~3.17g/t,QJⅡ-1Au品位1.04g/t,其余Au品位均小于0.3g/t。4.1.3 Ⅲ号矿化蚀变带

位于郑家沟东。由1个老硐、1个探槽控制,控制走向长100m,厚0.2m左右。矿化带走向北北东,倾向西,倾角85°。工程Au品位均小于0.1g/t。4.1.4 Ⅳ号矿化蚀变带

位于郑家沟东南。由2个老硐、1个探槽控制,控制走向长200m,厚0.3m左右。矿化带走向北东,倾向西,倾角50°。工程Au品位均小于0.35g/t。4.1.5 Ⅴ号矿化蚀变带

位于Ⅳ号矿化蚀变带东侧约500m处。由2个探槽控制,控制走向长200m,厚0.3m左右。矿化带走向北西,倾向南西,倾

角45°。工程Au品位均小于0.1g/t。4.1.6 Ⅵ号矿化蚀变带

位于洪山口村东。由2个老硐控制,控制走向长200m,厚0.4m左右。矿化带走向近东西,倾向北,倾角45°。XJⅥ-1硐口及硐底Au品位分别为0.55g/t、0.92g/t,XJⅥ-2Au品位均小于0.1g/t。

4.1.7 Ⅶ号矿化蚀变带

位于洪山口村东北。目前由1个老硐、1个探槽控制,控制走向长300m,厚0.2m左右。矿化带走向近南北,倾向东,倾角50°。XJⅦ-1硐底Au品位22.24g/t,其他工程品位均小于0.1g/t。

根据工业指标,圈定出Ⅶ矿体,伴生Ag。矿体为沿构造破碎带后期充填石英脉型。为单样品控制矿体。矿体走向长40m,厚度0.11m,Au品位22.24g/t,Ag品位134.6g/t。4.1.8  Ⅷ号矿化蚀变带

位于Ⅶ号矿化蚀变带西侧300m处。目前由1个老硐控制,走向长100m,厚0.3m左右。矿化带走向近东西,倾向北,倾角30°。Au品位均小于0.25g/t。4.1.9 Ⅸ号矿化蚀变带

位于Ⅵ号矿化蚀变带北300m处。目前由1个老硐控制和4个探槽控制,走向长350m,厚0.2m左右。矿化带走向近东西,倾向北,倾角35°。PDⅨ-1内大致按8m~10m间距取5排样品,由内至外Au品位分别为0.57g/t、65.42g/t、1.45g/t、9.94g/t、4.20g/t。施工的4个探槽Au品位均小于0.8g/t。

根据工业指标,圈定出Ⅸ矿体,伴生Ag。矿体为沿构造破碎带后期充填石英脉型,走向长8m,厚度0.23m,Au品位65.42g/t,Ag品位23.4g/t。4.1.10 Ⅹ号矿化蚀变带

位于尤山口村西600m处,勘查区南部边界南侧600m处。目前由2个老硐、1个浅井、3个探槽控制,走向长500m,石英脉厚0.3m~0.5m左右(局部厚1m~2m)。矿化带走向近东西,倾向北北东,倾角10°~30°。其中QJⅩ-1浅井Au品位为21.04g/t。TCⅩ-2探槽Au品位为1.21g/t。其它工程Au品位均小于0.8g/t。

此矿化带上老硐较多,开采强度大,其中PDⅩ-2据老乡反映从日伪时期到上世纪90年代初一直在民采。2000年左右时当地百姓从山脚向硐口露天开挖,寻找矿线,形成一个50多米的深坑后,找到矿线,但已采空。从山坡硐口至山脚露天采坑揭露情况判断开采斜深大于100m,走向长达200m,矿化石英脉厚度0.3m~1m左右,地表工程取样金最高品位21.04g/t。

根据工业指标,圈定出Ⅹ矿体,伴生Ag。矿体为沿构造破碎带后期充填石英脉型,走向长40m,厚度0.23m,Au品位21.04g/t,Ag品位41.1g/t。

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4.2 矿石质量4.2.1 矿石矿物成份

矿石主要为石英脉。其矿物成分为:

(1)金属矿物:主要为黄铁矿假像、褐铁矿、黄铜矿组成。(2)脉石矿物:由石英及少量绢云母组成。4.2.2 矿石的结构构造

金属硫化物多氧化,其中主要金属矿物黄铁矿多被褐铁矿交代,但仍保留半自形晶型,零散分布,粒度0.1mm~1.0mm。褐铁矿呈粉末状,沿裂隙分布。黄铜矿呈它形粒状,粒度0.01mm~0.05mm,零星分布或被包于黄铁矿内。

脉石矿物中次生石英呈半自形板柱状,粒间似镶嵌状分布,构成矿石主体,粒度一般2mm~15mm,少量0.05mm~2.0mm。绢云母呈微鳞片状,粒度<0.05mm,零散分布。4.2.3  伴生有益组分

矿石中伴生有益组分有Ag、Pb、Zn、Cu、Mo等,但除Ag外的伴生组分含量甚低,只有Ag达到伴生有用组分评价参考指标要求。

4.3 矿石自然类型

矿石的自然类型为:金多金属硫化物矿石,矿石的工业类型按矿石的m•g/t值划分,大于最低工业品位者为工业矿石。4.4 矿体围岩及蚀变

矿体的围岩为角闪斜长片麻岩、混合花岗岩。

围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化等,蚀变强度随远离矿体逐渐变弱,蚀变宽度不等,一般为0.3m~1m,总体蚀变较弱。

硅化:是区内主要蚀变类型,表现形式为细脉状。硅化完全受破碎带控制,热液活动强度控制硅化强度,一般在矿化的中心地段构成以充填为主的脉石英,与围岩界线有时清楚,有时模糊。

钾长石化:主要发育于靠近矿化体两侧的围岩中,以肉红色钾长石交代围岩中的斜长石而成。

绢云母化:淡黄绿色,绢云母呈微细的鳞片状。高岭土化:灰褐色,近地表的蚀变岩多强烈高岭土化。褐铁矿化:分布于地表,由黄铁矿经氧化而成褐铁矿,与成矿关系密切。

5 矿床成因

区内的金多金属矿,主要受近东西向断裂构造控制。区内未发现与成矿直接有关的岩浆岩体,可能是深部的隐伏岩体携带的含矿热液上升至浅部,充填交代于近东西向构造破碎带形成。

(作者单位 :河北省煤田地质局第二地质队,

河北省干热岩研究中心)

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