凤山镇下官营村陶卜沟金矿地质特征及找矿远景

马 仓

（军创（丰宁）矿业开发投资有限公司，河北 承德 068350）

1 区域地质概况

陶卜沟金矿位于河北省丰宁满族自治县凤山镇南部，大地构造位置处于中朝地台（Ⅰ2），燕山台褶带（Ⅱ22），承德拱断束（Ⅲ26），大庙穹断束（Ⅳ220）构造单元中，丰宁—隆化深断裂南部，河北省北部尚义—平泉金成矿带内。

（1）地层。区域地层主要为太古界单塔子群白庙组（Arb），元古界红旗营子群团榆树组（Pt1t），中生界侏罗系中统后城组(J2h)、上统张家口组（J3z），白垩系下统大北沟组（K1d）、西瓜园组（K1x）以及新生界第四系上更新统（Q3）、全新统（Q4）。

太古界单塔子群白庙组（Arb）：于区域西部大面积出露，岩性为黑云(或角闪)变粒岩、浅粒岩、黑云石榴二长片麻岩、黑云钾长片麻岩。元古界红旗营子群团榆树组（Pt1t）：大面积出露于区域内，岩性为斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩。中生界侏罗系中统后城组(J2h)：于区域北部少量出露，岩性为紫红色砾岩夹凝灰质砂岩,砖红色砂砾岩、砂质页岩,顶部夹凝灰质砂岩安山岩。中生界侏罗系上统张家口组（J3z）：于区域北部、西部少量出露，岩性为流纹质晶屑凝灰岩夹凝灰质熔岩、流纹岩,顶部黑曜岩、珍珠岩。中生界白垩系下统大北沟组（K1d）：于区域南西部少量出露，岩性为安山岩夹火山角砾岩凝灰岩、凝灰质砾岩、凝灰质砂岩夹砂质页岩。中生界白垩系下统西瓜园组（K1x）：于区域西部少量出露，岩性为灰绿、灰-深灰色粉砂岩、粉砂质页岩、页岩夹砂岩、凝灰质粗砂岩。新生界第四系上更新统（Q3）：出露于区域沟谷处，岩性为冲洪坡积黄土、风积黄土、亚粘土。新生界第四系全新统（Q4）：出露于区域沟谷低洼处，岩性为砂砾石层、腐殖土层。

（2）构造。区域上构造极为发育，主要表现为以断裂构造为主，褶皱构造次之，控制着区域上岩体和金矿的时空分布。

丰宁—隆化深断裂：分布在区域北部，是内蒙地轴与燕山台褶带的分界线，贯穿全区，走向近东西，东段倾向北，西段倾向南，倾角70°～80°，断裂活动始于太古—元古代，中生代仍有活动迹象，为逆断层。是区内的主要导岩导矿构造，不仅制约着区内地层的分布，而且制约着岩浆岩的侵入及火山活动，而由此派生的各期次次级断裂构造则成为了理想的储矿场所。

褶皱构造：出露于区域的北部，以太古代褶皱为主，为近东西向的大型紧密排列的线型褶皱为主的基底构造。由于后期构造的破坏以及岩浆的侵入，使褶皱零碎而不规整。其中有燕窝铺—周台子背斜，太平庄向斜，团榆树—大黑沟门背斜，高营子—三道湾向斜。

（3）岩浆岩。区域内内岩浆活动较强烈，从太古代到中生代各个时期均有岩浆活动[1]。岩石类型较复杂，从超基性岩到酸性岩均有出露。脉岩主要有花岗岩脉、闪长岩脉、石英脉等，多呈北东向、近东西向展布[2]。

（4）区域矿产。区域内矿产资源丰富，金属矿产主要有金、银等，非金属矿产资源主要为萤石，尤其以金为主，大小金矿床10余处。

2 矿区地质特征

矿区出露地层简单，仅见元古界红旗营子群团榆树组（Pt1t）和第四系全新统（Q4）；构造发育，北北东向断裂构造控制了区内矿脉（体）的分布；岩浆岩不发育，主要为一些中酸性脉岩。

（1）地层。红旗营子群团榆树组（Pt1t）：总体走向北东，倾向南东，倾角40°～60°，占矿区总面积的95%左右。基岩出露较差，第四系覆盖严重，仅在冲沟及山脊见有基岩露头。岩性主要为角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩，呈互层状产出。岩石具混合岩化、褐铁矿化、硅化等现象。该地层金的丰度值较高，是该区金的主要矿源层。

角闪片麻岩：风化面浅褐色，新鲜面灰黑色，柱粒状变晶结构，片麻状构造。岩石由角闪石70%、斜长石10%、黑云母5%、钾长石5%及石英5%组成。角闪石：黑色，半自形柱状，粒径0.5mm～2mm。斜长石：灰白色，半自形板状、粒状，粒径0.5mm～2mm。石英：灰色，它形粒状，粒径0.5mm～2mm。黑云母：黑色，不规则片状填隙，粒径0.5mm～1.5mm。黑云斜长片麻岩：风化面浅褐黄色，新鲜面灰色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。岩石由斜长石40%、石英30%、黑云母20%、角闪石5%及钾长石5%组成。斜长石：灰白色，半自形板状、粒状，粒径0.5mm～2mm。石英：灰色，它形粒状，粒径0.5mm～2mm。黑云母：黑色，不规则片状填隙，粒径0.5mm～1.5mm。角闪石：黑色，半自形柱状，粒径0.5mm～2mm。钾长石：肉红色，它形粒状，粒径0.5mm～1.8mm。

第四系全新统（Q4）主要沿沟谷及缓坡分布的洪积物及残积物，岩性主要为砂砾石层及砂土夹碎石层。

（2）构造。矿区构造主要为断裂构造，按其空间展布可分为北北东向、北东向、北西向三组构成区内主要构造格架。区内共有断裂构造30条，其中北北东向构造最为发育，为区内主要控矿构造。从断裂构造的规模上看，规模较大的断裂构造有8条，编号为F1、F2、F3、F4、F14、F16、F23、F25。

F1断裂：位于矿区中部，长度约300m，断裂带宽0.1m～0.5m，走向10°～35°，倾角70°～85°，近地表倾向近直立或南东倾，倾角80°～90°，向深部倾向北西，倾角70°～85°。控制了Ⅰ号金矿化蚀变带的展布。带内矿化蚀变强烈并见有断续石英脉，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化及黄铁矿化等。F2断裂：位于矿区中部，F1断裂西侧20m～30m，长度约400m，断裂带宽0.1m～0.7m，走向30°,倾向北西，倾角60°～85°。控制了Ⅱ号金矿化蚀变带的展布，带内矿化蚀变强烈并见有石英脉，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化及方铅矿化等。F3断裂：位于矿区中西部，F2断裂西侧60m～90m，长度约300m，断裂带宽0.1m～0.5m，走向0°～20°，倾向北西，倾角50°～70°。控制了Ⅲ号金矿化蚀变带的展布，断裂带内矿化蚀变强烈并见有断续石英脉，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化及黄铁矿化等。F4断裂：位于矿区中西部，F3断裂西侧10m～30m，长度约200m，断裂带宽0.1m～0.7m，走向20°～35°，倾向北西，倾角65°～85°。控制了Ⅳ号金矿化蚀变带的展布，带内矿化蚀变强烈并见有石英脉，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化及方铅矿化等。F14断裂：位于矿区中西部，F4断裂西侧5m～10m，长度约100m，断裂带宽0.1m～0.3m，走向30°～40°，主体倾向北西，局部倾向南东，倾角75°～85°。控制了Ⅴ号金矿化蚀变带的展布，带内矿化蚀变强烈并见有断续石英脉，主要蚀变有硅化、绿泥石化及褐铁矿化等。F16断裂：位于矿区中部，F2断裂西侧5m～30m，地表断续出露长度约50m，宽度0.1m～0.4m，走向5°，倾向北西，倾角60°～85°。控制了Ⅵ号金矿化蚀变带，带内矿化蚀变强烈，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化及褐铁矿化等。F23断裂：位于矿区中南部，F3断裂东侧15m，地表断续出露长度约60m，宽度0.1m～0.3m，走向10°～25°，倾向北西，倾角65°～75°。控制了Ⅶ号金矿化蚀变带的展布，带内矿化蚀变强烈，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化及褐铁矿化等。F25断裂：位于矿区中南部，F2断裂东侧50m，地表断续出露长约100m，厚度0.1m～0.3m，走向35°，倾向北西，倾角75°～85°。控制了Ⅷ号金矿化蚀变带，带内矿化蚀变强烈，主要蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化及褐铁矿化等。

（3）岩浆岩。矿区内岩浆岩出露较少，仅见有一些脉岩，脉岩岩性主要为细粒花岗岩、石英脉、石英二长岩脉及闪长岩脉。石英脉主要呈北北东向和东西向两期，其中北北东向石英脉均含金。

（4）变质岩及变质作用。矿区变质岩为红旗营子群团榆树组（Pt1t）角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩，为典型的区域变质岩。其原岩成分为砂质、半砂质、硅铁质、泥质、钙质岩等。经区域变质作用形成具有中高级变质岩相的片麻岩。

3 矿床地质特征

（1）矿化蚀变带特征。矿区内有规模大小不等含金矿化蚀变带30条，地表均断续出露，均赋存于红旗营子群团榆树组角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩中，均受断裂构造控制。其中有4条蚀变带走向北北西，倾向北东，规模较小。其余36条均走向北北东、北东，倾向北西。沿走向、倾向均出现膨缩现象。

（2）主要矿体特征。矿区内已探明金矿体3条，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，为石英脉型金矿。矿体呈脉状和透镜状产出，与围岩界线清晰，形态及产状严格受构造控制。地表含量不高，但沿倾向向下10m～80m，含量相对较高，均达到工业品位。前期乡镇企业进行了局部开采，多数浅部位置已采空。

Ⅰ号矿体，位于矿区中部，赋存于F1断裂带中，深部由四条沿脉工程控制，长度约300m，厚度0.1m～0.5m，赋矿标高669m～750m。该矿体地表及浅部走向变化较大，15°～40°，向深部走向趋于稳定，走向35°左右。倾向在地表及浅部近直立、南东倾或北西倾，倾角80°～90°，向深部倾向北西，倾角70°～85°。沿走向和倾向品位变化较大，一般为0.5～5×10-6，最高达55.38×10-6。Ⅱ号矿体，位于矿区中部，赋存于F2断裂带中，矿体北东翼和南西翼均有沿脉工程控制，长度约400m，厚度0.1m～0.7m，赋矿标高641m～760m，走向30°，倾向北西，倾角60°～85°。该矿体具分支复合现象，沿走向和倾向品位变化较大，一般为0.5～5×10-6，最高达20.01×10-6。Ⅲ号矿体，位于矿区中西部，赋存在F3断裂带中，由2条沿脉工程控制，长度约200m，厚度0.1m～0.5m，走向0～20°，倾向北西，倾角50～70°。沿走向和倾向品位变化较大，一般为5～10×10-6，最高达104.28×10-6。

（3）矿石质量特征。矿石物质组成：矿石中金属矿物主要为黄铁矿，微量黄铜矿，偶见自然金、白铁矿和方铅矿等；非金属矿物主要为石英，少见碳酸盐矿物、白云母，偶见绿泥石、黄玉和铁质。矿石的矿物成分及含量见下表1。

表1 矿石的矿物成分及含量

矿石结构，主要包括中粗粒它形粒状结构、胶状结构、包含结构及碎裂结构。中粗粒它形粒状结构：矿石中的黄铁矿、黄铜矿呈中粗粒它形粒状结构；胶状结构：黄铁矿氧化为胶状褐铁矿集合体；包含结构：黄铁矿、自然金包含于褐铁矿之中；碎裂结构：石英和黄铁矿等矿物在后期应力作用下呈碎裂状。

矿石构造，常见的构造有蜂窝状构造、网脉状构造、细脉侵染状构造、角砾状构造。蜂窝状构造：矿石中金属硫化物氧化流失，形成蜂窝状；网脉状构造：晚期的石英、黄铁矿、方解石等呈网脉状穿插充填早期的石英裂隙中；细脉浸染状：后期黄铁矿由浸染状构成丝状细脉贯入早期的石英裂隙中，并且在褐铁矿的周围亦有大量浸染状分布的显微粒状黄铁矿；角砾状构造：早期石英由于受应力作用而产生碎裂呈角砾状，后期的绢云母化及含金褐铁矿化热液沿其裂隙呈网脉状贯入并胶结，与此同时碎裂石英又重结晶呈显微粒状集合体。

矿石自然类型，按氧化程度划分为氧化矿和原生矿，因矿体主要赋存于氧化带和其下部的混合带内。经野外观察和岩矿鉴定，矿区矿石以氧化矿为主，其次为原生矿。按矿石矿物成份划分褐铁矿石英脉型：黄铁矿氧化为褐铁矿，部分淋滤流失成空洞及蜂窝状，仅有极少量黄铁矿、黄铜矿包裹在石英中被保留下来，此类是金的主要矿石类型，主要赋存在氧化带内；云英岩型：主要有石英、绢云母组成，其次为绿泥石化、高岭土化和少量黄铁矿。此类矿石一般赋存于石英脉两侧，为黄铁绢英岩化蚀变岩，此类亦是金矿的主要矿石类型；多金属硫化物石英脉型：金属硫化物以黄铁矿为主，其次少量黄铜矿和方铅矿，呈浸染状、条带状、网脉状和团块状分布于石英脉中，局部金含量较高，主要赋存于过渡带及原生带内。

（4）围岩蚀变。矿区内与金矿化有关的围岩蚀变具有明显的热液蚀变特征，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化及高岭土化。主要发育在矿体的顶底板及蚀变带内。蚀变范围一般在2m之内，以矿体为中心，向围岩依次有硅化—绢云母化、绿泥石化等分带趋势，但并不十分明显。碳酸岩化、黄铁矿化及高岭土化分布则无规律。由于蚀变强度与分布范围的变化及成矿阶段的不同，各类蚀变与矿化关系也不尽相同。

硅化分布于矿体内及上下盘围岩中，蚀变带范围约1m，硅化与金矿成矿关系极为密切，是主要的矿化标志；绢云母化一部分叠加在硅化蚀变带内，主要发育在硅化带范围之外，蚀变范围0.5m～1m，呈鳞片状，与硅化一起作为近矿围岩蚀变标志，局部地段与硅化、黄铁矿化形成黄铁绢英岩化，与金矿化关系密切；绿泥石化主要由暗色矿物黑云母、角闪石蚀变而成。在硅化、绢云母化蚀变带内同时出现外，也在绢云母蚀变带外及围岩中出现，蚀变的程度由强到弱；碳酸岩化呈两种产出状态，一是分散于其它矿物颗粒之间；二是以细小脉体形式出现，它们交代或穿切早期矿物，是热液晚期活动产物；黄铁矿化主要发育在石英脉及热液蚀变带中，由于矿化阶段不同，黄铁矿自身的表现形式也不同，一般呈团块及星散状。中粗粒它形晶的黄铁矿与成矿关系密切，主要成矿期产物，细粒自形-半自形的黄铁矿，则含金较差，为成矿晚期产物。

（5）矿体围岩和夹石。矿体围岩为角闪斜长片麻岩及黑云斜长片麻岩，围岩蚀变强烈，蚀变种类有硅化、绢云母化、高岭土化、方解石化、绿泥石化等。矿体与围岩界线清晰，岩石结构较致密坚硬，抗压强度高，上下盘围岩稳定，以硅化为主，矿床具有较好的开采技术条件，矿体内无夹石。

4 矿床成因及控矿因素

（1）矿床成因。燕山运动晚期，该地区处于大规模的伸展状态，形成了一系列北东向的断裂构造，花岗质岩浆以及富含金的成矿元素沿着这些断裂上侵。伴随着岩体的结晶分异作用，随后形成了大量热水溶液，而金等不相容成矿元素在这些溶液中逐渐富集，这些热水溶液沿着断裂运移，一方面萃取了围岩中的金等成矿元素，使其更加富集。另一方面使围岩发生蚀变，同时使矿质产生沉淀，形成矿体。在热水溶液活动的晚期，有一定量的大气降水沿裂隙下渗，并使其发生混合，因此使流体呈现出中低温的特点。因此，陶卜沟金矿床的成因为中低温热液石英脉—蚀变岩型金矿床。

（2）控矿因素。①地层因素：元古界红旗营子群团榆树组变质岩金元素丰度值较高，是冀北地区主要矿源层之一；②构造因素：矿区内走向近于平行的北东向断裂构造较发育，是主要的导矿储矿构造。

5 地质找矿标志

（1）地层标志。元古界红旗营子群团榆树组变质岩为金的矿源层，该套变质岩本身的金丰度值较高，在区域构造应力、岩浆活动、后期构造持续活动及成矿作用的叠加，金富集成矿。

（2）构造标志。陶卜沟金矿床是典型的石英脉—蚀变岩型金矿床，金矿体的形成与北东向断裂带及其中的石英脉紧密相关。北东向断裂构造严格控制着含金石英脉和金矿（化）体的空间分布。因此，北东向的断裂带和石英脉是本区主要的地质找矿标志。

（3）矿化标志。陶卜沟金矿床矿化强烈，主要为硅化、黄铁矿化，局部有黄铜矿化、方铅矿化等，沿地表露头可见、硅化、褐铁矿化、孔雀石化等。强烈的黄铁矿化和黄铜矿化等多金属硫化物矿化组合构造了明显的矿化找矿标志。

（4）围岩蚀变标志。陶卜沟金矿床围岩蚀变强烈而广泛，主要有绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等，围岩蚀变沿断裂带分布。这种强烈而广泛的围岩蚀变构成了明显的围岩蚀变找矿标志。

6 结论

陶卜沟金矿位于尚义—平泉金成矿带内，丰宁—隆化深断裂带南部，为典型的中低温热液石英脉-蚀变岩型金矿。矿区内地质找矿标志明显，已发现有规模大小不等矿化蚀变带30条，已探明的具有工业价值的金矿体3条。通过后续地质勘查，有望发现更多有工业价值的金矿体。