智鐸強(qiáng),王居松,張志軍
(天津華北地質(zhì)勘查局,天津 300170)
礦權(quán)區(qū)位于華北地臺(tái)(Ⅰ)北緣,燕山臺(tái)褶帶(Ⅱ)中部,軍都山巖漿巖(Ⅲ)西緣的東卯?dāng)鄩K上(Ⅳ)。地層有太古界的片麻巖,中上元古界海相沉積碳酸鹽類巖石、泥頁(yè)巖及腎狀赤鐵礦(宣龍式鐵礦),侏羅系地層不整合覆蓋于太古界和中上元古界地層之上,主要是陸相沉積巖、火山沉積巖、火山巖及火山熔巖[1]。
區(qū)域構(gòu)造有赤城-豐寧,赤城-平泉近EW向的大斷裂,上黃旗-烏龍溝的NNE向構(gòu)造在礦區(qū)的西部通過(guò)。這幾條大斷裂均經(jīng)歷了多次活動(dòng),初始形成于中上元古代,燕山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了古老斷裂的復(fù)活,形成了繼承性的斷裂構(gòu)造,而且還產(chǎn)生大量新的派生性斷裂構(gòu)造[2]。
區(qū)域上巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,表現(xiàn)為多期性,主要有五臺(tái)-呂梁期和燕山期。巖石類型表現(xiàn)有火山巖、侵入巖以及脈巖。有五臺(tái)-呂梁期超基性巖和閃長(zhǎng)巖類和燕山期花崗巖、閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖等。礦化關(guān)系密切的是燕山期的侵入巖類。
區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富,按礦床成因類型劃分,有與侵入巖有關(guān)的巖漿熱液型,與火山次火山活動(dòng)有關(guān)的火山熱液型。
萬(wàn)全寺銀金礦區(qū)基本處于東卯-隆化的鉑、金、鉬、銅、鉛、鋅成礦帶南西端。該成礦帶內(nèi),發(fā)育大量的礦床(點(diǎn))。其中,青羊溝鉛鋅礦床、萬(wàn)全寺銀金礦床等均具中型以上規(guī)模。
工作區(qū)出露侏羅系中統(tǒng)后城組(J2h)和上統(tǒng)白旗組(J3b)地層。
2.1.1 侏羅系中統(tǒng)后城組(J2h)
呈半環(huán)狀分布于工作區(qū)南部、東部及北東部。主要巖性為暗紫色凝灰角礫巖、凝灰質(zhì)砂礫巖、砂礫巖組成,屬陸相河流相沉積巖,巖石中火山碎屑和陸相碎屑所占比例大致相等,泥質(zhì)、凝灰質(zhì)膠結(jié)。
2.1.2 侏羅系上統(tǒng)白旗組(J3b)
白旗組(J3b)和中統(tǒng)后城組(J2h)呈平行不整合接觸。白旗組(J3b)按巖性特征分成兩段,每段都分上下部。侏羅系上統(tǒng)白旗組一段(J3b1)、二段下部(J3b2-1)分布在工作區(qū)的中西部;白旗組二段上部(J3b2-2)地層分布在東部。
白旗組一段(J3b1)巖性主要為含砂礫的火山角礫凝灰?guī)r、含火山角礫的流紋巖,層位不穩(wěn)定,有時(shí)缺失,下部含陸源碎屑砂礫較多,上部含火山碎屑較多。
白旗組二段下部(J3b2-1),巖性主要為安山巖,巖石呈紫紅色和灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。據(jù)微量元素分析,安山巖中銀的豐度偏高,金的豐度偏低。安山巖局部經(jīng)輕微青盤巖化作用,由紫紅色變?yōu)榛揖G色。
白旗組二段上部(J3b2-2),巖性為粗安巖,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。據(jù)微量元素分析,粗安巖中金的豐度偏高,銀的豐度偏低。
中統(tǒng)后城組(J2h),巖性主要為凝灰質(zhì)砂礫巖,呈半環(huán)狀,分布在礦區(qū)北、東、南。
2.1.3 第四系(Q)
分布于河谷、緩坡等低洼處,組成上由沖積、洪積成因的黃土狀亞砂土、亞粘土、砂、礫石組成。
工作區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,次級(jí)區(qū)域性深斷裂構(gòu)造主要有青羊溝-小龍池北西西向斷裂(F1),青羊溝-小南溝北西向斷裂(F2)。這兩條斷裂交匯的北西向銳角區(qū)為工作區(qū)的含礦斷裂帶區(qū)域。含礦斷裂帶總體走向北西向,由一系列北西向和近南北向的次級(jí)容礦斷裂組成,呈現(xiàn)左階雁列式分布。傾向多數(shù)北東陡傾,傾角70°~85°,局部直立或西陡傾。
侵入巖體主要為閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖。閃長(zhǎng)巖主要位于工作區(qū)的中部;正長(zhǎng)斑巖,主要分布于工作區(qū)的東南部,即下碌碡灣-菜樹梁一帶,巖體為巖株?duì)?,巖石蝕變很弱。
工作區(qū)還發(fā)育閃長(zhǎng)玢巖脈、二長(zhǎng)斑巖脈和正長(zhǎng)斑巖脈,受斷裂構(gòu)造控制方向各異,可能為不同期次和階段形成的產(chǎn)物,顯示區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)作用復(fù)雜強(qiáng)烈。
萬(wàn)泉寺礦區(qū)的礦(化)體,主要賦存于安山巖和粗安巖中,受北西-北北西斷裂構(gòu)造控制,目前圈出了18條礦化帶,礦體賦存在礦化帶內(nèi)。其中Ⅰ號(hào)、Ⅴ號(hào)礦化帶工作程度最高,是礦山的主采礦體。
I號(hào)礦化帶為本區(qū)的主要礦脈帶,位于礦區(qū)西北上碌碡村-白條溝附近,蝕變帶長(zhǎng)大于1750m,寬在6m~80m。產(chǎn)狀為60°~70°∠65~75°。其中I1號(hào)礦體賦存于I號(hào)礦化帶,礦體寬1.2m~5m,主要在1.5m~2.5m之間,坑道中可見局部膨大處寬度達(dá)5m以上,礦種主要為銀金礦,伴生有鉛鋅礦,銀品位沿走向和深度變化比較大。蝕變主要為見強(qiáng)高嶺土化、碳酸鹽化,黃鐵礦化和方鉛礦化,其中黃鐵礦和方鉛礦主要呈脈狀、細(xì)脈侵染狀和團(tuán)塊狀產(chǎn)出。在I1號(hào)礦體中部的西南方向約70m~80m發(fā)育平行礦脈I2號(hào)礦體,長(zhǎng)約400m,地表平均寬1.3m,其特征與I1號(hào)礦體相似,但品位較I1號(hào)礦體稍低。
Ⅴ號(hào)礦化帶長(zhǎng)大于600m,寬在30m~60m,產(chǎn)狀為80°~90°∠70°~80°。由多條礦體組成,其中Ⅴ-1礦體是礦山主采礦脈,地表控制長(zhǎng)大于500m,厚多在0.6m~5.1m。蝕變特征與I號(hào)礦化帶相似,但Ⅴ號(hào)礦化帶局部地段發(fā)現(xiàn)有較強(qiáng)的黃銅礦化。
礦石為硫化物型:呈淺灰——深灰色,塊狀、團(tuán)塊狀、條帶狀及浸染狀構(gòu)造,它形細(xì)粒-自形、半自形中粒結(jié)構(gòu),金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦為主;脈石礦物多為長(zhǎng)石、石英、絹云母、方解石、角閃石、綠泥石、高嶺土等。據(jù)共生關(guān)系,同一階段的金屬礦物生成的先后為黃鐵礦-黃銅礦-輝銅礦-閃鋅礦-方鉛礦-銀金礦物。
1980年河北物探大隊(duì)在萬(wàn)泉寺區(qū)內(nèi)完成了18km2的1∶10000土壤地球化學(xué)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)14處組合異常。1989年,519隊(duì)在工作區(qū)東測(cè)區(qū)選擇包括H1、H8、H11等組合異常在內(nèi)的2.5 km2進(jìn)行1∶5000土壤地球化學(xué)測(cè)量,圈出的7處組合異常和5個(gè)點(diǎn)異?;九c原異常吻合。
土壤地球化學(xué)測(cè)量成果顯示Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ號(hào)脈屬于Cu、Pb、Zn、Ag、Au組合異常區(qū);Ⅲ號(hào)脈、Ⅵ號(hào)脈在Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au組合異常區(qū)。
其中H4土壤地球化學(xué)異常,位于工作區(qū)北部,分布在閃長(zhǎng)巖體的北接觸帶蝕變砂礫巖,蝕變安山質(zhì)凝灰角礫巖,蝕變凝灰?guī)r和蝕變安山巖中,是Ⅱ號(hào)脈帶的北西延伸部分。異常東段出露砂礫巖、凝灰?guī)r和凝灰角礫巖,屬隆起部位,主要發(fā)育粘土化面型蝕變,蝕變區(qū)內(nèi)有多條北西向蝕變礦化帶,異常由礦化蝕變引起。
H12土壤地球化學(xué)異常,分布于青羊溝-小龍池?cái)嗔褞霞氨眰?cè),與F1斷裂帶和正長(zhǎng)斑巖體的外接觸帶相吻合。異常中心部位元素組合為Cu、Pb、Zn,附近有密集的Ag高值點(diǎn)異常。Ag、(Pb)Zn異常有南北向珠串狀展布趨勢(shì),且向北臨近Ⅷ號(hào)礦化帶,依據(jù)資料分析認(rèn)為異常由南北向構(gòu)造蝕變帶引起。
3.4.1 地層控礦
本區(qū)的出露的地層主要為第四系(Q),侏羅系中統(tǒng)后城組(J2h)和上統(tǒng)白旗組(J3b)。區(qū)內(nèi)礦床的線性含礦構(gòu)造圍巖主要為白旗組地層,尤其是上統(tǒng)白旗組二段(J3b2)的安山巖和粗安巖,原因可能是二段巖石孔隙度大,成分較雜,構(gòu)造破碎較大,使得線性斷裂在含礦熱液運(yùn)移過(guò)程中,在該段巖性中更容易定位沉淀形成。
3.4.2 構(gòu)造控礦
礦區(qū)構(gòu)造位置位于東西向尚義-赤城深大斷裂與北北東向的烏龍溝-上黃旗深大斷裂的交匯部位,為深部的含礦物質(zhì)和熱源提供了運(yùn)輸通道。
次一級(jí)的區(qū)域性深斷裂構(gòu)造有兩條:一條為青羊溝-小龍池?cái)嗔眩植加诘V區(qū)南部,橫切全區(qū),斷裂規(guī)模較大,為赤城-平泉大斷裂的一部分,整體走向290°,構(gòu)造帶寬15m~40m,巖石蝕變較強(qiáng),主要為高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化、硅化。該斷裂在北溝里地段,有礦化顯示,在菜樹梁地段局部見有工業(yè)礦體。總體分析,該斷裂可能為本區(qū)的導(dǎo)礦斷裂;另一條為青羊溝-小南溝斷裂:分布于礦區(qū)東部,延伸約7公里,走向330°~340°,在青羊溝附近與青羊溝-小龍池?cái)嗔严嘟?。該斷裂航片顯示明顯。斷裂的地貌地質(zhì)特征、構(gòu)造特征及蝕變特征較清晰,地表蝕變強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)為高嶺土化、硅化、褐鐵礦化。
礦區(qū)線性斷裂嚴(yán)格控制和制約著礦床的分布,為含礦熱液運(yùn)移通道,起到了導(dǎo)礦和容礦的作用。含礦斷裂帶區(qū)域主要位于這兩條斷裂交匯的北西向銳角區(qū)。分布規(guī)律是礦化帶受北西向右型剪切作用形成的近南北向的雁列式張扭構(gòu)造和北西向壓扭性構(gòu)造二組構(gòu)造控制。(圖1)
壓扭性斷裂構(gòu)造:控制Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ、Ⅹ、ⅩⅥ、ⅩⅦ、ⅩⅧ號(hào)脈帶和菜樹梁一帶礦脈的斷裂構(gòu)造。呈NW-NNW向,延長(zhǎng)較大,斷裂構(gòu)造帶寬度相對(duì)較窄。構(gòu)造帶主要蝕變是硅化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、高嶺土化、綠泥石化、碳酸鹽化等,其中硅化、鉛鋅礦化與銀礦化關(guān)系最為密切。
張扭性斷裂構(gòu)造:控制Ⅲ號(hào)礦脈的斷裂構(gòu)造,走向近南北向,局部呈北東向。斷裂構(gòu)造帶延長(zhǎng)較短,寬度較大,沿走向和傾向膨縮現(xiàn)象明顯,與區(qū)內(nèi)銀礦化關(guān)系較密切,巖石地球化學(xué)剖面顯示,近礦指示元素Cu、Mo含量偏高。
主礦帶由北往南依次是:Ⅰ號(hào)脈(北西向)→ⅩⅣ(南北向)→Ⅴ(南北向)→Ⅷ-1(南北向)→Ⅷ-2(南北向)。
圖1 礦體分布規(guī)律及礦床預(yù)測(cè)
3.4.3 巖漿控礦
本區(qū)的巖漿活動(dòng)作用復(fù)雜強(qiáng)烈,表現(xiàn)出多期次多階段的特點(diǎn)。巖漿活動(dòng)在成礦過(guò)程中扮演著重要的角色,一方面從地球深部提供了成礦的熱源,同時(shí)在活動(dòng)過(guò)程中萃取了大量的含礦物質(zhì),另一方面在巖漿向上運(yùn)移中對(duì)地殼上部圍巖上侵制裂作用。當(dāng)成礦熱液在適合的壓力、溫度以及圍巖條件(包括孔隙度、化學(xué)性質(zhì)活躍度等)下,在有利的位置冷凝成礦。
3.5.1 已開展的礦帶找礦
Ⅰ、Ⅴ號(hào)含礦構(gòu)造帶空間規(guī)模大,往深部變?yōu)殂y鉛鋅銅多金屬礦體,深部第二空間找礦潛力大,最深部的探礦坑道顯示硫化物明顯比淺部增多,特別是鋅、銅含量增多,預(yù)示深部礦種可能漸變?yōu)殂~多金屬礦體。
其它礦化帶工程控制程度不高,綜合研究較弱,如Ⅲ、Ⅵ、Ⅷ等礦化帶的延長(zhǎng)延深均未控制,具有較大的找礦空間。
3.5.2 化探異常找礦
H12號(hào)異常:位于主成礦帶的南西端,與小龍池?cái)嗔训匿J角交匯部位,異常北西緊鄰Ⅷ-2金礦化體,與其側(cè)列分布,異常呈近南北走向的長(zhǎng)橢圓狀,長(zhǎng)800m,寬50m~150m,中心元素組合為Ag、Au、Pb、Zn,銀異常值在2ppm~10ppm,是尋找銀多金屬礦的最有利部位(圖1)。
H4化探異常:在礦區(qū)中北部,異常呈北西西走向的長(zhǎng)橢圓狀,長(zhǎng)800米,寬300m~500m,中心元素組合 為Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb,各元素最高值:Au207ppb;Ag大于5ppm;Pb1946ppm;Zn500ppm;As 70ppm;Sb13ppm;Cu490ppm。
赤城萬(wàn)泉寺銀金礦區(qū)的巖漿作用提供熱源和成礦物源,構(gòu)造斷裂提供了含礦熱液運(yùn)移通道和成礦物質(zhì)卸載場(chǎng)所,地層提供了有利的成礦部位。礦區(qū)的含礦斷裂帶區(qū)域主要位于青羊溝-小龍池?cái)嗔押颓嘌驕希∧蠝蠑嗔呀粎R的北西向銳角區(qū),通過(guò)研究構(gòu)造性質(zhì)和礦體分布特征,以及結(jié)合化探異常特征,預(yù)測(cè)了有利的找礦部位。
[1]辛建偉、薛運(yùn)清、智鐸強(qiáng)、張彥偉等,河北赤城縣萬(wàn)全寺銀金礦盡職調(diào)查報(bào)告(地質(zhì)部分),天津華勘礦業(yè)投資有限公司2015.
[2]孫冀凡、李永剛、王艷輝、楊士道。冀北赤城萬(wàn)全寺銀金礦床地質(zhì)特征及找礦方向。地質(zhì)調(diào)查與研究,2004年1月第27卷增刊.