河北东坪金矿区域成矿条件分析

2021-12-01苏野

世界有色金属 2021年9期

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

东坪金矿区大地构造位置属于华北地台北缘中段，其北与兴蒙古生代地槽相邻。其内又以尚义—赤城—大庙断裂为界，南部为燕山拗陷带，北部为内蒙地轴。按变质相带划分，南部称燕山亚区的麻粒岩相带，北部称阴山亚区的角闪岩相带。

以康保—围场—断裂为界，其北部是古生代大陆边缘的拼接增生带，自南往北依次为早古生代增生带和晚古生代增生带，它们与西伯利亚地块在元古宇边缘由北向南的古生代增生带相对应。据板块构造观点，本区处于华北板块块和西伯利亚板块的接触带。康保—围场断裂以南，尚义—赤城断裂以北地区，从北往南依次为台缘中晚元古带沉降带、台缘早元古带活动带。接触带以南的康保—围场—赤峰大断裂，尚义—赤城—大庙断裂控制了南部区域构造的演化。尚义—赤城断裂以南为太古宙基底，太古宙基底后期受西伯利亚板块和太平洋板块运动的影响，导致中国北东部克拉通活化，在克拉通内形成大小不等的构造岩浆活化带。

上述界限断裂和克拉通内构造岩浆活化带共同控制了本区四大金矿带的空间展布。

1.1 地层

区域内广泛分布着太古界、下元古界变质岩系和中生界侏罗系，其次为中元古界沉积岩系，中生界白垩系和新生界第三系、第四系零星分布。太古界为西望山麻粒岩、斜长透辉片麻岩、常峪口紫苏花岗片麻岩、上新营钾长花岗片麻岩、大白杨角闪常峪口紫苏花岗片麻岩。下元古界为云洲黑云斜长片麻岩、红旗营子变粒岩、白桦沟石英闪长片麻岩、镇宁堡巨斑状花岗片麻、样墩斜长花岗片麻岩。中元古界为长城系：由常洲沟组石英砂岩，串岭沟组页岩、团山子组白云岩、大红峪组石英砂岩、高于庄白云岩五个岩石单位组成，分布于三岔口和大岭堡一带，西南部烟筒山和西葛峪仅零星出露。

蓟县系：由雾迷山组白云岩、洪水庄组页岩、铁岭组灰岩三个岩石单位组成，分布于三岔口—关底以南和样田—孙庄子以东地区。

青白口系：仅有下马岭页岩一个岩石单位，分布于区域东南角。

1.2 构造

区内断裂构造和褶皱构造均很发育。区域横跨华北地区两个Ⅱ级构造单元，以崇礼—赤城深断裂为界，以南为燕辽沉降带，以北为内蒙地轴。

太古界变质岩系中有响水沟、谷咀子、水地庄波状褶皱束等，大南沟掌背斜及向斜构造。中生界侏罗系火山碎屑岩中有狮子沟复向斜、龙门所向斜、红花咀向斜构造。中元古界变质岩系中有雀沟背形、圪料沟背斜和向斜构造、前楼波状褶皱束及驿马图单斜构造等，彼此平行或雁行排列。单个背向斜一般为7km～41km，多呈较开阔舒缓的背向斜，轴向NW或SN，近于直立。

断裂为一系列北东、北西和近南北向等不同方向的断裂构造。按其走向可划分五组：杨木洼—马丈子—金家庄断裂：西段分布于水泉沟偏碱性杂岩体北部外接触带，崇礼—赤城深断裂是尚义—崇礼—平泉深断裂。后中山—红花背—上水泉断裂：走向同杨木洼—马丈子—金家庄断裂，沿水泉沟岩体西段南侧内外接触带分布，倾角60°～70°，大部分为隐伏断裂，地表在东坪一带有出露。中段分布于水泉沟杂岩体与红花梁二长花岗岩接触带，东段分布于该岩体东段接触带，走向220°，南东倾。砖楼—后沟断裂：走向大致与上述两条断裂平行，南倾，倾角50°左右。分布在砖楼至后沟一带，自宋家窑向东至温泉转为北东东向。

1.3 岩浆岩

岩浆岩期次。区内岩浆活动强烈，从深成—浅成侵入—喷发均有，并具旋回性，规模较大，遍布全区。多受崇礼—赤城深断裂控制。燕山期侵入岩：区内燕山期花岗岩主要是燕山早期第二阶段的产物，分两次侵入。海西期侵入岩：这一旋回主要有崇礼—赤城深断裂南侧的水泉沟偏碱性杂岩体，酸性岩有海流图、舍身崖、冰山梁、马营、观山、等二长花岗岩。以元古代和海西期两个岩浆侵入旋回为主，呈岩基、岩株及熔岩状产出。

2 区域成矿地质条件

2.1 地层与金矿化的关系

太古宙—早元古代变质岩微量金含量：常峪口紫苏花岗片麻岩，平均含金9.3×10-9；大白杨角闪斜长透辉片麻岩平均含金7×10-9；西望山麻粒岩和上新营花岗片麻岩含金均为1.1×10-9；早元古代红旗营子变粒岩含金0.7×10-9，已知变质岩系中金矿床均分布在上述金含量高的太古宙变质岩中，说明它们有明显的依附关系。

2.2 构造与金矿的关系

已知成形的金矿床（点）均沿崇礼—赤城深断裂带分布，结合华北地台北缘金矿床呈东西向展布的特点，说明崇礼—赤城深断裂带为控制矿带构造，其次一级断裂为控矿和导矿构造。区内已知的金矿床（点），如黄土梁金矿、后沟金矿、东坪金矿、金家庄金矿等都产在近东西向、北北东向、北东向或北西向断裂破碎带中，严格受断裂构造控制，矿体产状与断裂构造完全一致，尤其是在北东向与北西向断裂的交叉、转折部位是金矿体富集的有利部位，说明断裂构造与金矿化关系极为密切。断裂构造控制了本区的成矿热液活动，北东向和北西向两组断裂构造是成矿物质运移的通道和沉淀聚集的场所，这两组断裂的交叉复合部位是金矿分布的有利地段。

2.3 岩浆岩与金矿化关系

水泉沟偏碱性杂岩体形成于海西晚期，主成岩年龄为327Ma，东坪金矿形成于156Ma～177Ma，成岩与成矿之间的时差达150Ma～170Ma，显然不是由杂岩体的岩浆热液直接成矿，但其在生成演化过程中地壳深处热流沿深断裂上升和碱性岩汁的交代活动，使早期生成的角闪二长岩类发生重熔和碱质交代作用，不但生成了正长岩、二长岩类，同时也使角闪二长岩类中的金元素被活化淬取出来进入矿液，因各种因素的改变，在赋矿构造中金元素发生沉淀而成矿。从已探明和正在进行地质工作有经济意义的金矿床，说明碱性杂岩体是金矿成矿的母岩。

本区燕山期岩浆侵入年龄为177Ma，而东坪金矿形成于156Ma～177Ma，其成矿作用显然受其影响，但硫、铅等同位素研究表明，东坪金矿的成矿物质来源与燕山期花岗岩关系不大，岩浆侵入主要为金迁移富集提供了热动力。区内围绕燕山期花岗岩体有众多的金矿点分布，如南冷沟、谷嘴子、水晶屯、转枝莲等金矿点。另外，上水泉花岗岩浆对东坪金矿的后期改造和富集提供了不可缺少的成矿热水和热动力。

3 围岩蚀变及其与金矿化关系

近矿围岩蚀变强烈，主要有钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化，还有重晶石化、碳酸盐化，高岭土化等。前四种蚀变与金矿化关系密切，尤其钾长石化和硅化。

（1）钾长石化：富碱性溶液与围岩（主要是二长岩类和变质岩）交代生强烈的钾化交代作用，由钾微斜长石交代围岩中的斜长石，宏观上呈特征明显的鲜肉红色的钾长石化。其产出的形式有如下四种：①在一个较大的控矿、导矿构造带的一侧，通常不见宏观展布的含金石英脉或含金构造蚀变岩带，只是在剪切构造应力场中，沿着比较宽阔的、比较密集的微细构造带形成钾化带，它常呈宽带状分布，宽着可达50m以上。②以钾质为主的长英质岩石呈不规则状包裹于乳白色石英脉中，包体大者半米以上，小者数厘米形成钾长石英脉。③一些石英脉或石英细脉的两侧有几厘米宽的鲜肉红色钾化脉壁。④钾化发育于微细裂隙带或石英网脉两侧的一定范围内，分布宽窄不一，取决于围岩的破碎程度和钾化交代作用的强度。有时可见两期钾化重叠，早期为浅肉红色，后期为鲜肉红色。蚀变宽度由几米至十余米。

矿区钾长石化有两期：钾长石化发生在主成矿期，叠加在早期钾长石化之上，形成微斜长石，中粒结构，有许多中细粒黄铁矿、金矿化和其它金属硫化物。早期钾长石化是在成矿作用之前、碱性杂岩体形成之后、富碱性的热水溶液沿着构造破碎的围岩两侧，对斜长石(钠长石)交代，形成条纹长石。钾长石化规模较大，受构造破碎带控制，成面型分布，呈砖红色，中粗粒状结构，致密块状构造，金属矿物极少，有时见粗粒立方体的黄铁矿，含金4.56×10-6，上述①②种钾化属于本时期；沿裂隙成细脉状或沿石英脉两侧、断裂构造和节理带发育，宽窄不一，厚度大，从几米、几十米到上百米，单一蚀变含金量达47.89×10-6，与金矿化关系密切，③④种钾化属于本期。

（2）硅化：富硅质热液与围岩发生强烈的交代和充填作用的产物。不规则袜状石英或硅质交代围岩中的其它矿物，或呈致密块状，或呈粒状稠密分布，也常见有石英细脉或网脉穿插于围岩裂隙中。这种蚀变一般分布在矿脉侧的有限范围内，与肉红色钾长石紧密伴生。

（3）绢云母化：热液作用下由绢云母交代条纹长石和斜长石生成，常与高岭土共生，仅在构造裂隙发育地段较强，整个矿区中该蚀变较弱。

（4）黄铁矿化：黄铁矿是贯通矿物，无论在成矿早期、中期、晚期都有，在各种蚀变岩中均有产出，但主要靠近矿体的上、下盘。一般呈浸染状，个别呈团块状、网脉状、细脉状分布。黄铁矿是最重要的载金矿物之一，早期黄铁矿一般呈自形、粗粒稀疏颗粒状分布于早期石英脉及早期钾长石化蚀变岩中。中期的黄铁矿呈中等浸染状、稠密浸染状、团块状分布于成矿期石英脉及蚀变岩中，呈半自形、它形晶体，中细粒结构，粉末状的含金性最好。黄铁矿在地表或接近地表一般氧化成褐铁矿，是重要的找矿标志。晚期的黄铁矿，呈细粒浸染状、烟灰状分布于晚期石英脉中，含金性较差。

（5）碳酸盐化和重晶石化：成矿晚期阶段的产物，呈细脉状、网脉状或透镜体产出，主要蚀变矿物有方解石、白云石，蚀变强度偏弱。