秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦地質(zhì)特征及成礦條件分析

李朋強(qiáng)

（中國冶金地質(zhì)總局第一地質(zhì)勘查院，河北 廊坊 065201）

秦皇島地區(qū)礦山地形整體呈現(xiàn)出北高南低，西高東低的趨勢，地帶組成分為山地、丘陵、平原、濱淺海四種地形，總體屬丘陵區(qū)。在地區(qū)北部和西北部局部為低山區(qū)，低山區(qū)以東和以南為丘陵地區(qū)，山體的海拔高度平均在500m以下，且大多數(shù)山體與山體間不相連，礦山分布零散，少線性山脊，礦山規(guī)模結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出小型礦山和小礦山比重較大、大中型礦山比重較小的局面[1]。秦皇島地區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦床、礦點(diǎn)及礦化點(diǎn)共931處，其中有399處被礦山企業(yè)利用，其中礦產(chǎn)資源儲存量較大的礦山有廟溝鐵礦、青山口鐵礦等。秦皇島地區(qū)的金屬礦山屬于沉積變質(zhì)的礦山類型。這種礦山類型的形成時(shí)期為早前寒武紀(jì)。在礦山中鐵含量大于百分之十五的變質(zhì)化學(xué)沉積巖，其具有條帶狀的地質(zhì)構(gòu)造，由赤鐵礦、磁鐵礦等礦質(zhì)和燧石、石英等硅質(zhì)薄層條帶互相摻雜組成[2]。

1 秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦地質(zhì)特征

1.1 重力及航磁異常特征

圖1 秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦區(qū)重力異常平面圖

秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦區(qū)的重力場呈現(xiàn)出東西向。礦區(qū)內(nèi)規(guī)模相對較大的異常地區(qū)為山海關(guān)異常區(qū)和青龍異常區(qū)。其中，山海關(guān)異常區(qū)屬于河北省重力值最大的礦區(qū)，對該地區(qū)多條地質(zhì)剖面進(jìn)行分析，推斷出該地區(qū)可能為地幔隆起部位[3]。而青龍異常區(qū)雖然重力區(qū)規(guī)模較大，但與山海關(guān)異常區(qū)相比，其重力值相對較低，且重力場的變化不明顯。圖1所示為秦皇島地區(qū)的條帶狀金屬礦區(qū)的重力異常平面圖。Ⅰ2為地幔隆起部位，Ⅱ1為青龍異常區(qū)西區(qū)，Ⅱ2為青龍異常區(qū)東區(qū)。

通過航空磁力測量發(fā)現(xiàn)，秦皇島礦區(qū)總體上呈現(xiàn)出正、負(fù)相間的排列高值異?，F(xiàn)象，異常強(qiáng)度約在-100nT到+300nT之間。礦區(qū)北半部正負(fù)相間，但以正磁場為主，磁場的排列十分緊密，分布方向呈南北向；礦區(qū)南半部主要以負(fù)磁場為主，異常強(qiáng)度平均在-150nT，局部地區(qū)會降低到-400nT，在這部分區(qū)域內(nèi)還存在少部分等軸狀以及長條狀的升高異常地區(qū)，強(qiáng)度在100nT到400nT中間，且分布不均勻。根據(jù)航空磁力測量出的磁異常分布可分為北半部的正負(fù)緊密異常地區(qū)以及南半部的負(fù)磁場地區(qū)，且秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦區(qū)主要分布在南半部負(fù)異常區(qū)內(nèi)。

1.2 礦區(qū)巖漿巖特征

秦皇島地區(qū)的條帶狀金屬礦區(qū)構(gòu)造位置主要位于華北地臺與燕山臺的褶皺帶位置。在這片礦區(qū)內(nèi)存在部分太古界變質(zhì)巖系中的角閃巖、輝石巖、透鏡狀似層狀磁鐵石英等，局部還存在第四系地層。礦區(qū)構(gòu)造極為復(fù)雜，礦區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)斷裂發(fā)育的現(xiàn)象，且破碎帶會一直沿著斷裂帶分布。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖的發(fā)育種類也十分豐富，主要由燕山期花崗巖和分化出的脈巖組成。

1.3 變質(zhì)作用及熱液蝕變

秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦區(qū)內(nèi)熱液蝕變會在不同的位置上產(chǎn)生不同的蝕變現(xiàn)象，在巖體內(nèi)部的蝕變主要表現(xiàn)為綠泥石化、高嶺土化以及絹云母化。在礦區(qū)中的發(fā)育熱變質(zhì)作用主要表現(xiàn)在船山組白云巖和原棲霞組巖以及變質(zhì)后的白云石大理巖和大理巖化灰?guī)r。

1.4 礦床成因

秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦床類型為低溫?zé)嵋盒停涑傻V物質(zhì)主要是來自太古界變質(zhì)巖系中同源的巖漿活動(dòng)中，在巖漿侵入的過程中，產(chǎn)生分異形成的含礦熱液沿著斷裂帶以及裂隙上升。在變質(zhì)巖系船山組白云巖和原棲霞組巖中形成了有利于礦產(chǎn)資源儲存的場所，并且與礦區(qū)內(nèi)部的導(dǎo)礦構(gòu)造相連接[4]。當(dāng)含礦熱液到達(dá)這一位置時(shí)，因其自身的物理及化學(xué)反應(yīng)以及外部的環(huán)境影響，使其構(gòu)造發(fā)生改變充填形成礦床。

2 成礦條件分析

2.1 礦區(qū)內(nèi)部成礦條件

在秦皇島地區(qū)條帶狀金屬礦區(qū)的周圍圍繞著熱液礦床中溫度相對較高的元素，礦區(qū)內(nèi)部主要以鋅、鉛、銅等溫度較低的成礦系列元素為主。因此該礦區(qū)形成低溫礦床的區(qū)域其地質(zhì)背景較為優(yōu)越，具有大部分礦集區(qū)典型的以“行、列、匯”成礦特征的構(gòu)造樣式。

2.2 地層、巖性條件

該礦區(qū)內(nèi)部主要的控礦巖性組成為角閃巖—輝石巖—白云巖組合以及原棲霞組巖—大理巖化灰?guī)r—硅質(zhì)巖組成，因此該礦區(qū)巖石既有較為活潑的化學(xué)活動(dòng)性巖石，又有巖性相對致密但化學(xué)活動(dòng)性差的巖石，這種結(jié)構(gòu)能夠在礦區(qū)交界處形成天然的屏障和優(yōu)質(zhì)的含礦熱液運(yùn)移隔擋層，這種結(jié)構(gòu)有利于時(shí)礦區(qū)的礦化更加的富集，也是礦床形成的重要條件因素。

2.3 構(gòu)造條件

在條帶狀金屬礦中，基底斷裂是最重要的控?zé)煒?gòu)造，控制著秦皇島地區(qū)整個(gè)的巖漿活動(dòng)，對于礦床的形成起到了非常重要的作用，礦區(qū)背斜在東西向基地?cái)嗔训幕罨脑煜拢交砻嫔铣尸F(xiàn)出背斜軸面向西的位置變動(dòng)，在背斜變動(dòng)的過程中導(dǎo)致了一系列的斷裂產(chǎn)生，斷裂帶主要分布在南東向，這些斷裂帶的形成也是礦區(qū)內(nèi)最重要的控礦構(gòu)造[5]。

在斷裂帶的作用下，巖層與巖層間會產(chǎn)生劇烈的破碎現(xiàn)象，以此為含礦熱液的運(yùn)動(dòng)以及沉淀提供有利的空間，也對礦化的分布提供有效的幫助。

在該礦區(qū)內(nèi)侵入巖形成的時(shí)期與金屬礦床形成的時(shí)期基本相同，通過對礦區(qū)的成礦時(shí)間進(jìn)行高精度的探測并與成礦的規(guī)模以及成礦的時(shí)間結(jié)合進(jìn)行分析，大型礦床成礦與成礦年齡對比發(fā)現(xiàn)，成礦的年齡較為滯后。說明巖漿的活動(dòng)與成礦有著密不可分的聯(lián)系。同時(shí)在早期海西期同生成礦作用下，為礦區(qū)提供了大量的成礦物源也為礦液的聚集提供了良好的環(huán)境。

3 結(jié)束語

由于對礦區(qū)過分的開采使得礦區(qū)及周圍的景觀、植被受到嚴(yán)重的破壞，同時(shí)影響了地下水的平衡狀態(tài)，使得地質(zhì)災(zāi)害問題頻發(fā)。秦皇島地區(qū)現(xiàn)有的礦山由于相關(guān)人員對地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的意識不夠，對于礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)以及治理的保證金制度的實(shí)施較晚，且繳存保證金的比例較低，治理的成本高等原因，嚴(yán)重阻擋了地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與治理的開展。

由于秦皇島地區(qū)礦區(qū)分布較為分散，點(diǎn)多面廣，增加了治理的難度，因此應(yīng)該重視對于秦皇島地區(qū)的礦區(qū)地質(zhì)恢復(fù)與治理的研究，找出更高效的治理方法。