河北省“长城式”金矿矿床地质特征简介

刘梦奇，冯 曲

吉林省第二地质调查所，吉林 吉林市 132013

20 世纪80 年代末90 年代初，在河北省迁安县、青龙县境内沿古长城一线，相继发现了产于中元古界长城系碳酸盐岩地层中的一种新类型金矿。因其规模小、变化大，曾一度未能引起重视。直至1996 年，由冶金部天津地质研究院等有关专家首次提出并命名“长城式”金矿的新概念，并认为长城式金矿与美国“卡林型”金矿相类似。所以引起了国内外地质界及矿业界的广泛关注。

1 自然地理概况

金矿带沿冷口—南铧尖北西向古长城一线展布，长约50 km，宽4～5 km。横跨宽城、迁西、迁安、青龙、卢龙五县。坐标位置；东经：118°30′～119°30′、北纬：40°7′～40°22′ （见图1） 。

该区属中低山区，沟谷纵横、地势陡峻，海拔高度最高600 m，最低200 m，一般300～400 m。归属滦河水系，属温带大陆性半干旱季风气候。冬冷少雪，最低气温-26.5 ℃，春季干燥多风，夏季炎热多雨，最高气温36.6 ℃，秋季晴朗、寒暖适中。年平均降雨量300～800 mm，70%集中在7、8 两月，无霜期4～10 月份。

2 区域地质概况

2.1 地层

金矿带位于华北地台北缘、燕山沉降带中段、青龙复背斜南翼、冷口—铧尖断陷盆地内，全区出露地层有太古界上川组、三屯营组、拉马沟组及中元古界大红峪组、高于庄组、杨庄组、雾迷山组，另外古生界、中生界地层也有零星出露。

2.1.1 太古界

太古界地层主要分布于长城金矿带的南北两侧，岩性以黑云紫苏麻粒岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩夹磁铁石英岩为主要特征，构成该区的结晶基底。

2.1.2 中元古界

中元古界包括长城系和蓟县系。

长城系包括大红峪组和高于庄组：

（1）大红峪组：底部有几厘米的紫红色硅质古风化壳；下部长英质粗砾岩，含砾长石石英砂岩、粉砂岩夹少量砂质白云岩；上部燧石条带白云岩、泥砂质白云岩夹石英砂岩，粉砂岩及砂质页岩。

图1 长城式金矿分布图Fig.1 Distribution map of “the Great Wall type” gold ore

（2）高于庄组：一段：灰、灰黑色厚夹薄层细晶白云岩，含不规则燧石白云岩。近顶部含锰。

二段：灰黑、灰褐色薄至中厚层含锰白云岩，含锰泥质白云岩夹含锰页岩，含锰粉砂岩及锰矿层。

三段：下部薄板状含砂灰质白云岩及含泥钙质条纹、条带粉晶白云岩；上部中至厚层含燧石条带细晶白云岩夹灰质白云岩及泥质白云岩。

四段：深灰、灰白色中至厚层含燧石条带白云岩夹薄层含砂泥质白云岩。该段是重要的赋金层位。

蓟县系包括杨庄组和雾迷山组：

（1）杨庄组：紫红色厚至薄层泥质白云岩，含砂泥质白云岩夹浅灰色含燧石白云岩。在军屯和三家子地区金矿赋存于该组白云岩层之中。

（2）雾迷山组：一、二段：下部浅灰、深灰色中至厚层白云岩，含燧石白云岩，燧石条带沥青白云岩夹燧石层及鲕状硅质岩；中部燧石条带白云岩，含燧石亮晶白云岩夹沥青白云岩，内碎屑白云岩及硅质层；上部中厚层细晶白云岩夹燧石条带白云岩。水泉南沟部分金矿体赋存于该段之中。

三、四段：底部粉白色薄层长石石英砂岩；厚层燧石白云岩偶夹沥青质白云岩，燧石层及白云质砂岩；中部含燧石白云岩；含砂泥晶白云岩与燧石条带沥青白云岩互层；上部含泥质白云岩，含泥钙质条纹含燧石白云岩夹粗晶白云岩及白云质砂岩。水泉南沟主要矿体赋存于此层位中。

2.2 构造

勘查区主要构造线呈NW 向，褶皱构造有：

（1）凉水河—六柱坪复背斜，其两翼和核部均受断层构造破坏，核部尚可辨认出达子沟次级向斜。沿复背斜核部有花岗岩、石英斑岩呈岩珠和岩枝侵入。

（2）七拨子向斜，受到肖营子岩体侵入的破坏而不完整。

断裂构造走向除以NW向为主外，尚有SN向、NE 向和近SN 向。在这些断裂中以冷口断裂规模最大，形成于结晶基底形成期，具有长期活动的特点。

2.3 岩浆岩

在整个长城金矿带上未见较大侵入岩体，岩脉也不甚发育，仅零星出露一些规模很小的闪长岩脉，石英斑岩及煌斑岩脉。

3 矿区及矿段地质

3.1 小马坪矿区

3.1.1 水泉南沟矿段

矿段位于青龙县凉水河乡上水泉村南东7 km 处，北距青龙县68 km，地理坐标：东经：118°37′00″；北纬：40°15′46″。

该段共发现7 条矿体，均产于中元古蓟县系雾迷山组白云岩层间构造角砾岩内，矿体受构造控制作用明显，几组断裂面交汇处往往是矿化最好的部位。矿体形态以扁豆状、囊状为主。单个矿体规模一般都很小，其中Ⅰ-4 号矿体长170 m，出露最大标高460 m，平均厚度2.36 m。矿体平均品位4.08×10-6，厚度变化系数26%，品位变化系数74%。其他几条矿体宽度小于5 m，长大于50 m，平均品位（1.5～3）×10-6。由于矿体受层间构造带控制，矿体产状与围岩产状大致相同。倾向南西，倾角59°～75°。矿石类型有三种：

图2 军屯—三家金矿区含金蚀变带及矿体分布示意图Fig.2 Sketch map of gold-bearing alteration zone and ore bodies distribution of Juntun-Sanjia gold mining area

（1）角砾岩型矿石，占矿石总量85%以上，主要由碳酸盐角砾和泥灰质胶结物组成，一般含Au：（1～5）×10-6，局部可达10×10-6以上，是本矿段主要矿石类型之一。

（2）松散泥砂状矿石，由黄绿色或紫红色（褐铁矿质量分数较高）泥灰质松散的泥砂和岩石碎块组成，占矿石总量的5%左右，一般含Au：（20～86）×10-6，最高含Au 可达140×10-6以上。

（3）蚀变薄层泥灰岩型矿石，由黄灰色薄层状白云岩、泥灰岩组成，具泥化和弱硅化，含Au：（0.5～2）×10-6。

以上矿石均为氧化矿石，很难见到硫化物。矿化蚀变类型有：褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、高岭土化，局部见有绿泥石化。褐铁矿化及高岭土化较强地段一般Au 品位较高。

矿石中金属矿物有自然金、银金矿、褐铁矿、黄铁矿、微量的黄铜矿、闪锌矿。脉石矿物比较简单，有方解石、白云石、石英（燧石）及少量粘土矿物。

矿石化学成分以CaO、MgO、CO2为主，K2O、Na2O、SiO2质量分数较低Fe2O3质量分数与Au 矿化呈正相关关系，一般Fe2O3质量分数高，则Au 质量分数亦高。

矿石中微量元素组合以Au、V、Co、Mn、As、W 为主。但除Au 以外，其他均不构成有益（害）组分。

矿石中的金呈微细粒状产出，粒度多在20～30 μm 之间，所以在矿石中很难见到明金。

3.1.2 小东峪矿段

该矿段位于凉水河乡青河沿村北1.6 km 处，距青龙县75 km，地理坐标：

东经：118°35′45″；北纬：40°17′09″。

矿体赋存于长城系高于庄组白云岩层间构造角砾岩带之中，呈不规则囊状产出，Ⅰ号矿体控制宽25 m，长50 m，延深大于50 m。矿体受角砾岩带控制，产状为140°∠70°。在垂深50 m 左右处矿体出现分枝现象，Au 品位也有所降低。矿体平均品位11.60×10-6。

该段矿石类型主要为褐铁矿化角砾岩型矿石，颜色为红褐色、角砾状构造，角砾成分以白云岩为主，内见褐铁矿呈网脉状出现，基本不见硫化物。另外可见极少量的松散泥砂状矿石往往呈线状分布。

矿石物化特点与水泉南沟相似。

3.1.3 小井沟矿段

该矿段位于凉水河清河沿村北2 km 处，距青龙县75.5 km，地理坐标：东经：118°34′45″； 北纬：40°17′19″。

该矿段共发现两条矿体呈蝌蚪状赋存于长城系高于组白云岩之中，Ⅰ号矿体长120～130 m，宽2～15 m，Ⅱ号矿体长60～80 m，宽1～20 m。

Ⅰ号矿体明显受一条产状为340°∠85°的断裂控制。

矿石类型以褐铁矿化角砾岩型为主，见少量松散泥砂状矿石。矿体平均品位5.92×10-6。

矿化蚀变以褐铁矿化为主，其次见有硅化，碳酸盐化。矿体氧化带垂直深度大于60 m。

3.2 军屯、三家子矿区

该矿区位于长城金矿带的南部，属迁安县所管辖，距迁安县城23 km，有公路相连。地理坐标为：东经：118°50′57″；北纬：40°10′00″（见图2）。

该地区现已发现3 条金矿化带，25 个金矿体，矿体主要产于长城系高于庄组和蓟县系杨庄组白云岩、泥质白云岩层内的断层角砾岩，糜棱岩及其边部的碎裂岩中；也产于沿断裂，裂隙侵入的闪斜煌斑岩脉内外接触带及其顶盖部位。

矿体呈似层状、透镜状、扁豆状、沿断裂带（矿化带）断续出现。矿（体）带走向主要为北西向（290°～310°），倾角大于60°，倾向南西或北东。矿体宽0.4～20 m，长10～100 m，平均品位（1.65～33.92）×10-6。在断裂带及煌斑岩脉的内外接触带上可见有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化等蚀变现象。矿石类型以角砾岩状为主，其次为松散泥砂状矿石，后者最高品位83.90×10-6。

矿石的化学成分简单，主要为CaO、MgO、CO2，有益元素主要是Au，另外还有Ag、Cu、Pb、Cr、Ni、Ti 等，但质量分数极少，有害元素As 质量分数一般为（50～500）×10-6。

4 航磁异常特征

整个长城金矿带处于一个稳定的航磁负异常区，其范围：西南与遵化复杂异常区和迁安复杂异常区相连，东北与青龙区异常和大巫岚及抚宁异常区相连，全长110 km，宽5～10 km 呈北西向长窄条分布，磁场特征反映为平稳变化的负值场，一般是-200 nT，最大-800 nT。根据磁场特征反映为凹陷性质，但磁场西北段较南东段稳定，南东段有徐缓的波动，一方面反映凹陷的程度不一样，另一方面南东段出露有侏罗系的火山岩，也是造成磁场有所不同的原因。

5 水系沉积物异常特征

1：5 万太平寨幅水系异常图，在小井沟—白羊峪一线长城金矿带上共圈出6 个Au 异常，分别是二道岭异常、水泉南沟异常、斧刃山异常、小马坪异常、二拨子西沟异常和白羊峪异常（见图3）。这些异常的特点是：① 6 个异常按北西向呈串珠状排列，与长城金矿带展布方向相吻合。② 单个异常面积一般不超过2 km2，而异常值比北部太古界地层中的异常值要相对的低。如小东峪和小井沟矿点基本无异常反映。③ Au 和As 异常套合不好。④ 通过对水泉南沟异常的解剖，基本可以判定，有异常显示就有成矿可能。

图3 水系异常分布图Fig.3 Distribution map of drainage anomaly

[1] 徐锡华，卢铁贵.燕山地区中上元古界地层中的金矿化[J].冶金地质动态,1996,（10）：9-10.

[2] 李再禄.河北冀东“长城式”金矿地质特征[J]. 冶金地质动态,1997,（6）：3-5.

[3] 王 郁“.长城式”金矿与卡林型金矿对比研究.[J]. 冶金地质动态,1997,（6）：5-6.

[4] 长城式金矿科研课题组.河北省长城式金矿成矿规律及找矿远景[R].1998.