河北省淶源龍門金多金屬礦床地質(zhì)特征研究

張淼鑫，唐宗源，張璞，楊永超，張志富，張思佳，孫廣盛，劉成，邵琛

（1.河北省地礦局國土資源勘查中心，河北 石家莊 050081；2.河北地質(zhì)大學地質(zhì)調(diào)查研究院，河北 石家莊 050031；3.河北地質(zhì)大學資源與環(huán)境工程研究所，河北 石家莊 050031）

0 引言

作為中國東部中生代規(guī)模巨大的巖漿活動和多金屬礦集區(qū)之一的太行山中部地區(qū)，一直以來在構造、巖漿作用、變質(zhì)作用及區(qū)域成礦規(guī)律等方面都是學術界關注的熱點（陳斌等，2002；湯艷杰等，2006；吳福元等，2008；張岳橋和董樹文，2019；杜利林等，2020）。淶源縣作為河北省礦產(chǎn)資源大縣，具有礦產(chǎn)資源種類多、埋藏淺、儲量大的特征（王亞軍，2010），區(qū)域上的淶源雜巖體為我國東部燕山期巖漿巖帶的重要組成部分，該雜巖體成礦元素豐富，礦床類型具“多型一體”的特征，是河北省主要礦集區(qū)（蔡劍輝等，2003；王春天等，2017）。龍門金多金屬礦床處于中生代大興安嶺—太行山構造-巖漿巖-多金屬成礦帶上，位于河北省淶源縣水堡鎮(zhèn)西南方向的龍門村北，地理坐標為北緯39°14′00″～39°16′00″，東 經(jīng)114°27′30″～114°29′45″，屬于華北克拉通內(nèi)部。

研究區(qū)經(jīng)歷了太古宙—元古宙早期的基底形成、中生代到新生代大陸邊緣活動帶發(fā)展階段?；顒与A段為前寒武紀基底形成期和顯生宙穩(wěn)定—活化階段為蓋層發(fā)育期。進入晚中生代以來（晚侏羅紀—早白堊紀），區(qū)域上巖漿活動很可能與古太平洋低角度的沖俯沖有關（Liu et al.2019），該時期巖漿巖具有堿性巖特征，與華北中生代構造轉(zhuǎn)折和巖石圈減薄有關（翟明國等，2005），該期活化階段為本區(qū)最重要的內(nèi)生礦產(chǎn)成礦期（河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989）。

該區(qū)地質(zhì)工作程度較低，上世紀60年代，原地質(zhì)部河北省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量大隊進行了1∶20萬阜平幅地質(zhì)測量，基本建立了前震旦系地層層序，劃分出阜平群、五臺群與滹沱群，并根據(jù)標志層與巖性進一步分出組、段。上世紀90年代以來，河北省地礦局物探大隊物化探所進行了阜平地區(qū)1∶20萬區(qū)域重力調(diào)查，發(fā)現(xiàn)龍門村閃長巖巖體南為負磁異常區(qū)，并認為該異常由燕山期中酸性體引起的①。

區(qū)域礦產(chǎn)主要以磁鐵礦、金礦、鐵礦、鉬礦、鉀長石礦為主（常兆山和馮鐘燕，1996；馬國璽，2002；王春天等，2012，2014；張翔君和李會愷，2012；陳超等，2013），先后有少數(shù)幾家地勘單位對研究區(qū)周邊礦產(chǎn)資源進行了礦產(chǎn)普查工作②③。上世紀50年代，地質(zhì)部河北省辦事處太行山地質(zhì)隊在淶源縣龍門進行鉬礦點普查工作，60年代，河北省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量大隊第二分隊對水堡—龍門鉬多金屬遠景區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)特征進行了較為詳細的工作。

前人在淶源縣周邊通過大量的研究發(fā)現(xiàn)了一批金、鐵、銅（鉬）等礦產(chǎn)資源，豐富了該地區(qū)的找礦認識，并且對區(qū)域上巖漿演化及成礦事件進行了研究（張強等，2009；郭長華等，2010；高永豐等，2011；李俊建等，2016；王春天等，2017），但目前對于龍門金多金屬礦的成礦潛力認識還處于初步調(diào)查階段，對該地區(qū)的地質(zhì)特征和找礦標志尚不清楚。

基于上述背景，本次研究主要針對龍門金多金屬礦床礦石質(zhì)量、礦化帶以及控礦因素進行研究，查明了礦區(qū)巖性地層及巖漿巖的分布，對礦化蝕變帶中金礦石進行了光譜分析，形成對淶源縣龍門金多金屬礦找礦標志的基本認識，以期為今后本區(qū)工作開展提供重要的參考依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)地處太行山中北段，大興安嶺-太行山-武陵山深斷裂帶縱貫全區(qū)，深部構造為太行山幔坎，屬太行山-武陵山重力梯度帶的組成部分。研究區(qū)所處的大地構造位置為華北地臺（Ⅰ2），山西斷?。á?3）、五臺臺拱（Ⅲ29）、阜平穹褶束（Ⅳ231）四級構造單元東北部（圖1）。

圖1 研究區(qū)大地構造位置圖（據(jù)河北省地礦局國土資源勘查中心，2019①修編）

區(qū)內(nèi)地層由基底與蓋層組成。太古代—古元古代基底廣泛分布于研究區(qū)西、中部，主要為新太古代阜平巖群和五臺巖群；沉積蓋層分布于北部、東部及斷陷盆地中，出露地層主要有元古代長城系、薊縣系、青白口系，古生代寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生代侏羅系及新生代第四系（圖2）。

區(qū)域內(nèi)構造以燕山期斷裂為主，走向以北東向和北北東向為主，東西向和北西西向次之，北西向較少，斷層性質(zhì)以正斷層為主，逆斷層次之（圖2）。

圖2 龍門金多金屬礦區(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)河北省地礦局國土資源勘查中心，2019①修編）

區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育較少，以燕山期淺成、超淺成侵入巖為主，常以巖脈、巖床狀及不規(guī)則狀出現(xiàn)。巖脈以北西向、北北西向閃長巖脈、石英閃長巖脈、石英脈、花崗斑巖脈、閃長玢巖脈、正長斑巖脈及煌斑巖脈為主。

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)主要以超貧磁鐵礦、鉬礦為主。主要分布在研究區(qū)的南部，如韓富溝鐵礦、獨山城鐵礦和七畝地鉬礦。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為太古代五臺群振華峪組、老潭溝組和新生代第四系地層（圖3）。

圖3 龍門金多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)河北省地礦局國土資源勘查中心，2019①修編）

振華峪組：頂部為灰白色、灰色黑云斜長片麻巖；上部為淺灰色、灰褐色黑云斜長片麻巖夾角閃斜長片麻巖；下部為黑云斜長片麻巖夾灰黑色斜長角閃巖。與老潭溝組呈整合接觸。厚度約857 m。

老潭溝組：上部為灰色角閃片巖、黑云片巖夾黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖；頂部可見黑云斜長片麻巖；下部為黑云斜長片麻巖、角閃片巖夾角閃斜長片麻巖。巖層產(chǎn)狀320°∠30°，厚度約964 m。

第四系：（1）第四系洪積、坡積黃土狀土呈灰黃色，為質(zhì)地均勻、不顯層理的黃土狀土，主要為粉質(zhì)粘土和粉砂土，具垂直節(jié)理，含姜結(jié)石；底部可見礫石層，礫石圓度和分選較差，礫徑一般1～5 m，厚約40 m；（2）第四系沖洪積粘土、砂、礫石層為礫石、砂、粉土、粉質(zhì)粘土、粘土等，具水平層理，礫石磨圓度較好，礫石呈次棱角狀、次圓狀，礫石粒徑2～4 cm，厚5～8 m。

2.2 構造

研究區(qū)以北西向和近南北向斷裂為主，推測均為正斷層，這些斷裂構造嚴格控制著礦脈的產(chǎn)狀，并且是含礦熱液上升的主要通道，是重要的控礦構造。

F1斷裂走向北西向，傾向北西，傾角78°左右，出露長度約400 m，破碎帶寬0.50～0.80 m，該斷裂錯斷振華峪組角閃片巖、斜長角閃巖，斷裂帶內(nèi)主要發(fā)育蝕變巖夾石英細脈，局部可見有斷層泥，褐鐵礦化、硅化、閃鋅礦化。蝕變礦物重結(jié)晶程度低，未見礦物定向排列，該斷裂控制著Ⅲ號構造蝕變帶。

F2斷裂走向350°左右，傾向西，傾角60°～89°，本次工作追索該斷裂出露長度約1700 m，破碎帶寬0.20～3.85 m，受其影響在該斷裂北段正東方向10 m處發(fā)育次級小斷裂，出露長度約250 m，走向及產(chǎn)狀與F2基本一致，F(xiàn)2及次級斷裂錯斷振華峪組黑云斜長片麻巖、角閃片巖、斜長角閃巖及石英閃長巖巖體，斷裂內(nèi)主要發(fā)育蝕變巖及石英細脈，石英脈內(nèi)可見有蜂窩狀構造，斷裂帶可見褐鐵礦化、鉛鋅礦化、硅化、局部可見黃銅礦化，蝕變礦物重結(jié)晶程度高，可見顆粒狀半自形—自形黃鐵礦，未見礦物定向排列，斷裂帶與圍巖接觸處可見灰黑色斷層泥。該斷裂控制著區(qū)內(nèi)Ⅰ號金礦化帶。

F3斷裂，位于Ⅰ號礦化帶南端東部，走向北北西向，傾向北東向，傾角78°左右，本次研究追索該斷裂出露長度約170 m左右，出露寬度在0.45～0.90 m，斷裂內(nèi)主要發(fā)育蝕變巖及石英細脈，石英脈內(nèi)可見有蜂窩狀構造，斷裂帶可見褐鐵礦化、硅化。該斷裂形成Ⅱ號構造蝕變帶。

F4斷裂走向340°，傾向260°左右，傾角80°左右，出露長度約350余米，寬0.5～0.8 m，斷裂帶內(nèi)可見鉛鋅礦化、黃鐵礦化、硅化。蝕變礦物重結(jié)晶程度低，未見礦物定向排列。該斷裂控制著Ⅳ號構造蝕變帶。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為石英閃長巖體、輝綠巖脈。其中，石英閃長巖位于研究區(qū)東南部，分布于龍門村周圍，侵入于振華峪組片麻巖中，邊緣具有同化混染現(xiàn)象；部分斜長石弱絹云母化，普通角閃石被黑云母交代且產(chǎn)生褪色。輝綠巖脈位于研究區(qū)中部和北部，以巖脈形式產(chǎn)出，走向以北北西向為主，侵入到振華峪組黑云斜長片麻巖地層中。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

金礦體賦存于Ⅰ號礦化帶石英閃長巖和片麻巖中，呈脈狀產(chǎn)出。根據(jù)成礦元素Au含量分析結(jié)果來看（表1），礦體Ⅰ-1至I-7工程中樣品Au的品位達到邊界品位。礦體不連續(xù)，較大Ⅰ-5號金礦體，沿走向延伸68 m，沿傾向延伸40 m，平均厚度為0.8 m，Au平均品位為5.53×10-6。金礦體真厚度為0.75～1.18 m，金品位1.07 g/t～9.65 g/t。

表1 龍門金多金屬礦區(qū)Ⅰ號礦體特征表

另外，Ⅰ-LD12工程硐口至15 m處礦體產(chǎn)狀為65°∠74°，15 m往南延伸礦體傾向發(fā)生改變，產(chǎn)狀為240°∠89°。

金礦體真厚度為0.62～1.18 m，Ⅰ-ZK11-1 H2真厚度為0.62 m，Ⅰ-TC27 H2礦體真厚度1.18 m。金品位1.07～9.65 g/t，Ⅰ-LD1 H3品位為1.07 g/t，Ⅰ-LD9 H3品位為9.65 g/t。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石礦物成分

金礦石中金屬礦物含量為15%～19%，非金屬礦物含量為81%～85%。礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦、赤鐵礦和少量閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦、赤鐵礦，少量黃銅礦化，個別含有自然金（圖4）。

圖4 龍門金多金屬礦區(qū)典型礦石樣品顯微鏡反射光圖像

黃鐵礦（Py）：淺黃反射色，半自形—自形晶粒，高反射率，呈均質(zhì)性，粒徑0.025～1.0 mm，個別可達2.0 mm，且大顆粒多已碎裂，被赤鐵礦和石英混合細脈穿插，含量約3%～4%。

方鉛礦（Gn）：他形不規(guī)則狀粒狀，灰白反射色，呈均質(zhì)性，粒徑0.025～0.25 mm，個別顆粒包含黃銅礦，二者界線清晰，均鑲嵌于對稱梳狀石英脈體中，含量約5%～6%。

赤鐵礦（Hem）：以兩種形態(tài)產(chǎn)出，其一結(jié)晶程度較好，粒徑0.05～0.5mm，淺灰—灰白反射色，他形細小顆粒呈星散狀、斷續(xù)脈狀分布于光片中，局部邊緣為微晶質(zhì)赤鐵礦，且顯呈黃鐵礦假象；其二為他形微晶質(zhì)—隱晶質(zhì)顆粒，反射率較低，非均質(zhì)性，紅色內(nèi)反射色，粒徑0.01 mm以下，多呈脈狀、浸染狀穿插于透明礦物和黃鐵礦裂隙中，含量約6%～7%。

黃銅礦（Ccp）：他形粒狀，黃色反射色，顯弱非均質(zhì)性，粒徑0.01～0.05 mm，與方鉛礦共同分布于后期石英脈體內(nèi)，含量1%～2%。

3.2.2 礦石化學成分

成礦元素分析結(jié)果表明礦石中Au含量變化為1.07～9.65 g/t，平均2.87 g/t；Ag含量變化為8.7～377.5 g/t，平均83.71 g/t。

金礦石的主要化學成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、CaO、MgO，含量變化為：SiO2含量為49.40%～63.30%，平均57.86%；Al2O3含量為7.89%～18.50%，平均14.34%；Fe2O3含量為9.30%～17.50%，平均11.95%；K2O含量為2.16%～5.12%，平均3.91%；CaO含量為0.46%～6.64%，平均1.95%；MgO含量為0.97%～3.33%，平均1.55%（表2）。

表2 龍門金多金屬礦區(qū)金礦石光譜分析結(jié)果表

3.3 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖主要為石英閃長巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖和角閃片巖。

由于構造熱液活動，圍巖經(jīng)受了不同程度的蝕變作用，主要有黃鐵礦化、硅化、鈉長石化、鉀長石化、高嶺土化、綠泥石化等。

3.4 礦化蝕變帶

研究區(qū)內(nèi)共圈出金礦化帶1條，構造蝕變帶1條，礦化蝕變帶2條，均沿斷裂構造帶產(chǎn)出，編號分別為Ⅰ號金礦化帶、Ⅱ號構造蝕變帶、Ⅲ號礦化蝕變帶、Ⅳ號礦化蝕變帶。

3.4.1 Ⅰ號金礦化蝕變帶

位于研究區(qū)中部，賦存于F2斷裂構造帶中。南北延伸長度約1.7 km，礦化帶寬度0.1～9.4 m。Ⅰ-TC31中西側(cè)礦化帶出露寬度9.4 m（圖5）。Ⅰ-TC20中西側(cè)礦化帶出露寬度0.1 m。深部鉆孔中礦化帶寬度：Ⅰ-ZK11-1寬度3.31 m，Ⅰ-ZK28-1寬度6.25 m。

圖5 淶源縣龍門金多金屬礦區(qū)I-TC31探槽素描圖

礦化帶產(chǎn)狀226°～280°∠60°～89°，礦化帶整體向西傾，局部受構造活動影響，產(chǎn)狀變化，向東傾，如Ⅰ-LD12在0～15 m產(chǎn)狀傾向東，產(chǎn)狀65°∠74°。

礦化有褐鐵礦化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化等；蝕變有硅化、高嶺土化等。

3.4.2 Ⅱ號構造蝕變帶

Ⅱ號構造蝕變帶賦存于F3斷裂構造帶中，長度約0.7 km，產(chǎn)狀280°～305°∠60°～78°，蝕變帶寬度0.5～1.2 m。蝕變有高嶺土化、硅化等。

該構造帶探槽內(nèi)蝕變巖Au品位均未達到邊界品位，Au品位為0.039～0.19 g/t；Ag品位為2.24～47.6 g/t。

3.4.3 Ⅲ號多金屬礦化蝕變帶

Ⅲ號構造蝕變帶賦存于F1斷裂構造帶中，控制長度約2.0 km，呈脈狀產(chǎn)出，寬度0.5～3.7 m，從地表向深部有變寬的趨勢。礦體總傾向255°～275°，傾角76°～83°。礦化以褐鐵礦化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主，蝕變以硅化、高嶺土化為主。圍巖為黑云斜長片麻巖。

該礦化帶僅在TC32處見礦（圖6），Au 1.88 g/t、Ag 16.4 g/t，厚度0.72 m，見礦情況不理想。

圖6 淶源縣龍門金多金屬礦區(qū)III-TC32探槽素描圖

3.4.4 Ⅳ號多金屬礦化蝕變帶

Ⅳ號構造蝕變帶賦存于F4斷裂構造帶中，礦化帶走向340°，控制長度約500 m，呈脈狀產(chǎn)出，寬度0.3～2.4 m，傾向208°～290°，傾角56°～80°。礦化蝕變現(xiàn)象以褐鐵礦化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化為主，局部見閃鋅礦化，蝕變?yōu)楣杌⒏邘X土化為主。圍巖為黑云斜長片麻巖、輝綠巖。

基本分析結(jié)果顯示，僅在LD2 處見礦，最高Au 1.60 g/t、Ag 8.96 g/t，厚度0.89 m，見礦情況不理想。

4 控礦因素及找礦方向

4.1 控礦因素

4.1.1 地層、巖性

研究區(qū)出露地層有太古代五臺群振華峪組、老潭溝組，巖性以斜長片麻巖為主。其中金礦體多賦存于石英閃長巖和斜長片麻巖接觸部位，地層、巖性控礦明顯。

4.1.1 構造

本區(qū)北北西向（近南北向）斷裂構造切割太古界五臺群振華峪組變質(zhì)巖和貫穿在晚侏羅世（燕山晚期）的石英閃長巖中，金礦賦存于北北西向（近南北向）斷裂構造中，金礦的形成與三者密不可分，三者可能構成本區(qū)主要的成礦條件。近南北向的斷裂構造為金礦形成提供了成礦空間，也可能提供了部分成礦的熱動力。

4.1.2 巖漿巖

與I號金礦化帶有關的巖漿巖為侏羅紀石英閃長巖體，位于研究區(qū)東南部，分布于龍門村周圍，侵入于振華峪組片麻巖中，邊緣具有同化混染現(xiàn)象，呈不規(guī)則小巖株狀，為成礦物質(zhì)活化、遷移和富集提供有力的熱源，但目前研究程度較低，仍需要進一步工作。

4.2 找礦方向

研究區(qū)內(nèi)礦脈形態(tài)受構造控制，賦存于斷裂構造蝕變巖帶中，北西向斷裂和近南北向斷裂構造是非常重要的找礦標志。

與金礦化密切伴生的有黃鐵礦化、褐鐵礦化，近礦圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化，礦化作用與蝕變強度呈正相關關系，它們也是重要的找礦標志。

研究區(qū)南部為龍門巖體，成礦地質(zhì)條件較好，工作程度較低，深部工程控制較少，仍有一定的找礦潛力。

5 結(jié)論

（1）貫穿太古界五臺群振華峪組變質(zhì)巖和晚侏羅世石英閃長巖的北北西向斷裂構造控制了本區(qū)礦脈的走向，是重要的找礦標志，對于區(qū)內(nèi)礦脈成礦規(guī)律有重要的指導意義。

（2）研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)了1處金礦化帶，1條構造蝕變帶，2條多金屬礦化蝕變帶。在各類蝕變中與金礦化關系最為密切的有黃鐵礦化、褐鐵礦化，近礦圍巖蝕變的硅化、絹云母化也是尋找金礦化的直接標志。

（3）礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦、赤鐵礦和少量閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦、赤鐵礦，少量黃銅礦，個別含有自然金。非金屬礦物有石英、長石和少量蝕變礦物。

（4）成礦物質(zhì)可能來源于太古界五臺群振華峪組變質(zhì)巖和晚侏羅世的巖漿侵入。晚中生代華北克拉通構造熱侵蝕事件為該地區(qū)的金礦富集提供動力背景。

（5）研究區(qū)內(nèi)礦脈嚴格受構造控制，Ⅰ號金礦化帶品位較好，但其規(guī)模，產(chǎn)狀、成因類型尚未摸清，有待進一步工作研究；對已知礦脈兩端延伸和礦化情況尚未摸清，有待追索和工程控制；研究區(qū)南部的龍門巖體，成礦地質(zhì)條件較好，但工作程度較低，仍有一定的找礦潛力。

注 釋

①河北省地礦局國土資源勘查中心.2019.河北省淶源縣龍門金多金屬礦普查報告[R].

② 河北省辦事處太行山地質(zhì)隊.1957.河北省淶源縣龍門鉬礦點普查檢查報告[R] .

③河北省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量大隊.1967.1∶20萬阜平幅區(qū)域地質(zhì)測量礦產(chǎn)普查報告[R] .