河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)地球化學(xué)特征及成礦遠(yuǎn)景分析

焦紅建

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

本文研究的多金屬礦區(qū)屬于河北省青龍縣馮臺(tái)子地區(qū)的礦帶，此礦帶周圍分布較多的金礦與銅礦。綜合我國(guó)地質(zhì)勘查隊(duì)伍對(duì)此礦區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)自上世紀(jì)六十年代末期，便開(kāi)始富集礦產(chǎn)資源。并且由于地方的成礦環(huán)境與產(chǎn)礦條件十分優(yōu)越，使得馮臺(tái)子地區(qū)成為了河北省多金屬礦的主要產(chǎn)地。為了進(jìn)一步掌握該區(qū)域賦存的礦產(chǎn)資源，我國(guó)511地質(zhì)勘查公司與華北地理勘探局等單位，先后在此礦帶進(jìn)行了地質(zhì)學(xué)研究，并結(jié)合多種物探技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)該地區(qū)的成礦機(jī)制與礦產(chǎn)資源賦存條件進(jìn)行了調(diào)研，以此種方式，為相關(guān)單位與地質(zhì)研究者的找礦工作指明了方向[1]。綜合區(qū)域地質(zhì)工作者及有關(guān)地質(zhì)勘查人員的反饋信息可知，馮臺(tái)子地區(qū)內(nèi)的中心礦床大多位于中朝淮地臺(tái)褶皺帶的西部，此礦帶與侏羅紀(jì)火山巖石對(duì)接，區(qū)域的底層富含較多的銀質(zhì)金屬與長(zhǎng)花崗巖石?？紤]到地區(qū)礦帶構(gòu)造屬于緯度斷裂帶的一種，因此地區(qū)常年存在巖漿類活動(dòng)，且活動(dòng)覆蓋范圍較廣，巖漿運(yùn)動(dòng)較為劇烈。巖漿整體活動(dòng)過(guò)程可以分為兩個(gè)周期，其中早期為深層巖體入侵時(shí)期，后期為晚生代巖石與巖漿運(yùn)動(dòng)時(shí)期，其中巖漿活動(dòng)后，巖體上將賦存大量礦產(chǎn)資源，并受到風(fēng)化與蝕變的影響，產(chǎn)生過(guò)多金屬礦體。

1 河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)描述

為了進(jìn)一步掌握馮臺(tái)子地區(qū)礦帶中金屬物質(zhì)的含量，采用地質(zhì)勘查與巖層分析的方式，對(duì)地區(qū)多金屬礦層進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述。其簡(jiǎn)圖如下圖1所示。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

根據(jù)圖1所示內(nèi)容，對(duì)河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述如下表1所示。

表1 多金屬礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)描述

在完成河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)特征的描述后，將從地球化學(xué)特征層面，對(duì)礦區(qū)展開(kāi)進(jìn)一步的分析。

2 河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)地球化學(xué)特征

2.1 多金屬元素豐度特征

為了掌握馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)中金屬元素含量，采用土壤取樣調(diào)查的方式，進(jìn)行多金屬元素豐度特征的分析，在此過(guò)程中，需要采用平均值計(jì)算法，剔除取樣土壤樣品中的一個(gè)特異值，根據(jù)其中指定金屬元素含量的標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，得到一個(gè)針對(duì)金屬元素的地球化學(xué)異常值下限，并根據(jù)土壤中金屬元素的含量，對(duì)背景元素含量進(jìn)行調(diào)整[2]。假定在此過(guò)程中馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)土壤內(nèi)的Mo與Cu含量較高，則可以證明此時(shí)礦區(qū)內(nèi)的巖體為礦母源體。按照此種方式，對(duì)土壤中的多金屬元素進(jìn)行R型聚類分析，將聚類分解結(jié)果繪制成圖譜，如下圖2所示。

圖2 河北青龍縣馮臺(tái)子多金屬元素聚類譜系

從上述圖2中可以看出，馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)中的金屬元素大多以聚類的方式存在，大多巖體以組合礦的方式賦存在空間內(nèi)，具體的組合礦體包括“W—Mo—Cu”尾暈組合礦、“Sb—Ag—As”前暈組合礦。根據(jù)不同金屬元素的異常等值線組合圖示可以看出，其中呈現(xiàn)帶狀異常分布的金屬礦元素包括Mo、Cu、W，其中呈現(xiàn)東南方向帶狀分布的異常金屬元素包括Ag與As，在此礦帶內(nèi)，大部分金屬元素的含量與分布呈現(xiàn)一種階梯式變化。通過(guò)與此方面相關(guān)的地球化學(xué)特性分析，可以掌握馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)內(nèi)巖體的動(dòng)脈方向與巖層溫度、巖層受壓情況，并根據(jù)金屬礦體中不同元素的活躍程度差異，進(jìn)行礦區(qū)水平帶位置分布特征的研究。

綜合地質(zhì)勘查結(jié)構(gòu)可知，在礦區(qū)內(nèi)，富含大量成礦熱巖漿的礦帶從W方向逐步向E方向轉(zhuǎn)移與遞進(jìn)，巖層在遷移過(guò)程中，巖體的溫度與受力呈現(xiàn)一種下降趨勢(shì)。受到外部環(huán)境的影響與干擾，巖漿逐漸凝固，其中遷移能力較弱的獨(dú)立金屬元素在此時(shí)被大量析出，并附著在流經(jīng)的巖體上，相關(guān)金屬元素包括Cu金屬、W金屬與Mo金屬，析出后的金屬形成礦體。而在此過(guò)程中遷移能力較強(qiáng)的金屬元素，可隨著巖石縫隙進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)遷移，此時(shí)巖漿中金屬元素的豐度值不斷下降，并在金屬元素完成完全遷移后，在區(qū)域內(nèi)形成一條自東向西的礦帶。

2.2 指示元素變化特征

在完成上述相關(guān)分析后，為了進(jìn)一步掌握馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)內(nèi)金屬元素的地球化學(xué)特征，采用因子分析法對(duì)指示元素的變化特征進(jìn)行分析。在此過(guò)程中，應(yīng)明確指示元素是指在地質(zhì)遷移或礦區(qū)形成過(guò)程中，從礦帶內(nèi)眾多金屬元素中提取的可以起到共同因子解釋作用的少數(shù)金屬元素，通過(guò)對(duì)指示元素變化特征的揭示與描述，可以掌握地球化學(xué)場(chǎng)的空間變化特征。在進(jìn)行礦區(qū)地球化學(xué)勘查工作時(shí)，可以認(rèn)為對(duì)此方面的研究是對(duì)地質(zhì)變化過(guò)程與地殼變遷行為的示蹤與分解[3]。因此，下述將以礦區(qū)內(nèi)組合金屬礦為例，進(jìn)行其遷移過(guò)程中變化特征的研究與分析。假定礦帶內(nèi)指示元素表示為F1，則F1由Sb—Ag—Cu等獨(dú)立金屬元素的正載荷構(gòu)成，其中構(gòu)成F1的載荷值超過(guò)0.8時(shí)，便可以認(rèn)為此元素在區(qū)域內(nèi)可以起到一定程度的控礦作用。例如，在以Cu為分界線的金屬礦區(qū)內(nèi)，地層及其地質(zhì)構(gòu)造中的組合金屬元素將呈現(xiàn)一種異常分布趨勢(shì)，按照地球化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)可知，整體礦帶呈現(xiàn)N-E走向，此時(shí)區(qū)域內(nèi)的異常分布受到斷裂帶的影響，地層分布的受控作用較為顯著，整體斷裂區(qū)域與古生代的地縫位置重合。

3 成礦遠(yuǎn)景分析

綜合上文對(duì)馮臺(tái)子多金屬礦區(qū)的地質(zhì)分析可知，區(qū)域具有較好的金屬礦賦存條件，為了進(jìn)一步掌握此礦區(qū)的成礦遠(yuǎn)景，下述將從地質(zhì)結(jié)構(gòu)背景、地質(zhì)成礦條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)成礦規(guī)律等多個(gè)方面，對(duì)礦區(qū)成礦進(jìn)行綜合分析。對(duì)礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的遙感結(jié)果進(jìn)行分析可知，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的已知礦化點(diǎn)超過(guò)230.0個(gè)，其中包括化探檢測(cè)異常點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造破損點(diǎn)、蝕變地帶等。當(dāng)已知的礦化點(diǎn)與化探檢測(cè)異常點(diǎn)重疊時(shí)，重疊區(qū)域便具有了較為強(qiáng)大的成礦條件，并且，在一個(gè)完整的成礦帶內(nèi)，通過(guò)組合礦及其現(xiàn)有的地段條件，可以圈定異常濃度聚類中心，即掌握成礦條件較為良好的地段。按照成礦條件的有利性，可將礦帶成礦等級(jí)劃分為三個(gè)級(jí)別，分別為III級(jí)、II級(jí)與I級(jí)，其中I級(jí)為成礦條件最優(yōu)的區(qū)域，III級(jí)為成礦條件相對(duì)較差的區(qū)域。綜合對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的分析可知，I級(jí)區(qū)域內(nèi)，存在至少1.0個(gè)甲等或乙等的異常，具有較大的可能性找到大規(guī)模覆蓋的礦床或礦帶（或新增礦產(chǎn)資源存儲(chǔ)量較高的礦帶）。III級(jí)區(qū)域內(nèi)的成礦條件相對(duì)較差，但存在至少1.0個(gè)乙等異常，此異常證明具有一定的產(chǎn)礦潛力。經(jīng)過(guò)地質(zhì)學(xué)專家的查證后，此區(qū)域內(nèi)存在工業(yè)化礦體，具有較大的可能性找到小規(guī)模覆蓋的礦床或礦帶（或存在新增礦產(chǎn)資源的礦帶）。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以河北青龍縣馮臺(tái)子地區(qū)為例，對(duì)區(qū)域內(nèi)的多金屬礦區(qū)地球化學(xué)特征展開(kāi)分析，此次分析從多金屬元素豐度與指示元素變化趨勢(shì)兩個(gè)層面入手，在完成與此方面相關(guān)的研究后，圈定異常濃度聚類中心，分析地區(qū)成礦遠(yuǎn)景?？傊?，希望通過(guò)此次對(duì)礦區(qū)的深度研究，為我國(guó)地質(zhì)工作者提供一個(gè)強(qiáng)有力的找礦方向，進(jìn)一步掌握區(qū)域的成礦機(jī)制與土層異常，找出具有隱蔽性的金屬礦帶，為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展提供大量礦產(chǎn)資源。但在此過(guò)程中應(yīng)注意的是，采礦行為應(yīng)避免對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成損害，只有落實(shí)此項(xiàng)工作，才能確保我國(guó)礦山工程的有序?qū)嵤?/p>