冀北上窝铺银多金属矿区地球化学找矿评价

孙培周 刘建权 王纪昆 赵鹏 梁军 郭忠

（天津华北地质勘查总院 天津 300170）

0 引言

根据河北省承德市上黄旗矿产远景调查近三年的野外地质调查成果，对上窝铺矿区水系沉积物地球化学参数和土壤地球化学参数及分布特征进行分析，总结了该区各元素在不同地质体的分布规律，通过异常查证，在元素浓集中心发现了Ag、Pb、Zn、Au工业矿（化）体，说明在上窝铺矿区用地球化学测量找矿是可靠的手段之一。

1 成矿地质背景

冀北上黄旗岩浆岩带位于乌龙沟-上黄旗大断裂带上，区内经历过复杂的地质发展过程，火山活动强烈，断裂极其发育，岩浆岩沿断裂带定向展布。

中生界是研究区出露地层的主体，由于受基底和火山构造控制，中生界地层总体形态呈北东向展布，环绕各自火山机构。区内中生界仅出露有上侏罗统和下白垩统，由一套复杂的陆相火山-沉积岩系组成，不整合于古元古界变质岩系之上。中生代以前所形成的古构造形迹表现为近EW向或NEE向的断裂，侏罗纪以来，构造形迹转为NE或NNE向展布，构造形迹以断裂为主，褶皱不发育。区内褶皱及断裂构造，主要为燕山运动的产物。

上黄旗岩浆岩带岩浆活动表现为强烈的火山喷发和岩浆侵入，区内岩浆活动具有明显的多旋回性，可分为吕梁、海西、印支和燕山四个旋回，其中以海西旋回和燕山旋回岩浆岩最为发育（图1）。

图1 上窝铺银多金属矿区构造地质图

火山活动控制区内金、银、铅锌、钼等矿体的空间分布，区内典型矿山有牛圈银（金）矿、大西沟金矿、撒代沟门钼矿等，形成了冀北地区最具规模的多金属矿产地。

2 矿区地质特征

上窝铺银多金属矿区地处上黄旗火山盆地的北部边缘，位于上黄旗-乌龙沟岩浆隆起带与上黄旗火山断陷盆地的过渡地带。

2.1 地层

上侏罗统张家口组一段(J3z1)，出露于矿区南东部和北部，以酸性碎屑岩、熔岩为特征。岩性主要为英安质、流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩、熔凝灰岩、含角砾熔结凝灰岩，局部夹流纹岩。角砾成分为流纹岩、花岗岩及少量安山岩。其中，流纹质凝灰岩呈灰白、灰紫色，含角砾凝灰结构，由晶屑、玻屑、岩屑及火山灰组成，晶屑一般为石英、长石，偶见辉石。熔结凝灰岩，主要为黄褐-灰紫色，晶屑岩屑凝灰结构，主要有塑性、刚性火山碎屑物质组成，塑性碎屑主要为酸性玻璃质，有的已重结晶为长英矿物微晶。受后期构造作用，岩石碎裂较强，局部地段褐铁矿化、较强铁锰染。第四系（Q）主要分布于矿区南部，包含上更新统和全新统（图1）。

2.2 构造

研究区内断裂主要呈北西向，其次为近东西向-北西西向。规模最大的断裂为哈拉海湾-旧岭沟门断裂（F1），自矿区东部通过，产状为55°∠70°，局部倾角达85°。断裂切穿古元古代变质花岗岩和上侏罗统流纹岩，形成宽约5m的构造角砾岩、蚀变糜棱岩退色带，地貌上表现为一序列鞍部。断裂性质为早期张性，后以扭性为主。该断裂为主断裂旁侧的平行小断裂，主断裂在其东部形成了哈拉海湾至旧岭沟们北西向大沟，宽2～3km，属于长期活动的断裂。

此外，北东向区域性上黄旗-乌龙沟断裂带之北段-老厂沟-窟窿山-邓龙沟门压扭性断裂自矿区东南部约1km处斜穿过，对晚侏罗世火山活动有明显的控制作用。总体呈北东20°～30°方向展布，倾向北西。破碎带可见宽度达70m，影响宽度数百米，强烈构造糜棱岩带10～20m不等。构造岩有角砾岩、糜棱岩及断层泥等，近侧围岩挤压片理、破劈理随处可见。

2.3 岩浆岩

古元古代侵入岩体广泛分布于矿区中部及北部，分为古元古代韩家窝铺单元和白家营单元。

韩家窝铺单元：分布于矿区中部以北地段，岩石为变质粗粒巨斑二长花岗岩，灰红色，斑状变晶结构、碎裂结构，块状构造、似片麻状构造。主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英，暗色矿物含量较少，主要为黑云母，通常低于10%。岩石受动力作用明显，除矿物定向拉长外，常见破碎和糜棱岩化现象。

白家营单元：呈北东东向带状展布于矿区中部，侵入于韩家窝铺单元内，同样为被上侏罗统张家口流纹质凝灰岩不整合覆盖。岩性为变质中粗粒二长花岗岩，颜色较杂，通常呈灰白色，花岗变晶结构，块状、片状构造，粒度2～5mm。主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英，暗色矿物主要为黑云母。

3 矿区地球化学特征

3.1 1∶50000水系沉积物地球化学异常

区域1∶50000水系沉积物多元素组合异常或高强度异常主要集中在上黄旗岩浆岩带上，分布于古元古界红旗营子群表壳岩和古元古代韩家窝铺单元侵入岩区，异常内均有金属矿床、矿点存在，对找矿具有重要的指示意义。水系沉积物测量在该区圈定了上窝铺Pb-Zn-Ag异常（表1）。

该综合异常呈北西向带状展布，受北西向哈拉海湾-旧岭沟门断裂控制明显，异常以Ag、Pb、Zn元素为主。异常元素套合良好，浓集中心明显，其中Pb、Zn均具有三级浓度分带，Ag具有二级浓度分带。

3.2 1∶10000土壤地球化学特征

在矿区开展了1∶10000土壤地球化学测量，各元素地球化学参数统计结果见表2。可见，区内土壤中明显富集Pb、As、Hg、W、Mo、Ag，其富集系数全部大于2，其中，Pb富集系数最大，为9.162；初步富集Sn、Au、Zn元素，其富集系数1.5～2；Cu元素在土壤中的富集或贫化特征不明显，富集系数介于0.5～1.5之间。说明该区的土壤中上述元素相对于地壳具有较高背景含量，具有相对富集的趋势。区内土壤中元素变异系数介于0.268～12.284之间，其中变异系数大于1的有Ag、Pb、Zn、Mo，Pb的变异系数最大，为12.284。说明它们在土壤中具有迁移富集的趋势。

图2 上窝铺Pb-Zn-Ag异常剖析图

表1 上窝铺Pb-Zn-Ag异常特征表

表2 上窝铺土壤地球化学元素特征表

在中北部沿古元古代白家营单元中粗粒二长花岗岩与韩家窝铺单元粗粒斑状二长花岗岩的接触带附近分布高背景场或较高背景场，而且受北西向和北东向构造带叠加作用明显，高背景场沿构造带呈串珠状展布。表明该区具备Pb、Zn、Ag、Mo成矿的地球化学背景条件，这些元素是该区主要的成矿和找矿指示元素。Au元素在矿区内主要呈背景场和较高背景场分布，局部地段出现高背景场，在中北部与上述Ag、Pb、Zn高背景场局部重合，范围要小许多；不同的是在侧区边部上述Pb、Ag等元素的低背景场中出现Au的高背景场，显示了其独特的地球化学场特征。说明该区Au具有更强的分异性和运移较远，分布在主异常外带的特点。该现象与矿区铅锌矿化蚀变带外围出现金矿化蚀变带一致。

综上表明，与区域地表基岩、水系沉积物、土壤地球化学测量的元素分配性状相比，本区土壤中元素分配较好地继承了基岩元素的分配特点，主要成矿元素Pb、Zn、Ag具有很强的富集系数和较大的变异系数，同时Au、Mo、Hg也有较大的变化系数。

4 找矿远景评价

上窝铺银多金属矿区位于上黄旗火山盆地北部边缘，地处区域性北东向上黄旗-乌龙沟深大断裂西侧，成矿地质背景有利。区内韩家窝铺单元变质粗粒斑状花岗岩及张家口组火山碎屑岩是重要的矿源层,后期的棒槌砬子火山活动不仅提供了壳内物质上升的通道，而且为有益元素的运移提供了热源和动力，为有益元素的富集提供了空间条件；区内断裂构造发育，为成矿元素的富集沉淀提供了导矿通道和容矿空间。

在土壤地球化学测量异常区内，发现了8条蚀变矿化带，其内圈定Pb、Zn、Au矿体共4条。矿化类型主要为Ag、Pb、Zn、Au矿化。这些蚀变矿化带延长70～400m，宽1～50m不等。矿化蚀变带受控于北西-北北西向断裂构造，主要产于古元古代白家营单元变质中粗粒二长花岗岩体内，带内围岩蚀变主要为硅化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化，矿化主要为褐铁矿化、方铅矿化。地球化学异常与蚀变矿化带吻合较好，表明矿区内低温热液型银铅锌多金属矿的潜力较大。

5 结论和建议

上黄旗岩浆岩带水系沉积物地球化学特征和上窝铺土壤地球化学特征显示本区Pb、Zn、Ag、Au元素不同程度的发生富集，形成矿床的可能性大。所以，Pb、Zn、Ag、Au组合异常可作为寻找矿床的地球化学标志。

通过逐级实施地球化学测量，圈定了上窝铺银多金属成矿有利部位，通过槽探揭露进而找到4条矿化体，说明地球化学找矿方法是本区行之有效的手段之一。

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收稿：2017-11-06

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