河北下金宝沟金银多金属矿区物化探综合信息成矿预测

董承维，刘正桃，刘铁成，肖 超

（1．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；2．有色金属矿产地质调查中心，北京100012）

河北下金宝沟金银多金属矿区物化探综合信息成矿预测

董承维1，2，刘正桃2，刘铁成2，肖 超2

（1．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；2．有色金属矿产地质调查中心，北京100012）

下金宝沟金银多金属矿区位于华北地台北缘中段的冀北银金矿床密集区，矿区地质构造背景复杂，岩浆岩活动强烈。矿区金矿体主要赋存于花岗斑岩体内，受构造裂隙带的控制，硅化、绢云母化等与金矿化的关系密切。通过物探与化探相结合的方法进行成矿预测，经工程验证效果良好。

下金宝沟金银多金属矿；成矿预测；物化探异常；河北省

0 引言

河北省下金宝沟金银多金属矿区位于华北地台北缘中段的冀北银金矿床密集区，成矿背景良好［13］。近年来，先后有多家单位在矿区内开展过地质找矿工作，但效果甚微。本次研究综合1∶10 000化探次生晕测量、物探激电测量工作成果，总结矿区的成矿规律，预测了找矿靶区，并得到工程验证，取得了较好的找矿效果。

1 矿区地质特征

矿区地处兴隆—宽城中生代拗陷带龙须门断陷盆地的北东边缘，位于华北地台的内蒙地轴和燕山台褶带［4］。

区内出露地层主要有太古宇变质岩系、中新元古界以及中生界侏罗系。太古宇主要由灰绿色斜长角闪片麻岩组成，局部具花岗岩化。斜长角闪片麻岩是金矿的主要物质来源，含金丰度值为正常值的7倍；中新元古界由石英质砂砾岩、砾岩、白云岩组成；中生界侏罗系由安山岩与安山质角砾岩、集块岩组成［5］。

区内岩浆活动极为发育，喷发和侵入活动兼而有之。裸露地表的岩浆岩分为东、西2部分，东部为大杂岩体，西部为花岗斑岩体。杂岩体为中酸性岩体，呈不规则椭圆形侵入于太古界中。

区内NE-NNE向、EW向、NW向断裂及环形构造极为发育。NE向、近EW向、NW向断裂及裂隙带、岩体接触构造等控制矿化蚀变带的产出。

花岗斑岩具有不同程度的蚀变，热液蚀变与金、银、铜、铅、锌等多金属矿化关系密切［6］。由岩体中心向外矿化蚀变分带明显，主要分为：①硅化、绢云母化、萤石化、黄铁矿化、方铅矿 闪锌矿化带；②钾化、钠化、绿泥石化带；③碳酸盐化、夕卡岩化带。其中硅化、绢云母化与金矿化的关系最密切。

区内矿石矿物组成比较复杂，金属矿物有银金矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、砷黝铜矿及少量的辉钼矿、磁黄铁矿等；非金属矿物有石英、斜长石、钾长石、绢云母、碳酸盐类矿物、萤石、退色的黑云母、金红石、磷灰石、锆石等。主要有用组分为金。单矿体w（Au）＝1．05×10－6～7．50×10－6，矿床平均w（Au）＝2．67×10－6，w（Ag）＝9．9×10－6。矿石结构主要有自形 半自形结构、他形结构、乳滴状结构、包含结构、共边结构、交代结构和填隙结构等；矿石构造有浸染状、细脉状和网脉状构造。

2 岩（矿）石物性特征

区内主要岩石的电阻率差异不大，相差不到1个级次（表1）。第四系沉积物、安山岩、闪长玢岩、风化白云岩的幅频率Fs＝0．5%～0．9%，为正常的低背景值；石英粗安斑岩、风化侵入角砾岩、侵入角砾岩、石英砂岩、矿化石英砂岩的Fs＝1．6%～1．8%，在测区内为正常的背景值，其中侵入角砾岩、石英砂岩、矿化石英砂岩有黄铁矿化时幅频率异常反映较高；混合角砾岩、石英正长斑岩、闪长岩、石英斑岩、钾长花岗斑岩、花岗斑岩、石英二长斑岩、白云岩的Fs＝1．2%～1．5%，在测区内为正常场；褐铁矿化侵入角砾岩、蚀变花岗斑岩、褐铁矿化二长斑岩、褐铁矿化白云岩、黄铁绢英岩等各类矿化岩石（包括含黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿等矿石），矿化程度较高，Fs＞2．4%，是区内圈定异常的依据；片麻岩Fs＝2．7%，因岩石中角闪石含量较高且不均匀，尤以片麻岩含金丰度值高，在接近构造裂隙或有金矿体和含金矿体石英脉（矿体）分布地段，幅频率值较高且变化范围较大。

3 物化探工作方法

3．1 物探

（1）磁力测量。通过1∶10 000高精度磁测，研究各类岩（矿）石的磁性特征，大致确定区内各地层及岩体的分布情况、构造格局，圈定成矿有利部位，缩小寻找以金为主的矿床（体）的靶区。矿区完成磁力测点7 980个，检查点262个，质检率3．28%，观测均方误差±2．91 n T，总均方误差为4．4 n T，精度指标均满足或优于设计要求，质量可靠。

（2）电法测量。矿区完成激电中梯剖面测量40 km，物理点1 006个，检查点41个，质检率4．1%，视极化率均方相对误差M＝±5．2%，视电阻率均方误差M＝±5．6%，均达到B级精度；完成单极 偶极测深2．6 km，物理点66个，检查点3个，质检率为4．1%，视极化率均方相对误差M＝±4．2%，视电阻率均方误差M＝±5．8%，均达到B级精度。

表1 矿区岩（矿）石电性参数Table 1 Electric parameter calculation of ore and rock in the property

表2 下金宝沟测区重采重分析样合格率（%）Table 2 The qualified rate of re-sampling and re-analyzing for Xiajinbaogou property

3．2 化探

化探次生晕测量在下金宝矿区的东北部进行，工作面积10 km2，化探样品数据进行分区统计元素特征值意义不大，在确定本区元素背景值和异常下限时作统一处理，方法为：将生产样品各元素化验数据，迭代逐步剔除＞（X±3）S的数据后，再计算出各元素数据平均值作为其背景值，按Ca＝（X±n）S（n＝1～3）公式确定出测区各元素异常下限值。全测区重采检查样与重分析样为103件，其中重采检查样51件，化验重分析样52件，检查率4．25%。除元素Sb重分析样合格率为88．46%，其余元素合格率均大于92%（表2），符合规范要求。在重采重分析样的2次分析结果中，取生产样第一次分析结果为定值；对10个元素进行了背景值、异常下限以及平均值（X）、标准离差（S）、变异系数（Cv）等统计，进行R型聚类分析。汇部位。异常在平面上由多个Fs＞4．1%异常部位，伴有Au土壤地化异常及Pb，Zn，Ag，Cu，Mo组合异常H-1。

IP-4激电异常：呈带状，近EW走向，长约500 m，宽100～200 m。异常位于磁法推断环形异常（隐伏岩体）西北角内接触带中，严格受F21，F20控制，并伴有Au土壤地化异常及Pb，Zn，Ag，Cu，Mo组合异常H-3。

IP-5激电异常：呈带状，NW走向，异常面积不大，但强度较强，FsMax＝13．4%，异常位于F17，F23交汇部位，物探推断应为硫化矿物所致。

4．2 化探异常分析

研究区的次生晕异常以Au，Ag，Zn，Pb，Cu，Mo为主，将区内的元素异常分为7个综合异常（图2），并对各元素异常进行了分级，确定了各级异常的下限值（表3）。

H-1综合异常：位于测区北西处，面积约1．18 km2，呈不规则延展，长约1．6 km，宽约0．8 km。异常规格化面金属量值（NAP）为6．61，所分析元素均有异常出现。根据R型聚类分析树型谱系图，以及相关系数为0．25，异常元素组合可划分为：①Sb-Ag-Mn-As-Mo-Pb-Zn-Hg；②Cu-Au。元素组合特征可能反映出多期热液活动蚀变作用形成的地化晕的分

4 物化探异常分析、找矿靶区预测与工程验证

4．1 物探异常分析

磁异常解释断裂构造的主要标志是正负异常梯度带、梯度较大的封闭异常两侧、异常扭曲、不同异常特征的分界线、异常轴线有规律的突然错断（改变方向）、串珠状异常、异常等值线的疏密变化带及异常的雁行排列等。

综合本次磁测和2008年磁测成果共推断3处，其中，南部金宝沟太古界的穹窿构造与大铜山杂岩体为2008年磁测成果，本次磁测在测区东北部圈定一处环形异常（或隐伏岩体）。推断了20条断裂（图1），其中F1，F2，F3，F4，F5，F11，F12和大铜山岩体接触破碎带（火山环形构造）等8条断裂为2008年磁测成果，其余11条断裂中，F15，F20，F23为NE向断裂，F13，F14，F17，F19为NW断裂，F16，F18，F21，F22为近EW向断裂；环形构造1处。

IP-3激电异常：呈带状，走向总体呈NW向，长2 000 m，宽500～800 m。异常位于磁法推断的环形异常（隐伏岩体）内外接触带及断裂F19，F21，F22的交散特征。

图1 高精度磁异常平面图Fig．1 High precision magnetic anomly plan

H 3综合异常：位于测区中北处H 1综合异常南侧，面积约0．33 km2，呈NNE向扁圆状延展，长约0．9 km，宽约0．35 km。根据R型聚类分析树型谱系图，以及相关系数为0．3，异常元素组合可划分为3个：①Pb-Zn-Cu-Mn-Ag；②Sb-Ag-Au；③As-Mo。元素组合特征可能反映出热液多期矿化叠加特征，一期以Pb，Zn，Cu矿化为主，另一期以Au矿化为主。

量的单位：w（Au，Hg）／10－9，其他元素wB／10－6。

图2 化探次生晕综合异常图Fig．2 The integrated anomly map of second geochemical halo

H 5综合异常：位于测区中部，面积约1．05 km2，呈近似扁圆状NNW向延展，长约1．7 km，宽约0．7 km。异常规格化面金属量值（NAP）为6．04，根据R型聚类分析树型谱系图，以及相关系数为0．35，异常元素组合可划分为2个：①As-Sb-Au-Cu-Pb-Zn-Mn；②Ag-Mo。元素Mo与诸元素相关程度较低呈单组。元素组合特征可能反映出以Au，Pb矿化为主的多期热液活动成矿成晕元素组合特征，相对应的矿化元素应为Au，Pb，伴生元素为Zn，Cu，Mo，Ag。

4．3 物化探异常综合解释

花岗斑岩具弱磁、弱极化特征，但岩体与围岩的接触带上含矿热液与围岩发生交代作用，形成黄铁矿化、夕卡岩化，在岩体外围产生磁异常和激电异常，形成环状异常，由此推断测区东北磁异常环形状构造为隐伏岩体。在接触带上形成IP-3和IP-4激电异常，外围形成IP-5激电异常。化探工作发现H 6异常也在该接触带上。通过综合分析磁法、激电和化探异常，认为IP-3和IP-5为找矿有利地段。

4．4 找矿靶区预测与工程验证

综合分析矿区已知控矿规律、物化探异常，优选出2处找矿靶区IP-3，IP-5。通过对IP-3槽探、钻探工程揭露，新发现长数百米、宽20余m金矿化体，w（Au）＝1．1×10－6～4．2×10－6，具有一定的找矿前景。

5 结论

（1）研究区围岩与矿体之间存在明显的物性差异，Fs＞2．4%，可作为重要的地球物理找矿间接标志。

（2）研究区Ag，Sb，Zn，Hg，As均属区域性强分异型元素，在局部地段具有富集成晕的特点，Pb，Zn与Au元素异常多呈面状展布，异常走向、形态以及浓度中心吻合较好。Au，Pb，Zn等综合异常可作为重要的地球化学间接找矿标志。

（3）综合研究地质资料、地球物理及地球化学找矿信息，确定找矿靶区，进行工程验证，是本区找矿取得成功的有效方法。

［1］ 袁万明，王世成，王兰芬．河北下营坊金矿成矿时代的裂变径迹研究［J］．核技术，1999，22（7）：411-413．

［2］ 唐萍芝，王京彬，王玉往．河北下营坊金矿矿床地质特征、控矿条件及找矿标志［J］．矿物学报，2009（S1）：560-561．

［3］ 王宝德，牛树银，孙爱群，等．冀北地区中生代金银多金属矿床成矿物质来源和深部过程探讨［J］．地质学报，2003，77（3）：379-386．

［4］ 刘锡文．浅谈冀东北地区的大地构造演化规律与金矿成矿规律［J］．大地构造与成矿学，1992，16（4）：355-365．

［5］ 陈衍景．造山型矿床、成矿模式及找矿潜力［J］．中国地质，2006，33（6）：1181-1196．

［6］ 王求学．矿床勘查地球化学：过去的成就与未来的挑战［J］．地学前缘，2003，10（1）：239-248．

Integrated information based ore prediction in the Xiajinbaogou Au，Ag poly metal property in east Hebei province

DONG Chengwei1，2，LIU Zhengtao2，LIU Tiecheng2，XIAO Chao2
（1．Faculty of land resource engineering，Kunming University of Science and technology，Kunming 650093，Yunnan，China；2．China Non-Ferrous Metals Resource Geological Survey，Bejing 100012，China）

The Xiajinbaogou Au-Ag poly-metal property is located in Ag-Au deposit-clustered area in the middle of north margin of the North China platform．The property is complicated in geological structure and strong magmatism．Au ore bodies occur mainly in granitic porphyry body and are controlled by tectonic fractural zone．Silicification and sercitization are closely related to Au mineralization．Geophysical survey is combined with geochemical survey to predict ore in the property．The prediction is checked by the ore prospecting techniques with good results．

Xiajinbaogou Au-Ag poly-metal ore；ore prediction；geophysical-geochemical anomly；Hebei province

P631；P632

： A

10．6053／j．issn．1001-1412．2014．01．022

2013-03-13； 改回日期：2013-04-10； 责任编辑： 赵庆

十一五国家科技支撑计划重点项目（编号：2006BAB07B04）资助。

董承维（1986-），男，地质工程专业硕士研究生，研究方向为成矿规律与成矿预测。E-mail：119351813＠qq．com

doi：10．6053／j．issn．1001-1412．2014．01．023