河北省豐寧縣二道溝-北灰窯銀多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測

董紅偉 王飛 關(guān)利進(jìn) 王紀(jì)昆 劉建 宿盛

（天津華北地質(zhì)勘查總院 天津 300170）

本區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北地臺北緣中東段，地處內(nèi)蒙古地軸中心上黃旗前中生代構(gòu)造-巖漿巖帶與沽源中新生代火山巖盆地的接壤部位（圖1）。區(qū)域上出露古元古界紅旗營子群變質(zhì)巖和中生界上侏羅統(tǒng)火山巖以及下白堊統(tǒng)沉積巖夾火山巖。各類花崗巖類侵入巖分布廣泛，呈巖基狀、巖株狀和巖脈狀侵位于前寒武系變質(zhì)巖地層，以海西期、燕山期為主，其成因?qū)贇ぴ粗厝蹘r漿型花崗巖?？当?圍場、豐寧-隆化和上黃旗-烏龍溝等深大斷裂分別于礦區(qū)的北部、西側(cè)和東側(cè)通過，這3條深大斷裂及其相關(guān)的次級斷層破碎帶不僅是構(gòu)造-地層單元的劃分界線，同時也是巖漿及相關(guān)成礦流體運(yùn)移的通道，為冀北重要的控巖控礦主要構(gòu)造。本區(qū)隸屬于華北地臺北緣多金屬成礦帶，帶上發(fā)現(xiàn)了牛圈銀（金）礦、營房銀鉛鋅礦、扣花營錳銀礦、北岔溝門鉛鋅礦、撒岱溝門鉬礦、張麻井鈾鉬礦等眾多大、中型礦床，成礦條件優(yōu)越。礦區(qū)即位于牛圈銀（金）礦床、營房銀鉛鋅礦床北東方向約3km和4km處，屬于營房-牛圈銀礦床外圍找礦區(qū)，成礦條件有利。

1 礦區(qū)地球化學(xué)特征

圖1 張家口-承德地區(qū)構(gòu)造綱要圖

1.1 不同地質(zhì)體的微量元素含量特征

1.1.1 紅旗營子群

礦區(qū)紅旗營子群中Pb、Zn、Ag、Bi、Mo、As、Sn、W濃度克拉克值＞1.5，其中Ag、Zn濃度克拉克值＞2，屬相對富集，Pb、Bi濃度克拉克值＞5，屬強(qiáng)烈富集。Ag、Pb、Zn的平均含量均高于地殼克拉克值，高于區(qū)域內(nèi)紅旗營子群的平均含量；紅旗營子群中Ag、Pb、Zn標(biāo)準(zhǔn)離差分別為0.52、930.1、494.0，遠(yuǎn)大于區(qū)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)離差，表明礦區(qū)內(nèi)紅旗營子群中Ag、Pb、Zn發(fā)生了活化、遷移（表1）。

紅旗營子群的巖性不同各元素富集情況也不同。其中大理巖、斜長角閃片麻巖、花崗片麻巖中Ag、Pb、Zn、Bi濃度克拉克值＞1.5，而均質(zhì)混合巖中Zn＜1.5，Ag、Pb、Zn、Bi濃度克拉克值相比其他巖性亦較低，且分異系數(shù)亦較低。表明大理巖、斜長角閃片麻巖、花崗片麻巖中的Ag、Pb、Zn比均質(zhì)混合巖更易被活化、遷移。

1.1.2 巖漿巖

表1 二道溝-北灰窯地區(qū)不同地質(zhì)體微量元素地球化學(xué)特征

海西期巖漿巖中Ag、Pb、As、Bi、Be、Sn等元素濃度克拉克值＞1.5，除Sn之外，其它元素濃度克拉克值＞2，屬相對富集。燕山期巖漿巖中Ag、Pb、Zn、As、Bi、Be、W、Sn等元素濃度克拉克值＞1.5，其中Zn濃度克拉克值＞2，屬相對富集，Ag、Pb、Bi濃度克拉克值＞5，屬強(qiáng)烈富集。通過表1可以看出：燕山期巖漿巖中Ag、Pb、Zn濃度克拉克值、變異系數(shù)均高于或遠(yuǎn)高于海西期，與紅旗營子群總體特征相差不大，其平均含量遠(yuǎn)大于地殼克拉克值與區(qū)域內(nèi)紅旗營子群背景值，屬強(qiáng)烈富集，表明燕山期巖漿巖Ag、Pb、Zn含量較高，分異系數(shù)分別為3.04、2.41、1.24，表明銀鉛鋅活化、遷移顯著。

1.1.3 蝕變破碎帶

蝕變帶中Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Be、Mn的濃度克拉克值＞1，其中Cu、As、Mo、Mn、Be的濃度克拉克值＞2，屬相對富集，Ag、Pb、Zn、W、Sn、Bi的濃度克拉克值更＞5，Bi、Pb、Ag、Zn更分別高達(dá)1486.5、98.31、37.25、15.58，蝕變破碎帶中成礦元素含量偏高，說明蝕變帶與成礦關(guān)系密切。蝕變帶中Ag、Pb、Zn的平均含量遠(yuǎn)高于地殼克拉克值和區(qū)域內(nèi)紅旗營子群平均含量，屬強(qiáng)烈富集，同時蝕變帶中Ag、Pb、Zn的標(biāo)準(zhǔn)離差、分異系數(shù)均遠(yuǎn)大于礦區(qū)內(nèi)紅旗營子群與區(qū)域背景值，上述特征表明，蝕變帶與銀鉛鋅的成礦有關(guān)，Ag、Pb、Zn呈熱液遷移。

1.2 不同地質(zhì)體微量元素組合分析

1.2.1 微量元素因子分析

紅旗營子群微量元素的因子分析。以累計方差貢獻(xiàn)78.1%，可得6個因子。F1因子（Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mo、Bi）為硫化物、氧化物因子，代表了紅旗營子群銀多金屬礦成礦期的成分，與變質(zhì)和熱液成礦有關(guān)；F2因子（Co、Ni、Cr、V、Ti）為Fe族元素因子，代表了紅旗營子群中Fe族元素以黃鐵礦或鐵質(zhì)膠結(jié)物形式存在；F3因子（Au、Be、Mn），其中Au與Be、Mn負(fù)相關(guān)，與F2因子的Fe族元素關(guān)系較為密切，可能受紅旗營子群原巖沉積、變質(zhì)和熱液成礦等因素影響所致。

巖漿巖微量元素的因子分析。以累計方差貢獻(xiàn)79.80%，可得 8個因子。F1因子（Co、Ni、V、Ti、Cr、Mn）為親鐵氧化物因子，富集于海西期、燕山期中粗粒、中細(xì)?；◢弾r中；F2因子（Ag、Cu、Mo、Pb、Zn、W）為成礦元素因子組合，為硫化物、氧化物因子，與巖漿熱液成礦有關(guān)。F3因子（As、Au）為硫化物因子，代表熱液作用產(chǎn)物。

蝕變帶微量元素的因子分析。以累計方差貢獻(xiàn)66.80%，可得6個因子。蝕變帶中F1因子組合與紅旗營子群F2因子相同，均為Ni、V、Ti、Cr、Co，顯示蝕變帶與紅旗營子群在物質(zhì)組成的相似性；F2因子（Sb、Zn、Mo、Pb、Cu）在空間上主要受北西向、近南北向斷裂構(gòu)造控制，為礦化階段產(chǎn)物；F3因子（Be、W）和F4因子（Bi、Sn、Mn）受北西向、近南北向斷裂構(gòu)造控制，為巖漿熱液階段產(chǎn)物；F5因子（As、Au）和F6因子（Hg、Ag）在空間上主要受北西向、近南北向斷裂構(gòu)造控制，可能為晚期礦化階段產(chǎn)物（表2）。

表2 二道溝-北灰窯地區(qū)蝕變帶R型因子分析結(jié)果

1.2.2 微量元素對應(yīng)分析

將礦區(qū)紅旗影子群、巖漿巖、巖脈、蝕變帶樣品與各分析元素一起進(jìn)行對應(yīng)分析，由圖2可見，不同地質(zhì)體分布于不同區(qū)域。其中紅旗營子群斜長角閃片麻巖、花崗片麻巖樣品落在第一象限，大理巖、均質(zhì)混合巖樣品落在第三象限，富集的 V、Ti、Ni、Cr、Co、Mn等元素主要與斜長角閃片麻巖關(guān)系密切；硅化蝕變帶與紅旗營子群關(guān)系較密切，螢石礦化與均質(zhì)混合巖關(guān)系密切；燕山期與海西期花崗巖體樣品落在第三象限，礦區(qū)石英脈多與礦區(qū)海西期巖體關(guān)系密切；大多數(shù)的蝕變帶與礦化蝕變帶樣品多分布于第四象限，其中靠近原點樣品富集Au、Hg等元素，右下部則富集Ag、Pb、Zn等主成礦元素，代表了蝕變帶與礦化蝕變帶產(chǎn)物，礦化蝕變與燕山期巖漿熱液關(guān)系十分密切。

圖2 不同類型樣品微量元素對應(yīng)分析

2 綜合異常特征及查證

本次在二道溝區(qū)、北灰窯區(qū)布置了1：10000土壤地球化學(xué)測量10km2，網(wǎng)度為100m×20m，測線方向90°，采集次生暈樣品5944件，共圈定4個組合異常。

AP-1異常：位于二道溝區(qū)中東部，為以Ag、Pb、Zn為主的多元素組合異常，近北西-南東走向，呈帶狀展布，面積約為1.33km2。異常強(qiáng)度：Ag=10×10-6，Pb=54310×10-6，Zn=9135×10-6，Cu=2694×10-6；Au、Mo元素異常顯示較弱。經(jīng)查證，Ⅰ號蝕變帶位于Ag、Pb、Zn單元素異常之東部異常濃集中心，異常北西走向，與蝕變帶套合性較好，Ag、Pb、Zn單元素含量最高分別為10×10-6、1800.2×10-6、9135×10-6，為異常下限的59倍、50倍、78倍，為克拉克值的120倍、150倍、97倍，地表圈出4條礦體，深部圈出一條礦體。Ⅱ、Ⅲ號蝕變帶位于Ag、Pb、Zn單元素異常之東西兩異常濃集中心之間，Ag、Pb、Zn單元素異常之西部異常規(guī)模、強(qiáng)度亦較高，分帶明顯，各元素之間相互套合亦好，單元素含量最高分別為10×10-6、54310×10-6、10593×10-6，為異常下限的59倍、1509倍、91倍，為克拉克值的120倍、4527倍、113倍，經(jīng)查證，地表圈出4條礦體，認(rèn)為由礦化帶所引起，有必要進(jìn)一步查證。該異常屬致礦異常，具有較大的找礦前景。

AP-2異常：位于二道溝區(qū)西北部，為Ag、Au、Pb、Zn組合異常，不規(guī)則狀，面積約為0.38km2。異常面積、規(guī)模和強(qiáng)度相對較小，認(rèn)為由南北向構(gòu)造及發(fā)育其內(nèi)的含礦石英脈引起。異常檢查見寬約10-20cm石英脈，規(guī)模小，地表延長不清，認(rèn)為其找礦意義一般。

AP-3異常：位于二道溝區(qū)南部，為Ag、Au、Mo組合異常，不規(guī)則狀，面積約為0.5km2。異常強(qiáng)度：Ag=10×10-6，Au=22.56×10-6，Mo元素異常顯示較弱。該異常西部地表揭露見到Ⅴ號蝕變帶，并見到一條銀低品位礦體，而異常則處于Ⅴ號蝕變帶向南東深部延伸部位，認(rèn)為由其引起，具一定成礦可能性。

AP-4異常：位于北灰窯區(qū)中南部，為Mo、Ag、Zn、Au組合異常，近南北走向，呈條帶狀展布，面積約為0.55km2。異常位于下元古界紅旗營子群和海西期花崗巖中。該組合異常面積、規(guī)模和強(qiáng)度均較小。物探激電異常顯示B08、B00二條剖面存在低阻高極化體，且異常區(qū)內(nèi)見高品位銀金石英脈轉(zhuǎn)石，但相應(yīng)轉(zhuǎn)石來源仍未揭露到。經(jīng)地表探槽揭露見到Ⅳ號蝕變帶，但分析結(jié)果無礦化顯示。

3 結(jié)論

（1）礦區(qū)地球化學(xué)特征表明，燕山期巖漿巖中Ag、Pb、Zn濃度克拉克值、變異系數(shù)均高于或遠(yuǎn)高于海西期，與紅旗營子群總體特征相差不大，其平均含量遠(yuǎn)大于地殼克拉克值與區(qū)域內(nèi)紅旗營子群背景值，屬強(qiáng)烈富集，表明燕山期巖漿巖Ag、Pb、Zn含量較高，分異系數(shù)分別為3.04、2.41、1.24，表明銀鉛鋅活化、遷移顯著。

（2）因子分析及對應(yīng)分析表明，紅旗營子群、燕山期巖體及蝕變帶中均富集鐵族元素組合Ni、V、Ti、Cr、Co，反映其組成上具有一定的親源性。蝕變帶中Ag、Pb、Zn、Cu、As、Au等硫化物元素相關(guān)性強(qiáng)，Pb、Zn、Cu、As、Au可能作為成礦介質(zhì)參與銀多金屬的成礦作用。

（3）本區(qū)銀多金屬礦類型為受斷裂構(gòu)造控制的與巖漿熱液有關(guān)脈狀礦床類型。燕山期花崗巖體既為本區(qū)銀多金屬礦提供熱源又提供成礦物質(zhì)，晚期的構(gòu)造動力作用使銀多金屬等成礦元素從巖體中活化出來，次級的北西、北西西及近南北向斷裂構(gòu)造為本區(qū)成礦提供了良好的成礦通道和賦礦場所。