河北金廠峪金礦床成礦規(guī)律研究及深部找礦預(yù)測

李良辭　呂和建等

摘 要：該文通過引用多種成礦理論對金廠峪金礦已有地質(zhì)資料進(jìn)行系統(tǒng)整理，對金廠峪金礦區(qū)范圍內(nèi)的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ帶及深部開展地質(zhì)、構(gòu)造等綜合研究，總結(jié)了構(gòu)造透鏡體控礦和斷裂構(gòu)造控礦規(guī)律，形成多期巖漿熱液型成因、韌-脆性剪切帶構(gòu)造控礦、石英脈型和復(fù)脈帶型金礦床的認(rèn)識，對原有成礦模式進(jìn)行修正，建立新的成礦模式，預(yù)測金廠峪金礦找礦靶區(qū)，成效明顯。

關(guān)健詞：河北 金廠峪金礦 成礦規(guī)律 綜合研究 找礦預(yù)測

中圖分類號：TB657.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-06

河北金廠峪金礦床累計(jì)探明儲量近60多 t，由于多年開采，截止2004年底，礦山保有金屬量僅2.6 t，資源嚴(yán)重危機(jī)。為了尋找黃金接續(xù)資源，實(shí)現(xiàn)地探增儲和找礦突破，中國黃金集團(tuán)公司組織集團(tuán)內(nèi)部專家對金廠峪金礦已有科研成果、探礦資料、生產(chǎn)開拓系統(tǒng)等礦山地質(zhì)資料進(jìn)行整理分析，開展地質(zhì)綜合研究和成礦規(guī)律研究，共同完成了“河北金廠峪金礦床成礦規(guī)律研究及深部找礦預(yù)測”科研項(xiàng)目，并對金廠峪金礦區(qū)深部進(jìn)行了有效的盲礦預(yù)測，在第二成礦空間找到了金礦體，增儲10.8 t，使資源危機(jī)礦山再次走上良性發(fā)展的道路。

1 金廠峪金礦區(qū)前期探礦工作概述

2 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造體系、類型發(fā)育齊全?；旧辖?jīng)歷了三次大的構(gòu)造運(yùn)動，早期的東西構(gòu)造為先，南北向構(gòu)造次之，后期的新華夏構(gòu)造體系疊加和改造了前期的構(gòu)造形跡，形成了目前的地貌布局。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，主要為燕山期的花崗巖，在礦區(qū)西部青山口和西北部賈家山一帶，以中酸性巖體為主。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

礦區(qū)地層為冀東太古界八道河群王廠組，主要巖性為透輝斜長角閃巖，其下部常有角閃石英巖夾磁鐵石英巖出現(xiàn)。礦區(qū)西部出露有角閃斜長片麻巖，礦區(qū)內(nèi)出露有斜長角閃巖和混合巖化長英質(zhì)條痕斜長角

閃巖。

3.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，其構(gòu)造形跡比較復(fù)雜，從現(xiàn)存的現(xiàn)象中，大致能夠恢復(fù)基本輪廓，依其疊加和穿插關(guān)系，可劃分出三次較大構(gòu)造期。

（1）早期的東西向構(gòu)造

本期構(gòu)造由于后期構(gòu)造的改造，在礦區(qū)內(nèi)其形跡保留極少，只在16線和37線保留東西向的一些痕跡，并可看出片理化帶巖脈呈東西向展布。

（2）中期的南北向構(gòu)造

南北向構(gòu)造在礦區(qū)內(nèi)形成了一組緊密褶皺和擠壓應(yīng)變帶，受后期地質(zhì)事件作用的影響，使其呈北北東向展布。

本期構(gòu)造是控礦、成礦的主要構(gòu)造。在構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)形成一套片理化巖石，由于分異和壓熔作用，使其主成份發(fā)生運(yùn)移，硅、鈉、金沉淀并富集在片理化帶內(nèi)形成金礦床。

（3）晚期新華夏構(gòu)造

本期的構(gòu)造形跡明顯，以斷裂為主，并對以前的印支、燕山期構(gòu)造進(jìn)行疊加、復(fù)合、改造。在斷裂帶內(nèi)出現(xiàn)十幾厘米到幾米厚的斷層角礫和斷層泥。依據(jù)相互關(guān)系，可分：FⅠ組斷裂、FⅡ組斷裂、FⅢ組斷裂、FⅣ組斷裂和FⅤ組斷裂。上述5組斷裂，疊加在脈帶和礦體上，并對礦體的完整性和連續(xù)性有破壞作用，其中FⅣ組斷裂對礦體破壞大，斷距達(dá)10 m，同時在一些低層次的羽狀剪切裂隙中，又使含金黃鐵礦重新聚集，對礦體的形成又是相對有利的因素。[2]

3.3 巖漿巖

在礦區(qū)西部2 km和西北7 km處出露有燕山期的青山口和賈家山花崗巖體，在礦區(qū)內(nèi)部出露的只有脈巖相的巖石。

4 礦床地質(zhì)特征

4.1 礦帶分布特征

0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ脈帶

F119—斷層編號；Ⅲ—含金復(fù)脈帶編號。

北至32線尖滅；Ⅱ、Ⅴ兩脈帶北與黑石峪脈帶相接；0、Ⅳ、Ⅴ脈帶向南延伸到桑家峪；Ⅱ脈帶南延至39線。

依走向分為三大組：20 °組走向18 ～45 °；0 °組走向340 ～17 °；60 °組走向45 ～70 °。

4.2 各含金復(fù)脈帶的特征

（1）0脈帶：分布于礦區(qū)西側(cè)，呈脈狀及透鏡狀。走向北東或近南北，傾向南東或東長幾米至百米左右，厚幾米。地表露頭由絹云母片巖—鈉長石英脈組成，有零星礦體。

（2）Ⅰ脈帶：分布于24～27線間，長1000 m，寬10～25 m。走向北東，傾向北西，傾角40 ～60 °。以次生石英巖為主，地表礦化不連續(xù)，但局部有絹云母片巖～鈉長石英脈并礦化較好，在11～27線間與Ⅱ帶復(fù)合。

（3）Ⅱ脈帶：分布于36～43線間，長1500米，寬20～85 m。走向20 °，傾向南東或北西，傾角80 °左右。巖性以石英脈、絹云母片巖～石英脈、絹云母片巖～鈉長石英脈及絹云母片巖為主。

（4）Ⅲ脈帶：分布于19～20線，長850 m，寬20 m。走向20 °，傾向南東，局部傾向北西，傾角60 ～83 °。巖性以絹云母片巖和絹云母片巖～鈉長石英脈為主。

（5）Ⅳ脈帶：淺部分布于20～19線間，長700 m，該脈帶8線南有零星的集聚的脈群，寬10～54 m。此脈帶向下部平行于Ⅲ脈帶并靠近會合向下延伸。

（6）Ⅴ脈帶：分布于礦區(qū)東部，地表出露長約1300 m，寬17～72 m。該帶走向20 °，傾向北西，傾角85 °或近直立。鉆孔控制最低標(biāo)高在-700 m見礦，仍未尖滅，說明深部還有較好的礦化存在，有很好的找礦

前景。

5 礦體特征

5.1 礦體產(chǎn)出特征

5.2 礦化類型

主要分為蝕變巖型和石英脈型兩種[3]。

（1）蝕變巖型礦石：含礦最好的是絹云母綠泥石片巖—鈉長石英脈，其中的石英呈細(xì)脈狀，黃鐵礦主要是他形粒狀，以浸染狀、細(xì)脈狀或團(tuán)斑狀形式分布于礦石中。

（2）石英脈型礦石：產(chǎn)于石英單脈中，黃鐵礦主要呈網(wǎng)脈狀或粉末狀分布于石英節(jié)理中。

5.3 圍巖蝕變特征

與成礦有關(guān)的圍巖蝕變主要有絹云母化、黃鐵礦化、鈉長石化、硅化、綠泥石化等。碳酸鹽化基本與成礦無關(guān)。

絹云母化、綠泥石化發(fā)育、普遍，呈帶狀分布，是脈帶的重要組成部分。其他蝕變均疊加于其上。由礦體向外依次為：絹云母化→綠泥石化→圍巖。而它們的組合體為找礦的重要標(biāo)志。

硅化形成不同程度的硅化巖，強(qiáng)烈者有“次生石英巖”；鈉長石化一般沿石英脈邊緣交代常與硅化伴生；碳酸鹽化以白云石為主，方解石次之，呈細(xì)粒狀、脈狀，分部于脈帶中或近脈帶圍巖中。上述三種蝕變無明顯分布規(guī)律。

金主要與黃鐵礦伴生，特別是石英脈中或石英脈與片巖接觸處的黃鐵礦化，為重要的找礦標(biāo)志。

總之，黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化與成礦關(guān)系密切，是重要的找礦標(biāo)志。

6 礦床成因

6.1成礦條件分析

金廠峪金礦礦質(zhì)來源于太古界古老變質(zhì)巖系。在漫長的地殼發(fā)展演化過程中，金元素經(jīng)多次活化、遷移富集，但成礦的主要是太古代的區(qū)域變質(zhì)作用和中生代的燕山期。據(jù)同位素測定，金廠峪金礦床成礦地質(zhì)年齡是195 ma的燕山期。

礦區(qū)西部燕山期青山口花崗巖體中主體侵入相和附加侵入相中皆含金（人工重砂含金量分別為0.06×10-6和0.26×10-6，其脈巖相（花崗斑巖、石英脈等）亦含金，有的已構(gòu)成工業(yè)礦體），認(rèn)為花崗巖體為金的主要物質(zhì)來源，是成礦母巖。

碳同位素表明，δ13C值變化范圍在3.5‰～-7.6‰，平均值是5.28‰，與自然界某些已知地質(zhì)體中的δ13C相比，本區(qū)的δ13C值落入巖漿氧化態(tài)碳和巖漿成因的碳酸巖同位素范圍內(nèi)。說明該區(qū)的碳酸鹽化屬巖漿熱液成因。

礦體呈脈狀，沿?cái)嗔褬?gòu)造充填，斷裂為北北東向壓扭性結(jié)構(gòu)面，礦床與新華夏構(gòu)造有生成聯(lián)系。圍巖蝕變發(fā)育，尤以黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化強(qiáng)烈，交代作用不明顯。礦床成礦溫度在260～320 ℃之間，屬中溫?zé)嵋旱姆秶?/p>

6.2金廠峪金礦的成礦模式

太古代早期海底火山噴發(fā)和海洋沉積作用，由于金的親鐵性，形成了金的原始堆積。

此后，太古代的區(qū)域變質(zhì)作用使初始礦源層中的金部分活化、遷移，在低壓帶的斜長角閃巖中富集，形成金的礦源層，但未形成工業(yè)礦體。

到了燕山期，重熔巖漿熱液和剪切帶周圍巖石中的礦化劑使礦源層中的金及其他成礦元素再次活化、遷移，并在剪切帶的有利部位富集成礦、形成工業(yè)礦體。

與此同時，剪切帶為含金熱液的運(yùn)移和金的沉淀提供了有利條件，而且使大量的礦化劑和Au、Ag等的成礦元素富集，進(jìn)而引起圍巖蝕變，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)，對金礦的形成起了重要作用。礦體的空間展布完全受剪切帶的控制。

7 構(gòu)造控礦規(guī)律研究及靶區(qū)預(yù)測

7.1斷裂構(gòu)造與金礦體的關(guān)系

金廠峪地區(qū)的脆性斷裂構(gòu)造較為復(fù)雜，不同力學(xué)性質(zhì)、不同序次和不同等級的斷裂極為發(fā)育，但以北北東向構(gòu)造為主（圖6）[5]。

以走向和相互關(guān)系為主要依據(jù)，將斷裂構(gòu)造劃分為五組：

第一組（FⅠ）：走向20 ～30 °，傾向主要南東，還有北西，傾角多為70 °以上或變陡直立，沿走向及傾向均有波狀變化。該 組斷層最發(fā)育，規(guī)模最大，長數(shù)百米至千米以上，典型的有FⅠ1～6、9、13、19，其中FⅠ1和FⅠ19貫通全區(qū)，并向桑家峪、黑石峪段延伸。該組沿走向大體平行，并疊加在含礦脈帶上，但如FⅠ1等斷層不僅疊加在含礦脈帶上，而且也穿過圍巖，其總方向仍吻合于脈帶。以FⅠ1為界，Ⅱ帶礦體在其西側(cè)受其破壞較大，Ⅲ、Ⅳ帶礦體在其東側(cè)受其破壞較小。該組FⅠ2、3、5斷層向北逐漸收斂靠攏于FⅠ1。

該組斷層向下延伸較深，據(jù)深孔控制，主要斷層在0～-100 m標(biāo)高以下仍有延深。該組斷層疊加脈帶部分，條數(shù)增密，往往呈束狀吻合于脈帶。據(jù)斷層面特點(diǎn)、發(fā)育斷層泥、斷層錯切地質(zhì)體及斷層面上的壓碎物質(zhì)，屬破礦斷層。該組斷裂和礦區(qū)片巖帶總體方向一致，北西盤向南西平移，屬于扭壓性斷裂組。

第二組（FⅡ）：走向50 ～70 °，絕大多數(shù)南東傾，傾角60 ～80 °。規(guī)模大小不等。長多在數(shù)十米至百米之間，個別如FⅡ1、FⅡ5長達(dá)700～1000余米。該組與第一組斜交，但沒有穿越第一組斷層。一般疊加在走向近60 °方向脈帶中，唯有FⅡ1控制一條長而薄的片理化帶。該組斷層疊加、破壞脈帶及穿切圍巖，為破礦構(gòu)造。斷層面特點(diǎn)和第一組相似，屬壓扭性平移逆斷層，多北西盤向北東移，低序次的小斷層移動方向則相反。

第三組（FⅢ）：走向320 ～340 °，傾向北東或南西，傾角變化大。發(fā)育程度不及前兩組，規(guī)則大者如FⅢ3、5、7長達(dá)300～500 m，規(guī)則小者長僅十余米至數(shù)十米。多數(shù)分布于FⅠ1東側(cè)，北西端頂于FⅠ1、14之上，而未穿越FⅠ1、14斷層。該組斷層橫切破壞脈帶或礦體，并穿越第二組斷層，斷層面間多為壓碎巖或斷層泥。部分?jǐn)鄬颖缓笃诨桶邘r所充填。一般近南北向的短小斷層也屬此組。該組斷層屬平移性質(zhì)，北東盤向北西移動。

7.2 韌性剪切帶與金礦的關(guān)系

金廠峪韌性剪切帶的宏觀、微觀組構(gòu)都顯示出北北東向韌性剪切帶具有右行滑移的特點(diǎn)；東西向韌性剪切帶具有左行的特征。應(yīng)變分析表明，北北東向韌性剪切帶簡單剪切為主，并兼有壓扁作用的特征。礦體與韌性剪切帶的產(chǎn)狀不一致，它們主要受疊加于其上的脆-韌性剪切帶和脆性斷裂控制，脆—韌性剪切帶是主要的控礦構(gòu)造。韌性剪切帶為后期脆—韌性構(gòu)造的疊加提供了構(gòu)造條件，但與金礦物形成無直接的成因聯(lián)系，金礦形成于韌性剪切帶之后。

7.3 靶區(qū)預(yù)測

7.4 工程驗(yàn)證結(jié)果

在深部-417中段及以下，發(fā)現(xiàn)了蝕變巖型礦體，并控制了部分儲量。同時，在-417中段南部找到一條石英脈型礦體，礦體規(guī)模很大，是上部成礦最好的Ⅱ脈帶下延的另一富集梯段的開始。2005年—2008年累計(jì)增儲（122b+333）10823 kg，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，指導(dǎo)了金廠峪金礦的深部探礦工作，使資源危機(jī)礦山再次走上良性發(fā)展的

道路。

8 經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識

金廠峪金礦深部探礦工作，取得以下幾點(diǎn)認(rèn)識。

（1）要把礦山放在整個區(qū)域地質(zhì)范圍內(nèi)，不可局限于目前的礦區(qū)，著眼于區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的研究，用地質(zhì)研究成果做指導(dǎo)，有針對性地應(yīng)用探礦新技術(shù)新方法。

（2）應(yīng)用新的科研手段，引用多種成礦理論對礦山地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，對礦床形態(tài)及其與周邊區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系有一個新認(rèn)識，對原有成礦模式進(jìn)行修正，建立新的成礦模式。成礦模式的重新認(rèn)識，往往成為一些老礦區(qū)出現(xiàn)新突破的關(guān)鍵。

（3）在老礦山深部找礦首先要利用多種形式交流、研討、會診，對礦山歷年來所有專家、學(xué)者的觀點(diǎn)和認(rèn)識，進(jìn)行全面細(xì)致的整理和研究，從中發(fā)現(xiàn)新的成礦線索與找礦信息，提出新的成控礦認(rèn)識，然后確定礦床類型，再建立礦床模型，利用該類型礦床模型提取出已知礦床下一步找礦的關(guān)鍵地質(zhì)因素，指明找礦方向并標(biāo)定靶區(qū)。

（4）合理應(yīng)用運(yùn)用成礦理論，充分利用專家的宏觀理論優(yōu)勢和礦山地質(zhì)人員的局部實(shí)踐優(yōu)勢，做到理論聯(lián)系實(shí)際，使二者相互完善提高，才能在最短的時間內(nèi)獲得較好的地質(zhì)科研成果和最佳的探礦效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志宏.冀東金廠峪地區(qū)的構(gòu)造與金礦[J].黃金，1995，16（10）：2-5.

[2] 楊志剛、余勇、楊春福，等.中國黃金集團(tuán)專家組關(guān)于金廠峪金礦探礦工作的建議和意見.2005.

[3] 許曉峰.一個韌-脆性剪切變形帶型金礦床—金廠峪金礦床[J].礦產(chǎn)與勘查，1990（4）.

[4] 柳少波，劉連登，劉晨.論金廠峪后韌性剪切帶金礦床及其成因[J].長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1993，23（3）：286-291.