豐寧縣鳳山一帶銅鉬礦地質(zhì)特征及深部找礦潛力

郭學(xué)輝 王鵬

摘要：豐寧縣佟柵子鉬礦是一處老礦山，位于豐寧滿族自治縣（以下簡稱豐寧縣）縣城85°方位，直距35km的鳳山鎮(zhèn)佟柵子村北溝及楊土溝一帶，位于冀北燕山中段，燕山臺褶帶與內(nèi)蒙地軸的接合部位。為了在豐寧鳳山鎮(zhèn)銅鉬礦深部及外圍的找礦突破，對研究區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦化體特征作了相應(yīng)的調(diào)查總結(jié)，為下一步銅鉬礦深部勘查提供依據(jù)。通過對本區(qū)的研究，總體來看老礦山銅鉬礦床外圍及深部仍具有一定的找礦潛力，研究區(qū)內(nèi)找礦成果有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：銅鉬礦；地質(zhì)特征；找礦潛力；豐寧縣

1.前言

豐寧縣佟柵子鉬礦位于冀北燕山中段，燕山臺褶帶與內(nèi)蒙地軸的接合部位，即豐寧—隆化深斷裂南側(cè)。該區(qū)域斷裂的繼承性活動(dòng)、巖漿侵入作用、混合巖化作用為該區(qū)Mo、Cu、W等多金屬礦床的形成創(chuàng)造了有利條件，是中生代燕山板內(nèi)造山帶構(gòu)造最為復(fù)雜的區(qū)段之一。在此次綜合研究鳳山地區(qū)銅鉬礦床的基礎(chǔ)上，對不同控礦構(gòu)造與礦床成礦規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，為后續(xù)深部礦產(chǎn)勘查提供科學(xué)依據(jù)。

2.研究區(qū)地質(zhì)背景

2.1地層

研究區(qū)出露地層主要有太古界、古生界、中生界、第四系。由老至新簡述如下：

太古界單塔子群：以斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、變質(zhì)輝長巖、云母石英片巖、變質(zhì)砂巖、石英巖、變粒巖及碳酸鹽巖為主要巖石組合，原巖建造以基性-中基性侵入巖、海底基性-中酸性火山巖、深海-半深海泥砂巖系、沖積巖系、硅鐵建造及碳酸鹽巖系為主，變質(zhì)相屬高綠片巖相-角閃巖相。

古生界二疊系：地層出露很少，僅分布于圍場縣北龍頭山-金子村二道岔一帶，下部主要巖性為灰綠色千枚狀變質(zhì)砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖，中部為灰黑色條帶狀泥灰?guī)r、千枚狀碳酸鹽化泥灰?guī)r、大理巖化泥灰?guī)r夾綠泥石化片巖，上部為灰、灰紫色綠泥石化變質(zhì)砂巖夾變質(zhì)巖碎屑砂巖和含礫砂巖。

中生界：分布廣，是研究區(qū)域內(nèi)主要地層，主要出露侏羅系后城組、張家口組。后城組由河流相及湖泊相盆地沉積的紫、磚紅色及灰綠色礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂質(zhì)頁巖和少量的中一酸性火山巖。張家口組由流紋巖、粗面巖、中酸性或亞堿性火山碎屑巖所組成，間夾有薄層狀灰白色凝灰質(zhì)砂巖及紫灰色或灰綠色砂礫石。

第四系：集中分布于研究區(qū)域東西部邊緣，主要為上更新統(tǒng)洪、坡積物和全新統(tǒng)洪、沖積物。

2.2巖漿巖

研究區(qū)巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，規(guī)模較大，分布范圍遍布全區(qū)，活動(dòng)時(shí)代自老至新可分為太古代、中晚元古代、海西期、印支期、燕山期。

太古代巖漿旋回：主要為基性-超基性巖體群和閃長巖、中粗?；◢弾r、石英正長巖、輝石正長巖等正變質(zhì)巖體以及混合花崗巖。

中晚元代巖漿旋回：該期巖漿活動(dòng)大體沿尚義-赤城、大廟-娘娘廟一帶分布，西段代表性巖體有小張家口超基性巖；東段為大廟-頭溝一帶斜長巖及平泉光頂山堿性花崗巖；中段為密云沙廠環(huán)斑花崗巖等深成侵入體。

海西期巖漿旋回：本期巖漿巖包括基性-超基性巖、堿性二長雜巖和花崗質(zhì)巖石三套巖石系列。

印支期巖漿旋回：本期巖漿包括基性-超基性巖組合和花崗質(zhì)巖石組合兩套巖系。前者代表巖性為輝石巖-正長輝石巖-輝石正長巖-正長巖；后者包括花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖。

燕山期巖漿旋回：本旋回的構(gòu)造與巖漿活動(dòng)均極頻繁而強(qiáng)烈。巖漿活動(dòng)方式復(fù)雜，表現(xiàn)為多期次的火山噴發(fā)-潛火山侵入-中深成侵入活動(dòng)，是同一巖漿源的不同表現(xiàn)形式。

晚侏羅世侵入巖：本階段是燕山旋回中最劇烈的一次巖漿活動(dòng)，分布普遍，個(gè)體增大，相帶也更趨明顯。侵入次序大體是石英正長斑巖、石英二長斑巖、石英斑巖等大中型淺-超淺成侵入巖或潛火山巖，而后為閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、細(xì)?；◢弾r等中深成侵入體，最后是各種脈巖的灌入。是形成Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Ag及Au等礦床的主要母巖。

早白堊世侵入巖：主要表現(xiàn)為淺—超淺成侵入巖或潛火山巖，以小型巖體為主。主要巖石類型有閃長玢巖、花崗斑巖、石英斑巖及石英正長斑巖。

燕山期的中酸性花崗巖與研究區(qū)內(nèi)銅鉬礦的形成關(guān)系最為密切，很大程度上控制或影響了銅鉬礦礦床的形成。

2.3構(gòu)造

鳳山鎮(zhèn)位于華北地臺北緣中段成礦帶張家口-承德成礦區(qū)的北部邊緣，崇禮—凌源緯向隆起帶與昌平—圍場北東向隆起帶的交換部位。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁，表現(xiàn)形式多樣，主要構(gòu)造線方向有二：一為東西向，另一為北北東向。前者主要表現(xiàn)在結(jié)晶基底構(gòu)造層及受結(jié)晶基底構(gòu)造影響的中上元古界地層以及沿東西向深斷裂帶出現(xiàn)的中生界地層的褶皺、斷裂，其構(gòu)造形跡的空間分布方向均為東西向。后者主要表現(xiàn)在受北北東向深斷裂影響而出現(xiàn)的中生界構(gòu)造盆地及分布其中的地層及構(gòu)造線方向。上述兩組構(gòu)造線方向應(yīng)是本成礦區(qū)主要構(gòu)造格架，也是本成礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。

3.礦化地質(zhì)特征

礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂帶控制，呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦（化）體主要特征見表1。

4.礦石及圍巖蝕變特征

4.1礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

黃銅礦、輝鉬礦以它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，石英、黃鐵礦呈它形粒狀-自形、半自形結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要為團(tuán)塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造。

4.2礦石類型

礦石自然類型分為石英脈型銅礦石和蝕變巖型鉬礦石兩大類。前者呈脈狀、透鏡狀位于斷裂帶近地表淺部或呈脈狀發(fā)育于斷裂帶近頂?shù)装逄帲缓笳咭话阄挥诘V體較深部及斷裂帶兩側(cè)強(qiáng)礦化蝕變帶中。石英脈型銅鉬礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦，其次是孔雀石、褐鐵礦等；脈石礦物有石英、螢石、方解石、綠簾石和綠泥石。黃鐵礦，立方體或長方體自形晶，淺黃色反射色，反射率高，硬度高，因不易磨光，表面上常見麻點(diǎn)，部分氧化成褐鐵礦，有的中心見殘留，完全者仍保留原礦物晶形形態(tài)；黃銅礦，粒狀，黃銅黃色，表面光潔，常有藍(lán)、紫褐色的斑狀錯(cuò)色；輝鉬礦，鉛灰色，金屬光澤，具油膩感，污手。

蝕變巖型礦石為深綠-墨綠色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，原巖經(jīng)過強(qiáng)烈的蝕變作用，原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不清，僅殘留部分石英、斜長石及少許穩(wěn)定礦物。石英，它形粒狀，表面干凈，略顯波狀消光，邊緣有被熔蝕的現(xiàn)象，局部幾個(gè)顆粒外形彼此相適應(yīng)；斜長石，不同程度綠泥石化剩殘留體，致使聚片雙晶紋只是隱約可辨，有的甚至完全被綠泥石集合體取代但保留原礦物板柱狀晶形：新生礦物主要是綠泥石和絹云母，均呈細(xì)小鱗片狀，前者薄片中綠色-黃綠色，異常蘭、綠干涉色；后者無色，色散極強(qiáng)，無序雜亂分布，蝕變過程中有TiO2析出，從而形成楣石，此外伴生有綠簾石產(chǎn)生。

4.3圍巖及蝕變特征

圍巖蝕變類型主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、螢石化等。

硅化：成礦前期硅化為不含礦石英脈，呈乳白色，受后期構(gòu)造影響呈碎裂狀，被成礦期及后期的方解石、石英等穿插交代或膠結(jié)；成礦期硅化往往與綠泥石化、絹云母化疊加形成蝕變巖，石英呈塊狀聚集和稀疏浸染狀分布，與礦化關(guān)系密切。

絹云母化：表現(xiàn)為絹云母呈鱗片狀交代原巖礦物并與金屬礦化伴生。

綠泥石化：綠泥石化分布范圍廣，表現(xiàn)為綠泥石呈鱗片狀交代原巖中暗色礦物。

黃鐵礦化：表現(xiàn)為黃鐵礦呈星散狀分布于礦體及兩側(cè)圍巖中。

螢石化、方解石化：常出現(xiàn)在后期破礦構(gòu)造中，表現(xiàn)為螢石、方石呈細(xì)脈狀穿插于蝕變巖中。

上述蝕變以硅化、綠泥石化、絹云母化和黃鐵礦化為主，與成礦關(guān)系密切，可作為找礦標(biāo)志；螢石化、方解石化為礦化后期蝕變。

4.4礦物組合

礦石主要由金屬硫化物、金屬氧化物和非金屬脈石礦物組成。金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦為主，少量方鉛礦、閃鋅礦和次生氧化物褐鐵礦、鉛礬、孔雀石、銅蘭等；非金屬礦物主要有石英、綠泥石、絹云母、綠簾石、方解石、螢石等。其中褐鐵礦、菱鋅礦、鉛、礬、孔雀石、銅蘭出現(xiàn)于氧化礦石中。

4.5礦床成因

研究區(qū)銅鉬礦（化）體明顯受斷裂構(gòu)造控制，礦化成因類型為中高溫?zé)嵋撼涮钍⒚}型和熱液交代構(gòu)造蝕變巖型兩類。礦化垂向分帶特征明顯，淺部以銅礦化為主，深部鉬礦化漸趨發(fā)育，這也是該類型礦床（體）的常見規(guī)律，對指導(dǎo)找礦實(shí)踐以及深部資源潛力評價(jià)均具重要意義。

5.找礦標(biāo)志

5.1構(gòu)造

不同級別與不同類型的構(gòu)造對研究區(qū)內(nèi)銅鉬礦的形成具有明顯控制作用。該類型的銅鉬礦床控礦構(gòu)造特征及礦化類型以壓性斷裂比較穩(wěn)定，張性斷裂變化較大，對控礦不利。研究區(qū)內(nèi)在斷層的交叉、復(fù)合、波狀彎曲強(qiáng)烈的地段，在斷層走向轉(zhuǎn)折變化時(shí)，在轉(zhuǎn)折部位的一側(cè)或兩側(cè)都是成礦的有利地段。

5.2巖漿巖

燕山期的中酸性花崗巖與區(qū)內(nèi)銅鉬礦成礦關(guān)系最為密切，很大程度上控制了區(qū)內(nèi)銅鉬礦的形成。該巖體內(nèi)構(gòu)造斷裂處、巖體與圍巖地層的接觸帶處、巖體與其他侵入巖的接觸帶處是銅鉬礦形成的有利部位，是研究區(qū)尋找熱液充填（交代）型銅鉬礦床的重要標(biāo)志。

5.3圍巖蝕變

研究區(qū)內(nèi)圍巖蝕變類型主要有硅化，其次為高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等，硅化與銅鉬礦成礦關(guān)系最為密切，是研究區(qū)內(nèi)重要的銅鉬礦找礦標(biāo)志。

6.結(jié)論建議

作為原老礦山的周邊新調(diào)查區(qū)，銅鉬礦床整體工作程度較低，尤其是綜合研究欠缺。目前，通過對本區(qū)的研究，總體來看老礦山銅鉬礦床外圍及深部仍具有一定的找礦潛力，研究區(qū)內(nèi)找礦成果有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

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