畢 立 張洪波
(1.河北省地質調查院 石家莊 050081;2.河北紫石礦業(yè)技術開發(fā)服務有限公司 石家莊 050091)
檳榔溝門銀鉬多金屬礦床是本世紀初在冀北發(fā)現(xiàn)和評價的典型銀鉬金多金屬礦床之一,具有較好的經(jīng)濟開發(fā)價值。總結該礦床地質特征,探討其成因和找礦標志,對推進冀北地區(qū)尋找該類型礦床具有重要啟迪意義。
礦區(qū)位于隆化縣郭家屯鎮(zhèn)檳榔溝門村,東側3 km有豐寧—圍場公路(G111)通過,有鄉(xiāng)村道路相連,距郭家屯鎮(zhèn)16 km,交通較方便。礦床勘查工作始于2005年,2012年11月提交了礦區(qū)詳查地質報告,探明了資源儲量。其中,銀礦為中型,鉬、金礦小型,伴生鉛、鋅,深部和外圍仍有較大資源潛力。
礦區(qū)位于柴達木—華北板塊、大興安嶺—太行山板內(nèi)造山帶、承德—武安火山噴發(fā)帶、棋盤山—蘇家店沉積火山盆地大地構造單元南部,康保—圍場區(qū)域斷裂帶南側。區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了前寒武紀變質結晶基底形成,中生代火山強烈噴發(fā)和火山沉積地質作用過程,巖漿活動和斷裂發(fā)育,褶皺構造微弱。
區(qū)域內(nèi)出露地層有古元古代中期紅旗營子群變質巖和混合巖;白堊系下統(tǒng)張家口組中酸性陸相火山巖,局部夾沉積巖;大北溝組河湖相沉積為主的細碎屑巖,有少量中酸性火山巖夾層;義縣組基性-酸性-偏堿性陸相火山巖,局部夾沉積巖;第四系松散沉積物。張家口組和義縣組為地質構造環(huán)境變動劇烈沉積的地層,大北溝組為地殼運動相對平靜時期發(fā)育的地層。
該區(qū)域為華北板塊北緣隆起帶,自晚元古代基底形成以來,長期處于裸露的正剛性狀態(tài),基底構造線方向近東西向,中侏羅世-早白堊世本區(qū)地殼開始劇烈活動,巖漿侵入活動和火山噴發(fā)作用強烈,剛性基底巖石發(fā)生斷裂變形,出現(xiàn)了一系列北北東、北東和北西向主斷裂構造,形成了盆山構造。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育,侵入巖主要有花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖、石英正長斑巖,潛火山巖有次安山巖,火山巖有火山碎屑巖、基性熔巖、凝灰?guī)r、安山巖、安山玄武巖、粗安巖等。
礦區(qū)出露地層為早白堊世張家口組二段,面積約占礦區(qū)50%,巖性為一套中酸性火山巖、火山碎屑巖(圖1)。巖石類型下部為紫褐色流紋質凝灰熔巖;中部為灰褐色流紋質熔結凝灰?guī)r、石英粗面質熔結角礫凝灰?guī)r;上部為灰白色流紋質含角礫凝灰?guī)r、紫灰色流紋質含角礫熔結凝灰?guī)r、流紋巖、沉角礫凝灰?guī)r。該套地層被灤河和二長斑巖巖株分割為三部分,灤河以東地層傾向南西,傾角45°,灤河和二長斑巖間地層傾向北北東,傾角53°,二長斑巖以西地層傾向南西,傾角52°,局部反傾,傾角41°。
該組巖石根據(jù)其形成方式不同和火山角礫、晶屑、巖屑及凝灰物質含量差異,分為噴溢相流紋質凝灰熔巖、溢流相流紋巖、爆發(fā)相流紋質熔結火山角礫巖和灰流相流紋質熔結凝灰?guī)r。地層總厚度>790.25 m。
礦區(qū)內(nèi)構造發(fā)育,且以斷裂為主。成礦前或成礦期斷裂有19條,一般規(guī)模較大,按其走向分為北北西向、近東西向、北東向、北西向四組,這些斷裂中的巖石多數(shù)遭受了強烈的熱液蝕變作用,形成了硅化絹云母化蝕變巖和礦(化)體,其中NNW向、近EW向構造是主要的控礦構造。成礦后斷裂有12條,表現(xiàn)為正斷層和平移斷層,一般規(guī)模小,按走向可分為NE向、NNW向、近EW向三組,對硅化絹云母化蝕變礦化帶和礦體有破壞作用(圖1)。
圖1 檳榔溝門銀多金屬礦物質圖
礦區(qū)中部出露二長斑巖淺成巖體,侵入到白堊系張家口組流紋質火山巖中,呈不規(guī)則巖株產(chǎn)出,分布面積約占礦區(qū)30%。二長斑巖在地表呈北北西向展布,向南、北延伸出礦區(qū),巖石一般具有斑狀結構,基質具顯微晶粒結構??拥篮豌@孔中見有潛安山巖(圖2)。
圖2 V-04勘探線剖面圖
礦區(qū)蝕變作用較強烈,蝕變類型較多,圍巖蝕變類型有硅化、絹云母化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、螢石化、鐵錳染。與礦化關系密切的蝕變類型為硅化、黃鐵礦化、絹云母化。硅化、絹云母化蝕變體在地表均為矗立于山脊頂部的硅化地質體。
硅化分為三個期次:早期硅化表現(xiàn)為黑灰色隱晶質—微晶狀晶粒玉髓,粒徑0.001~0.01 mm,呈隱晶狀集合體分布;中期硅化表現(xiàn)為條狀、犬牙狀晶粒石英,粒徑在0.01~0.3 mm之間,多呈粒狀集合體和網(wǎng)脈狀分布于巖石的破碎裂隙及空隙中;晚期硅化表現(xiàn)為粗晶粒石英,粒徑在0.3~2 mm之間,多呈粒狀集合體構成脈體。
黃鐵礦化多分布在硅化蝕變帶中,其他金屬礦物主要分布于綠簾石化—綠泥石化—白云石化蝕變巖石中。絹云母化大部分由巖石中斜長石蝕變而來,少量由黑云母蝕變生成。
礦區(qū)巖石測量成果表明,Au、Ag、Mo、Pb元素在硅化帶中富集,二長斑巖中富集程度次之,粗面質凝灰熔巖、晶屑凝灰?guī)r富集較弱。硅化帶中Au含量含量13.15×10-9,相對地殼中含量富集了3287倍;Ag平均含量5.31×10-9,相對富集了75.86倍;Mo含量含量138.50×10-9,相對富集了92.33倍;Pb含量含量95.81×10-9,相對富集了7.37倍。二長斑巖中Au含量含量3.36×10-9,相對地殼中含量富集了840倍;Ag含量含量1.22×10-9,相對富集了17.43倍;Mo含量含量20.24×10-9,相對富集了13.49倍;Pb含量含量50.77×10-9,相對富集了3.91倍。Au、Ag、Mo、Pb元素相關性好。相關系數(shù)AgMo為0.875、AgPb為0.715、AuPb為0.676、AgAu為0.659、MoPb為0.655、MoAu為0.642。Ag、Mo、Au元素異常顯示較好、Pb元素異常較弱,圈出8處Ag異常。
Ag1異常:長180 m,寬100 m,走向NW,分布在二長斑巖體中。
Ag2異常:長130 m,寬80 m,走向EW,分布在二長斑巖體中。
Ag3異常:長400 m,寬310 m,走向NWW,分布在二長斑巖體中,異常中心出露有2號硅化絹云母化蝕變帶,發(fā)現(xiàn)了Ⅱ-1鉬礦體。
Ag4異常:長240 m,寬150 m,走向近SN,分布在二長斑巖體與白堊系張家口組二段接觸帶附近,異常區(qū)內(nèi)見有15、16硅化絹云母蝕變帶。
Ag5異常:長420 m,寬330 m,走向近SN,分布在二長斑巖體中,異常中心出露有5號硅化絹云母化蝕變帶,地表見Ⅴ-5銀礦體。
Ag6異常:長500 m,寬400 m,走向NWW分布在二長斑巖體與上侏羅統(tǒng)張家口組二段接觸帶上,地表見Ⅴ-1銀鉬礦體和Ⅴ-2銀礦體。
Ag7異常:長390 m,寬140 m,走向NNW,分布在二長斑巖體與上侏羅統(tǒng)張家口組二段接觸帶附近,異常中心出露有7號硅化絹云母化蝕變帶。
Ag8異常:長360 m,寬220 m,走向NNW,分布在二長斑巖體與上侏羅統(tǒng)張家口組二段接觸帶附近,異常內(nèi)出露有5號硅化絹云母化蝕變帶。
全區(qū)共發(fā)現(xiàn)20條硅化絹云母化蝕變帶,規(guī)模較大的2、5號,規(guī)模次之有1、3、11、21號,其余規(guī)模較小(圖1)。僅對2、5號硅化絹云母化蝕變帶淺部進行了詳細勘查,其余硅化絹云母化蝕變帶僅在地表投入了少量工作,工作程度低。
5號硅化絹云母化蝕變帶:長1340 m,寬5~70 m,帶內(nèi)具硅化、褐鐵礦化、螢石化、絹云母化蝕變,硅質細脈發(fā)育。被F6和F12(西冰溝斷層)切錯成三段。F6以南分布在二長斑巖與流紋巖、流紋巖質凝灰熔巖和熔結凝灰?guī)r接觸帶中,賦存Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4礦體;F6以北分布在二長斑巖內(nèi),賦存Ⅴ-5號盲礦體。蝕變帶走向北西,傾向240°,傾角65°~83°。
2號硅化絹云母化蝕變帶:長580 m,寬5~10 m,帶內(nèi)具硅化、褐鐵礦化、螢石化、絹云母化蝕變,石英細脈、硅質角礫發(fā)育,分布在二長斑巖中,賦存Ⅱ-1礦體。蝕變帶走向290°,傾向200°,傾角75°。
3號硅化絹云母化蝕變帶:長380 m,寬2~5 m,帶內(nèi)具絹云母化、硅化、褐鐵礦化、高嶺土化蝕變,分布在二長斑巖中,見Au、Ag礦化。蝕變帶走向275°,傾向5°,傾角40°。
1號硅化絹云母化蝕變帶:長250 m,寬4~8 m,帶內(nèi)具硅化、絹云母化、褐鐵礦化、高嶺土化蝕變,局部可見孔雀石化,硅質角礫發(fā)育,分布在二長斑巖中。蝕變帶走向260°,傾向170°,傾角75°。
11號硅化蝕變帶:長220 m,寬2~3 m,石英脈發(fā)育,見Au礦化。蝕變帶走向270°,近直立。
21號硅化蝕變帶:長220 m,寬4~5 m,帶內(nèi)硅化強烈,有高嶺土化蝕變,見Ag礦化。蝕變帶走向310°~280°,傾向220°~190°,傾角70°。
礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)6個工業(yè)礦體,2號蝕變礦化帶內(nèi)1個礦體,編號為Ⅱ-1礦體,5號蝕變礦化帶內(nèi)有5個礦體,編號為Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4、Ⅴ-5號礦體,礦區(qū)主礦體有Ⅴ-1和Ⅴ-5。
Ⅴ-1號礦體:為銀鉬礦體,分布于礦區(qū)中西部5號硅化絹云母化蝕變礦化帶南段。礦體形態(tài)平面為規(guī)則的扁豆狀,剖面上為不規(guī)則楔狀,地表厚度大,向下變薄,且分枝尖滅,地表出露形成矗立的山脊,是全區(qū)規(guī)模最大的礦體。上部為Ag、Mo礦,以Ag為主,控制長度230 m,沿傾斜延深249 m,厚度0.63~45.88 m,平均厚度21.75 m,平均品位Ag 127.4 g/t、Mo 0.094%、Au 0.64 g/t;下部為Mo礦,長230 m,厚0.59~13.22 m,平均厚度8.14 m。沿傾斜延深130 m,平均品位Mo 0.079%??傮w產(chǎn)狀傾向240°,傾角44°~81°,且上陡下緩(圖2)。
Ⅴ-5號礦體:為銀礦體,分布于礦區(qū)中西部5號硅化絹云母化蝕變礦化帶北段南端,為盲礦體。礦體形態(tài)為規(guī)則的透鏡體,長度145 m,斜深143 m,厚度19.73~28.79 m,平均厚度12.67 m。總體產(chǎn)狀傾向246°,傾角75°~86°。平均品位Ag 125.5 g/t,Au 0.80 g/t(圖3)。
圖3 V-17勘查線剖面圖
Ⅴ-2礦體:為銀礦體,分布于礦區(qū)中西部5號硅化絹云母化蝕變礦化帶中段,礦體出露地表,硅化強烈,形成陡立的山脊。礦體長度115 m,斜深82 m,厚度0.73~1.84 m,平均厚度1.45 m。礦體為不規(guī)則脈狀,總體產(chǎn)狀240°∠77°。平均品位Ag 135.9 g/t,Au 0.42 g/t。
Ⅴ-3號礦體:為鉬礦體,分布Ⅴ-1礦體上盤,距Ⅴ-1礦體水平距離70 m,屬Ⅴ-1礦體平行盲礦脈。礦體長25 m,斜深25 m,厚度1.38 m。礦體總體產(chǎn)狀240°∠60°,平均品位Mo 0.085%。
Ⅴ-4礦體:為銀礦體,分布于Ⅴ-1礦體下盤,距Ⅴ-1礦體水平距100 m左右,屬Ⅴ-1礦體平行盲礦脈。礦體長62.5 m,斜深25 m,厚度1.27 m。礦體總體產(chǎn)狀傾向240°,傾角54°~60°,平均品位Ag 62.2%,Au 0.22%。
Ⅱ-1礦體:為鉬礦體,分布于礦區(qū)東北部2號礦化帶中,長210 m,斜深25 m,厚度0.5~2.73 m,平均厚度l.12 m,礦體形態(tài)呈尖滅再現(xiàn)小扁豆體組成的時斷時續(xù)的不規(guī)則脈狀,為盲礦體,總體產(chǎn)狀傾向200°左右,傾角77°~83°,平均品位Mo 0.06%。
礦石自然類型以含硫化物硅化絹云母化蝕變巖型礦石為主,局部見有含硫化物硅化絹云母化二長斑巖型礦石。礦石工業(yè)類型主要有銀鉬礦石、鉬礦石和銀礦石。
礦石金屬礦物主要為黃鐵礦,次為輝鉬礦、輝銀礦、閃鋅礦、方鉛礦、鈦鐵礦,微量礦物有自然銀、銀金礦、自然金、銀黝銅礦、銅藍;脈石非金屬礦物主要為石英和玉髓,約占脈石礦物的90%以上,次要礦物為絹云母、綠泥石和殘余的黑云母、正長巖、斜長石,局部見方解石、螢石。
礦石結構主要為他形粒狀結構、角礫狀結構,次為斑狀結構和半自形粒狀結構。礦石構造按金屬硫化物載體巖石特征劃分,有角礫狀構造、碎裂狀構造、塊狀構造、網(wǎng)脈狀構造。按金屬硫化物分布特征劃分,主要為星點浸染狀構造、次為稠密浸染狀構造。
礦石化學成分主要為SiO2和Al2O3,SiO2含量76.28%,Al2O3含量11.13%。礦石中有益組分主要為Ag、Mo、Au,還有微量Pb、Zn、Cu、S。Ag最高1197 g/t,最低5.8 g/t,平均品位126.45 g/t。Mo最高0.57%,最低0.012%,平均品位0.089%。礦體一般上部Ag高,下部Mo高,AgMo同體共生。
規(guī)模最大的Ⅴ-1號礦體頂板主要為強硅化絹云母化蝕變巖,局部見有硅化流紋質凝灰熔巖,礦體底板主要為強硅化絹云母化蝕變巖,局部見有硅化絹云母化二長斑巖,圍巖與礦體界線呈漸變關系,肉眼難鑒,需靠化驗結果確定。
Ⅴ-5號礦體頂?shù)装寰鶠閺姽杌佋颇富g變巖,局部見有硅化絹云母化二長斑巖,圍巖與礦體界線呈漸變關系漸。
本區(qū)銀鉬多金屬礦體賦存于硅化絹云母化蝕變巖及二長斑巖中,礦體嚴格受斷裂構造控制,礦體形態(tài)呈脈狀和透鏡狀、扁豆狀。礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育,蝕變類型較多,硅化、絹云母化、螢石化顯著,礦石構造為稀疏星點浸染狀構造、稠密浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀。綜合分析認為礦床成因類型為次火山熱液礦床,礦床工業(yè)類型為構造蝕變巖型礦床。
其成礦地質過程是在火山期后淺成巖漿侵位冷凝結晶,分異出大量的含有銀、鉬、金等礦質的熔漿,在壓力的作用下繼續(xù)擠出—上升,萃取火山巖中硅質和成礦物質,使殘漿轉為酸性,隨著壓力降低,氣液(包括水氣、CO2、F2、CH4等)和金屬陽離子析出,沿著構造薄弱部位上侵就位,形成硅質銀鉬礦體,在地表-近地表形成玉髓角礫狀硅化巖帽。同時,部分氣液進入成礦前斷裂及裂隙之中,形成充填型脈狀銀鉬礦(化)體。
在冀北侏羅紀-白堊紀北東向火山盆地中,有張家口組火山巖,二長斑巖含礦巖系,尤其是有硅化蝕變巖帶存在。
含礦巖系中具有明顯的Au、Ag、Mo元素異常,尤其Ag、Mo元素異常顯示面積較大且完整,且有低阻高極化物探異常顯示。
巖石受熱液作用影響,硅化作用強烈,蝕變帶多表現(xiàn)為正地形地貌。有硅化、螢石化、黃鐵礦化、絹云母化等蝕變。
該礦區(qū)位于蘇家店-北岔溝門銀鉛鋅銅鉬金多金屬成礦區(qū)內(nèi),有著優(yōu)越的成礦地質環(huán)境,是冀北重要的鉛鋅銀金鉬多金屬礦集區(qū)。目前,區(qū)內(nèi)僅驗證了3、5、6號巖石化學測量異常,其它異常尚未深入研究和解剖;僅對2、5號硅化絹云母化蝕變帶淺部進行了工程控制,其它蝕變帶尚未全面勘查評價;探明的銀鉬礦體僅是淺部資源,深部未有工程探測,推測仍有礦體存在。綜合解譯和分析認為全區(qū)仍有較大資源潛力,預測銀礦資源潛力總體可達大型,鉬礦可達中型,建議加強該區(qū)銀、鉬礦產(chǎn)勘查工作,并注意金、鉛伴生礦產(chǎn)綜合評價。