河北省丰宁二道沟-北灰窑银多金属矿控矿因素及找矿方向分析

王纪昆,冀建军,董红伟,时培哲,段旭峰

(天津华北地质勘查总院，天津 300170)



河北省丰宁二道沟-北灰窑银多金属矿控矿因素及找矿方向分析

王纪昆,冀建军,董红伟,时培哲,段旭峰

(天津华北地质勘查总院，天津 300170)

河北省丰宁二道沟-北灰窑银多金属矿区地处大窝铺-上黄旗构造岩浆岩成矿带西部，多组深大断裂交会区域，断裂构造、岩浆热液活动发育，构成该区主要成矿地质背景。已发现营房银铅锌矿床、北岔沟门铅锌矿床和牛圈银金矿等众多大型—中型铅锌银金矿床，区域矿床成矿与燕山期岩浆活动和断裂构造活动密切相关。通过1∶1万土壤地球化学测量数据分析，该区Pb,Ag,Zn元素富集，主成矿元素组合异常发育，共圈定出4个组合异常，化探异常与矿(化)体相吻合。区内已发现8条蚀变矿化带，矿体形态、产状及矿化范围严格受断裂构造控制。通过不同地质体微量元素地球化学特征分析可知，燕山期花岗岩岩体和红旗营子群地层内Ag,Pb,Zn元素属于富集型和强分散型，利于成矿，同时为该区成矿提供了丰富的物质来源。绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化、铁锰矿化等是识别蚀变带的有利标志，亦是寻找银多金属矿的重要标志。二道沟-北灰窑银多金属矿区属于受断裂构造控制的中低温热液矿床。通过对区域成矿地质条件和矿区地质特征的分析，总结了该区的控矿因素、成矿物质来源和矿床类型，为进一步地质勘查工作指明了方向。

二道沟-北灰窑；银多金属矿；地质特征；控矿因素;河北省丰宁

二道沟-北灰窑银多金属矿区位于河北省丰宁县城北约55km处的四岔口乡牛圈—北灰窑一带*华北有色地质勘查局,河北省丰宁满族自治区四岔口乡牛圈银(金)矿床勘探地质报告，1990年。。矿区地处大窝铺-上黄旗构造岩浆岩成矿带西部[1-3]，成矿条件有利，矿产种类丰富，包括营房银铅锌矿床[4]、北岔沟门铅锌矿床、蔡家营银铅锌矿床[5]、牛圈银金矿和撒岱沟门钼矿等众多大、中型矿床*华北有色地质勘探公司五一四地质大队,河北省丰宁县撒岱沟门钼矿地质评价报告，1985年。。通过该次地质调查工作，共圈定5条蚀变带，12条矿化带，8条工业矿体和5条低品位矿体。其中二道沟区地表矿化强度高，矿化带(体)多，且集中呈平行或近于平行关系，深部亦发现了工业矿体。通过对矿区地质特征、矿床地质特征的总

结，分析了该区的矿床成因和找矿标志，为进一步地质勘查工作提供参考[6]。

1 区域地质概况

二道沟-北灰窑矿区大地构造位置位于上黄旗岩浆岩亚带西部，西北与大滩中断凹相邻(图1)[7]，区域上主要出露古元古代红旗营子群。该套地层零星出露于二道沟、韩家窝铺至张木南沟、东千佛寺至选将营和石桌子一带，构成该区的基底，岩性主要为黑云斜长片麻岩。中生代地层以上侏罗统和下白垩统陆相火山-沉积岩为主，沉积于火山断陷盆地内，

1—康保-围场深断裂;2—丰宁-隆化深断裂;3—大庙-娘娘庙深断裂;4—尚义-平泉深断裂;5—乌龙沟-上黄旗深断裂;6—怀柔-涞水深断裂;①密云-喜峰口大断裂;②沽源-张北大断裂;③平坊-桑园大断裂;④青龙-滦县大断裂;⑤马市口-松枝口大断裂;⑥张北-张家口大断裂;⑦康保-赤诚大断裂图1 张家口—承德地区构造纲要图

不整合于下元古界变质岩系之上[8]。

区域构造活动强烈且复杂，经历早前寒武纪变质基底形成，晚前寒武纪—古生代陆缘构造演化，中生代陆陆碰撞和陆内构造演化等阶段。由于各阶段所受的压应力不同，印支期及之前以SN向压应力为主，形成近EW向构造为主；燕山期以NW向压应力为主，形成NE向构造；燕山期末形成于海西期的NW向剪切构造复活演化，形成大量规模不等的断层。区内构造发育主要有康保-围场深断裂、大庙-娘娘庙深断裂和上黄旗-乌龙沟深断裂等[9]。

区域岩浆活动强烈，具有明显的多旋回性，岩石类型复杂[10]，主要包括古元古代、古生代和中生代岩浆岩。

(1)古元古代岩浆岩：侵入岩以花岗岩为主，大致呈EW向分布。岩石均发生变质作用，局部混合岩化强烈。

(2)晚古生代—早中生代岩浆岩：侵入岩以花岗岩为主，次为花岗闪长岩和石英闪长岩，多呈岩基，岩株状产出，沿NEE或NE向延伸。同期火山岩分布广泛，大致呈EW向延伸[11]。

(3)中—晚中生代岩浆岩：该期在晚侏罗世和早白垩世活动十分强烈，侵入岩多为花岗岩，以岩株状产出，强烈的岩浆活动形成了张家口期和大北沟期岩浆岩。同期火山岩由晚侏罗世和早白垩世2个时期形成的巨厚火山熔岩和碎屑岩层构成，主要堆积在NE—NNE向展布的中生代火山断陷盆地中。

2 矿区地质特征

2.1 地层

该区出露地层简单，主要有古元古代红旗营子群、中生代侏罗系及新生代新近系。古元古代红旗营子群在二道沟-北灰窑矿区的东北部，呈不规则的残留体形式出露于古元古代—中生代岩体内，岩性由中等变质的斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩和混合岩等组成[12]。据区域资料，该区原岩为富铝的泥质—泥钙质含有机质的泥砂质岩石夹中基性火山岩，属低角闪岩相的低压相系，是区域多金属矿产的矿源层[13]。上侏罗统主要出露张家口组地层，分布于北灰窑区北西部，与晚古生代海西期中粗粒花岗岩呈断层接触，岩性为斑状流纹岩，地层产状319°～334°∠28°～52°。新生代新近系主要沿沟谷水系分布，其中北灰窑由于第四纪坡积物覆盖面积大，约占北灰窑区面积的60%(图2)。

1—第四纪冲积物;2—第四纪黄土;3—张家口组火山岩;4—红旗营子群斜长角闪片麻岩;5—红旗营子群大理岩;6—红旗营子群均质混合岩;7—燕山期中细粒花岗岩;8—海西期粗中粒花岗岩;9—吕梁期粗粒巨斑花岗岩;10—闪长玢岩岩脉;11—二长斑岩岩脉;12—正长斑岩岩脉;13—花岗岩岩脉;14—花岗斑岩岩脉;15—矿化蚀变带及编号;16—实测及推测断层图2 二道沟-北灰窑银多金属矿区地质简图

2.2 构造

受区内深大断裂影响，区内构造以断裂为主，主要有EW向、NE向、NW向及近SN向4组。

(1)EW向断裂构造：主要出露于二道沟区中北部，为该区最古老的构造，其断裂形迹不明显。

(2)NE向断裂构造：在区内分布广泛，十分发育，规模大，延伸较远，断层特征比较明显，自西向东由北灰窑到二道沟区均有出露，呈平行或近平行状产出，性质多以逆断层为主，并发育少量正断层，为上黄旗-乌龙沟大断裂的次级断裂构造，具压性或压扭性特征，断层处未见明显的热液活动迹象。

(3)NW向断裂构造：为含矿断裂构造，表现为破碎蚀变带，热液活动较强烈，具劈理构造，具压扭性特征。地表长50～220m不等，NW和NWW走向，倾角35°～80°。

(4)近SN向断裂构造：为含矿断裂构造，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ号矿化蚀变带受其控制，分布于矿区中部、南部及西部，表现为破碎蚀变带、石英脉及近SN向燕山期花岗岩脉，具有先压或压扭性后拉张的性质。倾向E，倾角近于直立。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩活动强烈，岩性以花岗岩类为主，分布广泛，分属3个时代。

(1)吕梁期花岗岩：在二道沟东北部少量分布，往外东北则大面积出露，岩性为粗粒巨斑花岗岩。

(2)海西期花岗岩：沿EW向分布广泛，主要分布于矿区的北部和南部。北灰窑区及其外围南部、中部、北部均有出露。岩性为中粗粒花岗岩。

(3)燕山期花岗岩：多呈岩枝、岩脉侵入于早期侵入体及古元古代红旗营子群地层中，为处于拉张状态下的侵入体，主要分布在该区的中北部，近SN向、NE向，呈脉状、带状分布，岩性为中细粒花岗岩。

(4)矿区内岩脉较发育，主要为花岗岩岩脉，花岗斑岩岩脉和正长斑岩岩脉等。

2.4 围岩蚀变

区内围岩蚀变较强烈，主要沿断裂带呈线性分布，在矿(化)带、断裂两侧蚀变现象明显，往外则减弱，蚀变程度不均匀，分带特征不明显，蚀变类型较多。主要为绿泥石化、硅化和高岭土化等。其中褐铁矿化、黄铁矿化、铁锰矿化等是识别蚀变带的有利标志，亦是寻找银多金属矿(化)体的重要标志。

2.5 化探异常特征

二道沟-北灰窑矿区开展了1∶1万土壤地球化学测量，通过分析元素特征可知(表1)：Pb为强烈富集的元素，富集系数为5.39；Ag,Zn为富集的元素，富集系数分别为2.6,1.27。三元素在该区的变异系数分别为15.72,3.19,2.71，表现为分布极不均匀特征。可见Pb,Ag,Zn在该区具有高背景值，属于富集型元素，具有强分散特征，这些元素的局部富集趋势较强，是富集成矿的一个有利标志[14]。Pb,Ag,Zn的概率分布特征上亦显示偏正态分布趋势，表明具有多次地球化学过程叠加的可能性。可见Pb,Ag,Zn为该区成矿作用中主要成矿元素及矿化伴生元素[15]。

土壤地球化学测量共圈定出4个组合异常：

(1)AP-1异常：位于二道沟区中东部，为以Ag，Pb，Zn为主的多元素组合异常，异常规模大，分带明显，各元素之间相互套合良好，异常形态与平面视极化率异常相对应，与各蚀变带相吻合，异常范围通过地表工程圈出多条银铅锌矿(化)体，深部亦圈出1条工业矿体。

表1 土壤地球化学测量元素地球化学特征参数

Au，Ag单位为×10-9，其余为×10-6；测试单位：有色金属华北地质矿产测试中心。

(2)AP-2异常：位于二道沟区西北部，为Ag,Au,Pb,Zn组合异常，异常面积、规模和强度相对较小，可能由SN向构造及发育其内的含矿石英脉引起[16-17]。

(3)AP-3异常：位于二道沟区南部，为Ag,Au,Mo组合异常，该异常西部地表揭露见到Ⅴ号蚀变带，并见到1条银低品位矿体，而异常则处于Ⅴ号蚀变带向南东深部延伸部位，认为由其引起，具一定成矿可能性。

(4)AP-4异常：位于北灰窑区中南部，为Mo,Ag,Zn,Au组合异常，近SN走向，呈条带状展布，异常位于古元古代红旗营子群和海西期花岗岩中。该异常面积、规模、强度较小，浓集中心不明显[18-19]。

3 矿体特征

3.1 蚀变带及矿体特征

该区共圈出8条蚀变矿化带，主要包含13条矿体，矿体规模较小，控制长度最大153m，厚度0.94～11.65m。矿化带分布受NW，NWW及近SN向断裂构造控制。各矿化带及矿体特征见表2。

3.2 矿石质量特征

(1)矿石矿物成分：矿石矿物主要为褐铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿，其次为磁黄铁矿、赤

表2 二道沟-北灰窑矿区矿体特征

铁矿、黄铜矿，少量斑铜矿、磁铁矿、辉钼矿。脉石矿物种类较多，主要为角闪石、绿泥石、斜长石，其次为方解石、绿帘石、黑云母、石英、高岭石，少量的透辉石、磷灰石。

(2)矿物组合：为黄铁矿—闪锌矿—方铅矿—辉银矿—黄铜矿。

(3)矿石矿物生成顺序：辉银矿—闪锌矿—方铅矿—黄铜矿、黄铁矿。

(4)矿石结构构造：矿石结构主要为自形—半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构、包含结构、溶蚀结构等。矿石构造主要为稀疏浸染状构造、团块状构造等。

3.3 围岩与夹石

矿体赋存于构造蚀变带内，含矿岩石主要是热液蚀变岩，矿体顶/底板为红旗营子群的斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩、大理岩以及少量燕山期中细粒花岗岩。受后期构造影响，局部岩石破碎程度高，小型裂隙十分发育。夹石主要是蚀变岩斜长角闪片麻岩，局部为大理岩，一般岩石较破碎，裂隙明显[20]。

4 矿床成因探讨

4.1 控矿因素

(1)断裂构造控矿：矿区地处大窝铺-上黄旗构造岩浆成矿带西部，营房银铅锌矿床、北岔沟门铅锌矿床、蔡家营银铅锌矿床和牛圈银金矿与断裂构造关系密切。该区目前已发现的8条蚀变矿化带，主要包含13条矿体，矿体形态受断裂构造控制明显，主要赋存于片麻岩和燕山期岩体内，矿体形态严格受断裂构造控制，以NW，NWW向断裂构造控矿为主，岩石破碎强烈，含矿区段内构造角砾岩比较发育，蚀变矿化等特征与构造和热液活动关系密切。断裂构造为成矿提供有利的成矿通道和赋矿空间，控矿特征明显。

(2)岩浆热液控矿：区内广泛分布燕山期岩浆岩，区域资料和众多文献资料均证实了冀北地区成矿与燕山期岩浆活动的密切联系，岩浆热液活动对成矿控制作用明显，寻找该期次形成的矿床是该区找矿的重要指导思路[21]。二道沟-北灰窑矿区内分布着大量的海西期—燕山期侵入岩。燕山期侵入岩浆岩中Ag元素富集系数6.79,变异系数3.04;Pb元素富集系数9.44,变异系数2.41;Zn元素富集系数3.27,变异系数1.24。Ag,Pb,Zn呈富集型和强分散型(表3)。海西期3个元素分异系数小，属于均匀型，不利于成矿富集。蚀变矿化带主要分布在燕山期岩体周边或岩体内，燕山期岩浆岩为成矿提供了丰富的成矿物质来源，同时也控制了矿体的产出空间，因此该区受燕山期岩浆热液控矿特征明显。

表3 二道沟-北灰窑地区不同地质体微量元素地球化学特征

4.2 成矿物质来源

红旗营子群地层内Ag元素富集系数3.05,变异系数2.15;Pb元素富集系数9.88,变异系数7.85;Zn元素富集系数2.56,变异系数2.06。Ag,Pb,Zn呈富集型和强分散型，与燕山期岩浆岩相似。从矿体分布特征来看，矿体围岩既有燕山期岩体，也有红旗营子群地层，因此燕山期岩浆岩和红旗营子群地层为成矿提供了丰富的物质来源(表3)。

通过1∶1万土壤地球化学测量，二道沟-北灰窑矿区Ag元素异常在北灰窑和二道沟区均有分布。北灰窑异常呈纺锤体状，二道沟区异常呈椭圆状，且二道沟区西北角异常向西不封闭。二道沟区西北角和中东部的异常面积大、强度高、规模较大，异常含量最高为10×10-6,为异常下限的59倍，为克拉克值的120倍。Pb元素异常主要分布在二道沟区西北角和中东部。异常呈椭圆状，西北角异常向西未封闭，长轴方向基本与构造方向一致。中东部异常面积大、强度高、规模大，含量最高为54310×10-6，为异常下限的1509倍，为克拉克值的4527倍。Zn元素异常主要分布在二道沟区西北角和中部。异常呈椭圆状，西北角异常向西未封闭，长轴方向基本与构造方向一致。异常面积大、强度高、规模大，含量最高为9135×10-6，为异常下限的78倍，为克拉克值的97倍。Pb，Ag，Zn在该区形成了较高的背景，局部富集的趋势较强。从3个主要成矿元素异常的分布区域可以发现，其主要对应的是矿区内燕山期花岗岩出露区域以及断裂构造发育的区域。因此认为该区Pb，Ag，Zn等成矿物质主要来源于燕山期侵入岩[22]和红旗营子群地层。

4.3 矿床成因类型

根据二道沟-北灰窑矿区的区域地质背景、矿区地质特征、蚀变矿化带和矿物组合特征等，结合控矿因素、成矿物质来源认为该区为受断裂构造控制的中低温热液矿床[23]。

5 结论

(1)二道沟-北灰窑银多金属矿区位于重要的大窝铺—上黄旗构造岩浆成矿带西部，已发现众多的大型—中型银铅锌矿床，区域成矿背景条件有利，矿区已发现多条矿化带，矿化带(体)呈平行或近于平行关系分布，地表矿化强度高，且在深部已经发现工业矿体[24]，找矿前景广阔。

(2)二道沟-北灰窑矿区Pb，Ag，Zn元素富集，富集系数为1.27～5.39，形成了较高的Pb，Ag，Zn背景区，局部富集的趋势较强。Ag，Au，Pb，Zn元素组合异常发育，多个组合异常区内或周边发现多条矿(化)体，异常与矿(化)体相吻合，具有较强的找矿指导意义。

(3)该区受断裂构造控矿特征明显，矿体赋存在强蚀变的斜长角闪片麻和中细粒花岗岩内，矿体形态、产状严格受NW，NWW及近SN向断裂构造控制，并与燕山期的岩体存在一定的空间联系。含矿岩石主要是强蚀变的斜长角闪片麻岩，次为强蚀变的花岗岩。绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化、铁锰矿化等是识别蚀变带的有利标志，亦是寻找银多金属矿(化)体的重要标志。成矿物质主要来源于燕山期花岗岩岩体和红旗营子群地层，矿床成因类型为受断裂构造控制的中低温热液矿床。

(4)在下一步地质工作中，需要针对化探异常进行综合研究，总结异常分布与矿体之间的联系和规律，为工作部署提供充足的依据。针对二道沟-北灰窑银多金属矿床特征，矿体的空间分布规律、主要的控矿因素和可能的矿物来源等，建议将深部的构造解译作为找矿的一个突破口，特别是蚀变矿化带内已发现的断裂构造在深部的延伸情况，将寻求深部矿产资源作为重点之一。

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Analysis on Ore Controlling Factors and Prospecting Direction of Erdaogou-Beihuiyao Silver Polymetallic Ore in Fengning County of Hebei Province

WANG Jikun, JI Jianjun, DONG Hongwei, SHI Peizhe, DUAN Xufeng

(Tianjin North China Geological Exploration General Institute, Tianjin 300170, China)

Erdaogou-Beihuiyao silver polymetallic deposit is located in the west of Dawopu- Shanghuangqi tectonic magmatic metallogenic belt. It is a intersection region of many deep faults. Tectonic, magmatic hydrothermal activity developed well and constituted main metallogenic geological background of this area. A number of large and medium-sized lead-zinc-silver-gold deposits, such as Yingfang silver-lead-zinc deposit, Beichagoumen lead-zinc deposit and Niujuan silver-gold deposit have been found. Regional deposit forming is closely related to magmatic activity in Yanshan period and tectonic activity. Through soil geochemical survey data analysis with the scale of 1∶10000, three elements as Pb, Ag and Zn enriched in this area. Main ore-forming elements combination developed abnormally. Four combination anomalies have been circled, and geochemical anomaly is consistent with ore body. Eights mineralization alteration zonesThave been found. Shape, occurrence and mineralization of ore bodies are strictly controlled by faults. Through analysis on different geological geochemical characteristics of trace elements, it is showed that the formation of Ag, Pb, Zn elements belong to the rich and strong dispersion type in Yanshan granites and Hongqiyingzi group. It provides a rich source of materials for mineralization. It is a good sign to identify the alteration zone, and it is also an important indicator to find silver polymetallic ore. Erdaogou-Beihuiyao silver polymetallic deposit belongs to middle-low temperature hydrothermal deposit controlled by fracture structures. Based on the analysis of regional metallogenic geological conditions and geological characteristics of the mining area, the ore controlling factors, the source of ore-forming materials and the types of deposits in this area have been summarized.

Erdaogou-Beihuiyao; silver polymetallic deposit; geological characteristics, ore controlling factors; Fengning in Hebei province

2017-03-03；

2017-03-17；编辑：陶卫卫

河北省丰宁满族自治县四岔口乡二道沟-北灰窑银多金属矿普查(编号：冀国土资勘便字[2012]088号)

王纪昆(1981—)，男，工程师，主要从事地质矿产勘查工作；E-mail：nzjgzx@163.com

王纪昆,冀建军,董红伟,等.河北省丰宁二道沟-北灰窑银多金属矿控矿因素及找矿方向分析[J].山东国土资源，2017,33(7)：37-43.WANG Jikun, JI Jianjun, DONG Hongwei, etc.Analysis on Ore Controlling Factors and Prospecting Direction of Erdaogou-Beihuiyao Silver Polymetallic Ore in Fengning County of Hebei Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(7)：37-43.

P613;P618.51

A