华北陆块晋冀成矿带十八盘金矿地质特征与找矿标志研究

李士超，张敬伟，张运昕，段星宇，王 阳

(1.河北省地矿局 第五地质大队，河北 唐山 063000； 2.中冶一局(河北)地质科技有限公司，河北 秦皇岛 066000)

河北省迁西十八盘金矿位于华北陆块晋冀成矿带上[1]，该带为我国重要的金属资源基地之一。带内矿床类型多样、复杂，以铁、金、铅、锌、金、银等矿产资源为主。矿床成因多样，明显受地层、构造、岩浆岩等多系统控制、具多期成矿特点[2]。金矿作为重要的战略矿产资源，备受关注。本文以十八盘金矿为研究对象，在大比例尺专项地质测量、老硐清理编录基础上，采用槽探、坑探、钻探等山地工程和分析测试等技术手段和综合研究，对其矿床地质特征详细阐述，研究其找矿成因，探讨其找矿标志，丰富成矿带内找矿成果，为本区进一步工作提供参考。

1 区域成矿地质背景

1.1 地层

本区位于华北地台北缘，具有“双层”结构(图1)。基底为太古界迁西群及遵化群变质岩系，主要岩性为麻粒岩、片麻岩、斜长角闪岩，局部夹有磁铁石英岩[3]。盖层主要有中元古界长城系及新生界第四系，长城系主要分布于喜峰口—董家口以北地带，总体呈东西向展布。长城系内常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组及高于庄组地层在区域北部均有出露，岩性主要为砂岩、页岩、白云岩组成。新生界第四系主要分布于河流两岸阶地及沟谷中，为冲洪积堆积。

图1 研究区区域地质Fig.1 Regional geological map of the study area

1.2 构造

冀东地区是中国最古老的陆核出露区，在漫长的地质历史中经历了多期变质、变形，构造格架十分复杂。

本区北东—北北东向断裂十分发育，为控制区内金矿床的主导构造，其中规模较大的有庙岭头—郭杖子韧性剪切带[4]及金厂峪韧性剪切带。前者走向N40°～60°E，长度>32 km，最宽处达5 km，为平行带状展布的绿片岩相韧性剪切带，北部终止于都山岩体。后者由多条规模较大的北北东向压扭性断裂及与其近直交的张扭性断裂组合而成，断裂带北起上营之北，南到洪门店，由北往南呈扇形散开，总体延长15 km，宽约2 km，走向N35°E，倾向NW、SE，倾角在60°～80°。断裂面在走向和倾向上都呈舒缓波状，断层破碎带内构造岩主要为绿泥片岩、片理化和糜棱岩化岩石，次级结构面指示断层为左行平移—逆断层。金厂峪金矿体就赋存于该断裂带中，断裂构造是控矿的主要因素。

该区东西向断裂属于密云—喜峰口断裂带的东段，在区域北部通过，规模宏伟，形迹醒目，断裂带总体走向近东西，由多条大致平行并首尾相接的较小断层组成，次级断层总体走向近东西，倾向北，倾角70°～80°，属高角度逆断层。断裂带宽几十米，最宽处约200 m，其出露于元古界盖层中，表现为密集的裂隙，裂隙内岩石碾碎形成断层泥，并由两盘相对位移产生揉皱；出露于太古界基底地层中，表现为糜棱岩化、片理化。

此外，本区还见有多条上述规模较大构造所派生的东西、南北及北东—北北东向次级断裂构造。

1.3 岩浆岩

区域上岩浆活动强烈，主要有燕山期中—酸性侵入体及其派生的脉岩，多沿北东—北北东向断裂构造侵入，与金的成矿关系密切[5]，区域上一些主要岩浆热液型金矿：金厂峪、峪耳崖、牛心山等都产于花岗岩体附近或其内外接触带的断裂中[6-8]。矿区位于贾家山、青山口岩体间，南距青山口岩体2 km。

贾家山岩体面积约14 km2，出露形态略似菜刀状，与围岩呈断裂接触，接触面向外陡倾，围岩为太古代迁西群上川组、三屯营组。岩体主要为花岗岩，其中中心部位为早期侵入阶段形成的中粗粒花岗岩，接触带部位为晚期中细粒花岗岩。

青山口岩体出露面积28 km2，平面呈东西向矩形，长约9 km，宽约3 km，围岩为太古代迁西群上川组、三屯营组，与围岩的接触面多为向外陡倾。主要出露岩性为中细—中粗粒花岗岩、斑状花岗岩、花岗闪长岩等。

1.4 区域矿产

区域矿产丰富，金矿有金厂峪、峪耳崖、牛心山等大中型金矿，铁矿有汉儿庄、太平寨、青山口等中、小型鞍山式沉积变质铁矿，铜矿有东荒峪热液充填交代型铜矿床。各种矿点受地层、构造、岩浆岩控制明显[9]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

研究区内出露地层较为单一，大面积出露太古界迁西群上川组二段，是本区主要赋矿地层，岩石混合岩化普遍，属区域性混合岩化作用，原地选择性重熔性质；其次出露新生界第四系(图2)。

图2 矿区地质Fig.2 Geological map of mining area

太古界迁西群上川组二段主要岩性有混合质角闪斜长片麻岩夹少量磁铁石英岩及斜长角闪岩。

混合质角闪斜长片麻岩呈灰黑—灰白色，粒状变晶结构，定向构造、片麻状构造，总体走向40°～70°，倾向NW，倾角50°～75°，其中基体部分占82%～89%，脉体部分占10%～15%，以磁铁矿为主的不透明矿物占1%～3%。基体成分：斜长石占42%～63%，半自形—自形板状，板长0.1～2.3 mm，可见聚片双晶，部分已发生不同程度的泥化、绢云母化、绿帘石化，定向分布。角闪石占15%～20%，半自形—自形柱状，柱长0.1～2.0 mm，晶粒已发生不同程度的次闪石化、绿泥石化，定向分布于颗粒间隙。钾长石占5%～10%，他形板状，粒径0.1～2.0 mm，主要为正长石，一般无双晶，晶粒已发生高岭土化，稀散状分布，少量正逐步向条纹长石转变。辉石局部可达10%，半自形柱状，柱长0.2～2.0 mm，部分与角闪石交代，形成反应边结构，部分已发生次闪石化、绿泥石化、绢云母化。绿帘石少量，局部高达3%，不规则粒状，粒径0.02～0.3 mm，呈星点—集合体状，分布于矿物颗粒间隙和岩石裂隙中。脉体成分中石英含量在10%～15%，不规则粒状，粒径0.1～2.5 mm，定向分布于岩石中。不透明矿物含量一般为1%～3%，不规则粒状，粒径0.02～1.00 mm，主要成分为磁铁矿，部分呈稀疏浸染状分布。

矿区内磁铁石英岩分布零散，且不成规模，呈透镜状产于混合质角闪斜长片麻岩内。岩石灰绿—灰黑色，自形—他形细粒变晶结构，浸染状及条纹—条带状构造，主要矿物成分为石英、长石、磁铁矿、角闪石、石榴石、绢云母、绿泥石等，局部裂隙中见有方解石呈条带状—脉状分布。

斜长角闪岩在矿区内出露极少，地表未见。呈灰绿—灰黑色，岩石具粒柱状变晶结构，定向构造，主要矿物成分为角闪石、斜长石、钾长石及少量磁铁矿等。

第四系主要分布于沟谷及两岸的山麓边缘，主要为残坡积和少量冲积、冲洪积物，由腐殖土、(含砾)亚黏土、棱角状的原地、半原地岩石碎块及砂砾组成。

2.2 构造

矿区构造主要为断裂构造，为区域平移逆断层(金厂峪韧性剪切带)所派生的次级断裂，构造面平直，以左行压扭性断裂为主；其走向北东，倾向北西—南东，倾角较陡，沿走向及倾斜方向整体呈舒缓波状；本区断裂构造属控矿构造，金矿脉赋存于断裂构造带内，矿脉产状与断裂产状一致。区内地层总体为一单斜构造，未见有其他明显的褶皱构造。

区内北东向断裂构造共出露13条，近于平行产出，其中规模较大的断裂有F1、F2、F3、F4-1、F4-2、F5、F6、F8、F9，均产于太古界迁西群上川组二段混合质角闪斜长片麻岩内，现分述如下。

(1)F1断裂。出露于研究区北西12—52线间，长约350 m，宽0.20～0.75 m；走向在29°～80°，整体走向53°，其中24线以北构造带倾向北西，倾角较陡，一般在80°～87°，局部近于直立或反倾；24线以南构造带倾向南东，倾角在80°以上；属左行压扭性断层，断层面上可见断层泥和擦痕；其控制了Ⅰ号矿脉的产出。

(2)F2断裂。出露于F1断裂南东11—40线间，地表出露长约480 m，一般宽0.2～0.5 m；断裂带走向20°～45°，倾向南东、北西，倾角较陡，一般>70°；属左行平移断层，断层面上可见断层泥和擦痕；其控制了Ⅱ号矿脉的产出。

(3)F3断裂。出露于帽子岭村南16—48线间，地表出露长约290 m，一般宽0.3～0.8 m；断裂带走向28°～53°，倾向以南东为主，倾角85°左右，局部倾角较陡，近直立或向北西倾斜；其控制了Ⅲ号矿脉的产出。

(4)F4-1及F4-2断裂。两断裂出露于矿区中部15—20线间，分别控制了Ⅳ-1及Ⅳ-2号矿脉的产出。其中，F4-1断裂走向22°～53°，倾向北西，倾角60°～90°，宽0.35～5.00 m；F4-2断裂走向20°～44°，近直立产出，局部向北西或南东倾斜，倾角较陡，均在79°以上，宽0.7～2.95 m。由于两断裂走向近平行，F4-2位于F4-1下盘，且F4-1断裂倾向北西，F4-2断裂近直立，因此两断裂向浅部处于交汇趋势，并于标高+420 m附近合并为同一断裂，合并后产状与F4-2断裂一致。根据野外现场观察，断裂面擦痕、阶步发育，其中F4-1断裂属左行平移正断层，F4-2断裂为左行平移断层。

(5)F5断裂。出露于F4-2断裂南东侧39—28线间，地表出露长约650 m，一般宽0.2～0.7 m；断裂走向27°～65°，倾向北西或南东，倾角较陡，大多在70°以上，局部直立；其控制了Ⅴ号矿脉的产出。

(6)F6断裂。出露于研究区中部7—64线间，地表出露长约650 m，一般宽0.2～1.0 m；断裂走向30°～60°，28线以北倾向北西，倾角75°左右，28线以南倾向南东，倾角85°左右；其控制了Ⅵ号矿脉的产出。

(7)F8断裂。出露于本区南东部，地表出露长约460 m，一般宽0.1～1.0 m；断裂走向23°～55°，28线以北倾向以南东为主，倾角80°左右，28线以南倾向北西，倾角50°左右；属左行挤压平移断层；其控制了Ⅷ号矿脉的产出。

(8)F9断裂。位于F8断裂南东，地表出露长约440 m，一般宽0.25～0.6 m；断裂走向18°～54°，以近直立产出为主，局部向北西或南东倾斜，倾角较陡，均在75°以上；其控制了Ⅸ号矿脉的产出。

本区北东向断裂构造均有金矿化显示，多见有破碎蚀变岩及石英细脉，局部见有蚀变闪长岩—闪长玢岩脉，其中破碎蚀变岩主要为混合质角闪斜长片麻岩经退变质而形成的强烈韧性变形的片理化岩石。构造带内多见有硅化、绿泥石化、高岭土化、绢云母化、碳酸盐化等蚀变；带内金属矿物主要有黄铁矿及磁铁矿，局部见有少量黄铜矿、褐铁矿及钛铁矿等，金属矿物多呈星点状、稀疏浸染状、局部团块状分布。

2.3 岩浆岩

区域范围内岩浆活动强烈，研究区位于贾家山、青山口岩体间。矿区内没有大的岩浆岩体，出露岩浆岩只有脉岩相岩石，根据岩石的矿物成分和结构构造可分为花岗斑岩、蚀变闪长岩和蚀变闪长玢岩。

(1)花岗斑岩脉。地表出露4条，位于F4-1断裂两侧及研究区南东部，呈狭长脉状产出，长度在40～450 m，宽1～3 m，走向32°～68°，整体呈北东向，围岩均为混合质角闪斜长片麻岩，与围岩接触面较陡，倾向北西、南东，倾角>72°，接触带及围岩未见明显矿化蚀变现象。脉岩呈浅肉红色，斑状结构，块状构造；斑晶占25%～35%，主要为钾长石、斜长石、石英、白云母、黑云母；基质成分主要为微晶状长英质，次为绢云母，少量碳酸盐、绿帘石、绿泥石、角闪石；微量的不透明矿物呈星点状分布，主要为磁铁矿及黄铁矿。

(2)蚀变闪长岩。灰绿色，半自形粒状结构，块状构造，主要矿物成分为角闪石、斜长石及少量硅化石英、方解石、绿泥石、绿帘石、磁铁矿、黄铁矿等。其中角闪石部分已发生次闪石化、绿泥石化；斜长石已发生不同程度的泥化、绢云母化。

区内蚀变闪长岩仅于PD3内见1条，长7 m，宽0.4 m；蚀变闪长玢岩共见6条，一条由地表探槽圈定，其他均见于坑道内，一般长8～25 m，最长达50 m，宽0.5～1.8 m。原岩经热液蚀变作用，矿物成分部分被碳酸盐矿物、硅化石英、绿泥石及绢云母交代，并于裂隙中见有硅化石英和方解石呈条带状脉状分布。本区蚀变闪长岩—闪长玢岩均产于断裂构造带内，产状与断裂构造一致，并呈透镜体—脉状分布于金矿脉两侧。

(3)蚀变闪长玢岩。灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶含量1%～40%，成分主要为斜长石、角闪石及少量石英，呈稀散状分布，大部已被绢云母、硅化石英及碳酸盐等交代，仅保留原晶形轮廓；基质成分与斑晶一致，主要为斜长石和角闪石，少量绢云母、绿泥石及碳酸盐矿物，呈交织状产出；少量不透明矿物磁铁矿、黄铁矿等呈星点状稀散状分布，多与蚀变矿物相伴。

根据区域资料，研究区内脉岩侵入时代均为燕山期，各类脉岩间无切割现象，花岗斑岩与断裂构造无直接联系，蚀变闪长岩—闪长玢岩与含金矿化带呈伴生关系，均产于断裂构造带内，其产状受构造控制。通过产出关系及蚀变特征推断，脉岩及含金矿化带的产出先后顺序为：花岗斑岩脉—矿化蚀变带—蚀变闪长(玢)岩脉。

2.4 围岩蚀变

金矿体的主要围岩为混合质角闪斜长片麻岩，次为沿其两侧侵入的蚀变闪长岩—闪长玢岩脉。其中混合质角闪斜长片麻岩受断裂构造的韧性剪切作用，形成沿断裂构造产出的挤压片理化带。

本区金矿体围岩蚀变普遍而强烈，是成矿作用的产物，由于近矿围岩中的构造裂隙发育程度不同，成矿热液由中心向两侧渗入，温度不断下降，导致蚀变作用由中心向两侧逐渐减弱，形成了明显的水平分带，这种水平分带由中心向两侧呈对称分布，主要表现为：强硅化、绢云母化、碳酸盐化、局部浸染—细脉状黄铁矿化、黄铜矿化(矿脉)→硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、星点状黄铁矿化(近矿脉围岩，0.3～5.0 m)→弱硅化、绿泥石化、碳酸盐化(远离矿脉，10～30 m)→正常围岩。

由矿脉向两侧硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化及黄铜矿化蚀变强度逐渐减弱，且各种蚀变均呈渐变过渡关系，由于矿脉及近矿围岩处绢云母化强烈，部分绿泥石被绢云母交代，由矿脉向两侧绿泥石化蚀变强度表现为逐渐增强。

其中黄铁矿在蚀变中心多呈星点—稀疏浸染状，局部呈团块状产出，半自形—他形晶结构，颗粒细小，部分发育不规则裂隙；向两侧黄铁矿颗粒多呈星点状稀散分布，结晶程度较高，颗粒粗大，颜色发白，受后期破坏作用常见压碎现象。

矿脉及两侧围岩中石英大多发生塑性变形，颜色较暗，呈烟灰色，杂质含量高，透明度差，局部见有细粒黄铁矿呈稀疏浸染状—团块状产出；远离矿脉围岩中石英多为乳白色，油脂光泽，杂质含量低，透明度好，光泽强，局部见有自形晶黄铁矿呈星点状分布。

2.5 矿脉地质特征

研究区共圈定金矿脉13条，整体走向北东向，按自北西向南东的顺序进行编号：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ号；所有矿脉均受断裂构造控制，其中本次参与资源量估算的Ⅳ-1-1、Ⅳ-2-1号矿体分别赋存于Ⅳ-1及Ⅳ-2号矿脉内，且为区内规模较大，蚀变最为强烈的矿脉，其特征如下。

(1)Ⅳ-1号矿脉。主要由绢云母化的片理化蚀变岩以及分布在其中的石英脉所组成。矿脉受断裂带F4-1控制，位于矿区中部15—20线间，出露长约310 m，宽0.35～5.00 m，走向22°～53°，倾向北西，倾角60°～90°。矿脉普遍存在强硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，并见有星点—浸染状产出的黄铁矿化、黄铜矿化。矿脉地表0—16线主要以20 m间距槽探控制；11—0线以40 m间距地表取样工程控制。金品位一般在0.00～29.37×10-6，Ⅳ-1-1号矿体赋存于11—4线间。

(2)Ⅳ-2号矿脉。受断裂带F4-2控制，位于断裂构造形成的韧性剪切带内，与Ⅳ-1号矿脉近于平行产出，出露长约310 m，宽0.7～2.95 m，钻孔控制最低标高8.93 m处见矿化带，仍未尖灭，说明矿脉向深部延伸较大。矿脉走向20°～44°，近直立产出，局部向北西或南东倾斜，倾角较陡，均在79°以上。矿脉主要蚀变：强硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化，主要金属矿化为黄铁矿化、黄铜矿化，其中黄铁矿呈星点—浸染状，局部见有团块状产出。根据Ⅳ-1及Ⅳ-2号矿脉的相对位置及产状特征，两矿脉向浅部处于交汇趋势，并于标高+420 m附近合并为同一脉体，合并后产状与Ⅳ-2号矿脉一致。矿脉地表0—16线主要以20 m间距槽探控制；11—0线以40 m间距地表取样工程控制。金品位一般在0.00～22.00×10-6，Ⅳ-2-1号矿体赋存于7—8线间。

其他矿脉厚0.1～1.0 m，矿化较弱且不连续，金品位在0.00×10-6～7.82×10-6，局部存在工业矿化。

十八盘矿区金矿脉在空间分布上具有一定的规律性，为动力变质作用形成的北东向线状蚀变带。受断裂构造的韧性剪切作用，形成沿断裂构造产出的挤压片理化岩石，是混合质角闪斜长片麻岩遭受强烈挤压应力和重结晶作用后形成的动力破碎蚀变岩石，矿脉主要赋存于强烈绢云母化的片理化蚀变岩中。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

本区共圈定金矿体2个，编号Ⅳ-1-1及Ⅳ-2-1号矿体，分别赋存于Ⅳ-1及Ⅳ-2号矿脉内，矿体规模、形态、产状受构造挤压片理化带控制。其中Ⅳ-1-1号矿体估算资源量矿石量30 580 t，金金属量147.56 kg，Ⅳ-2-1号矿体矿石量22 137 t，金金属量101.72 kg。

受北东向断裂构造F4-1、F4-2控制，赋存于断裂挤压片理化带内，矿石类型为蚀变岩及石英硅化蚀变岩型。

3.2 矿石质量

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿，次要金属矿物为黄铜矿、褐铁矿、赤铁矿及钛铁矿等；主要非金属矿物有石英、斜长石、绢云母、绿泥石、碳酸盐矿物(方解石)及黑云母、角闪石等，其中斜长石、黑云母、角闪石等为蚀变残余产物，绢云母、绿泥石、碳酸盐矿物是矿石中的主要蚀变矿物。

3.2.1 主要金属矿物

(1)黄铁矿。为矿石内比较常见的金属硫化物，多与硅化石英细脉或团块相伴生，矿石中黄铁矿主要以2种类型产出：①非主要成矿阶段结晶出的，磨光度较好的黄铁矿，这部分黄铁矿含量少，主要呈星点状不均匀分布或呈脉状偶见于矿石裂隙中，一般晶型较为完整，颗粒粗大，颜色发白，受后期破坏作用常见压碎现象；②成矿作用强烈阶段所形成的黄铁矿，其磨光度较差，大多颗粒细小，半自形—他形，颜色灰暗，缺乏自形晶的亮黄色，多呈断续脉状或浸染状分布于矿石裂隙中，常有黄铜矿充填于晶隙内，有的被褐铁矿交代。

黄铁矿与金矿物的关系极为密切，自然金主要呈不规则细粒状，粒径0.005～0.040 mm，以粒间金的形式存在于黄铁矿旁侧，或见于黄铁矿裂隙内，或被包嵌于黄铁矿颗粒中。

(2)磁铁矿。为原岩残留金属矿物，相对含量多<2%。形态为不规则粒状，少数为八面体晶形，粒径0.01～0.08 mm，呈星点状—浸染状分布。

(3)黄铜矿。呈不规则颗粒状，粒径0.005～0.200 mm，零星分布于矿石微细裂隙中，部分与黄铁矿伴生，个别也可见于黄铁矿破碎裂隙中。

其他金属矿物含量均极少，偶见赤铁矿、褐铁矿交代磁铁矿及黄铁矿，以及呈星点状极少分布的钛铁矿等。

3.2.2 主要非金属矿物

(1)石英。是主要的脉石矿物，镜下所见石英可分为2种：①原岩中的石英，呈颗粒状不均匀定向分布，局部呈条带—团块状，部分颗粒破碎呈碎块，多有重结晶现象或亚颗粒现象，部分晶粒有次生加大现象；②成矿期硅化石英，呈不规则粒状、脉状或团块状分布于矿石的片理、裂隙或矿物颗粒间，受构造作用挤压，晶粒多被压碎，裂隙中分布着网脉状方解石，局部含少量绿泥石。

(2)斜长石。多呈他形粒状，少量呈半自形板状，粒径0.3～5.0 mm，聚片双晶发育，呈脉状—团块状不均匀分布，总体显定向排布，受应力作用部分发生破碎，双晶多发生错断或弯曲变形，局部被绢云母交代，部分颗粒内见绿泥石化及碳酸盐化，蚀变强烈部分仅以残晶形式存在于矿石中。

(3)绢云母。矿石内主要蚀变矿物，呈显微鳞片状，片径<0.5 mm，大多由斜长石及部分绿泥石蚀变形成。

(4)绿泥石。呈片状，片径<0.6 mm，主要由角闪石、黑云母等暗色矿物及斜长石等交代蚀变而成，交代蚀变强烈部分仅保留其原晶形轮廓。局部绿泥石相对聚集，含量高达25%，部分与方解石伴生，呈鳞片集合体状定向分布于颗粒间隙和矿石裂隙中。

(5)方解石。为碳酸盐化主要蚀变矿物，叠加于整个矿化作用阶段，分布较均匀，多呈他形粒状，粒径0.03～1.20 mm，以粒状集合体构成条带状和网脉状充填于矿石破碎孔隙及裂隙中。

矿石中黑云母、角闪石等暗色矿物直径<1.5 mm，具定向分布，部分呈条带状分布，大部分被绿泥石交代，局部被碳酸盐矿物(方解石为主)交代。

3.3 结构构造

矿石的结构主要划分为6种：自形—半自形晶结构、他形晶结构、碎裂结构、填隙结构、包含结构和交代溶蚀结构。矿石构造按金属硫化物(黄铁矿)及硅化石英的产出状态，将矿石的构造划分为块状构造、浸染状构造及脉状构造。

3.4 矿石的化学成分

3.4.1 矿石化学全分析结果

结合分析测试结果，主要化学成分为SiO2，平均含量为68.25%，次要化学成分：Al2O3平均含量9.35%、CaO平均含量6.11%、TFe2O3平均含量5.35%；其他化学成分含量均较少。

3.4.2 矿石组合分析结果

矿石平均含Cu为0.014%、Pb<0.01%、Zn<0.01%、As为1.60×10-6、Hg为84.95×10-9、Sb<0.10%。Cu、Pb、Zn均未达到综合利用指标，有害组分As、Hg、Sb含量甚低，对人类健康、水质、环境及矿石加工技术性能没有影响。

3.4.3 矿石品位变化情况

本次参加矿体圈定的样品共88件，品位0.23×10-6～29.37×10-6；区内Ⅳ-1-1号矿体品位变化系数为113.73%，Ⅳ-2-1号矿体品位变化系数为105.13%，有用组分分布较均匀。

3.5 金的赋存状态

矿石中金矿物粒度以细粒为主，形态比较简单，多呈他形粒状、不规则及长条状，金矿物的嵌布状态以粒间金为主，其次为分布于黄铁矿裂隙内的裂隙金，并于黄铁矿、碳酸盐及石英等矿物颗粒内见有少量包裹金，其中黄铁矿为本区主要的载金矿物。

3.6 矿石类型

矿石类型主要为2类：蚀变岩型金矿石和石英硅化蚀变岩型金矿石。前者主要为混合质角闪斜长片麻岩受断裂构造的韧性剪切作用形成的挤压片理化蚀变岩，其绢云母化、绿泥石化强烈，碳酸盐矿物沿挤压裂隙充填，硅化石英多呈颗粒状不均匀定向分布，金属硫化物以黄铁矿为主，呈星点—稀疏浸染状产出；后者硅化石英多呈脉状、透镜状或局部团块状充填于蚀变岩型金矿石内，大小不一，密度不等，一般宽0.5～10.0 cm，长0.2～3.0 m，密度大者间隔不到5 cm，总体产状与断裂构造一致，以黄铁矿为主的金属硫化物，呈星点—稀疏浸染状分布于硅化石英及蚀变岩中，为本区主要的金矿石类型。

3.7 矿体围岩

本区金矿体上下盘围岩主要为具片理化蚀变的混合质角闪斜长片麻岩，局部为蚀变闪长岩—闪长玢岩。富含铁、镁质，有利于金的沉淀与富集。含金蚀变岩与围岩多无明显的自然边界，局部可见光面或附有灰白—灰黑色泥质薄膜，根据金的单工程品位及厚度，在挤压片理化蚀变带内圈定矿体。矿化自构造带向两侧围岩由强变弱。区内铁矿体顶、底板围岩仅为单一的混合质角闪斜长片麻岩，且矿体严格受该层位控制。

本区矿体未出现达到夹石剔除厚度或剔除长度地段，即无夹石及无矿天窗。

4 矿床成因探讨及找矿标志

4.1 矿床成因

从对本区金矿床的综合分析，可以了解矿床的形成具有多期性，矿化作用和矿化类型是多样的。本次通过综合整理和分析研究周边多个金矿床(如峪耳崖金矿床、金厂峪金矿床、铧尖金矿床等)的成矿地质条件、矿床类型及矿床成因等，结合本区具体情况及现有认识，对十八盘金矿床成因问题进行初步探讨[10-12]。

4.1.1 成矿物质来源

矿区南部燕山期青山口花岗岩体中主体侵入相和附加侵入相中皆含金(人工重砂含金量分别为0.06×10-6和0.26×10-6，其脉岩相花岗斑岩、石英脉等亦含金，有的已构成工业矿体)，且金厂峪金矿床矿石的硫、铅、碳、氧同位素和稀土元素的特征都表明，成矿与中生代青山口花岗岩及脉岩具有地球化学的亲缘性。地层的金丰度值与地壳中对应岩石的金丰度值相当，特别高金丰度的金矿源层(岩)并不存在，表明矿床与地层无明显专属性关系，且冀东地区古老变质岩、岩浆岩、沉积盖层中分别见矿的找矿实践也反复证明这一点[13-14]。

根据冀东地区及矿区周边多个金矿床分析统计显示，区域大多金矿床成矿地质年龄为中生代燕山期；矿床中金属硫化物的硫多来源于深部岩浆，碳同位素值位于岩浆氧化态碳和岩浆成因的碳酸盐同位素范围内，成矿流体是以岩浆水为主并混入少量大气降水的混合水，且稀有气体氦以地幔来源为主；矿床成矿温度在260～320 ℃，结合本区围岩蚀变以黄铁矿化、黄铜矿化、硅化、绢云母化共生组合特点，说明主要成矿温度属中温热液范围[15]。

综上所述，认为与花岗岩和脉岩同源的深部岩浆为金的成矿物质来源。地幔热柱多级演化是金向上迁移的主要动力，中生代岩浆活动是金向上迁移的主要载体，断裂构造为成矿热液提供了运移通道及矿质沉淀的空间，成矿流体通过交代、充填作用局部富集成矿体，矿床成因为中温岩浆热液型金矿床。

4.1.2 岩浆岩、构造控矿条件

区域上燕山期岩浆岩发育，广泛存在与岩浆活动有关的金矿床，如峪耳崖金矿床，矿体主要存于岩体内部，而牛心山金矿床，矿体产于花岗岩体附近或其内外接触带的断裂中。矿区位于贾家山及青山口两岩体间，据物探研究，沿冀东变质穹隆轴部，除已出露的花岗质岩珠外，还有大量隐伏岩珠(基)存在，为矿床的形成提供了丰富的物质和热源。区内发育多条花岗斑岩脉和闪长玢岩脉，并且闪长玢岩脉多与含金矿脉相伴生。

本区北东向压扭性断裂构造发育，矿体呈脉状沿断裂构造产出，产状与断裂带一致，围岩蚀变也沿矿脉所处构造呈线状展布，因此本区断裂构造为含矿热液提供了通道和成矿空间，对金矿化的富集起控制作用。

4.1.3 矿化阶段

根据矿石的结构构造、矿物的共生组合及相互关系，本区成矿可划分为4个阶段，其中第1阶段范围广，矿化强度低，第2—第3阶段是主要的成矿阶段，即与金的关系最密切，第4阶段标志着成矿作用的结束。

(1)石英—黄铁矿阶段。为矿区早期金矿化阶段，岩石受构造影响形成挤压片理，并有白色石英细脉等侵入到片理内，黄铁矿呈星点—稀疏浸染状产出，此阶段黄铁矿结晶程度较高，颗粒一般较粗大，颜色发白，但受后期破坏作用常见压碎现象。

(2)多金属硫化物阶段。金矿化范围广而发育，为重要的金矿化阶段，沉淀有大量的中细粒黄铁矿、黄铜矿及石英等，携带黄铁矿的石英脉塑性变形，黄铁矿化不均匀，多为浸染状，局部呈团块状、星点稀散状，多数自形—半自形，少数不自形，黄铜矿主要与黄铁矿伴生产出，部分分布于黄铁矿破碎裂隙中。该阶段金品位较低，局部地段构成矿体。

(3)黄铁矿—石英阶段。本阶段形成细脉状石英—硫化物矿石，叠加在前阶段矿化之上，由于叠加作用形成矿化相对富集部位。石英脉的颜色较暗，呈烟灰色，透明度差。黄铁矿主要呈半自形、他形晶结构，断续脉状或浸染状分布于岩石裂隙中，颜色灰暗，肉眼看为细粒—粉末状，缺乏自形晶的亮黄色。自然金多以粒间金的形式存在于黄铁矿旁侧，或见于黄铁矿裂隙内，或分布于黄铁矿颗粒中，这期矿化形成主要的工业矿体。

(4)石英—碳酸盐阶段。后期裂隙中大量充填碳酸盐矿物构成脉体，石英脉切割岩石片理产出，乳白色，油脂光泽，黄铁矿比较自形，含量较少，几乎不含金，此阶段代表成矿活动的结束。

4.2 矿化赋存规律

(1)受构造控制，构造薄弱带是形成金矿化的有利空间，含金矿脉均严格受构造控制。

(2)受岩石类型控制，矿体主要赋存于韧性剪切带内的强烈片理化蚀变岩中，其内绢云母—石英细脉发育部位含金品位较高，且与含脉率呈正比。

(3)金大多产于黄铁矿中或其旁侧，金品位的高低，取决于一定类型黄铁矿的多少，黄铁矿呈细粒及粉末状半自形、他形粒状结构，细脉—稀疏浸染状构造的矿石含金较高，而呈粗粒自形晶结构，以星点状产出的矿石，品位较低。

(4)脉体中的石英呈铁锈色或烟灰色，透明度差，杂质含量高者，含金品位高；相反呈乳白色，透明度好，光泽强的石英，含金品位低。

(5)纯净碳酸盐化、切割岩石片理的石英脉发育地段，一般含金品位低。

(6)根据此次工程见矿情况，研究区金矿化一般地表不好，深部钻孔也未见矿，多分布在坑道中，标高集中在+318～+355 m。

4.3 找矿标志

(1)矿体受构造控制特征明显，硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、绢云母化发育地段对找矿有利。黄铁矿呈细粒—粉末状半自形、他形晶结构，脉状、浸染状构造，并有烟灰色石英呈不规则(网)脉状分布部位，含金较高。

(2)地表蚀变带内硅化、褐铁矿化发育处是找矿直接标志。

5 结论

(1)查明了区内金矿脉分布情况，全区共发现金矿脉9条，大致平行等距分布，每条矿脉长200～800 m，走向北东40°～50°，倾角近直立，主要矿脉经钻探验证向下延深超过300 m。其中Ⅳ号矿脉规律最大，探明金金属量249.28 kg。表明综合地质调查方法在区内能够取得较好的找矿效果。

(2)金矿脉多数没有进行钻探深部验证，区内矿体走向和延深均未控制，还有很大找矿空间。矿区附近有燕山期岩体存在，矿床的成矿热来源可能与此有关。区内具有寻找斑岩型—低温热液型矿床系统条件，应当引起重视。