河北青龙县冯台子多金属矿区地球化学特征及成矿远景分析

焦红建

（河北省地矿局第九地质大队，河北 邢台 054000）

本文研究的多金属矿区属于河北省青龙县冯台子地区的矿带，此矿带周围分布较多的金矿与铜矿。综合我国地质勘查队伍对此矿区的研究发现，该地区自上世纪六十年代末期，便开始富集矿产资源。并且由于地方的成矿环境与产矿条件十分优越，使得冯台子地区成为了河北省多金属矿的主要产地。为了进一步掌握该区域赋存的矿产资源，我国511地质勘查公司与华北地理勘探局等单位，先后在此矿带进行了地质学研究，并结合多种物探技术的应用，对该地区的成矿机制与矿产资源赋存条件进行了调研，以此种方式，为相关单位与地质研究者的找矿工作指明了方向[1]。综合区域地质工作者及有关地质勘查人员的反馈信息可知，冯台子地区内的中心矿床大多位于中朝淮地台褶皱带的西部，此矿带与侏罗纪火山岩石对接，区域的底层富含较多的银质金属与长花岗岩石。考虑到地区矿带构造属于纬度断裂带的一种，因此地区常年存在岩浆类活动，且活动覆盖范围较广，岩浆运动较为剧烈。岩浆整体活动过程可以分为两个周期，其中早期为深层岩体入侵时期，后期为晚生代岩石与岩浆运动时期，其中岩浆活动后，岩体上将赋存大量矿产资源，并受到风化与蚀变的影响，产生过多金属矿体。

1 河北青龙县冯台子多金属矿区地质结构描述

为了进一步掌握冯台子地区矿带中金属物质的含量，采用地质勘查与岩层分析的方式，对地区多金属矿层进行地质结构的描述。其简图如下图1所示。

图1 矿区地质结构简图

根据图1所示内容，对河北青龙县冯台子多金属矿区地质结构的描述如下表1所示。

表1 多金属矿区地质结构描述

在完成河北青龙县冯台子多金属矿区地质结构及其对应特征的描述后，将从地球化学特征层面，对矿区展开进一步的分析。

2 河北青龙县冯台子多金属矿区地球化学特征

2.1 多金属元素丰度特征

为了掌握冯台子多金属矿区中金属元素含量，采用土壤取样调查的方式，进行多金属元素丰度特征的分析，在此过程中，需要采用平均值计算法，剔除取样土壤样品中的一个特异值，根据其中指定金属元素含量的标准差计算，得到一个针对金属元素的地球化学异常值下限，并根据土壤中金属元素的含量，对背景元素含量进行调整[2]。假定在此过程中冯台子多金属矿区土壤内的Mo与Cu含量较高，则可以证明此时矿区内的岩体为矿母源体。按照此种方式，对土壤中的多金属元素进行R型聚类分析，将聚类分解结果绘制成图谱，如下图2所示。

图2 河北青龙县冯台子多金属元素聚类谱系

从上述图2中可以看出，冯台子多金属矿区中的金属元素大多以聚类的方式存在，大多岩体以组合矿的方式赋存在空间内，具体的组合矿体包括“W—Mo—Cu”尾晕组合矿、“Sb—Ag—As”前晕组合矿。根据不同金属元素的异常等值线组合图示可以看出，其中呈现带状异常分布的金属矿元素包括Mo、Cu、W，其中呈现东南方向带状分布的异常金属元素包括Ag与As，在此矿带内，大部分金属元素的含量与分布呈现一种阶梯式变化。通过与此方面相关的地球化学特性分析，可以掌握冯台子多金属矿区内岩体的动脉方向与岩层温度、岩层受压情况，并根据金属矿体中不同元素的活跃程度差异，进行矿区水平带位置分布特征的研究。

综合地质勘查结构可知，在矿区内，富含大量成矿热岩浆的矿带从W方向逐步向E方向转移与递进，岩层在迁移过程中，岩体的温度与受力呈现一种下降趋势。受到外部环境的影响与干扰，岩浆逐渐凝固，其中迁移能力较弱的独立金属元素在此时被大量析出，并附着在流经的岩体上，相关金属元素包括Cu金属、W金属与Mo金属，析出后的金属形成矿体。而在此过程中迁移能力较强的金属元素，可随着岩石缝隙进一步进行地质迁移，此时岩浆中金属元素的丰度值不断下降，并在金属元素完成完全迁移后，在区域内形成一条自东向西的矿带。

2.2 指示元素变化特征

在完成上述相关分析后，为了进一步掌握冯台子多金属矿区内金属元素的地球化学特征，采用因子分析法对指示元素的变化特征进行分析。在此过程中，应明确指示元素是指在地质迁移或矿区形成过程中，从矿带内众多金属元素中提取的可以起到共同因子解释作用的少数金属元素，通过对指示元素变化特征的揭示与描述，可以掌握地球化学场的空间变化特征。在进行矿区地球化学勘查工作时，可以认为对此方面的研究是对地质变化过程与地壳变迁行为的示踪与分解[3]。因此，下述将以矿区内组合金属矿为例，进行其迁移过程中变化特征的研究与分析。假定矿带内指示元素表示为F1，则F1由Sb—Ag—Cu等独立金属元素的正载荷构成，其中构成F1的载荷值超过0.8时，便可以认为此元素在区域内可以起到一定程度的控矿作用。例如，在以Cu为分界线的金属矿区内，地层及其地质构造中的组合金属元素将呈现一种异常分布趋势，按照地球化学的标准分区可知，整体矿带呈现N-E走向，此时区域内的异常分布受到断裂带的影响，地层分布的受控作用较为显著，整体断裂区域与古生代的地缝位置重合。

3 成矿远景分析

综合上文对冯台子多金属矿区的地质分析可知，区域具有较好的金属矿赋存条件，为了进一步掌握此矿区的成矿远景，下述将从地质结构背景、地质成矿条件、地质结构成矿规律等多个方面，对矿区成矿进行综合分析。对矿区内现有的遥感结果进行分析可知，加强区域内的已知矿化点超过230.0个，其中包括化探检测异常点、地质构造破损点、蚀变地带等。当已知的矿化点与化探检测异常点重叠时，重叠区域便具有了较为强大的成矿条件，并且，在一个完整的成矿带内，通过组合矿及其现有的地段条件，可以圈定异常浓度聚类中心，即掌握成矿条件较为良好的地段。按照成矿条件的有利性，可将矿带成矿等级划分为三个级别，分别为III级、II级与I级，其中I级为成矿条件最优的区域，III级为成矿条件相对较差的区域。综合对区域地质环境的分析可知，I级区域内，存在至少1.0个甲等或乙等的异常，具有较大的可能性找到大规模覆盖的矿床或矿带（或新增矿产资源存储量较高的矿带）。III级区域内的成矿条件相对较差，但存在至少1.0个乙等异常，此异常证明具有一定的产矿潜力。经过地质学专家的查证后，此区域内存在工业化矿体，具有较大的可能性找到小规模覆盖的矿床或矿带（或存在新增矿产资源的矿带）。

4 结语

本文以河北青龙县冯台子地区为例，对区域内的多金属矿区地球化学特征展开分析，此次分析从多金属元素丰度与指示元素变化趋势两个层面入手，在完成与此方面相关的研究后，圈定异常浓度聚类中心，分析地区成矿远景。总之，希望通过此次对矿区的深度研究，为我国地质工作者提供一个强有力的找矿方向，进一步掌握区域的成矿机制与土层异常，找出具有隐蔽性的金属矿带，为我国的工业发展提供大量矿产资源。但在此过程中应注意的是，采矿行为应避免对周边生态环境造成损害，只有落实此项工作，才能确保我国矿山工程的有序实施。