王麗瑛，朵興芳，屠立鵬，陳一笠，聞秀明

（天津市地質(zhì)調(diào)查研究院，天津 300191）

0 引言

薊縣位于天津市北部，是天津市唯一的基巖裸露區(qū)域，也是天津市金屬礦產(chǎn)主要分布地區(qū)，分布有鎢、金、鉬、銅、錳等礦產(chǎn)資源①。本文依據(jù)成礦地質(zhì)理論，開展該區(qū)區(qū)域成礦規(guī)律研究，充分利用地質(zhì)、物探、化探、遙感和礦產(chǎn)勘查等綜合信息，對鎢成礦條件進行綜合分析，圈定成礦遠景區(qū)和找礦靶區(qū)，進行資源潛力分析，為科學(xué)合理地規(guī)劃和部署礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于天津市薊縣北部，面積448km2。研究區(qū)大地構(gòu)造位置分屬華北陸塊區(qū)二級構(gòu)造單元（Ⅱ－1）晉冀古陸塊區(qū)內(nèi)，其所屬三級構(gòu)造單元（Ⅱ－1－2）為燕遼裂陷帶②。

區(qū)內(nèi)地層以中、新元古界長城系（包括串嶺溝組、團山子組、大紅峪組、高于莊組）、薊縣系（包括楊莊組、霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組）和青白口系（包括下馬嶺組、龍山組、景兒峪組）為主，零星分布有下古生界（昌平組）（圖1）。

本區(qū)經(jīng)歷了基底形成、蓋層形成、強烈活動三大構(gòu)造階段。華北陸塊經(jīng)呂梁運動后形成了地臺型基底，中、新元古代—中三疊世為相對穩(wěn)定發(fā)展時期；在蓋層形成階段的中、新元古代，本區(qū)主要經(jīng)歷了伸展裂隙和內(nèi)陸盆地發(fā)展階段，由三大沉積旋回組成：開始為濱海陸源碎屑巖、鎂質(zhì)泥質(zhì)碳酸鹽巖夾富鉀堿性火山巖；繼而為淺海泥質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)碳酸鹽巖，富含疊層石；最后為海退型含鐵質(zhì)砂頁巖、泥灰?guī)r等。印支晚期，區(qū)內(nèi)發(fā)生板內(nèi)造山運動，伴隨有較大規(guī)模的中酸性巖漿侵入作用，形成盤山和石臼等巖體。其中，盤山花崗巖體規(guī)模最大，面積約60km2，包括南部主巖體和北部小巖體，空間上呈橢圓形巖蓋，界面外傾，南緩北陡，與圍巖一起構(gòu)成盤山穹窿；石臼巖體呈巖株狀，分布近SN向，地表形態(tài)復(fù)雜③。

本區(qū)構(gòu)造發(fā)育。褶皺構(gòu)造主要有盤山穹窿和周緣向斜，其中，盤山穹窿居中，核部為盤山花崗巖，兩翼由高于莊組、楊莊組、霧迷山組組成；周緣向斜有府君山向斜、莊果峪向斜和水峪向斜③；主要斷裂有薊縣斷裂、楊莊斷裂、黃崖關(guān)斷裂。侵入體內(nèi)節(jié)理發(fā)育，是形成脈狀礦床的容礦構(gòu)造。

2 鎢礦成礦特征

鎢成礦與巖漿活動有著密切關(guān)系，本區(qū)與鎢有關(guān)的侵入巖體主要為印支晚期中酸性巖體［3］。該期形成的盤山和石臼巖體表現(xiàn)為多期次侵入和復(fù)雜的構(gòu)造變動，為鎢、銅、鉛、鋅、鉬等金屬礦產(chǎn)的形成提供了有利條件，為礦源層鎢的活化、遷移、富集成礦提供了熱力、動力、部分物質(zhì)來源及構(gòu)造、圍巖條件①。

本區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鎢礦產(chǎn)于巖體的內(nèi)接觸帶，完全受巖體控制。成礦巖體為盤山巖體晚三疊世侵入巖，巖石類型為細?；◢弾r、含斑石英二長巖等，含鎢礦建造主要為黑云花崗巖、含斑石英二長巖和中細?；◢弾r、二長花崗巖、石英二長閃長斑巖等④⑤。

區(qū)域性斷裂構(gòu)造對鎢礦化的控制作用十分明顯。區(qū)內(nèi)主要斷裂有NE向的薊縣斷裂和NW向的楊莊斷裂，控制印支期巖漿的侵入，也控制了鎢、銅的成礦作用；而次級小斷裂又是鎢礦富集最有利的容礦空間，鎢礦成脈狀產(chǎn)于斷裂形成的構(gòu)造角礫巖帶或構(gòu)造裂隙中?？刂瞥傻V的構(gòu)造類型多樣，如剪切裂隙和張裂隙。盤山巖體處于穹隆構(gòu)造的核部，盤山和石臼兩個巖體被一向斜隔開。穹?。薨櫍?gòu)造控制了巖體的產(chǎn)出位置，而斷裂構(gòu)造直接控制了礦脈的產(chǎn)出，礦脈的產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模嚴格受構(gòu)造裂隙控制，成礦后斷裂構(gòu)造對礦脈起破壞作用。

本區(qū)鎢礦和我國的贛南鎢成礦區(qū)相比⑥，同屬中高溫石英脈型，但控礦巖體的成因類型有較大差異。贛南鎢礦的控礦巖體屬于重熔型或殼源型，而盤山花崗巖的δ（18OSMOW）＝8.4～9.3%，87Sr／86Sr初始值為0.704 35～0.704 7；w（∑REE）＝59.95×10－6～188.24×10－6，δ（Eu）＝0.31～1.08，表明為同熔型或殼?；旌显储?。

圖1 薊縣地區(qū)鎢礦床區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Sketch map showing the regional geology and tungsten deposit distribution in Jixian

區(qū)內(nèi)鎢礦的礦質(zhì)來源于深部礦源層，通過同熔花崗質(zhì)巖漿活動將礦質(zhì)從礦源層活化、轉(zhuǎn)移而帶至淺部，沿著構(gòu)造裂隙上侵形成含礦石英脈。盤山花崗巖體本身就是賦礦圍巖，且礦脈多產(chǎn)于巖體的中晚期。

3 典型鎢礦床地質(zhì)特征

以本區(qū)研究程度較高的沿河鎢礦作為典型礦床進行剖析。該礦床為含鎢、鉬、銅多金屬礦床，地處天津市薊縣縣城西南約10km的沿河村一帶。該礦在日偽時期就被掠奪開采，為地表露天性采礦。20世紀50年代薊縣地方工業(yè)局曾組織過開采，日產(chǎn)精礦最高達1t。

該礦床位于盤山穹窿的南部轉(zhuǎn)折端，盤山花崗巖的內(nèi)接觸帶②。區(qū)內(nèi)巖石為盤山巖體中的2～4期侵入體，按生成順序，脈巖有石英二長斑巖脈、花崗巖脈、偉晶巖脈、塊狀輝鉬礦石英脈、石英斑巖脈、條帶狀硫化物黑鎢礦石英脈、梳狀黑鎢礦石英脈、煌斑巖脈等⑤。

巖石受后期熱液影響，產(chǎn)生不同程度、不同規(guī)模的熱液蝕變。蝕變可分為大面積蝕變和局部蝕變。前者表現(xiàn)為廣泛的輕微絹英巖化，后者僅在脈巖兩側(cè)出現(xiàn)，蝕變由弱絹英巖化直至絹英巖。

礦區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，以斷裂為主，大致可分為成礦前及成礦后2種斷裂構(gòu)造：成礦前構(gòu)造可分為構(gòu)造角礫巖帶和控礦構(gòu)造裂隙2種；成礦后斷裂以平推或正斷層為主，斷距甚小，一般水平和垂直斷距均為1～2m，對礦體延續(xù)性影響不大。

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)石英脈290多條，礦脈的形態(tài)、規(guī)模和產(chǎn)狀嚴格受構(gòu)造裂隙及巖性控制，礦脈的厚度變化一般比較穩(wěn)定，但局部常見膨縮、分合和彎曲現(xiàn)象，彎曲常常引起走向和傾向的局部變化。礦區(qū)所有礦脈均屬單脈型，礦脈長100～600m，厚0.05～0.5m，絕大多數(shù)成群成組產(chǎn)出，少數(shù)呈稀疏分布。礦區(qū)北部含鉬石英細脈較多，成群交織成網(wǎng)狀，密度20～40條／m2⑤（圖2，圖3）。

礦石中主要礦物為黑鎢礦，伴生礦物有錫石、黃錫礦、黃銅礦、輝銀礦、自然銀、輝鉬礦、黃鐵礦等。

礦石含有 W，Sn，Cu，Ag，Bi，Mo等化學(xué)成分，其中有用組分為 W，Sn，Cu，Ag，Mo（在黃花山礦段）。有用組分元素各自形成有用礦物，其中，鎢與錫、銀與硫化物（包括黃銅礦和黃鐵礦）具有一定的伴隨關(guān)系，特別是后者關(guān)系更密切；輝銀礦和自然銀多以包裹體形式賦存硫化物中，黃銅礦含銀高達615×10－6，黃鐵礦含銀106×10－6。

圖2 沿河鎢礦床地質(zhì)圖Fig.2 Geological sketch of Yanhe tungsten deposit

圖3 沿河鎢礦Ⅰ號脈剖面圖Fig.3 Ⅰprofile of ore vein I in Yanhe tungsten deposit

主要元素w（WO3）＝0～57%，變化幅度大，分布不均勻。礦區(qū)平均品位w（WO3）＝0.78%，w（Sn）＝0.072%，w（Cu）＝0.53%，w（Ag）＝36.20×10－6④。

4 資源潛力預(yù)測

4.1 預(yù)測方法

天津市鎢礦一般與中酸性巖體有關(guān)，產(chǎn)于巖體的內(nèi)接觸帶，呈石英脈狀，成礦物質(zhì)來源于深部巖體。按全國潛力評價礦產(chǎn)預(yù)測類型劃分原則，本區(qū)鎢礦為與巖體有關(guān)的石英脈型礦床，預(yù)測方法為侵入巖體型。定量預(yù)測方法選擇含礦地質(zhì)體體積法。

4.2 預(yù)測要素

石英脈型鎢礦是巖漿熱液型成礦，中酸性巖體是成礦的必要要素，巖體及礦體引起的物探極化率異常和鎢地球化學(xué)異常是重要的找礦標志。根據(jù)對典型礦床和區(qū)域成礦規(guī)律的研究，總結(jié)出研究區(qū)石英脈型鎢礦的預(yù)測要素為：印支晚期陸內(nèi)造山環(huán)境、中酸性巖體、構(gòu)造裂隙是預(yù)測的必要要素，鎢礦物組合、大比例尺的極化率異常、鎢－鉬－鉍地球化學(xué)異常等是預(yù)測的重要要素，在此基礎(chǔ)上建立預(yù)測模型（表1，圖4）。

表1 石英脈型鎢礦資源潛力預(yù)測要素Table 1 Prediction elements for quartz vein type tungsten deposits

圖4 石英脈型鎢礦預(yù)測模型圖Fig.4 Prediction model for quartz vein type tungsten deposits

4.3 預(yù)測區(qū)圈定原則

（1）在最小的預(yù)測區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)礦床的可能性最大，漏掉礦可能性最小的空間，即最小面積最大含礦和最小漏礦率的原則。

（2）采用模型類比法，圈定不同類別的預(yù)測區(qū)。

（3）多種信息聯(lián)合使用時，應(yīng)遵循以地質(zhì)信息為基礎(chǔ)，結(jié)合地、物、化、遙、礦產(chǎn)信息標志圈定預(yù)測區(qū)。

（4）尺度對等準則，參與預(yù)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與預(yù)測目標放在同一個水平尺度上，即地質(zhì)構(gòu)造專題底圖與礦產(chǎn)、物探、化探、遙感、自然重砂異常及推斷解譯圖應(yīng)為同一比例尺且統(tǒng)一投影格式⑦。

4.4 預(yù)測區(qū)圈定

采用地質(zhì)單元法圈定預(yù)測區(qū)。地質(zhì)單元法是指利用對預(yù)測礦種有明顯控制作用的地質(zhì)條件和找礦意義明顯的標志圈定地質(zhì)統(tǒng)計單元的方法，包括綜合信息地質(zhì)單元法和單項信息法兩類⑧：綜合信息地質(zhì)單元法是利用成礦的必要條件和有利因素組合來圈定統(tǒng)計單元：單項信息法是利用匯水盆地邊界、地球化學(xué)異常下限和地球物理異常下限等限定單元邊界，進而圈定統(tǒng)計單元，用此方法圈定的單元與客觀存在的“地質(zhì)體”有一定的差別，不是真正的礦產(chǎn)資源體。

根據(jù)天津市石英脈型鎢礦預(yù)測要素及其要素組合特征，主要采用綜合信息地質(zhì)單元法進行最小預(yù)測區(qū)的圈定。最小預(yù)測區(qū)圈定圖層：礦床點、中酸性侵入巖體、物探極化率異常、物探激電異常、鎢單元素地球化學(xué)異常、鎢鉬鉍綜合異常范圍。對預(yù)測要素圖層進行疊加，進一步綜合分析，確定各個預(yù)測要素的成礦有力度，在預(yù)測工作區(qū)共圈定鎢礦最小預(yù)測區(qū)2處。

5 資源量估算

根據(jù)本區(qū)鎢礦成礦地質(zhì)條件、礦床特征，礦脈成群交織成網(wǎng)狀，礦脈的產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模嚴格受構(gòu)造裂隙及巖性所控制，礦脈分布密集，方向不一，成群成組產(chǎn)出，屬于典型的密集脈群類礦床。

根據(jù)《脈狀礦床預(yù)測資源量估算方法的意見》中脈狀礦床預(yù)測資源量估算方法，不同于主要受含礦地質(zhì)建造控制的礦產(chǎn)預(yù)測類型，礦床與各種成礦熱液活動有關(guān)，受成礦期斷裂構(gòu)造控制，可采用大比例尺構(gòu)造帶脈體含礦率類比法估算。

本市密集脈群類礦床預(yù)測資源量估算方法程序：①在最小預(yù)測區(qū)內(nèi)根據(jù)地、物、化、遙相關(guān)資料確定成礦構(gòu)造帶長度、寬度；②估算沿河鎢礦典型礦床已知脈群帶中體積含礦率，并建立體積資源量模型；③根據(jù)典型礦床體積含礦率和體積資源量模型，估算典型礦床深部及外圍預(yù)測脈群帶的預(yù)測資源量；④對模型區(qū)控礦構(gòu)造帶長度、寬度、產(chǎn)狀、延深進行估計，計算控礦構(gòu)造帶的含礦系數(shù)；⑤根據(jù)最小預(yù)測區(qū)控礦構(gòu)造帶的長度、寬度、產(chǎn)狀、延深，估算資源量。

模型區(qū)內(nèi)共圈定了7個脈群帶，根據(jù)各脈群帶的成礦條件和要素特征分別確定相似系數(shù)，估算模型區(qū)資源量。采用脈狀礦床資源量估算方法，估算本區(qū)鎢金屬量4.80×104t。

6 結(jié)論

（1）天津地區(qū)鎢成礦與巖漿活動有著密切關(guān)系，產(chǎn)于巖體的內(nèi)接觸帶，完全受巖體的控制，屬中高溫石英脈型，控礦巖體屬同熔型或殼?；旌显?，成礦時代為印支晚期。成礦物質(zhì)來源于深部礦源層，通過同熔花崗質(zhì)巖漿活動把礦質(zhì)從礦源層活化、轉(zhuǎn)移而帶入到淺部，沿著構(gòu)造裂隙遷移，形成含礦石英脈。區(qū)域構(gòu)造控制了成礦巖體的產(chǎn)出，次級小斷裂又是富集鎢礦最有利的容礦空間。

（2）本次定位預(yù)測要素以大比例尺數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用礦區(qū)地質(zhì)圖和大比例尺的物探極化率異常數(shù)據(jù)圈定。定量預(yù)測嘗試使用脈狀礦床預(yù)測資源量估算方法，證明其作為脈狀礦床定量預(yù)測的科學(xué)性、實用性。預(yù)測鎢資源量4.8×104t，集中分布在盤山巖體周圍，對天津地區(qū)鎢找礦提供了重要的依據(jù)。

注釋：

① 陳一笠，李長利.中華人民共和國天津市區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié).天津：天津市地質(zhì)礦產(chǎn)局，1994.

② 王麗瑛，陳一笠，聞秀明，等.天津市鎢礦資源潛力評價成果報告.天津：天津市地質(zhì)調(diào)查研究院，2011.

③ 田樹信，周志勇.中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告1∶50 000 11－50－139乙.丙.丁等幅.天津：天津市地質(zhì)礦產(chǎn)局.

④ 河北省革委會基建局地質(zhì)勘測總隊第十一隊.河北省薊縣沿河鎢礦鳳凰山礦段詳查報告.石家莊：河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局，1970.

⑤ 河北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊.天津市薊縣沿河鎢礦地質(zhì)勘探中間報告.石家莊：河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局，1976.

⑥ 陳正輝，陳毓川，王登紅，等.礦產(chǎn)資源潛力評價示范研究——以南嶺東段鎢礦資源潛力評價為例（內(nèi)部資料）.

⑦ 河北省地質(zhì)局物探大隊.河北省薊縣盤山地區(qū)物、化探普詳查成果最終報告.1971.

⑧ 全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目辦.礦產(chǎn)定量預(yù)測方法.2008.

⑨ 全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目辦.全國礦產(chǎn)資源預(yù)測及預(yù)測新方法研究典型示范.2009.

⑩ 全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目辦.全國重要礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究典型示范.2009.

? 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所.預(yù)測資源量估算技術(shù)要求（2010年補充）.2010.

? 全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目辦.重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求.北京：地質(zhì)出版社，2010.

? 全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目辦.重要礦產(chǎn)預(yù)測類型劃分方案，北京：地質(zhì)出版社，2010.

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