河北省涞源龙门金多金属矿床地质特征研究

张淼鑫，唐宗源，张璞，杨永超，张志富，张思佳，孙广盛，刘成，邵琛

（1.河北省地矿局国土资源勘查中心，河北 石家庄 050081；2.河北地质大学地质调查研究院，河北 石家庄 050031；3.河北地质大学资源与环境工程研究所，河北 石家庄 050031）

0 引言

作为中国东部中生代规模巨大的岩浆活动和多金属矿集区之一的太行山中部地区，一直以来在构造、岩浆作用、变质作用及区域成矿规律等方面都是学术界关注的热点（陈斌等，2002；汤艳杰等，2006；吴福元等，2008；张岳桥和董树文，2019；杜利林等，2020）。涞源县作为河北省矿产资源大县，具有矿产资源种类多、埋藏浅、储量大的特征（王亚军，2010），区域上的涞源杂岩体为我国东部燕山期岩浆岩带的重要组成部分，该杂岩体成矿元素丰富，矿床类型具“多型一体”的特征，是河北省主要矿集区（蔡剑辉等，2003；王春天等，2017）。龙门金多金属矿床处于中生代大兴安岭—太行山构造-岩浆岩-多金属成矿带上，位于河北省涞源县水堡镇西南方向的龙门村北，地理坐标为北纬39°14′00″～39°16′00″，东 经114°27′30″～114°29′45″，属于华北克拉通内部。

研究区经历了太古宙—元古宙早期的基底形成、中生代到新生代大陆边缘活动带发展阶段。活动阶段为前寒武纪基底形成期和显生宙稳定—活化阶段为盖层发育期。进入晚中生代以来（晚侏罗纪—早白垩纪），区域上岩浆活动很可能与古太平洋低角度的冲俯冲有关（Liu et al.2019），该时期岩浆岩具有碱性岩特征，与华北中生代构造转折和岩石圈减薄有关（翟明国等，2005），该期活化阶段为本区最重要的内生矿产成矿期（河北省地质矿产局，1989）。

该区地质工作程度较低，上世纪60年代，原地质部河北省地质局区域地质测量大队进行了1∶20万阜平幅地质测量，基本建立了前震旦系地层层序，划分出阜平群、五台群与滹沱群，并根据标志层与岩性进一步分出组、段。上世纪90年代以来，河北省地矿局物探大队物化探所进行了阜平地区1∶20万区域重力调查，发现龙门村闪长岩岩体南为负磁异常区，并认为该异常由燕山期中酸性体引起的①。

区域矿产主要以磁铁矿、金矿、铁矿、钼矿、钾长石矿为主（常兆山和冯钟燕，1996；马国玺，2002；王春天等，2012，2014；张翔君和李会恺，2012；陈超等，2013），先后有少数几家地勘单位对研究区周边矿产资源进行了矿产普查工作②③。上世纪50年代，地质部河北省办事处太行山地质队在涞源县龙门进行钼矿点普查工作，60年代，河北省地质局区域地质测量大队第二分队对水堡—龙门钼多金属远景区内的矿产特征进行了较为详细的工作。

前人在涞源县周边通过大量的研究发现了一批金、铁、铜（钼）等矿产资源，丰富了该地区的找矿认识，并且对区域上岩浆演化及成矿事件进行了研究（张强等，2009；郭长华等，2010；高永丰等，2011；李俊建等，2016；王春天等，2017），但目前对于龙门金多金属矿的成矿潜力认识还处于初步调查阶段，对该地区的地质特征和找矿标志尚不清楚。

基于上述背景，本次研究主要针对龙门金多金属矿床矿石质量、矿化带以及控矿因素进行研究，查明了矿区岩性地层及岩浆岩的分布，对矿化蚀变带中金矿石进行了光谱分析，形成对涞源县龙门金多金属矿找矿标志的基本认识，以期为今后本区工作开展提供重要的参考依据。

1 区域地质背景

研究区地处太行山中北段，大兴安岭-太行山-武陵山深断裂带纵贯全区，深部构造为太行山幔坎，属太行山-武陵山重力梯度带的组成部分。研究区所处的大地构造位置为华北地台（Ⅰ2），山西断隆（Ⅱ23）、五台台拱（Ⅲ29）、阜平穹褶束（Ⅳ231）四级构造单元东北部（图1）。

图1 研究区大地构造位置图（据河北省地矿局国土资源勘查中心，2019①修编）

区内地层由基底与盖层组成。太古代—古元古代基底广泛分布于研究区西、中部，主要为新太古代阜平岩群和五台岩群；沉积盖层分布于北部、东部及断陷盆地中，出露地层主要有元古代长城系、蓟县系、青白口系，古生代寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生代侏罗系及新生代第四系（图2）。

区域内构造以燕山期断裂为主，走向以北东向和北北东向为主，东西向和北西西向次之，北西向较少，断层性质以正断层为主，逆断层次之（图2）。

图2 龙门金多金属矿区域地质图（据河北省地矿局国土资源勘查中心，2019①修编）

区域内岩浆岩发育较少，以燕山期浅成、超浅成侵入岩为主，常以岩脉、岩床状及不规则状出现。岩脉以北西向、北北西向闪长岩脉、石英闪长岩脉、石英脉、花岗斑岩脉、闪长玢岩脉、正长斑岩脉及煌斑岩脉为主。

区域内矿产主要以超贫磁铁矿、钼矿为主。主要分布在研究区的南部，如韩富沟铁矿、独山城铁矿和七亩地钼矿。

2 矿区地质概况

2.1 地层

研究区内出露地层主要为太古代五台群振华峪组、老潭沟组和新生代第四系地层（图3）。

图3 龙门金多金属矿区地质简图（据河北省地矿局国土资源勘查中心，2019①修编）

振华峪组：顶部为灰白色、灰色黑云斜长片麻岩；上部为浅灰色、灰褐色黑云斜长片麻岩夹角闪斜长片麻岩；下部为黑云斜长片麻岩夹灰黑色斜长角闪岩。与老潭沟组呈整合接触。厚度约857 m。

老潭沟组：上部为灰色角闪片岩、黑云片岩夹黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩；顶部可见黑云斜长片麻岩；下部为黑云斜长片麻岩、角闪片岩夹角闪斜长片麻岩。岩层产状320°∠30°，厚度约964 m。

第四系：（1）第四系洪积、坡积黄土状土呈灰黄色，为质地均匀、不显层理的黄土状土，主要为粉质粘土和粉砂土，具垂直节理，含姜结石；底部可见砾石层，砾石圆度和分选较差，砾径一般1～5 m，厚约40 m；（2）第四系冲洪积粘土、砂、砾石层为砾石、砂、粉土、粉质粘土、粘土等，具水平层理，砾石磨圆度较好，砾石呈次棱角状、次圆状，砾石粒径2～4 cm，厚5～8 m。

2.2 构造

研究区以北西向和近南北向断裂为主，推测均为正断层，这些断裂构造严格控制着矿脉的产状，并且是含矿热液上升的主要通道，是重要的控矿构造。

F1断裂走向北西向，倾向北西，倾角78°左右，出露长度约400 m，破碎带宽0.50～0.80 m，该断裂错断振华峪组角闪片岩、斜长角闪岩，断裂带内主要发育蚀变岩夹石英细脉，局部可见有断层泥，褐铁矿化、硅化、闪锌矿化。蚀变矿物重结晶程度低，未见矿物定向排列，该断裂控制着Ⅲ号构造蚀变带。

F2断裂走向350°左右，倾向西，倾角60°～89°，本次工作追索该断裂出露长度约1700 m，破碎带宽0.20～3.85 m，受其影响在该断裂北段正东方向10 m处发育次级小断裂，出露长度约250 m，走向及产状与F2基本一致，F2及次级断裂错断振华峪组黑云斜长片麻岩、角闪片岩、斜长角闪岩及石英闪长岩岩体，断裂内主要发育蚀变岩及石英细脉，石英脉内可见有蜂窝状构造，断裂带可见褐铁矿化、铅锌矿化、硅化、局部可见黄铜矿化，蚀变矿物重结晶程度高，可见颗粒状半自形—自形黄铁矿，未见矿物定向排列，断裂带与围岩接触处可见灰黑色断层泥。该断裂控制着区内Ⅰ号金矿化带。

F3断裂，位于Ⅰ号矿化带南端东部，走向北北西向，倾向北东向，倾角78°左右，本次研究追索该断裂出露长度约170 m左右，出露宽度在0.45～0.90 m，断裂内主要发育蚀变岩及石英细脉，石英脉内可见有蜂窝状构造，断裂带可见褐铁矿化、硅化。该断裂形成Ⅱ号构造蚀变带。

F4断裂走向340°，倾向260°左右，倾角80°左右，出露长度约350余米，宽0.5～0.8 m，断裂带内可见铅锌矿化、黄铁矿化、硅化。蚀变矿物重结晶程度低，未见矿物定向排列。该断裂控制着Ⅳ号构造蚀变带。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为石英闪长岩体、辉绿岩脉。其中，石英闪长岩位于研究区东南部，分布于龙门村周围，侵入于振华峪组片麻岩中，边缘具有同化混染现象；部分斜长石弱绢云母化，普通角闪石被黑云母交代且产生褪色。辉绿岩脉位于研究区中部和北部，以岩脉形式产出，走向以北北西向为主，侵入到振华峪组黑云斜长片麻岩地层中。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

金矿体赋存于Ⅰ号矿化带石英闪长岩和片麻岩中，呈脉状产出。根据成矿元素Au含量分析结果来看（表1），矿体Ⅰ-1至I-7工程中样品Au的品位达到边界品位。矿体不连续，较大Ⅰ-5号金矿体，沿走向延伸68 m，沿倾向延伸40 m，平均厚度为0.8 m，Au平均品位为5.53×10-6。金矿体真厚度为0.75～1.18 m，金品位1.07 g/t～9.65 g/t。

表1 龙门金多金属矿区Ⅰ号矿体特征表

另外，Ⅰ-LD12工程硐口至15 m处矿体产状为65°∠74°，15 m往南延伸矿体倾向发生改变，产状为240°∠89°。

金矿体真厚度为0.62～1.18 m，Ⅰ-ZK11-1 H2真厚度为0.62 m，Ⅰ-TC27 H2矿体真厚度1.18 m。金品位1.07～9.65 g/t，Ⅰ-LD1 H3品位为1.07 g/t，Ⅰ-LD9 H3品位为9.65 g/t。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石矿物成分

金矿石中金属矿物含量为15%～19%，非金属矿物含量为81%～85%。矿石中的主要金属矿物为黄铁矿、赤铁矿和少量闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、赤铁矿，少量黄铜矿化，个别含有自然金（图4）。

图4 龙门金多金属矿区典型矿石样品显微镜反射光图像

黄铁矿（Py）：浅黄反射色，半自形—自形晶粒，高反射率，呈均质性，粒径0.025～1.0 mm，个别可达2.0 mm，且大颗粒多已碎裂，被赤铁矿和石英混合细脉穿插，含量约3%～4%。

方铅矿（Gn）：他形不规则状粒状，灰白反射色，呈均质性，粒径0.025～0.25 mm，个别颗粒包含黄铜矿，二者界线清晰，均镶嵌于对称梳状石英脉体中，含量约5%～6%。

赤铁矿（Hem）：以两种形态产出，其一结晶程度较好，粒径0.05～0.5mm，浅灰—灰白反射色，他形细小颗粒呈星散状、断续脉状分布于光片中，局部边缘为微晶质赤铁矿，且显呈黄铁矿假象；其二为他形微晶质—隐晶质颗粒，反射率较低，非均质性，红色内反射色，粒径0.01 mm以下，多呈脉状、浸染状穿插于透明矿物和黄铁矿裂隙中，含量约6%～7%。

黄铜矿（Ccp）：他形粒状，黄色反射色，显弱非均质性，粒径0.01～0.05 mm，与方铅矿共同分布于后期石英脉体内，含量1%～2%。

3.2.2 矿石化学成分

成矿元素分析结果表明矿石中Au含量变化为1.07～9.65 g/t，平均2.87 g/t；Ag含量变化为8.7～377.5 g/t，平均83.71 g/t。

金矿石的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、CaO、MgO，含量变化为：SiO2含量为49.40%～63.30%，平均57.86%；Al2O3含量为7.89%～18.50%，平均14.34%；Fe2O3含量为9.30%～17.50%，平均11.95%；K2O含量为2.16%～5.12%，平均3.91%；CaO含量为0.46%～6.64%，平均1.95%；MgO含量为0.97%～3.33%，平均1.55%（表2）。

表2 龙门金多金属矿区金矿石光谱分析结果表

3.3 矿体围岩及蚀变

矿体围岩主要为石英闪长岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩和角闪片岩。

由于构造热液活动，围岩经受了不同程度的蚀变作用，主要有黄铁矿化、硅化、钠长石化、钾长石化、高岭土化、绿泥石化等。

3.4 矿化蚀变带

研究区内共圈出金矿化带1条，构造蚀变带1条，矿化蚀变带2条，均沿断裂构造带产出，编号分别为Ⅰ号金矿化带、Ⅱ号构造蚀变带、Ⅲ号矿化蚀变带、Ⅳ号矿化蚀变带。

3.4.1 Ⅰ号金矿化蚀变带

位于研究区中部，赋存于F2断裂构造带中。南北延伸长度约1.7 km，矿化带宽度0.1～9.4 m。Ⅰ-TC31中西侧矿化带出露宽度9.4 m（图5）。Ⅰ-TC20中西侧矿化带出露宽度0.1 m。深部钻孔中矿化带宽度：Ⅰ-ZK11-1宽度3.31 m，Ⅰ-ZK28-1宽度6.25 m。

图5 涞源县龙门金多金属矿区I-TC31探槽素描图

矿化带产状226°～280°∠60°～89°，矿化带整体向西倾，局部受构造活动影响，产状变化，向东倾，如Ⅰ-LD12在0～15 m产状倾向东，产状65°∠74°。

矿化有褐铁矿化、黄铁矿化、铅锌矿化等；蚀变有硅化、高岭土化等。

3.4.2 Ⅱ号构造蚀变带

Ⅱ号构造蚀变带赋存于F3断裂构造带中，长度约0.7 km，产状280°～305°∠60°～78°，蚀变带宽度0.5～1.2 m。蚀变有高岭土化、硅化等。

该构造带探槽内蚀变岩Au品位均未达到边界品位，Au品位为0.039～0.19 g/t；Ag品位为2.24～47.6 g/t。

3.4.3 Ⅲ号多金属矿化蚀变带

Ⅲ号构造蚀变带赋存于F1断裂构造带中，控制长度约2.0 km，呈脉状产出，宽度0.5～3.7 m，从地表向深部有变宽的趋势。矿体总倾向255°～275°，倾角76°～83°。矿化以褐铁矿化、黄铁矿化、铅锌矿化为主，蚀变以硅化、高岭土化为主。围岩为黑云斜长片麻岩。

该矿化带仅在TC32处见矿（图6），Au 1.88 g/t、Ag 16.4 g/t，厚度0.72 m，见矿情况不理想。

图6 涞源县龙门金多金属矿区III-TC32探槽素描图

3.4.4 Ⅳ号多金属矿化蚀变带

Ⅳ号构造蚀变带赋存于F4断裂构造带中，矿化带走向340°，控制长度约500 m，呈脉状产出，宽度0.3～2.4 m，倾向208°～290°，倾角56°～80°。矿化蚀变现象以褐铁矿化、黄铁矿化、铅锌矿化为主，局部见闪锌矿化，蚀变为硅化、高岭土化为主。围岩为黑云斜长片麻岩、辉绿岩。

基本分析结果显示，仅在LD2 处见矿，最高Au 1.60 g/t、Ag 8.96 g/t，厚度0.89 m，见矿情况不理想。

4 控矿因素及找矿方向

4.1 控矿因素

4.1.1 地层、岩性

研究区出露地层有太古代五台群振华峪组、老潭沟组，岩性以斜长片麻岩为主。其中金矿体多赋存于石英闪长岩和斜长片麻岩接触部位，地层、岩性控矿明显。

4.1.1 构造

本区北北西向（近南北向）断裂构造切割太古界五台群振华峪组变质岩和贯穿在晚侏罗世（燕山晚期）的石英闪长岩中，金矿赋存于北北西向（近南北向）断裂构造中，金矿的形成与三者密不可分，三者可能构成本区主要的成矿条件。近南北向的断裂构造为金矿形成提供了成矿空间，也可能提供了部分成矿的热动力。

4.1.2 岩浆岩

与I号金矿化带有关的岩浆岩为侏罗纪石英闪长岩体，位于研究区东南部，分布于龙门村周围，侵入于振华峪组片麻岩中，边缘具有同化混染现象，呈不规则小岩株状，为成矿物质活化、迁移和富集提供有力的热源，但目前研究程度较低，仍需要进一步工作。

4.2 找矿方向

研究区内矿脉形态受构造控制，赋存于断裂构造蚀变岩带中，北西向断裂和近南北向断裂构造是非常重要的找矿标志。

与金矿化密切伴生的有黄铁矿化、褐铁矿化，近矿围岩蚀变主要为硅化、绢云母化，矿化作用与蚀变强度呈正相关关系，它们也是重要的找矿标志。

研究区南部为龙门岩体，成矿地质条件较好，工作程度较低，深部工程控制较少，仍有一定的找矿潜力。

5 结论

（1）贯穿太古界五台群振华峪组变质岩和晚侏罗世石英闪长岩的北北西向断裂构造控制了本区矿脉的走向，是重要的找矿标志，对于区内矿脉成矿规律有重要的指导意义。

（2）研究区共发现了1处金矿化带，1条构造蚀变带，2条多金属矿化蚀变带。在各类蚀变中与金矿化关系最为密切的有黄铁矿化、褐铁矿化，近矿围岩蚀变的硅化、绢云母化也是寻找金矿化的直接标志。

（3）矿石中的主要金属矿物为黄铁矿、赤铁矿和少量闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、赤铁矿，少量黄铜矿，个别含有自然金。非金属矿物有石英、长石和少量蚀变矿物。

（4）成矿物质可能来源于太古界五台群振华峪组变质岩和晚侏罗世的岩浆侵入。晚中生代华北克拉通构造热侵蚀事件为该地区的金矿富集提供动力背景。

（5）研究区内矿脉严格受构造控制，Ⅰ号金矿化带品位较好，但其规模，产状、成因类型尚未摸清，有待进一步工作研究；对已知矿脉两端延伸和矿化情况尚未摸清，有待追索和工程控制；研究区南部的龙门岩体，成矿地质条件较好，但工作程度较低，仍有一定的找矿潜力。

注 释

①河北省地矿局国土资源勘查中心.2019.河北省涞源县龙门金多金属矿普查报告[R].

② 河北省办事处太行山地质队.1957.河北省涞源县龙门钼矿点普查检查报告[R] .

③河北省地质局区域地质测量大队.1967.1∶20万阜平幅区域地质测量矿产普查报告[R] .