三星口多金属矿地质特征及找矿方向

李洪波，周 聪，李瑞峰

（华北地质勘查局第四地质大队，河北 秦皇岛 066000）

1 区域地质特征

该区中存在整合区域，位于燕山台褶、中朝准地台带、马兰峪复式背斜、东段遵化穹褶束与山海关台拱的衔接部位。由两套变质侵入岩层、新太古代低级变质的两套表壳岩组成，前者为滦县岩群和朱杖子岩群，后者为安子岭片麻岩套和柳各庄变质石英闪长岩及秦皇岛变质花岗岩系列。区内基底岩系广布，构造运动及岩浆活动强烈，具良好的成矿背景。

区内基底岩系为太古界变质结晶基底，主体构造形态为片麻岩穹窿构造。区内广泛出露安子岭片麻岩套(Ar3Agn)，主要是斑状片麻岩、混合岩化变质花岗岩，表壳岩呈包体零星分布其中。中元古界长城系、中生界侏罗系火山岩不整合分布其上。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露的地层主要是双山子群、朱杖子群变质岩，由于受到安子岭中地带杂岩的破碎影响，部分岩层风化、褶皱出现断裂。

（1）基底岩系

双山子群和朱杖子群为一套低角闪岩相-高级绿片岩相的低级变质岩系。常保存原岩的变余组构，如变余斑状结构、变余凝灰结构、变余杏仁(气孔)状构造、变余枕状构造、变余交错层理等。两群构成一个完整的火山-沉积巨旋回。分布于区域的西部。出露面积约220km²。少数在安子岭深成杂岩中成残留体存在。

（2）中元古界长城系(Ch)

区内出露地层有串岭沟～团山子组(Chc+t)、大洪峪组(Chd)、高于庄组(Chg)。除常州沟组外，其他岩层出露的厚度较小，有时多组并层产出。

（3）中生界侏罗系

主要为中生界火山岩地层，分布于区域的北部、中部和东南部。

（4）新生界

主要为第四系全新统(Q4)，由现代冲积、冲洪积砂砾层及亚粘土组成，分布于区内沟谷之中。

2.2 构造

（1）褶皱

分布于安子岭穹窿西北侧，由两个山子群从走向方向与相邻的群山子群连接，并通过沟壑的串联实现不同倾斜程度的坡度变缓，该区域内发育了一系列受到强烈挤压遭到不同破坏的岩体，形成不同构造的岩石柱体，致使岩层片状物与非构造片岩无明显分解过渡关系。

（2）断裂

可分两大类，即韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂：韧性剪切带的产状大体与区域褶皱轴一致，北东-北北东走向，倾向北西西。主要有：西汉沟—迎午山韧性剪切带：长大于35km，宽500m～1000m。由绢云石英片岩、绿泥石英片岩和糜棱岩构成。吴杖子—霍长子韧性剪切带：长大于8km，宽50m～100m，主要由绿泥石片岩、绿泥角闪片岩及少量糜棱岩构成，走向270°～290°。

脆性断裂：区内主要有两组：近东西向和北东向。近东西向断裂：喜峰口断裂，由正、逆断层组成，主要表现为逆断层，是个深大断裂，由多个断层组成的断裂带，多期活动，分布于区域的北部。长约300km。龙巴沟断裂：正断层，长大于20km，分布于区域的东北部。陆家沟断裂：逆断层，长大于20km，分布于区域的东北部。位于龙巴沟断裂的南部1.2km～4km。两断层呈向南突出的弧形展布。

北东向断裂：横岭子断裂，正断层，长大于13km，产状310°∠60°，位于区域中部。广茶山断裂：逆断层，长14km，产状290°∠70°，位于区域的西北部。稍枝峪断裂：正断层，长大于10km，位于区域的东南部。

2.3 岩浆岩

岩浆岩侵入体在区内有两个时期。

（1）太古代：规模大的有东南部的柳各庄变质石英闪长岩、安子岭片麻岩套，分布于区域的东部。出露面积约800km²。规模小的有小背阴杉树岭、西汉沟闪长岩和苗杖子花岗斑岩。

（2）燕山期：中生代岩浆活动强烈，在区域上主要有卧龙岗岩体、三星口岩体和望宝盖子岩体等。卧龙岗岩体在区域的西南部，其同位素地质年龄153Ma，是一个出露面积较大的岩株，呈等轴圆状，面积约40km2，主要为斑状花岗闪长岩、花岗岩和正长斑岩构成的杂岩体；三星口岩体位于三星口北部，呈南北向长条状，面积约5km2，主要为花岗岩。望宝盖子岩体位于区域东部望宝盖子村，呈近东西走向的弯勾状，面积约1.2km2，主要为正长斑岩。另外，在区域上还有多种岩脉和岩墙分布，如正长斑岩、花岗斑岩、煌斑岩和石英二长斑岩等。

2.4 地球化学特征

根据以往区调1:20万化探资料，卧龙岗～庞杖子有一个范围很大的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg异常区，元素套合较好，呈北东45°走向，分别在卧龙岗、上锄石(夏杖子)、陶杖子和庞杖子形成四个浓集中心：西南部的卧龙岗Cu异常，峰值124.1ppm，对应西沟铜矿；中部的上锄石(夏杖子)Pb、Cu、Zn异常，峰值分别为229ppm、42.1ppm、193ppm，对应夏杖子金矿；中部的陶杖子Pb、Cu、Zn异常，峰值分别为207.8ppm、26ppm、388ppm，对应三星口金多金属矿（原周杖子铅锌矿）；东北部的庞杖子Au、Ag、Pb异常，峰值分别为9.6ppb、0.3ppm、400ppm，对应庞杖子铅锌多金属矿。它表明这一带有很好的地球化学成矿背景。该区主要成矿元素地球化学背景值分别为：Au8.3ppb(太古代片麻岩)和0.77ppb(侏罗系火山岩)、Ag0.08ppm、Cu31ppm、Pb22ppm、Zn79ppm。 除Au元素背景值晚太古代片麻岩与侏罗系火山岩的差别较大外其余元素的背景值差别较小。

2.5 区域矿产

本区位于卧龙岗～周杖子～红旗杆多金属成矿带上，区内矿产资源丰富主要矿产有铁、金、铜、汞、铅锌等。另外还有周杖子、高杖子、夹脚石汞矿点和迎午山、王杖子钨矿点等。总之，该区域是成矿的有利地区，卧龙岗岩体及望宝盖子岩体为成矿提供了丰富的热液来源，近东西向断裂构造及次级构造为成矿提供热液运移通道及容矿空间。在岩体和东西向大断裂带附近聚集了众多的有色金属、贵金属矿床及矿化点。

3 找矿标志及矿床成因

矿床成因：从Cu(Mo)-Pb-Zn-Ag-Au成矿系统理论分析，成矿关系多与斑岩系统或浅成侵入岩体有密切的时空关系，自岩体内接触带向外矿化蚀变呈规律分带。勘查区燕山早期酸性、中酸性岩浆多次侵入，构成了卧龙岗杂岩体，地球化学特征多均表现于高钾钙碱性系列，勘查区内不同矿床、矿种间成矿关系的内在联系及成矿动力演化特征，存在浅成热液矿床或矿化蚀变深部找到斑岩型矿床的可能。

矿区西部卧龙岗岩体为矿区主要分布着大量的侵入岩石，早期燕山的第二次侵入造成的火山活动，伴随着断裂构造活动提供运矿空间与运矿通道构成的侵入路径，导致了不同阶段形成不同片岩石，大量火山运动早就了不同成就的岩石地貌，变质的花岗岩疏松口大，气体含量大。不同变质花岗岩石形成地貌活动剧烈程度不同。变质花岗岩体在长期变质作用过程中，变质花岗岩孔隙度大，利于成矿元素多次活化、运移、富集，多期断裂构造活动，提供热液运移通道与容矿空间，含矿热液萃取围岩中成矿元素，进入通道，运移至近地表成矿。三星口断裂北东向贯穿整个矿区，为成矿主断裂，严格控制三星口金多金属矿Ⅰ号矿带和庞杖子铅锌铜多金属矿Ⅰ号、Ⅱ号矿带及区外辽宁红旗杆金矿等。其它次一级断裂(主要为近东西向)控制区内其它多金属矿，主要为冯台子Ⅵ号、Ⅷ号矿带。

综合分析本次地质工作及前人工作成果：虽然整合区矿点零星分布，矿种多，成矿条件复杂，但仍具有一定的成矿规律。全区主要矿种存在较明显的水平分带性，以卧龙岗岩体为中心，由内到外依次为中心铜矿化地带（西沟铜矿），岩体内边缘铜金矿化地带（冯台子Ⅱ、Ⅲ号铜矿（含金），洞子沟金矿(含铜)）-岩体外边缘金矿化地带（冯台子Ⅵ、Ⅷ金矿，邻区夏杖子金矿，周杖子汞金矿，岔沟金多金属矿（开始出现铅锌））-远离岩体铅锌矿化地带（原周杖子铅锌矿，庞杖子铅锌多金属矿），岩体由内向外成矿元素分带性为Cu—Cu、Au—Au—Hg、Au—Pb、Zn。见图1。

图1 整合区成矿规律水平分带性示意图

多金属成矿富集地段又显现出多期成矿的垂直分带性，富集地段主要有西沟区段铜矿，上铜下钼；三星口区段上部铅锌，中部金铜银，下部铜；庞杖子上部铅锌，下部金铜银。

找矿标志：矿床一般位于卧龙岗岩体内外接触带附近，构造控矿特征明显，矿体受小裂隙构造及蚀变岩控制。钾化、硅化、绢英岩化、黄铁矿化发育地段对找矿有利，金属硫化物呈细脉、网脉及稠密浸染部位则是矿体赋存部位。地表强烈的硅化、钾化、黄铁矿化、绢云母化等蚀变组合，是一种很好的找矿标志；矿山开采的采场、民采等指示了矿体的大致位置，是直接的找矿标志；化探异常可作为矿区间接的找矿标志。

4 矿储量估算

本区矿体呈脉状、薄板状、透镜状、囊状，除西沟铜矿外厚度不大，且均有一定变化，故采用地质块段法进行资源量估算。因矿体倾角较陡，故以垂直纵投影图作为资源量估算的主要图件。本次资源量估算方法与庞杖子区段河北地质二队普查报告采用方法一致。

其中V＝S÷sinα×H，Q为金属量（单位金、银为kg，铜、铅、锌为t），V为体积（单位m3），D为体重值（单位为g/cm3），C为品位（单位金、银为g/t，铜、铅、锌为%），S为投影面积（单位为m2），α为矿体倾角，H为真厚度（单位为m）。

矿体厚度的确定。

刻槽样厚度公式采用：

其中：M—样品真厚，L—样长，α—矿体倾角，β—工程坡度角，γ—工程走向与矿体倾向间夹角。工程坡度方向与矿体倾向相同时，取负号；工程坡度方向与矿体倾向相反时，取正号。

钻孔内样品厚度公式采用：

其中：M—样品真厚，L—样长，α—钻孔天顶角，β—矿体倾角，γ—钻孔截穿矿体处方位角与矿体倾向夹角。钻孔倾斜方向与矿体倾向相同时，取负号；钻孔倾斜方向与矿体倾向相反时，取正号。单工程真厚度，是单工程中连续见矿单样真厚度的和。块段平均厚度采用块段内各工程点真厚度的算术平均值。

5 结束语

三星口多金属矿控制矿体的构造是断层破碎带，南北向、北东向的断层是主要的导矿、控矿构造，它们控制了矿体的分布范围及规模，其次断层旁侧的层间破碎带也是很好的横向导矿和容矿空间。对五坳坡多金属矿矿体产出受破碎带控制的分析，通过对矿区控矿构造、容矿构造的初步研究，认为该区南北向、北东向的断层及其旁侧的层间破碎带是寻找多金属矿的有利部位。