河北靈壽石湖金礦礦床地質(zhì)特征及成因研究

蘇 野

（河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 地層

該區(qū)位于河北阜平東南傾伏端陳莊復(fù)式向斜的北東，麻棚巖體南東側(cè)外接觸帶為該礦床。該地區(qū)出露地層為太古代阜平巖群團(tuán)泊口組、阜平巖群南營組變質(zhì)巖系，第四系堆積物分布在溝谷處。出露地層由老至新分述如下：

南營組（Arfn）：本區(qū)僅出露下段。下段主要由黑云斜長片麻巖夾薄層淺粒巖、斜長角閃巖組成。分布于石湖礦段北東部。

團(tuán)泊口組：分為三段。一段巖性為黑云斜長片麻巖夾少量斜長角閃巖、角山斜長片麻巖巖。三段為花崗片麻巖夾黑云角山斜長片麻巖。二段為黑云斜長片麻巖以及鉀長淺粒巖、輝長巖互層，夾角閃二長片麻巖、角閃片麻巖。主要分布于石湖金礦區(qū)礦段。以黑云片麻巖為主，夾斷續(xù)分布的斜長角閃巖塊狀透鏡體，頂部以大理巖層與南營組整合接觸。

1.2 構(gòu)造

石湖礦區(qū)位于華北克拉通靈壽陳莊向斜的轉(zhuǎn)折端部位，地層產(chǎn)狀較平緩，呈北西-南東走向，傾角為20°。礦區(qū)大地構(gòu)造線為近東西向，向南東傾伏的背斜構(gòu)造，疊加在早期背斜構(gòu)造之上，構(gòu)造斷裂發(fā)育。呈南北向、北東、北西向斷裂構(gòu)造。與成礦息息相關(guān)。

褶皺構(gòu)造。石湖向斜：走向?yàn)闁|西，。向斜核部出露太古代黑云斜長片麻巖。兩翼為鉀長淺粒巖，黑云斜長片麻巖等。褶皺的轉(zhuǎn)折端是成礦的有利部位。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為燕山期酸性巖麻棚花崗巖體及其派生的中酸性脈巖。

麻棚巖體：麻棚巖體位于石湖礦區(qū)的北部以及西北方向。該巖體呈的巖株?duì)町a(chǎn)出，面積較大。麻棚巖體巖相帶分布清楚，自中心向外依次分為中心相、過渡相、邊緣相，各相帶之間呈漸變過渡關(guān)系。中心相為巨斑—斑狀二長花崗巖，過渡帶為含斑花崗閃長巖，邊緣相為石英閃長巖。麻棚巖體的微量金平均55g/t，濃度系數(shù)為122，說明巖體中具有成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

脈巖：本區(qū)脈巖非常發(fā)育，巖性主要有燕山期輝綠巖、石英閃長玢巖及煌斑巖、花崗閃長巖、花崗細(xì)晶巖。其中，石湖礦段特別發(fā)育石英閃長玢巖脈，呈交叉狀產(chǎn)出，巖石為灰白色，灰黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)由斜長石、角閃石、鉀長石、石英、黑云母組成。斑晶為斜長石、角閃石、石英。石英閃長玢巖脈分布受斷裂控制明顯，特別是北西向斷裂構(gòu)造控制，呈巖墻狀與蝕變破碎帶相伴產(chǎn)出，含金量較為豐富，巖脈在空間上與金礦脈成因關(guān)系特別密切。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦床地質(zhì)特征

石湖含金石英脈蝕變破碎帶，位于石湖金礦段心位置。全長三千多米，寬幾十米。傾角55°～80°，走向330°～360°，傾向東。沿走向，在脈帶內(nèi)及其西側(cè)斷續(xù)發(fā)育有燕山期石英閃長玢巖脈和酸性巖脈。金礦體賦存于構(gòu)造蝕變破碎帶中。在該脈中共圈出了8個(gè)礦體，其中兩個(gè)為主礦體?，F(xiàn)就主礦體礦體特征分述如下：

（1）210m中段以下為4號(hào)礦體，賦存于101號(hào)構(gòu)造破碎蝕變帶，并且靠底板部位，礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定，礦體斷續(xù)分布于21線～23線，250m～-100m標(biāo)高之間，延深400m，礦體呈層狀、透鏡狀或豆夾狀，并有分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦體最高品位28.13g/t,最低礦體品位1.2g/t。平均品位7.28g/t。礦體最大厚度15m，最低厚度0.51m，平均厚度3.46m。

（2）220m中段以上4號(hào)礦體：賦存于101號(hào)破碎蝕變帶靠底板部位，與2號(hào)礦體平均距離21.3m。礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定。礦體斷續(xù)分布于22線～24線，延深380m。礦體呈層狀、透鏡狀、豆夾狀。平均厚度1.24m，平均品位8.97g/t。

（3）220m中段以上為2號(hào)礦體，賦存于101號(hào)破碎蝕變帶靠頂板部位。走向323°，傾向北西，傾角735°～82°。分布于8線～11線，長342m，延深424m。礦體平均品位9.24g/t。礦體呈透鏡狀，最厚3.26m，最薄0.16m，平均1.42m。

（4）220m中段以下2號(hào)礦體，賦存于101號(hào)破碎蝕變帶靠頂板部位。傾向北東，傾角665°～85°，走向334°。分布于24線～31線，控制長140m，延深53m，礦體連續(xù)，并且比較穩(wěn)定。最厚1.50m，最薄0.30m，平均1.14m。礦體呈似層狀、透鏡狀。礦體平均品位9.941g/t。礦體品位46.47g/t，礦體厚度1.16m。

2.2 礦石質(zhì)量

礦石的物質(zhì)成份。礦石的物質(zhì)成份簡單：礦石由非金屬礦物和金屬礦物組成。非金屬礦物主要為石英、綠泥石、絹云母、斜長石、方解石等。礦石的礦物成分較復(fù)雜，沿走向及傾向變化較大。金屬礦物主要為自然金、黃銅礦、方鉛礦、銀金礦、黃鐵礦、閃鋅礦。

2.3 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)。礦石以自形、半自行，它形粒狀結(jié)構(gòu)，此外還可見碎粒結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)、鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造。礦石的主要構(gòu)造有條帶狀構(gòu)造、壓碎構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。

浸染狀構(gòu)造：黃鐵礦多破碎成大小不等的棱角狀角礫，呈浸染狀分布在金礦石內(nèi)。

塊狀構(gòu)造：巖石中礦物或礦物集合體均勻分布，無規(guī)律，排列無定向性。

條帶狀構(gòu)造：金屬礦物褐鐵礦等呈條帶狀定向分布在石英脈間。

細(xì)脈狀構(gòu)造：礦石中黃鐵礦和方鉛礦細(xì)脈，成細(xì)脈狀產(chǎn)出，脈寬一般3mm～5mm。

壓碎狀構(gòu)造：巖石受動(dòng)力作用，存在不同程度碎裂，多呈細(xì)粒狀，且多裂隙。

角礫狀構(gòu)造：礦石中普遍可見早期形成的黃鐵礦、褐鐵礦等集合體呈不規(guī)則狀、角礫狀，早期形成的石英角礫巖。角礫被方鉛礦、閃鋅礦等膠結(jié)。

2.4 礦物共生組合和生成順序

（1）礦物共生組合。礦石內(nèi)金屬礦物以多金屬硫化物為主，成分較復(fù)雜，礦物共生組合主要為：

自然金—銀金礦—黃鐵礦—石英。

銀金礦—多金屬硫化物—石英。

銀金礦—黃鐵礦—綠泥石—絹云母—方解石。

（2）礦物生成順序。根據(jù)野外地質(zhì)觀察和室內(nèi)光薄片鑒定結(jié)果，以礦物共生組合，穿插關(guān)系等為依據(jù)，排列礦物生成順序如下：石英（Ⅰ）（乳白色，純凈）—黃鐵礦（Ⅰ）(色淺，八面體)石英（Ⅱ）（灰色—煙灰色，塊狀）—黃鐵礦（Ⅱ）（立方體與五角十二面體）—黃銅礦—銀金礦（少量）硅化蝕變巖（Ⅲ）（穿插前階段石英脈）—黃鐵礦（Ⅲ）（細(xì)粒它形、半自形）—閃鋅礦—方鉛礦—銀金礦（大量）絹云母—石英（Ⅳ）—綠泥石—方解石。

2.5 成礦階段

中高溫?zé)嵋弘A段：以形成大量白色石英脈為特征。石英呈它形粒狀，乳白色，無雜質(zhì)。

中溫?zé)嵋弘A段：出現(xiàn)黃鐵礦—石英脈。石英脈多為復(fù)脈，脈間穿插黃鐵礦，呈條帶狀產(chǎn)出。

中—低溫?zé)嵋弘A段：為主要成礦階段。伴隨巖石強(qiáng)烈硅化的同時(shí)，黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物大量析出。銀金礦及自然金大量分布在這些硫化物的裂隙內(nèi)。該階段具強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)，形成大量碎裂—糜棱巖。硅質(zhì)常以膠結(jié)物形式存在，穿插前階段石英脈。黃鐵礦等金屬硫化物顆?；F(xiàn)象明顯，多以碎粒形式產(chǎn)出。

成礦期后熱液階段：表現(xiàn)為強(qiáng)烈的蝕變作用。主要蝕變有綠泥石化、絹云母化、高嶺土化及碳酸鹽化。綠泥石化、絹云母化廣泛分布于破碎蝕變帶及圍巖內(nèi)，往往相伴共生，與成礦作用關(guān)系密切。

3 礦體夾石特征

由于主成礦階段前的斷裂構(gòu)造破碎程度不同,巖石的力學(xué)特征又有差別，因此,含礦熱液運(yùn)移活動(dòng)過程中，會(huì)產(chǎn)生不同的交代和礦化。這樣就會(huì)造成了同一構(gòu)造巖石，礦化強(qiáng)度不同。在礦體中，如果礦化強(qiáng)度高，就會(huì)達(dá)到品位，構(gòu)成礦體和礦石，距離較遠(yuǎn)的礦化程度不高，達(dá)不到礦體，如果不夠品位的厚度大于1m的，就為夾石。該夾石多為黃鐵絹英巖，綠片巖、綠泥石化蝕變巖小透鏡體。但是并不影響礦體的圈定和連接，只局部現(xiàn)象。

4 礦體圍巖特征

石湖礦體及礦脈以及礦體的頂?shù)装鍑鷰r蝕變程度不同。蝕變類型主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化及碳酸鹽化。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

5.1 成礦控制因素

（1）巖漿巖與成礦的關(guān)系。礦區(qū)內(nèi)中酸性脈巖發(fā)育，巖性主要以石英閃長玢巖為主，酸性脈巖次之。石英閃長玢巖脈的發(fā)育受南北向斷裂控制，呈脈狀產(chǎn)出，石英閃長玢巖脈與含金石英脈均相伴產(chǎn)出。有的學(xué)者在該地采集了全巖Rb—Sr等時(shí)線年齡樣品，其Rb—Sr等時(shí)線年齡為130百萬年。據(jù)此推測該石湖礦區(qū)的石英閃長玢巖為麻棚巖體巖漿晚期結(jié)晶分異作用的派生脈體。石英閃長玢巖脈中的金銀含量較高，可能為成礦提供部分成礦物質(zhì)來源，據(jù)鏡下觀測，石英閃長玢巖脈見有黃鐵礦細(xì)脈穿插，同時(shí)，中酸性脈體的侵入也促使了斷裂構(gòu)造張開，并成為構(gòu)造薄弱地帶，為以后含礦熱液的匯聚創(chuàng)造了特殊條件。

（2）構(gòu)造與金成礦的關(guān)系。本文研究的成礦構(gòu)造與成礦的關(guān)系表現(xiàn)在兩個(gè)方面：二是為成礦提供賦存空間，一是使成礦物質(zhì)活化遷移。

斷裂構(gòu)造與金成礦的關(guān)系密切，礦液之所以沿?cái)嗔殉涮畛傻V，原因很多的，一方面，成礦流體本身具有一定的能量和熱量，在構(gòu)造力的驅(qū)動(dòng)下，向前運(yùn)移，當(dāng)這種成礦流體沿一定方向構(gòu)造裂隙運(yùn)移時(shí)，在有利構(gòu)造部位沉淀、成礦。另一個(gè)因素是斷裂構(gòu)造的產(chǎn)生，產(chǎn)生裂隙，成為礦液運(yùn)移的通道，含礦熱液可以通過不同渠道向低壓區(qū)聚集流動(dòng)。如果這種流體沿封閉的斷裂或裂隙運(yùn)移，便對(duì)斷裂或裂隙壁，產(chǎn)生強(qiáng)壓，使裂開成具一定空間和一定寬度的裂隙，成為容礦空間。

（3）物理化學(xué)條件變化與成礦的關(guān)系。成礦流體在運(yùn)移過程中，物理化學(xué)條件與成礦也存在密切關(guān)系。當(dāng)成礦流體從一個(gè)物理化學(xué)環(huán)境，進(jìn)入另一個(gè)物理化學(xué)環(huán)境時(shí)候才有可能沉淀結(jié)晶成礦。石湖金礦區(qū)物理化學(xué)條件變化最大的階段就是成礦熱液從麻棚巖體外圍向外沿?cái)嗔褬?gòu)造帶運(yùn)移時(shí)，由于溫度和壓力的變化，會(huì)產(chǎn)生富集，同時(shí)與圍巖發(fā)生熱液交代作用，溶液顯中偏酸性，促使二氧化硅析出，沿?cái)嗔哑扑閹?nèi)形成石英脈或硅化巖。然后，含礦溶液向中酸性演化，含金硫化物礦液形成。

（4）礦體富集規(guī)律。本文通過上述分析研究，認(rèn)為石湖金礦礦體富集有如下規(guī)律：①斷裂破碎帶呈“之”字型或 “X”字型交叉部位礦化富集。②主要工業(yè)礦體賦存在麻棚巖體外圍斷裂破碎帶中。斷裂破碎帶的圍巖為太古代團(tuán)泊口組。其特征是①斷裂破碎帶規(guī)模大，井下已經(jīng)揭露到1100m，沿走向地表延伸達(dá)三千多米，沿傾向已控制至180m標(biāo)高，但是仍有礦體存在；②斷裂破碎帶經(jīng)多期次熱液活動(dòng)，并有燕山期中酸性巖脈的侵入；斷裂破碎帶的走向?yàn)榻媳毕?。③斷裂?gòu)造帶與石湖礦區(qū)北部或深部巖體有連通的可能，具有新的礦體可能。③麻棚巖體外圍斷裂構(gòu)造發(fā)育，成礦構(gòu)造活動(dòng)過程中的圍巖強(qiáng)烈破碎部位。是礦化富集地段。④不同性質(zhì)，不同期次的斷裂沿走向，傾向上的復(fù)合部位以及褶皺的轉(zhuǎn)折端為礦化富集地段。⑤金屬硫化物礦物組合特別復(fù)雜，尤其是含方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦等多金屬硫化物時(shí)往往是出現(xiàn)金高品位地段。如220中段19線4號(hào)礦體。⑥在同一級(jí)別的斷裂構(gòu)造破碎帶中，礦體呈平行產(chǎn)出，礦體可平行但不一定平行產(chǎn)出，個(gè)別礦呈雁行氏產(chǎn)出。

5.2 礦床成因

從本區(qū)控礦構(gòu)造、含金蝕變帶和金礦體分布特點(diǎn)和規(guī)律看，為巖漿期后中低溫?zé)嵋航鸬V床。

5.3 找礦標(biāo)志

石湖金礦床的形成,不同程度地在構(gòu)造、地層以及礦脈的附近留下印記，成為找礦提供直接的和間接的，宏觀的和微觀的找礦標(biāo)志，歸結(jié)有以下幾點(diǎn)：①含有硫化物，特別是含黃鐵礦的石英脈、硅化蝕變巖是找礦的直接標(biāo)志。②硅化、黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化是近礦圍巖的蝕變標(biāo)志。③黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等組合是找礦的礦物標(biāo)志。④麻棚巖體外圍較大的破碎帶，強(qiáng)硅化構(gòu)造帶，中酸性巖脈充填的構(gòu)造帶，巖體內(nèi)外接觸帶是找礦的構(gòu)造標(biāo)志。