河北壽王墳銅礦地質(zhì)特征及找礦方向探討

趙紅瑞+梁景利+薛燕萍

摘要：壽王墳銅礦已探采六十余年，主體礦已開采殆盡。收集了本區(qū)地質(zhì)綜合資料，本次工作是以驗(yàn)證物化探異常、探索北翼接觸帶和對(duì)南翼接觸帶礦體進(jìn)行“探邊摸底”為主要目的。分兩個(gè)階段投入了地質(zhì)、物探、化探及鉆探相結(jié)合的勘查工作，新探獲了11條銅、鐵、鉬礦體，并估算了一定的資源儲(chǔ)量。通過(guò)地質(zhì)工作，說(shuō)明壽王墳銅礦深部仍有探尋矽卡巖型銅鐵礦和斑巖型銅鉬礦的前景。

關(guān)鍵詞：壽王墳；矽卡巖；銅鐵礦；鉬礦

Geological characteristics of the copper deposit in Shou wang fen of Hebei and ore prospecting direction

ZHAO Hong-ruiLIANG Jing-liXUE Yan-ping

514 Brigade of North China Geological Exploration Bureau

Abstract：Shouwangfen copper mine has been mining for more than sixty years， the main mine has been mined out. A comprehensive collection of geological data of this area， this work is to verify the geophysical and geochemical anomaly， explore the north wing of the contact zone and contact zone of the South ore "boundary thoroughly" as the main goal. Two phases of geology， geophysical exploration， geochemical exploration and drilling have been put into practice. 11 copper， iron and molybdenum ore bodies have been discovered and some reserves have been estimated. Through geological work， the prospect of skarn type copper iron deposit and porphyry type copper molybdenum ore is still deep in the deep copper deposit.

Key words：Shouwangfen； skarn ； delafossite； molybdenum

廣義的壽王墳礦區(qū)是指以壽王墳花崗閃長(zhǎng)雜巖體為中心而構(gòu)成的面積約110km2的地域內(nèi)。狹隘的壽王墳礦區(qū)則系指花崗閃長(zhǎng)巖體西南部接觸帶從朝梁子—北灣子—壽王墳—義巨號(hào)的弧形地域，面積約7km2，即本次工作評(píng)價(jià)區(qū)（見(jiàn)插圖1壽王墳侵入雜巖體構(gòu)造巖相略圖）。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

壽王墳銅礦所處大地構(gòu)造位置，為中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ2）燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ22）的南緣，馬蘭峪復(fù)式背斜（Ⅲ27）的北緣，下板城凹斷束（Ⅳ223）北翼。中生代月明山火山盆地北部邊緣，涵蓋壽王墳古火山口的全部。屬于壽王墳—小寺溝北東向銅鉬成礦帶的一部分。

區(qū)內(nèi)地層比較發(fā)育，從元古界—古生界—中生界—新生界均有出露。

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造和火山口構(gòu)造極為發(fā)育（見(jiàn)插圖2壽王墳破火山口構(gòu)造剖面簡(jiǎn)圖），區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈。總的特點(diǎn)表現(xiàn)為前中生代在南北向主應(yīng)力作用下形成的東西向構(gòu)造對(duì)地史發(fā)展的控制；后中生代則以NW-SE的主應(yīng)力作用形成的NE向構(gòu)造為主導(dǎo)對(duì)早期地質(zhì)景觀進(jìn)行改造、遷就控制；兩種構(gòu)造體系疊加相互制約形成“棋盤格式”構(gòu)造格架。構(gòu)造形式主要為褶皺、隆起（坳陷）帶及斷裂。宏觀上褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為隆起與坳陷帶相間分布，錯(cuò)落有序。隆坳的分界多為邊界斷裂乃至深大斷裂，是構(gòu)造單元的分界線。兩種構(gòu)造體系疊加時(shí)，正向疊加就形成穹隆或斷陷盆地，而反向疊加則形成盆中隆或隆中盆。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈、頻繁。巖漿巖主要為燕山中期中酸性侵入體和次火山巖，共同構(gòu)成中央穹隆的主體，受東西向及北東向斷裂構(gòu)造影響，沿?cái)嘞菖璧剡吘墧嗔亚秩?，分布在金廠溝、上窩鋪及壽王墳周圍。侵入巖主要為正長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、輝綠玢巖，次火山巖主要為次安山巖、次英安巖、流紋巖類、流紋斑巖。多期次巖漿活動(dòng)為區(qū)域內(nèi)Cu、Fe、Pb、Zn、Ag、Au等內(nèi)生礦床提供了良好的物質(zhì)來(lái)源和載體。

2.地球物理特征

據(jù)1/5萬(wàn)航磁異常圖，壽王墳礦區(qū)圍繞花崗閃長(zhǎng)雜巖體，有一個(gè)較大的磁異常場(chǎng)，呈葫蘆形，正負(fù)異常配套，總面積達(dá)120余平方公里。其中雜巖體部分為正異常場(chǎng)，在正異常周圍出現(xiàn)負(fù)值。該磁異常場(chǎng)北西部梯度較陡；東南部異常梯度較緩（外突）。反映出花崗閃長(zhǎng)雜巖體有從北西向東南方向側(cè)伏的特點(diǎn)。在正異常場(chǎng)中有冀C-59-63、冀C-79-51、冀C-79-52、冀C-79-53號(hào)四個(gè)高值異常區(qū)。經(jīng)勘探和開采證實(shí)冀C-59-63號(hào)異常為一個(gè)中—大型銅（鐵）礦床（壽王墳銅礦）引起。冀C-79-51和冀C-79-52號(hào)異常經(jīng)初步檢查認(rèn)為是石英閃長(zhǎng)巖體中富鐵礦物局部富集所致。

3.地球化學(xué)特征

據(jù)劉益豐等《冀北燕山沉降帶地層地球化學(xué)剖面研究》資料，冀北燕山沉降帶地層元素主要分布特征為：

（1）元古界中長(zhǎng)城系常量元素富Si、Al、Na、Fe、Ti、V、Ca、Mg等，主成礦元素B、Mn、Pb等；薊縣系表現(xiàn)富Ca、Mg、K、Ba、F等，主成礦元素Pb、Cu、Ge及Ca、B、K、V等。endprint

（2）古生界中常量元素富集Ca、Mg，晚期富Si、Fe、K、Ca等，微量元素富集Mo、B、Ba、Sr、F、Au、As、Pb、Ag、Sn、W等，其中后6種為主成礦元素。

（3）中生界常量元素富集K、Na、Si；早期富Ca；微量元素中貫通元素為Pb、Mo、Ba、F、Au等，主成礦元素為Au、Pb、Mo等。

由此可見(jiàn)，區(qū)域地層中處于成礦元素Cu、Mo、Au、Ag等高背景區(qū)，地層不同，成礦元素略有差異。

4.礦床地質(zhì)特征

壽王墳銅鐵礦床產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)巖與燧石條帶白云巖接觸帶及距接觸帶200米以內(nèi)的大理巖中。經(jīng)多年的勘探和開采，自東向西3.5公里接觸帶內(nèi)，已基本查明了礦區(qū)銅多金屬礦的地質(zhì)特征及形態(tài)規(guī)模等情況。主要礦床發(fā)育于東部龍?zhí)稖?小北溝一帶，其次是西部北灣子一帶，半截溝—火神廟一帶礦體規(guī)模一般較小。礦體形狀、產(chǎn)狀變化較為復(fù)雜，基本與接觸帶產(chǎn)狀一致。海拔600米以上、300米以下礦體分枝復(fù)合再現(xiàn)非常明顯，厚度亦隨之變薄。礦床分布特點(diǎn)與所控構(gòu)造的不同決定了其形態(tài)、產(chǎn)狀的差異。一般東部、西部呈扁豆?fàn)?、似脈狀、筒狀；中部多呈細(xì)脈狀、條帶狀。鉬礦呈單獨(dú)礦體出現(xiàn)，規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主要銅礦體，且變化大，形態(tài)極不規(guī)則。

礦床品位變化：礦山多年開采及探礦結(jié)果表明：礦床上部銅鐵共生，主要為銅礦體，且品位較高；在礦床下部，銅礦體減少且銅品位降低，相對(duì)鐵礦體變大，鐵品位變化較小，亦呈下降趨勢(shì)。

5.勘查工作方法

壽王墳銅礦已探采60余年，工作程度較高。對(duì)尋找地表露頭礦體意義較小，本次工作是以驗(yàn)證物化探異常、探索北翼接觸帶和對(duì)南翼接觸帶礦體進(jìn)行“探邊摸底”為主要目的。

因此勘查手段以鉆探工程為主，輔以坑探、地質(zhì)剖面測(cè)量、1∶1000磁法剖面測(cè)量、激電剖面測(cè)量、1∶5000土壤剖面測(cè)量、1∶2000瞬變電磁剖面測(cè)量及巖礦測(cè)試等工作。

6.主要地質(zhì)成果

6.1地表找礦成果

通過(guò)磁法剖面測(cè)量、地質(zhì)剖面測(cè)量及地表鉆探等工作對(duì)北翼接觸帶、角頁(yè)巖下部等重要成礦預(yù)測(cè)區(qū)進(jìn)行了初步探索，擇優(yōu)對(duì)物化探異常進(jìn)行了驗(yàn)證。初步確定北翼接觸帶存在但分布不規(guī)律，且含礦性較差；角頁(yè)巖下賦銅鐵礦體理論不具普遍性，67線重點(diǎn)地段未能見(jiàn)到理想的角頁(yè)巖下賦礦體；地表鉆探未能見(jiàn)到預(yù)測(cè)礦體，深部坑內(nèi)鉆探圈定了34號(hào)、南6號(hào)和南2號(hào)礦體分支。

6.2深部找礦成果

深部找礦主要是對(duì)34號(hào)、S6號(hào)（南6號(hào)）礦體及南翼接觸帶深部進(jìn)行“探邊摸底”工作。新探獲得礦體位于72～57線，均為深部盲礦體，屬接觸帶矽卡巖型銅、鐵礦，銅鐵共生。產(chǎn)狀形態(tài)多受接觸帶控制，以60°～85°南傾為主，局部也有52°北傾小礦體；主要呈透鏡體狀，厚度變化不均勻；礦體組分常由黃銅礦、磁鐵礦組成；脈石礦物為透輝石、透閃石、陽(yáng)起石等；大理巖化、蛇紋石化、絹云母化、綠泥石化現(xiàn)象普遍存在。埋深較深，主要礦體賦存標(biāo)高-320.34米～343.79米，礦體走向延長(zhǎng)多在50米～200米，傾向延深多在35米～240米，局部未能完全控制。按一般工業(yè)指標(biāo)新圈定了11個(gè)礦體。其中1個(gè)磁鐵礦體，編號(hào)：34-1；1個(gè)銅礦體，編號(hào)：S2-3；1個(gè)鉬礦體，編號(hào)：S4-2；1個(gè)銅鐵異體共生礦體，編號(hào)：S6-4；7個(gè)銅鐵同體共生礦體，編號(hào)：S4-1、S2-1、S2-2、S6、S6-1、S6-2、S6-3。主要礦體特征如下：

（1）34-1號(hào)礦體

新探礦體為工業(yè)磁鐵礦體，屬于西干34號(hào)礦體底部獨(dú)立小礦體（見(jiàn)插圖334-1號(hào)礦體剖面示意圖），位于56～60線；呈小透鏡體狀，南傾較陡立，傾角61°；賦存標(biāo)高199.50米（58線）～230.40米（58線）；剖面上由58線下五中段穿脈、K58-1、K58-2和K58-3號(hào)坑內(nèi)鉆孔控制；礦體走向長(zhǎng)約100米，傾向長(zhǎng)約35米；單工程真厚度0.54米～4.63米，單工程TFe平均品位28.33%～40.04%。該礦體走向未控制，傾向已完全控制。34-1號(hào)礦體存在黃銅礦化，但礦化程度較弱、規(guī)模較小，達(dá)不到工業(yè)指標(biāo)。

（2）S4-1號(hào)礦體

新探礦體為工業(yè)銅礦體和低品位磁鐵礦體同體共生，屬于S4號(hào)礦體深部獨(dú)立礦體，位于1～7線，空間上呈薄層狀，南傾較陡立，傾角58°～68°，賦存標(biāo)高-58.79米（3線）～133.60米（3線），剖面上由K3-2、K3-3、K5-1和K5-3號(hào)坑內(nèi)鉆孔控制，礦體走向長(zhǎng)約200米，傾向長(zhǎng)約225米。單工程真厚度2.27米～8.14米，單工程TFe平均品位20.54%～28.47%，Cu平均品位0.52%～1.45%。該礦體走向、傾向均未得到有效控制，施工結(jié)果顯示該礦體為嚴(yán)格受矽卡巖帶發(fā)育控制的富銅貧鐵礦體，剖面上呈狹長(zhǎng)脈狀，空間上呈薄層狀，向西側(cè)（3線以西）和深部（-50米標(biāo)高以下）均有較大延伸空間，向東（5線以東）逐漸變細(xì)變小。

（3）S2-3號(hào)礦體

新探礦體為低品位銅礦體，屬于已采S2號(hào)礦體底部獨(dú)立小礦體，位于19～27線，呈狹長(zhǎng)透鏡體狀，北傾，傾角65°，賦存標(biāo)高-216.29米～-103.94米，剖面上由K23-2和K23-加號(hào)坑內(nèi)鉆孔控制，礦體走向長(zhǎng)約200米，傾向長(zhǎng)約119米。單工程真厚度2.49米，單工程Cu平均品位0.33%。該礦體是對(duì)已采S2號(hào)礦體“探邊摸底”時(shí)發(fā)現(xiàn)的，礦體規(guī)模較小，傾向未得到有效控制，向深部仍有較大延伸空間；走向上無(wú)工程控制，因此該礦體西側(cè)尖推于19線，東側(cè)尖推于27線。

（4）S6號(hào)礦體endprint

本次工作對(duì)S6號(hào)主礦體進(jìn)行“摸底”工作時(shí)，新探獲了39線～43線下十中段以下銅鐵礦體，為工業(yè)磁鐵礦體和工業(yè)銅礦體同體共生，以鐵為主（見(jiàn)插圖4S6號(hào)礦體剖面示意圖）。礦體主要呈厚大透鏡體狀，主體近直立，賦存標(biāo)高-320.34米～-118.53米，剖面上由39線下十中段穿脈、K39-1、K39-2、39線東25米下十中段穿脈、2號(hào)孔、3號(hào)孔、41線下十中段穿脈、ZK41901、41線東25米3號(hào)孔、4號(hào)孔、5號(hào)孔、K41-1、K41-2、43線下十中段穿脈、ZK43802、ZK43901、ZK43902號(hào)坑內(nèi)鉆孔控制，礦體走向長(zhǎng)約200米，傾向長(zhǎng)約236米。單工程真厚度1.50米～53.97米，單工程TFe平均品位22.80%～35.08%，單工程Cu平均品位0.35%～0.85%。S6號(hào)主礦體（39線～45線下八中段至下十中段）為目前礦山企業(yè)選廠主要礦石來(lái)源，結(jié)合礦山企業(yè)自行加密探礦成果，S6號(hào)礦體沿傾向、走向仍有較大延伸空間。

7.找礦方向探討

（1）通過(guò)地表地質(zhì)、物探工作，對(duì)北翼接觸帶、角頁(yè)巖下部等成礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了探索，結(jié)果顯示礦化效果較差，未見(jiàn)規(guī)模較大的礦化體。但鉆探施工為單線施工，不排除局部存在小規(guī)模銅、鐵、鉬礦化體。（2）通過(guò)坑內(nèi)鉆探工程對(duì)已知礦體進(jìn)行了“探邊摸底”工作，圈定了11條礦體，但分布較散，埋深較大。其中34-1、S2-2、S2-3、S6-1、S6-2、S6-3、S6-4礦體為已知34、S2、S6礦體的獨(dú)立分支小礦體，規(guī)模較小，進(jìn)一步工作的價(jià)值有限；而S4-1、S6號(hào)礦體作為新探獲的主要銅鐵礦體，其走向和傾向均未能完全控制，仍有較大的延伸空間和資源遠(yuǎn)景，值得今后繼續(xù)施工驗(yàn)證工程，進(jìn)一步控制其規(guī)模、形態(tài)和品位；S2-1號(hào)礦體規(guī)模較小，但所處地段（15線～21勘探線在-130米～90米標(biāo)高段）可能為壽王墳銅礦的第二個(gè)賦礦“臺(tái)階”，因此建議今后對(duì)“臺(tái)階”進(jìn)行工程驗(yàn)證；S4-2號(hào)礦體處于靠近矽卡巖接觸帶的花崗閃長(zhǎng)巖體中，工業(yè)類型屬矽卡巖型鉬礦，礦體厚度較小，品位較高。（3）結(jié)合早期勘探成果，花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)部有較強(qiáng)輝鉬礦化區(qū)域，因此壽王墳銅礦深部仍有探尋斑巖型鉬礦的前景。

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