河北省青龙县三家子金矿地质特征及成因探讨

刘剑波，杨玉山，程立群，聂卫东，谢 吾

河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队， 河北 秦皇岛 066001

河北省青龙县三家子金矿地质特征及成因探讨

刘剑波，杨玉山，程立群，聂卫东，谢 吾

河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队， 河北 秦皇岛 066001

三家子金矿位于冀东金成矿带东部，矿区内分布大量受断裂构造控制的含金石英脉，通过野外和室内研究，确定其成矿物质来源于燕山期岩浆期后热液。这些成矿热液在沿矿区内深大断裂F1向上运移过程中，部分成矿物质在F1断裂沿走向变化处发生沉淀，其它成矿物质在F1断裂派生的次级张裂隙中沉淀。该矿床属于受断裂控制的中低温、岩浆期后热液矿床。

成矿流体 矿床成因 冀东 三家子金矿

冀东金成矿带位于华北板块北缘，是我国重要的金矿集中区，金矿床、矿点星罗棋布，矿化类型主要为石英脉型、蚀变破碎带细脉浸染型、韧性剪切带浸染型、花岗岩细脉浸染型等，成矿带内独特的地质背景和丰富的矿产资源引起了许多专家学者的关注［1,2,3］。其中三家子金矿位于冀东金成矿带东部，本文对该矿床的地质特征及成因进行探讨。

1 区域成矿背景

华北板块北缘经历了漫长的地质演化，区域构造十分复杂，岩浆活动多表现出同源多阶段、多旋回性。

古生代，华北板块北缘和西伯利亚板块之间经历了古亚洲洋的发生、发展和消亡，并于石炭纪—二叠纪晚期闭合，形成华北板块北缘造山带——兴蒙造山带［4］，奠定了华北板块北缘EW向、NE向的构造格局。中、新生代受库拉—太平洋板块向华北板块斜向俯冲作用影响，使得区域构造格局发生大规模转化，NE向、NNE向构造叠加于EW向构造之上。裴荣富等(1998)［5］称区域性EW向、NNE向构造为“行、列、汇”控矿构造，为中生代矿床的形成提供了有利空间。

古生代晚期，华北板块与西伯利亚陆块对接碰撞，使变质基底受到活化改造；中、新生代颇有特色的燕山陆内造山和深部地质作用，使得区内岩浆活动最为强烈，在这一时期形成了众多的金矿床（点）。

2 矿区地质特征

区内广泛出露太古界王长组变质杂岩，中元古界长城系高于庄组含锰白云质灰岩。第四系冲洪积、残坡积物沿沟谷断续分布。

区内岩浆活动较强烈，矿区以燕山期侵入为主，主要为规模较小的花岗岩和花岗斑岩脉。

区内断裂构造极为发育，具多期次活动特点。与金成矿作用关系较为密切的是位于矿区中部、呈北东向展布的构造破碎带（F1）及其派生的次一级断裂构造。

F1断裂带分布于矿区中部兴隆店—水胡同一带，区内长达10余千米，两端均延伸出矿区，区域上与南部东西向密云—喜峰口断裂带交汇复合。构造破碎带宽度不等，一般为几至几十米，局部大于百米，断裂破碎带总体走向北东向—北北东向，呈向南东突出的弧形展布，倾向北西，倾角50°～80°。该断裂形成时间较早，规模大，具有继承性多期活动的特征，为本区主干断裂（图1）。根据F1断裂带内构造型迹，确定该构造带具有三期活动特征：

早期为张性断裂活动，断裂带内见大小不等的构造角砾，多数无定向排列，局部受后期构造改造，略呈定向分布，角砾被后期的硅质胶结。

第二期具斜向逆冲和近水平剪切走滑特征，在断裂带内见倾伏和近水平擦痕，两组擦痕相互交切，具多次活动特征。

这一期构造活动使构造带内早期构造角砾岩被改造成具不明显定向排列的透镜状，带内发育密集的剪切裂隙和挤压片理，并伴随强烈的蚀变现象。由于本期次断裂活动具有多期次特征，在F1断裂带两侧尤其是上盘，产生了大量北东向、近东西向和北北东向次一级的张性断裂，这些张性断裂中充填有各类中酸性岩脉，伴有明显蚀变、矿化现象，控制了区内大部分矿脉的空间分布，

第三期张性断裂活动时，对早期的构造型迹及矿体进行了改造、破坏。

3 矿床地质特征

3.1 矿体地质特征

区域上矿脉多集中分布，成群出现，其空间赋存位置严格受断裂构造控制，共发现含金矿脉和矿化带50余条，大多分布于三家子控矿断裂（F1）内及其上盘的储矿构造中。金异常主要分布于F1断裂带三家子段，并且强度自断裂带向两侧逐渐降低（图2）。其中在三家子金矿区共发现含金矿脉及矿化带20余条，主要含金矿脉有7#、2#和3#以及3-1#、3-3#。

图2 三家子矿区金矿脉分布特征Fig.2 Distribution characteristics of gold veins in Sanjiazi mining area

7#矿脉分布于F1断裂带三家子段，工作区内断续出露长近10 km，两端均延伸出工作区。矿脉走向15°～45°，倾向NW，倾角50°～83°。该矿脉以往地质工作程度较低，因岩矿石破碎，钻探工作难以进行，仅在位于中部的王家沟矿段北部进行过浅部开采，采出黄金500多千克。该地段矿体呈斜列式分布，长数十米至百余米，厚0.20～1.30 m，金品位一般（15～50）×10-6，局部达到1 000×10-6。

3#矿脉规模最大，断续长近2 000 m，含金石英脉呈规模不等的透镜状、扁豆状断续分布，走向50°～75°，倾向NW，倾角25°～50°，出露最高标高418 m，控制最大斜深＞600余米，矿化较好，为矿山开采的主要对象。

三家子金矿目前主要是开采此矿段，已开采到75 m标高(十一中段)，厚度和品位仍较稳定。矿体厚度0.10～0.60 m，金品位（10～80）×10-6，最高品位180.60×10-6。

2#矿脉分布于3号矿脉底板30～50 m附近，与3号矿脉近于平行产出，地表出露长约1 000 m，控制斜深＞500 m，其内充填有规模不等的含金石英脉矿体。

3-1#矿脉位于3#矿脉底板40 m附近，地表未出露，19线ZK35和ZK36钻孔均打到此矿脉，ZK35钻孔见矿标高208 m，穿矿厚度0.95 m，品位2.77×10-6。沿脉工程控制矿脉长200余米。矿脉厚0.20～0.40 m，金品位（10～267）×10-6，矿脉连续，但厚度、品位均不稳定。矿脉走向NE15°～55°，倾向NW，倾角30°左右。

3-3#矿脉位于3-1#底板，地表未出露，11-15线沿脉平硐控制矿脉长约100 m。矿脉厚0.20～0.40 m，含金品位（5～100）×10-6，在11线190 m标高附近与3-1号矿脉斜交。矿脉走向NE60°～70°，倾向NW，倾角27°～30°。

3.2 矿体产出规律

通过对矿区内矿体（矿点）的研究，矿体空间产出状态具有如下规律：

（1） 矿体严格受北东—北东东向断裂带（F1）及其派生的次级断裂控制，除极少数矿体外，大部分矿体产于F1断层的上盘，含金矿体大部分呈北东向—北东东向延伸，倾向北西。

（2） 矿脉沿走向和倾向均具有分支复合、尖灭再现现象。矿体受断裂局部开启段或分枝复合、羽支交汇部位控制。

（3） 矿体呈透镜状赋存在由构造作用产生的扩容部位，富矿、厚大矿体多受裂隙增大部位、裂隙叠加部位控制。即：平面上构造走向转弯处；剖面上断裂由陡变缓处；控矿断裂的分枝复合处或断裂交汇处。

（4） 矿体多呈斜列状近平行排列，倾向延伸一般大于走向延长，矿体多向南西方向侧伏。

（5） 产于7号脉中的矿体走向上与破碎带走向有10°～20°的夹角，呈斜列式分布。内部矿体受剪切裂隙控制，两侧受断层面控制。

（6） 区内岩脉特别发育地段，尤其是中酸性岩脉发育部位，常为矿脉集中分布区，与脉岩相邻的石英脉多为含矿脉体，尤其是烟灰色石英发育、细粒黄铁矿含量多、有铁染现象者，金品位较高。

4 矿床成因

4.1 构造与成矿作用的关系

本区构造特征较为复杂，构造活动具有多期性、多样性，各期构造型迹相互叠加。

目前所发现的含金矿脉的产出状态和规模等均受断层控制，金矿体主要分布于F1断裂三家子段及其上盘的次级派生断裂构造中。F1断裂规模大，切割深，可使深部的成矿物质沿该断裂带向上运移，成为导矿构造，同时该断裂带在三家子段沿走向产状发生了明显变化，导致含矿热液中的金可在该地带沉淀。F1断裂带既是导矿构造，同时也是容矿构造。

F1断裂带具有多期活动特征，特别是中期具有斜向逆冲和近水平剪切走滑特征，伴随这期构造，在F1断裂带两盘产生了大量北东向、近东西向和北北东向次一级的张性断裂，为成矿物质沉淀提供了空间，使得沿F1构造带向上运用的含矿热液可向这些张性裂隙中运移、富集、沉淀成矿。由于热液本身具有向上迁移的趋势，导致多数矿体分布于F1断裂带上盘的张裂隙中。

4.2 成矿物质来源

印支运动促使岩浆向上侵位，由于断裂构造的多次活动、岩浆的多期演化，最终形成中性、酸性侵入体及脉岩。从岩体、岩脉到矿体金含量逐步增加，说明岩浆演化有利于金的富集，金富集于小型花岗岩体和花岗斑岩脉发育地区。

区内含金矿脉（带）的分布与花岗斑岩脉存在紧密的空间关系，花岗斑岩脉分布集中地段，含金矿脉也密集分布，而且有些矿脉沿花岗斑岩接触带分布，无论是地表还是深部都表现出相同特征，显示出二者之间的亲缘关系。

花岗岩、花岗斑岩和金矿脉的稀土元素配分模式极为相似；铅同位素与花岗岩铅同位素呈直线排列，有继承性特征；含金矿脉和蚀变岩中硫同位素十分接近，具有同源性特征，接近陨石硫，其物质来源具有深源性［6］。

以上资料显示三家子金矿成矿热液以岩浆期后热液为主，成矿作用与中生代花岗岩密切相关，属中低温、岩浆期后热液矿床。

这些富集有大量金的含矿热液沿深大断裂F1向上运移，部分成矿物质在运移过程中于断裂带沿走向变化处发生了沉淀，形成了7#矿体；由于F1断裂带具有多期活动特征，中期具有斜向逆冲和近水平剪切走滑特征，伴随这期构造形成了大量的张性裂隙，为成矿物质的沉淀提供了较多空间，沿F1向上运移的含矿热液可在这样的空间沉淀，形成了2#、3#矿体；该地区具有多期构造活动特征，这些张裂隙可派生出次一级的小裂隙，这样就可能形成了3-1#、3-3#等矿体。

[1] 宋友贵.冀东西段金矿控矿构造模式与找矿方向[M].北京 :地质出版社 , 1992:15-20 .

[2] 余昌涛.冀东主要类型金矿床成因及形成机理研究[M].北京 : 地质出版社 , 1989:10-15 .

[3] 梅燕雄.冀东金矿成矿特征及成矿演化[M].北京: 中国地质科学院 , 1997:25-40 .

[4] 任纪舜 , 陈廷愚 , 牛宝贵 , 等 . 中国东部及邻区大陆岩石圈的构造演化及成矿[M]. 北京:科学出版社,1988:35-217.

[5] 裴荣富,吕凤翔,范继璋, 等.华北地块北缘及其北侧金属矿床成矿系列与勘查[M].北京:地质出版社,1998:130-237.

[6] 赵寅震,姜喜荣,肖劲民.冀东金矿区同成矿构造与优选靶区的模拟实验[M].北京:地质出版社, 1996:45-80.

Geological features and genesis discussion of the Sanjiazi gold deposit in Qinglong County, Hebei Province

LIU Jian-bo,YANG Yu-shan,CHENG Li-qun, NIE Wei-dong, XIE Wu
Qinhuangdao Mineral Hydrogeology and Engineering Geology Team, Hebei Provincial Bureau of Geo-exploration and Mineral Development, Qinhuangdao 066001, Hebei, China

Sanjiazi gold deposit is located in the eastern of gold metallogenic belt of the Eastern Hebei Province, widely developed mass auriferous quartz veins which were controlled by fault structure. We confirmed that the metallogenic materials derived from Yanshanian post-magmatic hydrotherm through wild researched and laboratory studied. Part of the metallogenic materials sedimented when the trend of fault F1 changed, while metallogenic hydrothermal were moved up along the deep fault F1, and other metallogenic materials sedimented in the secondary tensional fracture derived by fault F1. The Sanjiazi gold deposit belongs to the medium-lower temperature and post-magmatic hydrothermal deposit, which was controlled by fault.

metallogenic f uid; genesis of deposit; Eastern Hebei Province; Sanjiazi gold deposit

P618.51

A

1001—2427（2014）01 - 23 -4

2014-01-10；

2014-03-12

刘剑波（1968—），男，河北秦皇岛人，河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队高级工程师.