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河北省宽城县东梁金矿矿床特征初步认识

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年4月上作者：牛文学

[导读] 河北省宽城县东梁金矿赋存于早二叠世黑云二长花岗岩的构造破碎带内，矿体受断裂构造控制，与晚华力西期岩浆活动成矿作用有密切关系，矿床成因类型为中低温热液充填脉状矿床，成矿期推测为中三叠世。

北京市通州区中冶一局城市安全与地下空间研究院有限公司牛文学 101100

        1.引言
        河北省宽城县东梁金矿赋存于早二叠世黑云二长花岗岩的构造破碎带内，矿体受断裂构造控制，与晚华力西期岩浆活动成矿作用有密切关系，矿床成因类型为中低温热液充填脉状矿床，成矿期推测为中三叠世。
        2.区域地质特征
        东梁金矿区大地构造位置位于华北地台（I2）北缘燕山台褶带（Ⅱ2 2）马兰峪复式背斜（Ⅲ7 2）之宽城凹褶束（Ⅳ27 2）内。
        区内中上元古界浅变质碎屑岩系发育。元古界之上被中侏罗世火山岩建造及类磨拉石建造不整合覆盖。区内断裂构造发育，总体为近东西向断裂被北东向断裂节节错断。岩浆活动以燕山期火山喷发为主，侵入岩出露局限。
        本区岩浆岩的特点：① 属正常类型和铝过饱和类型两大系列，即闪长岩类属正常系列，斑岩类属铝过饱和系列。斑岩类岩石富SiO2、K2O，贫FeO、Fe2O3、CaO、MgO。② 碱值(Na2O+K2O)高是本区岩浆岩化学特征之一。本区大多数岩浆岩的碱值在5.13～8.43之间，均较同类岩浆岩平均化学成份的碱值高，其中钾(K2O)的含量4.61～5.71之间，值较高，也是本区有利成矿的原因之一。
        3.矿区地质特征
        3.1地层
        矿区北东及东部出露为中元古界长城系团山子组、大洪峪组、高于庄组；南部为中生界侏罗系髫髻山组；西部分布为燕山期中酸性花岗斑岩、石英二长斑岩岩体。沿中酸性侵入岩体与地层接触地带，出露呈环带状分布的流纹质角砾熔岩。
        3.2构造特征
        （1）火山机构（火山颈相）
        本火山机构为一圆形，面积近。火山口外围岩石为长城系团山组、大洪峪组、高于庄组地层，火山颈内为流纹质角砾熔岩和次火山岩。流纹质角砾熔岩零星的分布在火山颈的周边，次火山岩分布在火山颈内。次火山岩为花岗斑岩、石英二长斑岩、闪长玢岩，即马鞍山杂岩体。矿区位于火山机构的东南半环上。

图1东梁金矿矿区构造图
        外带：产于流纹质角砾熔岩与地层接触部位，包括图面上内侧的高岭土滑石蚀变带和外侧的蚀变白云岩部分。产状沿接触界线走向向内侧（斑岩体部位）倾斜。
        内带：即流纹质角砾熔岩带，环斑岩体分布，地表出露宽窄不一，一般出露宽20~110m。根据内带中流纹质角砾熔岩出露情况，推测其出露宽30~180m。区内露天采区均出露于内带中间部位，是本区矿（化）体重要的赋存地段，褐铁矿化、高岭土化、绿泥石化强烈。
        （2）断裂构造
        由于火山机构的存在，在矿区周围环绕岩体的放射性断裂构造十分发育，表现为以该火山机构为核心，呈现一系列放射状断裂。
        （3）裂隙构造
        主要产于花岗斑岩、石英二长斑岩及闪长玢岩中。为一组近似平行，较密集产出的裂隙带，裂隙走向100~105°，倾向NE，倾角近直立。地表出露长10~80m，沿裂隙充填有10~20cm厚的硅化脉，往往形成脉状Au矿（化）体，裂隙内多夹有1~3cm厚的褐铁矿化细脉，裂隙中主要矿化为褐铁矿化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、弱孔雀石化。
        3.3岩浆岩
        矿区内中酸性岩浆岩发育，属火山~次火山岩相，为燕山期同源岩浆多次活动的产物。矿区内岩浆岩主体岩性为花岗斑岩及石英二长斑岩、闪长玢岩，另有部分流纹质角砾熔岩。流纹质角砾熔岩带与区内成矿活动联系密切。
        流纹质角砾熔岩带（Vb）:区内呈不规则弧形带状展布，其产出形态受石英二长斑岩、闪长玢岩体与地层接触所形成的环形构造控制，该角砾熔岩带断续出露长1700m，宽15~180m。岩石呈灰褐色、灰绿色、棕褐色，角砾熔结结构，角砾状构造，胶结物具显微流纹质构造。岩石主要由火山角砾、碎屑、晶屑、胶结物组成。其角砾含量40~70%，角砾大小不等，分布不均匀，砾径一般为4~45mm，呈棱角~次棱角状。内生角砾成分有石英二长斑岩、花岗斑岩、安山岩。外生角砾成分有石英岩、白云岩，部分角砾由蚀变矿物菱铁矿、镁绿泥石、绢云母集合体替代；碎屑含量5~20%，大小不等，为0.1~2mm，呈棱角状，碎屑与角砾成分相同；晶屑含量5%，以石英矿物为主，次为长石，晶屑大小不等，为0.2~2mm，呈棱角状，不定向分布。少量长石呈长板状形态，大小为0.1~0.25mm，胶结物含量20~45%，微~隐晶结构，成份主要由长英质矿物、白云石及蚀变矿物绿泥石、绢云母、菱铁矿和少量黑云母组成，分布于碎屑、角砾间。褐铁矿、碳酸盐矿物呈细脉状沿裂隙、晶隙或碎屑角砾间，均匀分布于整个熔岩带。
        流纹质角砾熔岩带内角砾分布特征为：靠近外带的角砾大于近斑岩体部位的角砾，靠近斑岩体角砾成分以石英二长斑岩、花岗斑岩及闪长玢岩为主，靠近围岩一侧，角砾则以石英岩、白云岩及安山岩为主，角砾最大为100~500mm。
        流纹质角砾熔岩带内矿化、蚀变强烈：矿化主要有磁铁矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、弱铅锌矿化；蚀变主要有绢云母化、蛇纹石化、大理岩化、绿泥石化、绿帘石化、高岭土化、碳酸盐化。带中整体矿化、蚀变分布较连续，沿走向转折部位发育，且出露宽度较大。
        综上所述，该岩带产状整体内倾，环斑岩体一侧倾角较陡，靠近围岩一侧倾角较缓，中心部位矿化蚀变强烈，主要在中低温阶段。该岩带的中低温蚀变带与金的成矿关系密切，是主要的赋矿地段。
        4矿床成因
        4.1成矿物质来源
        金的来源为多源，即有来自岩浆岩，又有基底变质岩；硫来自岩浆岩；铅主要为古代铅，来自古老地层；成矿热液主要来自岩浆水；矿化剂Cl-来自岩浆后期的分异。
        4.2成矿的物化条件
        通过本区高温高压三轴实验得出本区：金元素迁移阶段：这个阶段的温度大致在750℃～800℃；金元素沉淀阶段：这个阶段的温度大致在350℃～400℃；成矿深度大致在1.5～2.5km（按30~40MPa/km）。这与斑岩及其它矿物标志是一致的。
        压力：花岗斑岩、流纹岩等岩性，属次火山岩、超浅成岩，成矿压力属低压条件。
        介质pH、Eh值：包裹体汽液成份特征表明，阴离子以SO4-2为主，F-、Cl-次之；阳离子K+、Na+含量高，Ca2+、Mg2+含量低，反映出火山热液型特征。K+、Na+为强碱性元素，成矿环境为碱性环境。黄铁矿化等推断为弱还原环境。
        综合分析，矿床中金、金属硫化物的成矿物化条件是：中温、低压、弱碱性、弱还原环境。
        4.3岩浆岩、构造控矿条件
        矿床的控矿构造为沿二长斑岩体分布的弧形构造，走向以南北向为主，倾向西，倾角
        30~60°。矿体主要沿与斑岩体的内外接触带分布。矿体在内带角砾岩中分布广泛，角砾成分主要为岩体成分，角砾既有磨圆度极好的圆形角砾，也有棱角明显的角砾。此构造角砾带内黄铁矿化        普遍，呈较稠密的浸染状，在角砾岩带两侧有后期小石英脉贯入。在外带中则主要分布在蚀变白云岩中。
        通过上面几个方向的分析，表明矿床形成时的成矿环境为中温、低压、弱碱性、弱还原环境，矿质来源主要来自岩体本身，并受后期构造控制。
        综上所述，东梁金矿床成因类型为：中温热液蚀变岩型矿床。
        5.矿化赋存规律及找矿标志
        1、矿化赋存规律据矿床地质条件、成矿特征，矿床金矿化有如下富集特征。
        ①、由于金属硫化物在地表已氧化，在雨水的作用下造成地表金的部分流失，致使地表金相对贫化。
        ②、角砾岩类型的矿体可形成较厚大矿体，而单独石英脉类型矿体均为较薄的矿体。
        ③、裂隙构造中或其两侧强硅化蚀变岩中，金属硫化物密集地段为金的富集区。
        2、找矿标志
        ①矿床位于火山环形构造四周的接触带中，岩性、构造控矿特征明显，矿体受小裂隙构造及蚀变岩控制。硅化、绢英岩化、黄铁矿化发育地段对找矿有利，金属硫化物呈细脉、网脉及稠密浸染部位则是矿体赋存部位。
        ②地表物、化探异常区内凡是有Au、Ag、Cu、Pn、Zn、As、Sb、Hg等元素的组合异常是找矿直接标志。