河北三星口地區(qū)金多金屬礦床地質(zhì)特征與找礦遠(yuǎn)景淺析

呂建剛，周立冰，陳 冬

華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066013

0 引言

經(jīng)一年多野外實(shí)地調(diào)查結(jié)合前人成果，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)三星口鉛鋅(金)礦、龐杖子鉛鋅銅多金屬礦、馮臺(tái)子金銅多金屬礦、西溝銅礦、周杖子南山汞礦、洞子溝金礦、岔溝鉛鋅金多金屬礦等多處礦床。與鄰近夏杖子金礦、紅旗桿金礦、圣宗廟銅金礦構(gòu)成一個(gè)較系統(tǒng)的成礦系列。筆者旨在綜合研究其地質(zhì)特征與成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，為本區(qū)深入找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ）山海關(guān)臺(tái)拱（Ⅲ）的東北部，東與遼西中生代凹陷毗鄰。區(qū)內(nèi)基底巖系廣布，為中、下太古界遷西巖群，受超變質(zhì)作用，被改造成各種類(lèi)型的混合巖、片麻巖，廣泛出露，中元古界長(zhǎng)城系地層零星分布其上，中生界侏羅系火山巖分布于斷陷盆地中。燕山晚期巖漿侵入，形成以酸性為主，次為中酸性、中基性一系列侵入體。強(qiáng)烈的火山巖漿活動(dòng)帶來(lái)了豐富的含礦熱液，火山構(gòu)造裂隙及區(qū)域斷裂提供了熱液通道，次級(jí)構(gòu)造形成容礦空間，區(qū)域成礦地質(zhì)條件有利，金、銀、銅、鉛鋅等多金屬礦產(chǎn)廣布，具有良好的成礦地質(zhì)背景。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

主要為中—下太古界遷西巖群拉馬溝組變質(zhì)巖(已混合巖化)和中生界侏羅系髫髻山組火山巖(圖1)。地層從老到新依次為:太古界，區(qū)內(nèi)出露的地質(zhì)體主要是中—下太古界遷西群拉馬溝組變質(zhì)巖，屬安子嶺深成變質(zhì)雜巖的北東部分，遭受不同程度的混合巖化作用，成為變質(zhì)花崗閃長(zhǎng)巖、變質(zhì)黑云母二長(zhǎng)花崗巖。與侏羅系火山巖為不整合接觸或斷層接觸。中生界侏羅系髫髻山組主要出露巖性為安山巖、安山集塊巖、安山玢巖、粗安巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r。新生界，廣泛分布第四系全新統(tǒng)沖洪積物（Q4al），由現(xiàn)代沖積，洪積砂礫層和亞粘土層組成，分布于區(qū)內(nèi)溝谷中。局部分布第四系殘坡積物（Q4edl），分布在低緩丘陵及種地山區(qū)的背陰坡。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，從太古代至中生代，從基性到酸性均有侵入和噴出。晚太古代安子嶺變質(zhì)雜巖，分布于礦區(qū)的北部，巖性主要為混合花崗巖，構(gòu)成了本區(qū)基底。中生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，整合區(qū)內(nèi)主要出露有臥龍崗雜巖體和望寶蓋子石英正長(zhǎng)斑巖巖體。臥龍崗巖體在礦區(qū)的西南部，是一個(gè)以花崗閃長(zhǎng)巖和黑云母花崗巖為主的雜巖體，出露面積大。望寶蓋子石英正長(zhǎng)斑巖巖體，面積較小，位于區(qū)域東部望寶蓋子村，呈近東西走向的彎勾狀。其它發(fā)育多種巖脈和巖墻，主要有正長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖，脈體總體走向北西，少量霏細(xì)斑巖、流紋巖、煌斑巖、輝綠巖等，脈體走向以東西和北西為主。巖漿活動(dòng)為本區(qū)成礦元素的活化遷移提供了充足的熱能，也為區(qū)域鉛、鋅、銀(金)鉬等元素成礦富集創(chuàng)造了條件。

2.3 構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造的基本特點(diǎn)是斷裂構(gòu)造發(fā)育，其它類(lèi)型構(gòu)造不明顯。三星口斷裂(F1)位于周杖子北側(cè)，南西起大黑溝，北東進(jìn)遼寧省車(chē)道溝附近，全長(zhǎng)大于15 km。其總體走向70°，斷裂面陡傾，斷裂帶寬幾十至百余米，由構(gòu)造角礫巖組成，蝕變強(qiáng)烈，具明顯的硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和高嶺土化等。斷裂性質(zhì)表現(xiàn)為正斷層，為整合區(qū)主要控礦構(gòu)造，三星口金礦體、龐杖子Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦化構(gòu)造蝕變帶均受其控制。出頭石姚杖子斷裂(F2)呈近東西向展布，貫穿整合區(qū)，全長(zhǎng)大于15 km。主要表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)，斷裂東部分枝部分進(jìn)入望寶蓋子巖體。其它較小斷裂構(gòu)造主要分為成礦前斷裂，早期北西向斷裂構(gòu)造，多被脈巖所充填。成礦主要期次斷裂主要為近東西、北東向斷裂，整合區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)礦化體均受其控制。成礦后斷裂較少，主要以北西向?yàn)橹?，?duì)礦體有錯(cuò)動(dòng)、富集等影響，部分?jǐn)嗔言俅纬傻V。

3 礦床特征

3.1 三星口區(qū)段

圖 1 三星口礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch map of Sanxingkou mining area Ar31Agn.安子嶺變質(zhì)雜巖;J2t.中侏羅統(tǒng)髫髻山組火山巖;λξπ.望寶蓋子石英正長(zhǎng)斑巖體;γδ.臥龍崗花崗閃長(zhǎng)巖;γ.臥龍崗花崗巖;1.地質(zhì)界線(xiàn);2.不整合接觸界線(xiàn);3.斷裂及產(chǎn)狀;4.礦體及編號(hào)

主礦體隱伏于原周杖子鉛鋅礦(鉛鋅已采空)之下，為同一構(gòu)造蝕變帶，礦床成因?qū)贅?gòu)造破碎蝕變巖型，處于太古界變質(zhì)斑狀黑云母花崗巖內(nèi)接觸帶中，嚴(yán)格受三星口斷裂控礦，為低溫?zé)嵋何g變充填型。350 m標(biāo)高以上為鉛鋅礦為主，受當(dāng)時(shí)(1957至1960年)技術(shù)條件限制，鉆孔多數(shù)采取率極低，且未做金銀取樣分析，350 m標(biāo)高以下以金銅礦為主，金平均品位3.50×10-6，平均厚度1.2 m。據(jù)1960年周杖子鉛鋅礦勘探報(bào)告，主礦體走向75°～90°，傾向南，傾角65°～80°，規(guī)模長(zhǎng)約1 500 m，真厚度最大為17 m，最小為0.1 m，平均厚度1～2 m，延深一般200～400 m。三星口成礦帶北東接龐杖子礦區(qū)Ⅱ號(hào)礦帶，延伸至遼寧境內(nèi)紅旗桿金礦，整條成礦帶大于7 km。

3.2 西溝銅礦區(qū)段

Ⅰ號(hào)礦體為斑巖型，平均品位0.47%，長(zhǎng)約110 m，總厚度約50 m，向深部有規(guī)模增大趨勢(shì)。Ⅱ號(hào)礦化體為脈型，平均品位0.56%，厚度6.2 m。

3.3 馮臺(tái)子銅金多金屬礦區(qū)段

共7條大小不等以Au為主共生或伴生Cu、Mo、Ag多金屬礦化帶。主要賦存于臥龍崗巖體內(nèi)外接觸帶中，有較好遠(yuǎn)景的主要有4條，規(guī)模從大到小依次為Ⅵ、Ⅷ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦(化)體。

Ⅵ號(hào)礦脈:位于馮臺(tái)子?xùn)|至上西莊北山，規(guī)模相對(duì)較大，局部分枝復(fù)合。走向近東西，向南傾，傾角陡，75°～90°，局部反轉(zhuǎn)，構(gòu)造帶膨脹及產(chǎn)狀反轉(zhuǎn)地帶為礦化體富集部位。破碎帶寬度幾米至幾十米不等，礦體賦存于破碎帶中，主要為石英細(xì)脈型，次之為蝕變巖型，礦體長(zhǎng)大于800 m，厚度0.4～3.1 m，控制長(zhǎng)度475 m，平均品位2.63×10-6。從老硐與地表對(duì)比分析，礦體向深部有富集趨勢(shì)。

Ⅷ號(hào)礦脈:位于馮臺(tái)子?xùn)|龍頭，脈長(zhǎng)大于950 m，走向近東西，傾向南，傾角陡，75°～90°。主要為Au礦化，控制礦(化)體長(zhǎng)約800 m，厚0.3～0.97 m，地表一般小于0.75×10-6，最高為13.59×10-6，平均品位 1.13×10-6。

Ⅱ號(hào)礦脈:位于大小李杖子南山，脈長(zhǎng)大于800 m，走向北東東，傾向南，傾65°～80°。地表控制長(zhǎng)400 m，寬1 m左右，礦化以銅、金為主，礦化以銅、金為主，平均品位:Cu 0.44%～0.97%，Au( 0.55 ～ 2.79)×10-6。

Ⅲ號(hào)礦脈:位于河西莊西山，脈長(zhǎng)大于400 m，走向北西，傾向南西，傾角陡，75°～90°。地表礦體多被民間采空，且經(jīng)過(guò)多次民間挖采，地表破壞嚴(yán)重，此次采樣以老硐、采坑為主，地表控制長(zhǎng)350 m，帶寬0.5～1.2 m。礦化以銅、金為主，平均品位:Cu： 0.54%～0.86%，Au：（ 0.61～8.22）×10-6不等，地表礦體尖滅再現(xiàn)，不穩(wěn)定，但礦(化)帶總體連續(xù)。

3.4 其它區(qū)段

周杖子南山汞金礦礦脈長(zhǎng)約1.2 km，寬0.15～1.3 m，傾向南，傾角38°～80°。地表汞礦為解放前日本人掠奪采空。

岔溝鉛鋅金多金屬礦區(qū)段位于岔溝南山，主礦脈長(zhǎng)度大于400 m，主要為鉛鋅礦化，局部金礦化，走向北北西，傾向西，傾角65°～80°。地表強(qiáng)烈絹英巖蝕變，為驗(yàn)證鉛鋅礦化中是否含其它有益元素，取樣分析:Au:3.80×10-6，Ag: 110.07×10-6，Cu:0.54%，Mo:0.06%，可見(jiàn)此礦點(diǎn)前景較好。洞子溝金礦區(qū)段位于洞子溝北山，主礦脈，長(zhǎng)度大于500 m，走向北西，傾向南西，傾角變化較大，62°～85°。主要礦段地表多被采空，礦體富集部位采空深度大于30 m。

4 礦石成分及成礦階段

金屬礦物可見(jiàn)黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、輝銻礦、自然金、自然銀。氧化礦主要有孔雀石、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)，少量白鉛礦、褐鐵礦等。

方鉛礦呈他形不等粒狀，粒徑0.04～2.3 mm，多數(shù)0.3～0.5 mm，常見(jiàn)呈星點(diǎn)狀分布，呈不規(guī)則脈狀或斑團(tuán)狀分布于石英脈中，有時(shí)見(jiàn)其與閃鋅礦連生。黃鐵礦他形不等粒狀，0.05～2.4 mm，多數(shù)0.5～0.8 mm，常被壓碎，裂紋發(fā)育，少數(shù)分布于石英脈中的微小細(xì)粒黃鐵礦保留其自形結(jié)構(gòu)，在礦石中呈星點(diǎn)狀分布或斑團(tuán)狀分布。黃銅礦呈他形細(xì)粒狀0.03～1.2 mm，多數(shù)0.3～0.5 mm左右，在礦石中呈星點(diǎn)狀分布，偶見(jiàn)呈細(xì)脈狀，常與黃鐵礦、方鉛礦伴生，有時(shí)見(jiàn)黃銅礦交代黃鐵礦分布于黃鐵礦的邊緣。閃鋅礦呈他形不等粒狀，粒徑0.06～1.8 mm，呈星點(diǎn)狀或稀疏浸染狀分布于硅化蝕變帶中，偶見(jiàn)呈斑團(tuán)狀，鉆孔中見(jiàn)1~3 cm寬細(xì)脈，常與黃銅礦、方鉛礦共生，偶見(jiàn)一些黃銅礦呈乳滴狀分布于閃鋅礦中。礦石中未見(jiàn)自然金。從分析結(jié)果來(lái)看，金礦體中常含較多黃鐵礦和部分黃銅礦。銀的富集與礦石中方鉛礦呈正相關(guān)系，可見(jiàn)自然銀主要分布于方鉛礦中。輝銻礦極少，呈細(xì)小的放射狀，束狀集合體分布于礦石中，針柱長(zhǎng)0.5～1.5 mm左右，根據(jù)野外現(xiàn)場(chǎng)觀察鏡下鑒定結(jié)果和金屬礦物共生關(guān)系，粗略劃分以下幾個(gè)成礦階段：

第一階段：黃鐵礦、黃銅礦、石英脈；第二階段：黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英、金、銀；第三階段：方鉛礦、輝銻礦、金、銀；第四階段：方解石。

脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、絹云母、高嶺石、綠泥石、方解石、綠簾石等。

5 成因探討及找礦遠(yuǎn)景分析

5.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

區(qū)內(nèi)礦(化)體主要分布于臥龍崗巖體內(nèi)外接觸帶，對(duì)臥龍崗巖體進(jìn)行地球化學(xué)巖石剖面取樣(表1)，從分析結(jié)果(剔除異常高值后)可以看出，巖體中AU、Cu元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為地殼中豐值的幾十倍上百倍，最高值A(chǔ)u; 51.96×10-6，達(dá)工業(yè)品位一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。此外Ag、Mo元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是地殼中豐值的2～10倍。臥龍崗巖體土壤測(cè)量取樣(表2)，從分析結(jié)果可以看出，Au為主異常元素，為中國(guó)土壤豐值的近20倍。Ag、Cu、Mo元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為中國(guó)土壤豐值的3～5倍?？梢?jiàn)分布于臥龍崗巖體內(nèi)外接觸帶的馮臺(tái)子、西溝、洞子溝、岔溝多金屬礦床成礦母源體為臥龍崗巖體。

三星口鉛鋅金多金屬礦床與龐杖子鉛鋅金多金屬礦床賦礦圍巖主要為太古界變質(zhì)花崗巖，古巖體經(jīng)歷多期構(gòu)造活動(dòng)，成礦元素經(jīng)多次活化、運(yùn)移、富集、深沉，最終形成上部鉛鋅、下部金的成礦特征，兩處礦床母源體均為太古界變質(zhì)花崗巖。

5.2 礦化富集規(guī)律

區(qū)內(nèi)礦點(diǎn)較多，礦種組合復(fù)雜，具多期成礦特征，總體上有如下規(guī)律：

區(qū)內(nèi)主要控礦因素為斷裂構(gòu)造，其中近東西向斷裂構(gòu)造為區(qū)主要控礦構(gòu)造，礦體沿構(gòu)造帶斷續(xù)分布。其中有次級(jí)構(gòu)造交匯及構(gòu)造膨脹部位利于形成富礦。

成礦元素水平分布特征，自臥龍崗巖體中心向外側(cè)，呈規(guī)律變化：中心以銅礦化為主(西溝)；內(nèi)接觸帶以銅金礦化為主，伴生銀、鉬元素(馮臺(tái)子Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體、洞子溝)；外接觸帶以金為主，伴生銅、銀元素(馮臺(tái)子Ⅵ、Ⅷ號(hào)礦體)；遠(yuǎn)離巖體出現(xiàn)鉛鋅礦化(岔溝、三星口、龐杖子)。

成礦元素垂直分布特征，在三星口和龐杖子區(qū)段表現(xiàn)明顯，上部鉛鋅礦，下部金銅礦，具典型多期成礦特征。

5.3 成礦地質(zhì)條件分析

礦區(qū)西部臥龍崗巖體為礦區(qū)主要侵入巖，為燕山早期第二階段第二次侵入，巖漿活動(dòng)提供大量熱源及豐富的成礦熱液，伴隨著斷裂構(gòu)造活動(dòng)提供運(yùn)礦通道與容礦空間，形成了區(qū)內(nèi)多金屬礦床。臥龍崗巖體與礦區(qū)北部太古界變質(zhì)花崗巖體也成為區(qū)內(nèi)主要成礦母源體。三星口斷裂北東向貫穿整個(gè)礦區(qū)，為成礦主斷裂，嚴(yán)格控制三星口金多金屬礦、龐杖子鉛鋅銅多金屬礦及區(qū)外遼寧紅旗桿金礦等。其它次一級(jí)斷裂(主要為近東西向)控制區(qū)內(nèi)其它多金屬礦。礦區(qū)成礦地質(zhì)條件良好，有望取得找礦突破。

表 1 臥龍崗巖體巖石元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of rock elements mass fraction of Wolonggang rock mass×10-6

表 2 臥龍崗巖體土壤元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistics of soil elements mass fraction of Wolonggang rock mass×10-6

礦區(qū)北部太古界變質(zhì)花崗巖體在長(zhǎng)期變質(zhì)過(guò)程中，變質(zhì)花崗巖孔隙度大，利于成礦元素多次活化、運(yùn)移、富集，多期斷裂構(gòu)造活動(dòng)，提供熱液運(yùn)移通道與容礦空間，含礦熱液萃取圍巖中成礦元素，進(jìn)入通道，運(yùn)移至近地表成礦。

三星口金礦為生產(chǎn)礦山，有采掘坑道，目前開(kāi)采最低標(biāo)高為322 m，礦體長(zhǎng)度為35～110 m，厚度0.40～1.80 m，平均品位3.36 ×10-6。礦體在深部和兩側(cè)仍有延伸，礦脈長(zhǎng)度約1.5 km，延深200～400 m，投入鉆探工作量，具有擴(kuò)大資源儲(chǔ)量的成礦地質(zhì)條件。

西溝銅礦區(qū)段內(nèi)地表共發(fā)現(xiàn)2 條礦(化)體，編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ，ZK8-3中見(jiàn)隱伏礦體，編號(hào)MⅠ。雖然品位較低，但規(guī)模大，Ⅰ、Ⅱ、MⅠ號(hào)向深部可能合成一個(gè)礦體，類(lèi)型為巖漿熱液斑巖型礦體，有富集和擴(kuò)大規(guī)模的可能性。

馮臺(tái)子Ⅵ、Ⅷ號(hào)礦體寬大破碎帶，破碎帶寬幾十至上百米，金質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均達(dá)0.5×10-6，圈定低品位礦石，能取得金礦量的突破。

馮臺(tái)子環(huán)狀雜巖體具有斑巖型銅、鉬礦床一般典型模式，且緊臨礦區(qū)西南的陳杖子銅礦為探明的典型斑巖型銅礦，區(qū)內(nèi)與其地層、構(gòu)造、地質(zhì)、化探等特征相類(lèi)似，存在形成斑巖型銅礦的地質(zhì)構(gòu)造條件，通過(guò)進(jìn)一步工作，有望找到與陳杖子銅礦相類(lèi)似的斑巖型銅礦地段。下部工作應(yīng)以馮臺(tái)子環(huán)狀雜巖體及其東側(cè)地段展開(kāi)地質(zhì)工作，利用深部工程重點(diǎn)研究具有斑巖型銅鉬礦賦存情況及馮臺(tái)子?xùn)|金礦賦存規(guī)律，有望取得找礦突破。

5.4 找礦方向

在眾多礦點(diǎn)中，經(jīng)過(guò)綜合系統(tǒng)研究分析，找礦突破主要有以下幾個(gè)方向：

（1）通過(guò)一定的鉆探工作量，在三星口深部及兩側(cè)有望取得找礦重大突破；

（2） 系統(tǒng)控制馮臺(tái)子Ⅵ、Ⅷ號(hào)礦體寬大破碎帶，通過(guò)工程控制，系統(tǒng)取樣，有望取得資源量上的突破；

（3）西溝銅礦屬斑巖型銅礦，資源量大，進(jìn)一步鉆探工作深部控制、驗(yàn)證，有望取得找礦突破。

[1] 冶金工業(yè)部河北冶金局地質(zhì)勘探公司五一一隊(duì). 河北省青龍縣周杖子礦區(qū)地質(zhì)勘探報(bào)告書(shū)[R]. 內(nèi)部資料.1960.

[2] 河北省地質(zhì)局第十六地質(zhì)大隊(duì). 河北省青龍縣臥龍崗一帶找礦地質(zhì)報(bào)告[R].內(nèi)部資料.1981.

[3] 青龍滿(mǎn)族自治縣礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)服務(wù)中心. 青龍滿(mǎn)族自治縣三鑫金礦儲(chǔ)量簡(jiǎn)測(cè)報(bào)告[R].內(nèi)部資料.1999.

[4] 河北省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì). 河北省青龍縣龐杖子鉛鋅銅多金屬礦普查地質(zhì)報(bào)告[R].內(nèi)部資料,2010.

[5] 中國(guó)冶金地質(zhì)總局第一地質(zhì)勘查院. 河北省青龍滿(mǎn)族自治縣馮臺(tái)子-窩棚溝多金屬礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].內(nèi)部資料,2008.

[6] 陳毓川,朱裕生,等.中國(guó)礦床成礦模式[M]. 北京:地質(zhì)出版社.1993.

[7] 遲清華, 鄢明才. 應(yīng)用地球化學(xué)元素豐度數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社.2007.