河北灵寿石湖金矿矿床地质特征及成因研究

苏 野

（河北省煤田地质局第二地质队，河北 邢台 054000）

1 区域地质特征

1.1 地层

该区位于河北阜平东南倾伏端陈庄复式向斜的北东，麻棚岩体南东侧外接触带为该矿床。该地区出露地层为太古代阜平岩群团泊口组、阜平岩群南营组变质岩系，第四系堆积物分布在沟谷处。出露地层由老至新分述如下：

南营组（Arfn）：本区仅出露下段。下段主要由黑云斜长片麻岩夹薄层浅粒岩、斜长角闪岩组成。分布于石湖矿段北东部。

团泊口组：分为三段。一段岩性为黑云斜长片麻岩夹少量斜长角闪岩、角山斜长片麻岩岩。三段为花岗片麻岩夹黑云角山斜长片麻岩。二段为黑云斜长片麻岩以及钾长浅粒岩、辉长岩互层，夹角闪二长片麻岩、角闪片麻岩。主要分布于石湖金矿区矿段。以黑云片麻岩为主，夹断续分布的斜长角闪岩块状透镜体，顶部以大理岩层与南营组整合接触。

1.2 构造

石湖矿区位于华北克拉通灵寿陈庄向斜的转折端部位，地层产状较平缓，呈北西-南东走向，倾角为20°。矿区大地构造线为近东西向，向南东倾伏的背斜构造，叠加在早期背斜构造之上，构造断裂发育。呈南北向、北东、北西向断裂构造。与成矿息息相关。

褶皱构造。石湖向斜：走向为东西，。向斜核部出露太古代黑云斜长片麻岩。两翼为钾长浅粒岩，黑云斜长片麻岩等。褶皱的转折端是成矿的有利部位。

1.3 岩浆岩

矿区内出露的岩浆岩主要为燕山期酸性岩麻棚花岗岩体及其派生的中酸性脉岩。

麻棚岩体：麻棚岩体位于石湖矿区的北部以及西北方向。该岩体呈的岩株状产出，面积较大。麻棚岩体岩相带分布清楚，自中心向外依次分为中心相、过渡相、边缘相，各相带之间呈渐变过渡关系。中心相为巨斑—斑状二长花岗岩，过渡带为含斑花岗闪长岩，边缘相为石英闪长岩。麻棚岩体的微量金平均55g/t，浓度系数为122，说明岩体中具有成矿的物质基础。

脉岩：本区脉岩非常发育，岩性主要有燕山期辉绿岩、石英闪长玢岩及煌斑岩、花岗闪长岩、花岗细晶岩。其中，石湖矿段特别发育石英闪长玢岩脉，呈交叉状产出，岩石为灰白色，灰黄色，斑状结构，基质由斜长石、角闪石、钾长石、石英、黑云母组成。斑晶为斜长石、角闪石、石英。石英闪长玢岩脉分布受断裂控制明显，特别是北西向断裂构造控制，呈岩墙状与蚀变破碎带相伴产出，含金量较为丰富，岩脉在空间上与金矿脉成因关系特别密切。

2 矿床地质

2.1 矿床地质特征

石湖含金石英脉蚀变破碎带，位于石湖金矿段心位置。全长三千多米，宽几十米。倾角55°～80°，走向330°～360°，倾向东。沿走向，在脉带内及其西侧断续发育有燕山期石英闪长玢岩脉和酸性岩脉。金矿体赋存于构造蚀变破碎带中。在该脉中共圈出了8个矿体，其中两个为主矿体。现就主矿体矿体特征分述如下：

（1）210m中段以下为4号矿体，赋存于101号构造破碎蚀变带，并且靠底板部位，矿体产状稳定，矿体断续分布于21线～23线，250m～-100m标高之间，延深400m，矿体呈层状、透镜状或豆夹状，并有分枝复合现象。矿体最高品位28.13g/t,最低矿体品位1.2g/t。平均品位7.28g/t。矿体最大厚度15m，最低厚度0.51m，平均厚度3.46m。

（2）220m中段以上4号矿体：赋存于101号破碎蚀变带靠底板部位，与2号矿体平均距离21.3m。矿体产状稳定。矿体断续分布于22线～24线，延深380m。矿体呈层状、透镜状、豆夹状。平均厚度1.24m，平均品位8.97g/t。

（3）220m中段以上为2号矿体，赋存于101号破碎蚀变带靠顶板部位。走向323°，倾向北西，倾角735°～82°。分布于8线～11线，长342m，延深424m。矿体平均品位9.24g/t。矿体呈透镜状，最厚3.26m，最薄0.16m，平均1.42m。

（4）220m中段以下2号矿体，赋存于101号破碎蚀变带靠顶板部位。倾向北东，倾角665°～85°，走向334°。分布于24线～31线，控制长140m，延深53m，矿体连续，并且比较稳定。最厚1.50m，最薄0.30m，平均1.14m。矿体呈似层状、透镜状。矿体平均品位9.941g/t。矿体品位46.47g/t，矿体厚度1.16m。

2.2 矿石质量

矿石的物质成份。矿石的物质成份简单：矿石由非金属矿物和金属矿物组成。非金属矿物主要为石英、绿泥石、绢云母、斜长石、方解石等。矿石的矿物成分较复杂，沿走向及倾向变化较大。金属矿物主要为自然金、黄铜矿、方铅矿、银金矿、黄铁矿、闪锌矿。

2.3 矿石的结构构造

（1）矿石结构。矿石以自形、半自行，它形粒状结构，此外还可见碎粒结构、碎裂结构、糜棱结构、镶嵌粒状变晶结构。

（2）矿石构造。矿石的主要构造有条带状构造、压碎构造、块状构造、浸染状构造、细脉状构造、角砾状构造等。

浸染状构造：黄铁矿多破碎成大小不等的棱角状角砾，呈浸染状分布在金矿石内。

块状构造：岩石中矿物或矿物集合体均匀分布，无规律，排列无定向性。

条带状构造：金属矿物褐铁矿等呈条带状定向分布在石英脉间。

细脉状构造：矿石中黄铁矿和方铅矿细脉，成细脉状产出，脉宽一般3mm～5mm。

压碎状构造：岩石受动力作用，存在不同程度碎裂，多呈细粒状，且多裂隙。

角砾状构造：矿石中普遍可见早期形成的黄铁矿、褐铁矿等集合体呈不规则状、角砾状，早期形成的石英角砾岩。角砾被方铅矿、闪锌矿等胶结。

2.4 矿物共生组合和生成顺序

（1）矿物共生组合。矿石内金属矿物以多金属硫化物为主，成分较复杂，矿物共生组合主要为：

自然金—银金矿—黄铁矿—石英。

银金矿—多金属硫化物—石英。

银金矿—黄铁矿—绿泥石—绢云母—方解石。

（2）矿物生成顺序。根据野外地质观察和室内光薄片鉴定结果，以矿物共生组合，穿插关系等为依据，排列矿物生成顺序如下：石英（Ⅰ）（乳白色，纯净）—黄铁矿（Ⅰ）(色浅，八面体)石英（Ⅱ）（灰色—烟灰色，块状）—黄铁矿（Ⅱ）（立方体与五角十二面体）—黄铜矿—银金矿（少量）硅化蚀变岩（Ⅲ）（穿插前阶段石英脉）—黄铁矿（Ⅲ）（细粒它形、半自形）—闪锌矿—方铅矿—银金矿（大量）绢云母—石英（Ⅳ）—绿泥石—方解石。

2.5 成矿阶段

中高温热液阶段：以形成大量白色石英脉为特征。石英呈它形粒状，乳白色，无杂质。

中温热液阶段：出现黄铁矿—石英脉。石英脉多为复脉，脉间穿插黄铁矿，呈条带状产出。

中—低温热液阶段：为主要成矿阶段。伴随岩石强烈硅化的同时，黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化物大量析出。银金矿及自然金大量分布在这些硫化物的裂隙内。该阶段具强烈的构造活动，形成大量碎裂—糜棱岩。硅质常以胶结物形式存在，穿插前阶段石英脉。黄铁矿等金属硫化物颗粒化现象明显，多以碎粒形式产出。

成矿期后热液阶段：表现为强烈的蚀变作用。主要蚀变有绿泥石化、绢云母化、高岭土化及碳酸盐化。绿泥石化、绢云母化广泛分布于破碎蚀变带及围岩内，往往相伴共生，与成矿作用关系密切。

3 矿体夹石特征

由于主成矿阶段前的断裂构造破碎程度不同,岩石的力学特征又有差别，因此,含矿热液运移活动过程中，会产生不同的交代和矿化。这样就会造成了同一构造岩石，矿化强度不同。在矿体中，如果矿化强度高，就会达到品位，构成矿体和矿石，距离较远的矿化程度不高，达不到矿体，如果不够品位的厚度大于1m的，就为夹石。该夹石多为黄铁绢英岩，绿片岩、绿泥石化蚀变岩小透镜体。但是并不影响矿体的圈定和连接，只局部现象。

4 矿体围岩特征

石湖矿体及矿脉以及矿体的顶底板围岩蚀变程度不同。蚀变类型主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁绢英岩化、黄铁矿化及碳酸盐化。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 成矿控制因素

（1）岩浆岩与成矿的关系。矿区内中酸性脉岩发育，岩性主要以石英闪长玢岩为主，酸性脉岩次之。石英闪长玢岩脉的发育受南北向断裂控制，呈脉状产出，石英闪长玢岩脉与含金石英脉均相伴产出。有的学者在该地采集了全岩Rb—Sr等时线年龄样品，其Rb—Sr等时线年龄为130百万年。据此推测该石湖矿区的石英闪长玢岩为麻棚岩体岩浆晚期结晶分异作用的派生脉体。石英闪长玢岩脉中的金银含量较高，可能为成矿提供部分成矿物质来源，据镜下观测，石英闪长玢岩脉见有黄铁矿细脉穿插，同时，中酸性脉体的侵入也促使了断裂构造张开，并成为构造薄弱地带，为以后含矿热液的汇聚创造了特殊条件。

（2）构造与金成矿的关系。本文研究的成矿构造与成矿的关系表现在两个方面：二是为成矿提供赋存空间，一是使成矿物质活化迁移。

断裂构造与金成矿的关系密切，矿液之所以沿断裂充填成矿，原因很多的，一方面，成矿流体本身具有一定的能量和热量，在构造力的驱动下，向前运移，当这种成矿流体沿一定方向构造裂隙运移时，在有利构造部位沉淀、成矿。另一个因素是断裂构造的产生，产生裂隙，成为矿液运移的通道，含矿热液可以通过不同渠道向低压区聚集流动。如果这种流体沿封闭的断裂或裂隙运移，便对断裂或裂隙壁，产生强压，使裂开成具一定空间和一定宽度的裂隙，成为容矿空间。

（3）物理化学条件变化与成矿的关系。成矿流体在运移过程中，物理化学条件与成矿也存在密切关系。当成矿流体从一个物理化学环境，进入另一个物理化学环境时候才有可能沉淀结晶成矿。石湖金矿区物理化学条件变化最大的阶段就是成矿热液从麻棚岩体外围向外沿断裂构造带运移时，由于温度和压力的变化，会产生富集，同时与围岩发生热液交代作用，溶液显中偏酸性，促使二氧化硅析出，沿断裂破碎带内形成石英脉或硅化岩。然后，含矿溶液向中酸性演化，含金硫化物矿液形成。

（4）矿体富集规律。本文通过上述分析研究，认为石湖金矿矿体富集有如下规律：①断裂破碎带呈“之”字型或 “X”字型交叉部位矿化富集。②主要工业矿体赋存在麻棚岩体外围断裂破碎带中。断裂破碎带的围岩为太古代团泊口组。其特征是①断裂破碎带规模大，井下已经揭露到1100m，沿走向地表延伸达三千多米，沿倾向已控制至180m标高，但是仍有矿体存在；②断裂破碎带经多期次热液活动，并有燕山期中酸性岩脉的侵入；断裂破碎带的走向为近南北向。③断裂构造带与石湖矿区北部或深部岩体有连通的可能，具有新的矿体可能。③麻棚岩体外围断裂构造发育，成矿构造活动过程中的围岩强烈破碎部位。是矿化富集地段。④不同性质，不同期次的断裂沿走向，倾向上的复合部位以及褶皱的转折端为矿化富集地段。⑤金属硫化物矿物组合特别复杂，尤其是含方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等多金属硫化物时往往是出现金高品位地段。如220中段19线4号矿体。⑥在同一级别的断裂构造破碎带中，矿体呈平行产出，矿体可平行但不一定平行产出，个别矿呈雁行氏产出。

5.2 矿床成因

从本区控矿构造、含金蚀变带和金矿体分布特点和规律看，为岩浆期后中低温热液金矿床。

5.3 找矿标志

石湖金矿床的形成,不同程度地在构造、地层以及矿脉的附近留下印记，成为找矿提供直接的和间接的，宏观的和微观的找矿标志，归结有以下几点：①含有硫化物，特别是含黄铁矿的石英脉、硅化蚀变岩是找矿的直接标志。②硅化、黄铁绢英岩化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化是近矿围岩的蚀变标志。③黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等组合是找矿的矿物标志。④麻棚岩体外围较大的破碎带，强硅化构造带，中酸性岩脉充填的构造带，岩体内外接触带是找矿的构造标志。