河北省豐寧縣南臺(tái)子金銀礦床地質(zhì)特征和找礦潛力分析

王紀(jì)昆，董帥，張勝，劉高杰，胡瑞剛

(天津華北地質(zhì)勘查總院，天津 300170)

0 引言

南臺(tái)子金銀礦位于豐寧縣蘇家店鄉(xiāng)與大河西鄉(xiāng)交接部，其華北地臺(tái)北緣上黃旗構(gòu)造巖漿隆起帶上。區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，已發(fā)現(xiàn)多處有色金屬礦產(chǎn)和鈾礦等礦床[1-2]，比如牛圈銀金礦[3]、千佛寺鉛鋅礦、營(yíng)房鉛鋅礦[4]、茶棚銀礦、沽源460鈾鉬礦[5]、溫家營(yíng)鉛鋅礦、老虎溝門金礦、十八臺(tái)鐵礦等。

前人在南臺(tái)子礦區(qū)曾先后開展過多次地質(zhì)探礦研究[6]，并進(jìn)行深部鉆探工程驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)較好的金、銀礦化顯示①，同時(shí)揭露到厚層的蝕變礦化帶，但總體上金元素含量較低、礦體厚度小。基于這些因素，對(duì)該區(qū)內(nèi)的控礦因素和找礦方向研究工作比較匱乏。本文在總結(jié)以往地質(zhì)工作資料基礎(chǔ)上，分析礦區(qū)控礦因素和找礦潛力，以期為開展南臺(tái)子金銀礦床的進(jìn)一步找礦工作提供幫助。

1 區(qū)域背景概述

南臺(tái)子礦區(qū)位于2個(gè)Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)蒙—大興安嶺地槽褶皺系與中朝準(zhǔn)地臺(tái)接壤部，Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)蒙地軸中部，Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元圍場(chǎng)拱斷束和Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元上黃旗巖漿巖亞帶北段的西側(cè)分支上(圖1)。該區(qū)域自早元古代末期基底形成以來，長(zhǎng)期處于隆起風(fēng)化狀態(tài)，直到海西期—印支期巖漿活動(dòng)復(fù)活，并強(qiáng)烈活動(dòng)于燕山期，同時(shí)沉積了大面積的火山碎屑建造[8]；多組深大斷裂，特別是上黃旗—烏龍溝深斷裂直接影響著區(qū)內(nèi)的地質(zhì)演化過程，并控制了礦床的產(chǎn)出部位[9]。

圖1 河北省北部構(gòu)造單元?jiǎng)澐趾?jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[7], 修改)Fig.1 Map showing division of structural units in the North Hebei province

該區(qū)域地層具典型的二元結(jié)構(gòu)特征，主要由古元古界紅旗營(yíng)子群古老變質(zhì)巖[10]及中生界中酸性火山熔巖及碎屑巖組成。紅旗營(yíng)子群構(gòu)成結(jié)晶基底，受后期巖漿活動(dòng)、混合巖化作用及構(gòu)造作用的影響，多呈碎片狀零星分布于上黃旗巖漿巖帶及半截塔中斷凹的南部，主要巖性為黑云斜長(zhǎng)變粒巖、混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、透輝大理巖、蝕變透輝巖等。中生界在區(qū)內(nèi)廣泛分布，主要巖性為侏羅系和白堊系的火山巖、火山熔巖，夾雜少量碎屑巖、頁巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的相互疊加改造，特別是上黃旗—烏龍溝深大斷裂的影響，形成了NNE向系列交替出現(xiàn)的隆起帶與凹陷帶。在隆起帶與凹陷帶之間發(fā)育著密集的次級(jí)斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)，主要為二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)的中、細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖、中粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖、中粗粒石英閃長(zhǎng)巖等，它們沿圍場(chǎng)—康保，赤城—豐寧深斷裂之間的隆起部位產(chǎn)出，構(gòu)成東西向帶狀分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

南臺(tái)子礦區(qū)內(nèi)主要為侏羅系張家口組中酸性火山碎屑巖、火山熔巖組合，分布于礦區(qū)中部和西部(圖2)。自下而上可劃分出3個(gè)巖性層，下部為暗灰紫色流紋質(zhì)凝灰熔巖，中部為淺灰白色或灰綠色流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，上部為淺紫灰色鉀長(zhǎng)流紋巖。

暗灰紫色流紋質(zhì)凝灰熔巖出露于礦區(qū)中部，面積較小，其產(chǎn)狀30°～45°∠35°±，巖石具有熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)或碎斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶含量約20%，主要由中性斜長(zhǎng)石、少量角閃石和正長(zhǎng)石等組成，局部斜長(zhǎng)石和正長(zhǎng)石聚集，形成聯(lián)斑結(jié)構(gòu)。中性斜長(zhǎng)石呈自形和半自形寬板狀，發(fā)育鈉氏雙晶和卡鈉復(fù)合雙晶，粒徑0.2～1.2 mm。角閃石，呈自形和半自形長(zhǎng)柱狀、橫斷面呈六邊形，具暗化邊，粒徑0.2～0.5 mm。正長(zhǎng)石，呈半自形寬板狀，發(fā)育卡式雙晶?；|(zhì)具交織結(jié)構(gòu)，主要由小條狀斜長(zhǎng)石和火山玻璃、磁鐵礦等組成。小條狀斜長(zhǎng)石微晶半平行定向分布，火山玻璃及磁鐵礦等夾于其中，構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)。

淺灰白色或灰綠色流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r出露于礦區(qū)中西部，流紋質(zhì)凝灰熔巖西側(cè)。凝灰?guī)r種類較多，有晶屑玻屑凝灰?guī)r、含角礫的晶屑玻屑凝灰?guī)r，角礫成分見有花崗巖、安山巖、凝灰?guī)r，膠結(jié)物可見灰黑色和灰白色的火山灰2種。巖石具有凝灰結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)，晶屑為大小不等，粒徑為0.05～2.0 mm，含量約占55%，礦物成分以酸性斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英以及少量黑云母組成；塑性玻屑圍繞晶屑分布，玻屑含量約占16%；膠結(jié)物為大量火山灰和少量泥質(zhì)物充填碎屑之間。

淺紫灰色鉀長(zhǎng)流紋巖出露于礦區(qū)西部，分布面積廣泛。巖石產(chǎn)狀10°～30°∠15°～25°。該巖石具有斑狀結(jié)構(gòu)、流紋構(gòu)造，斑晶含量約占15%，成分主要為鉀長(zhǎng)石和少量無色的石英；基質(zhì)為隱晶質(zhì)，夾灰色硅質(zhì)微細(xì)條帶構(gòu)成流動(dòng)構(gòu)造。

圖2 河北省豐寧縣南臺(tái)子金銀礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological map of Nantaizi Au-Ag deposit, Fengning county, Hebei province1.腐植土、殘坡積物；2.淺紫灰色鉀質(zhì)流紋巖；3.淺灰白色或灰綠色流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r；4.暗灰紫色流紋質(zhì)凝灰熔巖；5.黑云母似斑狀花崗巖；6.鉀長(zhǎng)花崗巖；7.爆破角礫巖；8.石英脈；9.淺紅色花崗細(xì)晶巖脈；10.地質(zhì)界線；11.推測(cè)斷裂

2.2 構(gòu)造

南臺(tái)子地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造發(fā)育，發(fā)育有火山機(jī)構(gòu)。

(1)斷裂構(gòu)造

礦區(qū)斷裂以F1、F2和F4斷裂3條NE向斷裂為主，其次為近EW向的F3斷裂。在主斷裂帶的西側(cè)，出露次一級(jí)的小型斷裂，規(guī)模較小，走向?yàn)镹E向和近EW向。

F1斷裂：位于礦區(qū)西側(cè)，貫穿全區(qū)，圍巖主要為鉀質(zhì)流紋巖，地表斷續(xù)長(zhǎng)約1.2 km，向北東地表形成沖溝，被第四系松散層覆蓋，斷裂總體走向55°，傾向NW，傾角較陡，推測(cè)為左行壓扭性斷裂構(gòu)造。

F2斷裂：位于礦區(qū)的中部，貫穿全區(qū)，圍巖主要為流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r，地表斷續(xù)長(zhǎng)約0.5 km，斷裂總體走向20°，斷裂兩端大部分被第四系松散層覆蓋，地貌上表現(xiàn)為溝谷、對(duì)頭溝、埡口等，呈線性分布。

F3斷裂：位于F2和F4的南部，長(zhǎng)約0.7 km，圍巖主要為流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r，地表出露差，在地貌特征上表現(xiàn)為線狀溝谷，可見少量斷層角礫巖轉(zhuǎn)石。

F4斷裂：位于F1、F2斷裂之間，是區(qū)域上澇泥坨—大西溝門斷裂的東段，屬于壓性正斷層，據(jù)航磁和放射性曲線資料分析，屬于基底斷裂，斷裂基本被第四系松散層覆蓋。

(2)火山機(jī)構(gòu)

在南臺(tái)子礦區(qū)中部發(fā)現(xiàn)有爆破角礫巖(見圖2中Bp位置)，為南臺(tái)子金銀礦區(qū)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，是火山機(jī)構(gòu)存在的有利證據(jù)，目前已發(fā)現(xiàn)的較好的金銀礦脈賦存于爆破角礫巖內(nèi)。

爆破角礫巖發(fā)育于F2、F3和F4斷裂構(gòu)造所形成似閉合圈的中間位置，地貌特征表現(xiàn)為一山脊，地表可見呈為不規(guī)則的NE向橢圓形，南北長(zhǎng)約120 m，東西寬約40 m。該角礫巖為流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r，蝕變作用較強(qiáng)，發(fā)育硅化、高嶺土化、弱綠泥石化，局部絹云母化、鏡鐵礦化較強(qiáng)，硅化多為團(tuán)塊狀及煙灰色細(xì)脈狀。推測(cè)南臺(tái)子爆破角礫巖體主要受熱液揮發(fā)形成靜壓力，在空間受限制的條件下，造成地質(zhì)體原地爆破，含礦熱液和揮發(fā)分充填巖石裂隙。爆破角礫巖頂部出露為震碎角礫巖，為原地圍巖的產(chǎn)物，無外來成分混入，角礫之間無位移或者只有很小的位移。

爆破角礫巖的角礫成分較為單一，主要為淺色流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r和蝕變硅質(zhì)角礫，角礫磨圓度差，多呈棱角狀和次棱角狀，角礫大小0.5～15 cm。沿巖石裂隙可見螢石(圖3a)和石英細(xì)脈，螢石顏色多為無色透明，少量為淺綠色，少量角礫巖中見黃鐵礦呈細(xì)脈狀、分散顆粒狀發(fā)育(圖3b和圖3c)。角礫間的膠結(jié)物主要為鏡鐵礦。地表可見少量黑色板狀黑鎢礦沿裂隙面充填(圖3d)。爆破角礫巖是南臺(tái)子礦區(qū)重要含礦區(qū)域。

圖3 爆破角礫巖體內(nèi)的礦化現(xiàn)象Fig.3 Mineralization in the blasting brecciaa.螢石礦化和鏡鐵礦化；b.細(xì)粒狀黃鐵礦化；c.黃鐵礦化和鏡鐵礦化；d.黑鎢礦化

2.3 巖漿巖

南臺(tái)子地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)，主要為二疊紀(jì)和侏羅-白堊紀(jì)的巖漿活動(dòng)，中酸性巖漿巖體、脈巖發(fā)育。

(1)巖體

南臺(tái)子礦區(qū)內(nèi)海西期巖體分布較廣泛，在礦區(qū)北部主要為北部的灰黃色黑云母似斑狀花崗巖和南部為淺黃-淺肉紅色細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖。黑云母似斑狀花崗巖呈巖基狀產(chǎn)出，面積1.5 km2。該巖石呈灰黃色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，基質(zhì)為顯晶質(zhì)，斑晶占20%左右，斑晶大小1～2 cm，少量達(dá)到4 cm。斑晶以鉀長(zhǎng)石為主；斜長(zhǎng)石具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，內(nèi)有許多微晶黑云母。鉀長(zhǎng)花崗巖呈巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出，面積0.5 km2。該巖石以粗大肉紅色鉀長(zhǎng)石為特征，鉀長(zhǎng)石呈自形-半自形晶，粒徑2～18 mm，含量25%左右，石英呈白色的半自形渾圓狀。

位于礦區(qū)南部的鉀長(zhǎng)花崗巖發(fā)育強(qiáng)烈絹英巖化。該巖石中石英含量約60%，石英分為2種：一是原生石英，它形粒狀，粒徑0.1～0.5 mm；另一種為長(zhǎng)石蝕變而成的次生石英集合體，粒徑0.01～0.05 mm。該巖石中絹云母和白云母含量約38%，絹云母呈細(xì)鱗片狀變晶，白云母呈片狀變晶，它們緊密共生在一起，它們的集合體呈放射狀、扇狀、團(tuán)塊狀分布在石英的間隙中。

(2)脈巖

脈巖主要為石英脈和花崗細(xì)晶巖脈2種。石英脈在火山碎屑巖區(qū)和花崗巖區(qū)均有發(fā)育，細(xì)晶巖脈僅分布在花崗巖地區(qū)。火山巖地區(qū)的石英脈規(guī)模較小，地表斷續(xù)出露，延長(zhǎng)小于40 m，寬0.5～1 m。東部鉀長(zhǎng)花崗巖體內(nèi)發(fā)育沿裂隙侵入花崗細(xì)晶巖脈。通過野外調(diào)查，根據(jù)地表出露巖石的成分及風(fēng)化特征，推測(cè)細(xì)晶巖脈與二疊紀(jì)花崗巖同期同源，為花崗巖體冷凝后，晚期殘余巖漿沿裂隙侵入形成的。

2.4 化探異常特征

1∶5萬水系沉積物測(cè)量②在白音溝—南臺(tái)子—北韭菜梁一帶，圈出2號(hào)水系沉積物綜合異常；異常處于北韭菜梁中生代火山斷陷盆地與上黃旗構(gòu)造巖漿巖隆起帶的交替帶，異常區(qū)出露地層為張家口組的火山碎屑巖和火山熔巖，出露巖體為海西期的黑云母似斑狀花崗巖、石英粗面巖等。該異常主要由南臺(tái)子異常及附近的3個(gè)小異常組成。

南臺(tái)子異常位于礦區(qū)中部，總體呈NNW向?qū)拵睿睾谠颇杆瓢郀罨◢弾r、潛石英粗面巖與流紋巖、凝灰?guī)r接觸帶內(nèi)外側(cè)展布，向北未封閉，異常形態(tài)比較規(guī)整，規(guī)模較大，面積約7.0 km2。爆破角礫巖分布區(qū)與地球化學(xué)異常位置相吻合。南臺(tái)子異常元素組合為Pb-Ag-Mo-Sb-Zn-Mn-W-V-Cu-Au-Bi，表達(dá)式為Pb54.6-Ag47-Mo19.89-Sb18.48-Zn12.6-Mn11.87-W9.38-V8.0-Cu5.03-Au3.35-Bi3.01。異常最高值為w(Ag)=2.69×10-6、w(Pb)=1710×10-6、w(Zn)=658×10-6、w(Mo)=64.15×10-6，平均值為w(Ag)=0.52×10-6、w(Pb)=193.4×10-6、w(Zn)=240×10-6。在礦區(qū)西南部，零星分布有Au與Pb的異常，但其規(guī)模小、強(qiáng)度低。

3 礦(化)體特征

3.1 賦礦巖石特征

南臺(tái)子金、銀礦脈主要賦存在爆破角礫巖體內(nèi)，是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的主要含礦地質(zhì)體，巖性為流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，礦體頂?shù)装鍘r石多破碎成碎塊狀，巖石中硅化、碳酸鹽化等低溫?zé)嵋何g變發(fā)育。在地表的爆破角礫巖中膠結(jié)物多為鏡鐵礦，隨著深度的加深，由氧化環(huán)境過渡到還原環(huán)境，F(xiàn)e元素多以黃鐵礦的形式產(chǎn)出，黃鐵礦富集地段，硫達(dá)到工業(yè)品位。

礦化蝕變帶外圍可見火山角礫巖松散堆積，角礫成分為灰白色晶屑玻屑凝灰?guī)r。由爆破角礫巖中心向外，蝕變存在水平蝕變分帶特征，表現(xiàn)為硅化、鏡鐵礦、螢石→絹云母、鏡鐵礦→硅化→絹云母化、高嶺土化。爆破角礫巖由上至下，也存在垂直蝕變分帶特征，表現(xiàn)為硅化、鏡鐵礦化→硅化、螢石、鏡鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化→硅化、黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化。鉆孔深部取樣表明，深部的角礫成分主要有硅化的流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r和綠泥石化的流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r2種，另外可見少量的硅質(zhì)角礫。

3.2 礦(化)體特征

為探索爆破角礫巖體的含礦性，在其南部地表平距50 m的位置，施工了一個(gè)鉆孔，開孔方位18°，開孔傾角77°。鉆孔內(nèi)主要巖性為流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，局部為爆破角礫巖，爆破角礫巖揭露視厚度為25.7 cm。在孔深度241～254 m段發(fā)現(xiàn)了2條金礦(化)體。金礦(化)體向西傾斜，傾角50°左右。2條金礦(化)體真厚度和品位，分別為2.04 m、0.68 m，w(Au)=1.11×10-6～3.01×10-6、w(Ag)=1.2×10-6～6.8×10-6。

金礦(化)體分布在石英細(xì)脈和蝕變破碎帶內(nèi)。蝕變以硅化、絹云母化、高嶺土化等為主。礦化以黃鐵礦化、鏡鐵礦化、螢石化為主，少量黃銅礦化和方鉛礦化。黃鐵礦化蝕變最為發(fā)育，黃鐵礦呈半自形粒狀，粒徑0.1～2 mm，顆粒大小不等。黃鐵礦由于受構(gòu)造應(yīng)力作用破碎，晶體中微裂隙相當(dāng)發(fā)育，形成碎裂結(jié)構(gòu)。黃鐵礦集合體有2種存在形式，一種呈脈狀分布，脈中的黃鐵礦顆粒較粗；另一種黃鐵礦呈浸染狀分布，黃鐵礦顆粒相對(duì)較細(xì)，一般小于0.3 mm。鏡鐵礦呈灰白色，其含量約2.5%，粒級(jí)約0.01 mm，針狀。黃銅礦呈銅黃色，不規(guī)則粒狀集合體，見部分黃銅礦交代方鉛礦。方鉛礦呈不規(guī)則粒狀，白色，晶體見黑三角孔分布，分布在脈狀黃鐵礦的間隙中。

3.3 圍巖蝕變

南臺(tái)子礦區(qū)圍巖蝕變屬于中低溫?zé)嵋何g變，并存在一定的分帶性。以爆破角礫巖為中心，由內(nèi)向外表現(xiàn)為硅化、綠泥石化、綠簾石化、弱褐鐵礦化、絹云母化、高嶺土化。硅化與礦化關(guān)系密切。

硅化主要分布在爆破角礫巖帶外圍的流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r內(nèi)。晶屑中的石英邊部熔蝕呈港灣狀，少量呈細(xì)脈狀和團(tuán)塊狀石英。細(xì)脈狀石英脈呈煙灰色，分網(wǎng)脈狀和平行細(xì)脈狀2種，脈寬0.5～2 mm，石英細(xì)脈分布不均勻。團(tuán)塊狀石英為煙灰色、暗灰色，粒徑0.5～10 mm。綠泥石化、綠簾石化較普遍，蝕變的巖石往往具淺綠色或暗綠色外貌。絹云母化分為2種，一種由晶屑中的斜長(zhǎng)石蝕變成絹云母，僅保留板狀外形；一種呈團(tuán)塊狀分布在外圍的流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r中，粒徑0.5～12 mm。高嶺土化普遍發(fā)育，多由透長(zhǎng)石蝕變而成，與絹云母化同時(shí)出現(xiàn)時(shí)高嶺土化更加強(qiáng)烈。

4 控礦因素分析

4.1 地層控礦

(1)侏羅系張家口組火山巖

為研究成礦物質(zhì)來源，采集了流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r樣品76件，鉀長(zhǎng)流紋巖樣品15件，采用定量光譜分析，測(cè)試Cu、Pb、W、Mo、Sn、Ag、Zn、Au、As、Sb、Bi 、Hg、Mn等13種元素的含量，估算元素富集系數(shù)K。富集系數(shù)K=元素含量/區(qū)域平均值，區(qū)域平均值引用上黃旗1∶50000水系沉積物平均值。K≥1.2，屬于富集。

表1為南臺(tái)子礦區(qū)地層元素豐度對(duì)比統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從表1可以發(fā)現(xiàn)，Ag、Au、Bi、Cu、Mo、Sb、Sn、W等元素出現(xiàn)富集現(xiàn)象，特別是流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r中Ag、Au元素富集系數(shù)最高，達(dá)到K=14.1和5.4。目前在南臺(tái)子礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的2條金礦(化)體的圍巖巖性為流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，主要含礦地質(zhì)體為南臺(tái)子爆破角礫巖體，原巖也是流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r。鉀長(zhǎng)流紋巖內(nèi)Au、Ag、Mo等元素也出現(xiàn)了富集現(xiàn)象。

表1 南臺(tái)子礦區(qū)地層元素豐度對(duì)比統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistic comparison of element abundance for the strata in Nantaizi property

(2)古元古界紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖

據(jù)文獻(xiàn)[11]，紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖系成礦元素豐度普遍較高(表2)，富含Au、Ag、Pb、Zn等成礦元素，表明紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖能夠提供充足的礦物源，與區(qū)域眾多礦床之間關(guān)系密切[12-13]。南臺(tái)子礦區(qū)基底巖系同樣為古元古界紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖，在礦區(qū)周邊出露有該套地層，因此紅旗營(yíng)子群變質(zhì)巖可能為重要的“礦源層”之一。

表2 冀北紅旗營(yíng)子群元素含量[11]Table 2 Element contents of Hongqiyingzi Group in the North Hebei province

4.2 火山機(jī)構(gòu)控礦作用

南臺(tái)子礦區(qū)鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體賦存在爆破角礫巖體內(nèi)，受火山機(jī)構(gòu)控礦作用明顯[14-15]；爆破角礫巖體位于F2、F3和F4斷裂的中間位置，出露范圍受內(nèi)陡外緩的筒狀構(gòu)造控制，處于線環(huán)交接的成礦有利部位，即火山通道控制了礦化產(chǎn)出部位。爆破角礫巖體內(nèi)次級(jí)構(gòu)造發(fā)育，可見寬0.1～0.5 m石英細(xì)脈侵入裂隙內(nèi)；蝕變礦物以角礫膠結(jié)物的形式產(chǎn)出，角礫發(fā)育部位即為礦化富集帶。地表基巖出露部位具有明顯的低溫?zé)嵋旱V物組合，主要為鏡鐵礦，少量褐鐵礦、黃鐵礦；蝕變?yōu)槲炇?淺色或綠色螢石)、絹云母化、硅化等。

研究認(rèn)為，礦(化)體產(chǎn)于晚期形成的火山機(jī)構(gòu)中，為氣爆作用后，含礦熱液沿裂隙上涌充填而成，首次爆發(fā)強(qiáng)度大，決定了爆破角礫巖的規(guī)模，后期發(fā)生多次氣爆作用，使有用礦物進(jìn)一步富集成礦[16]。根據(jù)成礦地質(zhì)條件、礦體特征和控礦因素等，推測(cè)南臺(tái)子金銀礦的礦床成因?qū)儆谑芑鹕綑C(jī)構(gòu)控制的淺成中低溫?zé)嵋旱V床[17]。

4.3 斷裂構(gòu)造控礦

南臺(tái)子地區(qū)受NNE向上黃旗—烏龍溝區(qū)域深大斷裂的影響，斷裂構(gòu)造發(fā)育，在礦區(qū)中心部位的F1、F2、F3和F4相互交錯(cuò)。在斷裂的交匯處形成了火山噴發(fā)點(diǎn)，形成了張家口組中酸性火山碎屑巖、火山熔巖建造及南臺(tái)子爆破角礫巖體，后期沿著斷裂構(gòu)造活動(dòng)的熱液萃取基底巖系中的成礦物質(zhì)使之活化遷移到有利部位成礦。即斷裂構(gòu)造活動(dòng)帶來了豐富的成礦物質(zhì)，火山活動(dòng)形成的通道提供了便利的成礦和儲(chǔ)礦的空間。

5 找礦潛力分析

(1)區(qū)域成礦條件有利

南臺(tái)子金銀礦位于華北地臺(tái)北緣中段成礦帶與興安—太行南段成礦帶的相交區(qū)域，上黃旗構(gòu)造巖漿巖多金屬成礦帶北端。古元古界紅旗營(yíng)子群古老變質(zhì)巖富含Au、Ag、Pb、Zn等成礦元素，為成礦提供了充足的物質(zhì)來源[18]。與之形成對(duì)應(yīng)關(guān)系的是，1∶50000水系沉積物測(cè)量獲取的南臺(tái)子異常元素包括Ag、Pb、Mo、Zn等[19]。

中生代晚期華北地臺(tái)發(fā)生強(qiáng)烈活化及斷塊構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)，形成了NNE向、NW向、EW向多組斷裂疊加的棋盤格狀斷裂系統(tǒng)，以及發(fā)育的NE向、NNW向次級(jí)斷裂。復(fù)雜構(gòu)造的存在，為區(qū)域巖漿的侵入和礦產(chǎn)元素的富集提供了空間條件。礦床多位于不同構(gòu)造單元的分界斷裂的次級(jí)斷裂中，在NNE向斷裂的不同部位形成成礦有利地段。其中，上黃旗—烏龍溝斷裂為南臺(tái)子金銀礦主要的區(qū)域控礦構(gòu)造，其次級(jí)斷裂則構(gòu)成了本區(qū)金銀多金屬礦的容礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。

在區(qū)域變質(zhì)作用及中生代構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈改造下，導(dǎo)致成礦元素的帶入和帶出，特別是成礦元素的活化、運(yùn)移，局部富集成初始的礦源巖乃至礦化體，為后期成礦奠定了基礎(chǔ)，牛圈銀金礦、茶棚銀礦、老虎溝門金礦等礦床、礦點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了這點(diǎn)。

(2)礦區(qū)成礦條件有利

礦區(qū)地層富含Ag、Au、Cu、Mo等成礦有利元素，爆破角礫巖體位于中部的流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r內(nèi)，流紋質(zhì)晶玻屑凝灰?guī)r是重要的含礦圍巖。上黃旗—烏龍溝深大斷裂長(zhǎng)期活動(dòng)控制了區(qū)內(nèi)地層沉積、構(gòu)造活動(dòng)和巖漿巖侵入作用，同時(shí)也為成礦元素的富集提供了有利的條件。

研究區(qū)區(qū)域次火山熱液型銀多金屬礦床多分布于火山斷陷盆地邊緣或隆起區(qū)及盆地過渡部位，并受NNE和NW向次級(jí)斷裂控制，區(qū)域性凹陷的局部隆起多為后期巖漿活動(dòng)及構(gòu)造活動(dòng)的反映。因此，區(qū)域性凹陷的局部隆起可作為研究區(qū)找礦的重要地質(zhì)標(biāo)志[1-4]。

火山機(jī)構(gòu)位于地球化學(xué)異常區(qū)內(nèi)，呈環(huán)帶狀分布，范圍和火山機(jī)構(gòu)范圍比較吻合，表明火山活動(dòng)不僅提供了殼內(nèi)物質(zhì)上升的通道，而且為有益元素的運(yùn)移提供了熱源和動(dòng)力，為有益元素的富集提供空間[20-21]條件，火山機(jī)構(gòu)是本區(qū)成礦的重要熱源和礦源[22]。

(3)找礦潛力分析

南臺(tái)子礦區(qū)地處重要的多金屬成礦帶上，具備地層、構(gòu)造、巖漿巖等優(yōu)越的成礦地質(zhì)背景和成礦條件。地球化學(xué)異常特征明顯，深部鉆孔驗(yàn)證也發(fā)現(xiàn)了金礦(化)體的存在，并發(fā)現(xiàn)了厚層的黃鐵礦化、硅化蝕變帶。該礦床與上黃旗構(gòu)造巖漿巖多金屬成礦帶上的成型礦床具有較高的相似性，因此具有尋找爆破角礫巖型和蝕變巖型金銀多金屬中大型礦床的潛力。

6 結(jié)語

通過對(duì)南臺(tái)子金銀礦床地質(zhì)特征歸納總結(jié)和對(duì)找礦潛力分析，可得出以下結(jié)論：

(1)南臺(tái)子銀金礦位于上黃旗構(gòu)造巖漿巖多金屬成礦帶北端，區(qū)域地層具典型的二元結(jié)構(gòu)特征，基底古元古代變質(zhì)巖系中成礦元素豐度值較高；巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，不僅提供了殼內(nèi)物質(zhì)上升的通道，而且為有益元素的運(yùn)移提供了物源、熱源和動(dòng)力，還可以造成局部范圍的斷裂和破碎，可為有益元素的富集提供空間條件。南臺(tái)子礦區(qū)對(duì)尋找有色金屬及貴金屬礦床極為有利。

(2)南臺(tái)子礦區(qū)侏羅系火山巖地層中富含Au、Ag、Pb、Zn等成礦元素。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，火山機(jī)構(gòu)和次級(jí)斷裂為成礦熱液的侵入和富集提供了空間條件；地層控礦和構(gòu)造控礦特征明顯，爆破角礫巖是重要的找礦標(biāo)志。

(3)南臺(tái)子礦區(qū)構(gòu)造控礦特征明顯，建議進(jìn)一步加強(qiáng)火山機(jī)構(gòu)和爆破角礫巖的研究。通過物探工作分析爆破角礫巖筒的延伸方向，以及F2、F3、F4斷裂對(duì)成礦的影響，從而尋找礦脈富集位置。

注釋：

① 天津華北地質(zhì)勘查總院. 河北省豐寧縣南臺(tái)子銀多金屬礦普查報(bào)告[R]. 天津:天津華北地質(zhì)勘查局,2015:1-45.

② 天津華北地質(zhì)勘查總院. 河北省承德市上黃旗礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告[R]. 天津:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,2015:1-331.