河北省涞源镰巴岭—沙潭铺一带金银多金属矿地球化学特征

张才龙, 郭海全, 邢 欢, 陈 超, 李 锋, 郭静粉, 王晨光

1. 河北地质矿产矿产勘查开发局地质勘查技术中心, 河北 石家庄 050081; 2. 河北地质大学, 河北 石家庄050031

太行山涞源县和易县地区(简称“涞易” ) 位于华北地幔亚热柱的阜平幔枝构造北端上黄旗—乌龙沟深大断裂、 王安镇杂岩体接触带附近, 是河北省金银多金属矿重要成矿区之一[1,2]。 区内地层出露较全,构造复杂, 岩浆活动频繁, 成矿作用强烈, 深受国内外科研学者和地勘单位的重视。 许多地质学者在此开展了大量工作, 取得了可喜的成果, 为本次研究奠定了基础[3-16]。 为深入配合区内金、 银等战略性矿种找矿工作, 本次研究选择在阜平幔枝构造北端的涞源镰巴岭—沙潭铺一带开展1 ∶5万水系沉积物测量, 以期为新一轮找矿战略行动工作部署提供参考。

1 区域地质背景

研究区位于华北板块、 太行山隆升地块。 区域上发育上黄旗—乌龙沟断裂带、 紫荆关—灵山断裂带,以及马市口—松枝口大断裂等。 上黄旗—乌龙沟断裂带、 紫荆关—灵山断裂带位于地幔陡坡带, 是金多金属重要成矿控制构造[2,17]。 从南向北, 已发现的典型矿床有: 大湾锌钼矿(大型)、 木吉村铜矿(中型)、浮图峪铜矿 (小型)、 镰巴岭铅锌矿 (中型以上)、相广锰银矿(大型) (图1)。 其中, 镰巴岭矿田局部矿脉密集, 品位高。 此外, 老基底片麻岩系中, 北西向基性岩脉两侧和北西向硅化破碎带内, 发现多处银、 金矿点, 矿石品位极富 (银品位可达几千×10-6), 厚度大(可达4～5 m), 矿脉成群出现。 显示区内铅、 锌、 银、 铜、 金的成矿地质条件优越, 成矿远景大。 见图 1 研究区构造纲要图[18]。

图1 研究区构造纲要图Fig.1 Structure outline of the study area

(1) 上黄旗—乌龙沟断裂带: 总体走向25°, 倾向南东, 倾角60°～80°, 长470 km。 由数条平行断裂构成, 最后表现为左行压扭(走滑) 性质, 切割地质体最老为新太古代变质岩, 最新为白垩世地层及燕山期花岗杂岩体。 该断裂带约形成于中元古代初期, 活动主期是白垩世, 伴随断裂有大量花岗岩质岩浆岩侵入, 形成北北东向构造岩浆带。

(2) 紫荆关—灵山断裂带: 总体走向20°～30°,倾向南东, 倾角55°～75°, 宽10 ～20 km, 左行压扭(走滑) 特征明显。 平面上西邻上黄旗—乌龙沟断裂带平行排列, 断裂面产状、 构造活动期次及表现特征与前者基本一致。

(3) 马市口—松枝口大断裂: 走向330°, 倾向北东, 倾角陡, 右行张扭(正滑) 性质。 形成于新太古代, 多期活动至新生代。

2 矿区地质

2.1 地层

区内出露地层有太古宇(Ar) 变质岩, 中上元古界(Chg+Jxw+Jxt+Qnx) 碳酸盐岩, 古生界(∈+O)碳酸盐岩, 中生界(J) 火山岩系及第四系(Q)。 见图2。

图2 涞源镰巴岭—沙潭铺一带地质简图Fig.2 A brief geological map of Laiyuan Lianbaling—Shatanpu area

2.2 构造

受区域上黄旗—乌龙沟断裂带、 紫荆关—灵山断裂带影响, 区内盖层、 基底和滑脱带内发育不同的断裂。 这些构造为金银多金属矿形成提供了有利导矿、控矿空间。

(1) 盖层中断裂构造: 大断裂西侧盖层中的断裂多呈近南北向和北北东向成群成带平行展布, 为滑脱带上盘的脆性张扭性断裂。 断裂内有中基性、 酸性岩脉充填, 伴随铅、 锌、 铜、 银、 金多金属矿化, 为多金属的主要控矿构造。

(2) 基底中断裂构造: 乌龙沟大断裂东侧基底片麻岩中, 断裂线呈NW 向和NNE 向, 尤其是NW 向断裂规模大, 成群出现, 多被辉绿岩脉充填或形成硅化蚀变带。 带内多形成金、 银矿化, 是区内金银矿床的主要控矿构造。

(3) 滑脱断裂带构造: 区内盖层与基底间多为滑脱断裂带, 滑脱带宽达数十米, 长数十千米, 规模宏大。 带内蚀变强烈, 在强烈硅化、 黄铁矿化地段, 往往形成金、 银矿化, 是区内重要的金、 银控矿构造。

2.3 区域岩浆岩

区内燕山期岩浆岩活动强烈。 按岩性分为花岗岩类和闪长岩类。 王安镇杂岩体规模巨大, 为燕山期侵入的中酸性杂岩体。 区内还分布有安妥岭花岗斑岩、 黄土台石英二长花岗岩、 骆驼鞍花岗岩、 西角二长斑状花岗岩、 吕家铺花岗岩等一系列小岩株。

区内燕山期脉岩极为发育, 多成群、 成带分布。在镰巴岭矿田的盖层中(主要为雾迷山组), 近SN向密集分布着燕山期岩脉群, 岩性为中基性闪长岩类(细晶闪长岩脉), 也有酸性岩类(花岗岩脉), 脉岩旁侧往往有多金属矿化。 在基底片麻岩系中, NW 向发育的辉绿岩脉两侧见金银矿化。

2.4 矿产

该区处于河北省重要成矿带上, 受NNE 向乌龙沟—上黄旗大断裂控制明显。 区内金银铅锌多金属成矿地质条件良好, 已发现镰巴岭铅锌矿矿田、 安妥岭锰矿(图1)。 其中, 镰巴岭矿田局部矿脉密集, 品位高, 成矿远景大。 另外, 在NW 向基性岩脉两侧和NW 向硅化破碎带内, 苇家峪、 南埝峪等地发现多处银、 金矿点, 具有找矿潜力。

2.5 地球化学(水系) 特征

区内主要成矿元素异常呈规律性分布于2 个1 ∶20万异常带中(图2)。 南部的Au、 Ag、 Pb、 Zn、 Cu 等15 种元素组成的AS26-2 多金属综合异常, 东部为Ag、Cu、 Zn、 Mo、 W、 Bi、 Cr、 Be、 Cd 等组成的AS9 乙3沙潭铺银多金属综合异常。 2 个异常有对接的趋势, 推断该研究区为一个大规模多金属异常区。

(1) AS26-2 多金属异常综合异常位于王安镇岩体北接触带附近, 异常面积约56 km2, 呈不规则状。异常峰值高, 浓集中心明显, 各元素异常吻合较好,其范围远远大于已知的镰巴岭多金属矿床。 经进一步查证, 圈定了多处较大面积的多元素异常, 已发现热液充填型铅锌银铜多金属矿脉, 矿脉内共生Au、 Ag含量较高。 经采样证实, 铅锌矿脉Pb+Zn 平均品位10.96% (2.46%～21.84%), Au 平均品位9.49×10-6(2.63×10-6～24.00×10-6), Ag 平均品位365.89×10-6(52.70×10-6～365.89×10-6)。 因此, 该异常内多金属矿的找矿潜力大。

(2) AS9 乙3 沙潭铺银多金属异常, 呈半椭圆形, 西部未封闭, 与黄土岗AS26-2 有相连趋势。 异常面积50 km2。 异常由Ag、 Cu、 Zn、 Mo、 W、 Bi、Cr、 Be、 Cd 等元素组成, 除Ag 外, W、 Mo、 Bi 等元素浓集中心一致, Ag 在异常区北部沙潭铺形成了浓集中心, 而W、 Mo 浓集中心为偏异常区南部沙地村。沙潭铺异常强度高(银最高值530×10-9), 规模大,元素组合齐全。 异常处于基底岩系中的北西向岩脉群中, 是找银矿的有利地区。

3 地球化学特征

3.1 样品采集与测试

野外采样前, 室内在1 ∶5万地形图上勾绘水系,根据布点原则和采样密度要求, 合理设计点位。 全区共采集样品2 417 件, 平均采样密度4.03 点/km2。 采样点主要分布在一、 二级水系内, 采样位置一般选择在沟底凹陷处、 沟谷转弯内侧凸出部位。 在取样点15～30 m 范围内, 多点采集合并为一个样。 取样介质以粉砂、 细砂为主。

样品野外加工的顺序为: 排序—晒干—揉碎—缩分—称重—装箱—送检, 送样重量均不小于150 g。分析12 种元素, 即Au、 Ag、 Pb、 Zn、 Cu、 As、 Sb、Bi、 Hg、 W、 Mo。 结合实验室的方法技术和现有仪器设备, Au 分析采用石墨炉吸收法测定, Ag、 Cd 采用四酸溶矿、 萃取火焰原子吸收法, Pb、 Zn、 Cu 采用四酸溶矿、 火焰原子吸收法测定, As、 Sb、 Bi、 Hg分析采用王水溶矿、 原子荧光法, W、 Mo 分析碱溶矿、 极谱法。 样品室内加工及测试由河北地勘局保定中心实验室完成, 其测定方法、 检出限、 报出率、 合格率均满足规范要求。

采用简单方差分析, 通过F 检验, 在信度a=0.05的条件下, 所有元素的F 值大于Fa 的临界值(1.47)。这表明本区中12 种元素的分析数据可以利用。

3.2 背景值的确定

用全区样品(2 417 件), 统计各元素的算术均值、 算术标准离差及其变异系数(表1)。 Au、 Ag、Pb、 Cd、 Zn 的均值明显高于推荐值, 说明本区基本属于这些元素的高背景区; 所有元素的变异系数均大于50%, 属分布极不均匀的强分异型; Au、 Hg、 Pb、Cd、 Zn、 Ag、 Sb、 Mo、 Cu、 Bi、 W 11 种元素的变异系数较高。 因此, 研究区内Au、 Pb、 Zn、 Ag 的均值和变异系数都很高, 表明这些元素在后期地质改造中具有极其显著的富集矿化趋势, 具有很强的找矿信息。 Mo、 Cu、 W 的均值较低, 但其变异系数也较大,在测区内局部地段也有望成矿。

表1 研究区水系沉积物元素参数统计结果表Table 1 Statistical results of element parameters of stream sediment in the study area

3.3 元素的相关性分析

全区抽样250 件, 对12 个元素进行R 型聚类分析, 得谱系图(图3)。 结合地球化学元素性质, 在相关系数0.25 的水平上, 将研究区12 个元素分为3组, 分别为: 第一组为Au-Ag-Sb-Bi-Hg; 第二组为Cu-Pb-Zn-Cd; 第三组为W-Mo。

图3 R 聚类分析谱系图Fig.3 R Cluster analysis genealogy diagram

(1) Au-Ag-Sb-Bi-Hg 元素组合。 该组元素关系较为密切, 成矿过程中往往呈Au、 Ag 矿产出, Sb、 Bi、Hg 作为指示元素同时出现。 Au、 Ag 的高背景区及异常区受乌龙沟—上黄旗深大断裂控制明显。 Au 的高背景分布东部的太古界片麻岩区, 且与中酸性岩体关系密切。 异常呈不规则状分布于高背景区内, 出现了AS7、 AS9、 AS5 三个强异常区。 低背景区主要分布在研究区的西部、 西北部侏罗系地层中。

(2) Cu-Pb-Zn-Cd 元素组合。 该组为中温元素组合, 岩浆热液后期多形成硫化物或氧化物矿物, 成矿过程中往往呈铜铅锌多金属矿一起产出。 铅、 锌分布在乌龙沟—上黄旗大断裂西北侧的红岭子—黄土岗一带。 铅锌异常不规则状分布在高背景区中, 其中AS4和AS7 异常规模很大, 铅、 锌的峰值极高。 低背景区主要分布于西北部的侏罗系地层中。

(3) W-Mo 元素组合。 该组为中—高温元素组合, 成矿过程中往往钨钼矿一起产出。 钨、 钼的高背景区主要分布在燕山期花岗岩区, 低背景区主要分布在太古界的片麻岩区。

3.4 1 ∶5万水系沉积物异常特征

本次采用内插法, 分别对12 种元素的单元素异常进行圈定, 归并为19 个综合异常(见表2)。 其中, Au、 Ag 为主异常10 个, Pb、 Zn 为主异常4 个,W、 Mo 为主异常2 个, 其他异常3 个。

表2 研究区异常地球化学分类表Table 2 Anomaly geochemical classification in the study area

根据因子分析结果及已知矿床元素共生组合规律, 确定本区存在Au-Ag、 Pb-Zn 和W-Mo 3 个与成矿作用有关的异常组合。

Au-Ag 异常成矿组合: 沿乌龙沟—上黄旗断裂分布, 规模大, 分布广, 岩体及接触带均有。 如王安镇杂岩体北部的苇家峪—上港一带, 异常值高, 规模大, 异常中心与已知的涞水县苇家峪金矿、 涞源上港金银矿一致。 Au、 Ag 伴生关系明显, 规模较大的异常区均与金矿点密集区空间套合一致。

Pb-Zn 异常成矿组合: 位于乌龙沟上黄旗断裂内,长轴与NE 向主断裂几乎一致, 异常元素之间正相关, 异常中心位于王安镇岩体北部、 西北部及其接触带上。 Pb、 Zn 元素是找矿的直接元素, 异常多与已知矿床(点) 有关, 最强异常出现在镰巴岭铅锌矿田内。 该异常组合较Au-Ag 异常成矿组合空间分布上向SW 偏移[17]。

W-Mo 异常成矿组合: 位于乌龙沟—上黄旗断裂内, 分布于王安镇杂岩体北部及其接触带上, 与Pb-Zn 异常成矿组合相比整体向SW 偏移。 W、 Mo 异常元素空间套合好, 强度高, 规模大。 异常与岩体空间关系密切, 如: 主要高值异常分布在王安镇杂岩体结合部位岩体一侧, 少量围绕安妥岭花岗斑岩珠、 黄土台石英二长花岗岩珠、 骆驼鞍花岗岩珠附近分布, 指示区内寻找斑岩型钨钼矿的潜力巨大。

4 重点异常解译

4.1 AS5 (苇家峪) 异常

该异常位于太行山北段Fe-Mo、 Cu-Pb、 Zn-Au 成矿亚带, 涞易Fe-Mo、 Cu-Pb、 Zn-Au 成矿区。 该综合异常区内水系发育, 为间歇性水沟和干沟, 植被覆盖较稀疏, 为半干旱低山区。 该异常为以金、 银为主的异常, 异常面积14 km2, 异常元素为Au、 Cd、 Ag、Hg、 Sb、 Pb、 Cu、 W、 Zn、 Mo。 Au、 Ag、 Hg、 Sb 具四级浓度分带, 浓集中心一致, 空间套合较好(图4)。 Au 最大值42×10-9, Ag 最大值2.5×10-6, Pb 最大值35×10-6, Hg 最大值70×10-6(表3)。 依据 DZ/T 0011—2015 《区域地球化学普查规范 (1 ∶50 000) 》, 按异常所处的地质环境、 地质找矿意义、工作研究程度及认识水平进行异常价值分类, 结合异常强度、 规模, 判别主成矿元素为 Au、 Ag。 该综合异常为乙3 类异常。

图4 AS5 (苇家峪) 异常主要成矿元素剖析图Fig.4 Analysis of abnormal main metallogenic elements of AS5 (Wejiayu)

该异常区内地层为太古界阜平群黑儿口组黑云斜长片麻岩、 斜长角闪岩。 脉岩发育, NE 向、 近SN 向发育有大量的花岗岩脉、 煌斑岩脉, NW 向发育辉绿岩脉。 断裂构造发育, 主要有NW 向和NE 向, 其中以NW 向断裂构造发育为主, 并与成矿关系密切。 该异常区20 世纪90 年代初进行过金(银) 矿普查工作,因工作时间短, 工作程度低, 末发现规模较大的矿体。

除了银行贷款，企业获得融资的渠道主要有典当、融资租赁、小额贷款、权益融资、债券融资、票据融资、应收账款质押、保理融资等，看似融资方式多种多样，企业融资应该问题不大，可仔细分析，作为掌握资源较少的中小型工业企业，由于各种融资条件的限制，大多数的融资业务都不能做。缺少资产、规模不够、现金流匮乏、效益尚未体现等因素堵住了中小型工业企业融资的渠道。

对该异常进行了三级查证工作, 查证方法为: 地质勘查—加密取样—岩石地球化学剖面测量—槽探揭露。

在异常区内共发现金、 (银) 矿脉10 条, 其中苇家峪一带3 条, 上港一带7 条矿脉。 矿脉的分布分别与两个浓集中心相吻合。 其中, 5 号金矿脉长100 ～300 m, 厚0.3 ～1.0 m, Au 品位1.21×10-6～35.2×10-6, Ag 品位1.92×10-6～256×10-6。 苇家峪一带北西向构造破碎带发育2 条金(银) 矿脉, 长100 ～300 m, 厚0.5～1.0 m, Au 品位1.0×10-6～8.4×10-6,Ag 品位16×10-6～420×10-6。 各矿脉元素含量值见表4。

表4 矿脉元素含量表Table 4 Mineral vein element content table

在异常区内共发现金、 (银) 矿脉10 条, 其中苇家峪一带3 条, 上港一带7 条, 矿脉分布与两个浓集中心相吻合。 其中, 5 号金矿脉长100～300 m, 厚0.3～1.0 m,Au 品位1.21×10-6～35.2×10-6, Ag 品位1.92×10-6～256×10-6。 苇家峪一带北西向构造破碎带发育2 条金(银)矿脉, 长100～300 m, 厚0.5～1.0 m, Au 品位1.0×10-6～8.4×10-6, Ag 品位16×10-6～420×10-6。 各矿脉元素含量值见表5。

表5 南埝峪(AS9) 异常特征统计表Table 5 Statistical table of anomaly characteristics of Nannianyu (AS9)

加密取样密度为8 点/km2, 面积8 km2。 结果显示: Au、 Ag 等主成矿元素的含量明显升高, 最高值:Au 为565×10-9, Ag 为10.7×10-6; 平均值: Au 为11.6×10-9, Ag 为0.85×10-6。 加密取样后, Au 异常被进一步分解为多个异常, 浓集中心更加明显; Ag异常面积很大, 为一个完整的异常并有多个浓集中心(见图5)。

图5 AS5 (苇家峪) 异常加密取样异常图Fig.5 AS5 (Wejiayu) abnormal encryption sampling exception diagram

该综合异常由剖面PM1 控制, 见4 段异常。 异常段地层为阜平群黑儿口组, 发育花岗岩脉、 煌斑岩脉、 辉绿岩脉, 辉绿岩接触带和构造蚀变带中, 金、银元素的含量较围岩高出数倍、 数十倍。 矿化蚀变为硅化、 褐铁矿化。

剖面及工程取样结果表明: 构造破碎带和辉绿岩脉是引起异常的主要原因。

综上所述, 该异常以Ag、 Au 为主, 异常和矿体受NW 向构造控制, Ag 异常范围很大, 北部未封闭,在乌龙沟—上黄旗深断裂两侧断裂构造中可寻找中低温热液型金(银) 矿床, 成矿潜力大。

4.2 AS9 (南埝峪) 异常

该异常为鸭梨型, 北西段窄、 南东段阔, 面积14.0 km2。 异常元素为Au、 Ag、 Mo、 W、 Pb、 Cd、Cu、 Hg、 Bi、 Sb、 As、 Zn。 该异常以Au、 Ag 为主,两种元素规模大, 峰值高, 浓集中心一致, 空间展布上相互套合较好。 其中, Au 最大值283×10-9, Ag 最大值为18.5×10-6, Cu 最大值为176.00×10-6, Pb 最大值 380×10-6, Mo 最大值81.00×10-6(表5)。 其中, Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Mo 具四级浓度分带。 结合异常强度、 规模, 判别主成矿元素为Au、 Ag。 该综合异常为乙类异常。

该异常区内地层为阜平群黑云角闪斜长片麻岩,角闪斜长变粒岩, 长城系高于庄组白云岩等。 发育燕山期辉绿岩、 煌斑岩脉和花岗岩脉。

该综合异常南部发现矿脉、 矿化带共8 条, Au最大品位12.60×10-6, Ag 最大品位2 650× 10-6(表6)。 矿化特征以构造蚀变岩型为主, 少量角砾岩型、 石英脉型等。 蚀变为硅化、 钾化、 黄铁矿化、 方铅矿化, 偶见黄铜矿化、 辉钼矿化。 异常北部为安妥岭岩体南部铜钼矿化带, 是寻找铜钼矿的有利地段[20,21]。

表6 各矿脉元素含量表Table 6 Element content of each lode

综上, AS9 (南埝峪) 异常规模大, 异常强度高, 期内发现的金银矿(化) 点与酸性岩体有关, 形态受NW 向断裂带控制, 为中高温热液型金银矿点,认为该综合异常是寻找中高温热液型金银(铜钼) 的有利靶区, 进一步工作有望取得突破。

5 黄土岗铅锌矿床地质特征

5.1 区域成矿背景

该矿床位于涞源县乌龙沟乡黄土岗村一带。 矿区位于中朝准地台燕山台褶带军都山构造岩浆岩带上,上黄旗—乌龙沟深断裂西侧, 王安镇杂岩体的北侧,成矿区带划分上属于王安镇—大河南铜多金属成矿带。 出露地层以蓟县系雾迷山组白云岩为主。

本区经历了从变质基底岩系强裂褶皱到中生代太行山断裂的多次地壳运动。 与成矿关系最密切的是导岩导矿的深大断裂及其两侧容矿的次级断裂。 深大断裂控制着太行山岩浆岩带和内生金属成矿带, 是岩浆和金属物质由地壳深部上升到地表的通道。 深断裂两侧发育次级断裂, 形成密集的岩脉群和岩墙群。 矿化就是借岩脉的空间和其他薄弱面发育的。 深大断裂在本区表现为乌龙沟—上黄旗深断裂和紫荆关—灵山深断裂首尾侧列, 二者东西相距10 ～15 km。 从空间关系上看, 上黄旗—乌龙沟深断裂与岩浆活动和成矿关系更为密切。

区内燕山旋回中酸性岩浆活动强烈, 以王安镇杂岩体为主。 1 ∶5万航磁异常显示, 航磁异常均值介于0～300 γ 之间, 航磁等值线形态宽缓, 甚至形成鼻状弯。 矿化好的部位均有隐伏岩体或岩体的隐伏部分(图6)。 如王安镇岩体北侧的黄土岗一带的白云岩地层中, 形成脉状铅锌矿和金银矿, 其下有隐伏岩体。从Ⅱ矿段—Ⅲ矿段到红岭子村均有隐伏岩体显示。1 ∶10 万物探资料显示王安镇岩体为高磁低重, 岩体北侧黄土岗—红岭子一带有隐伏岩体。 1 ∶20 万区域化探测量结果显示, 黄土岗—红岭子一带为Cu、 Pb、Zn、 Ag、 Au 多金属异常区, 且异常规模大、 强度较高、 元素组合好。

图6 黄土岗铅锌矿ΔT 航磁异常图Fig.6 ΔT aeromagnetic anomaly map of Huangtugang lead-zinc mine

5.2 矿区地质特征

在上黄旗—乌龙沟大断裂西侧, 王安镇岩体北侧外接触带中发育有脉状铅锌矿。 工业矿体近南北向形成垂直接触带的外接触带白云岩地层内。 在靠近深断裂带的岩体北缘凹进部位, 发育一组近南北向的密集的细晶闪长岩和正长闪长岩脉群, 脉状铅锌矿就是借这组岩脉群的空间成矿。 围岩是雾山组大理岩化白云岩, 总体走向NNE, 倾向SN。 铅锌矿脉具有分支复合, 交错分开, 急剧膨大和尖灭再现特征。

在王安镇岩体北侧外接触中东西长22 km 的范围内集中分布着百余条铅锌矿脉, 按相对集中程度划分为6 个矿段, 目前探明储量已达大型铅锌矿。

矿石类型分为原生矿石和氧化矿石两类, 按结构构造分为致密块状矿石和浸染状矿石。 原生金属矿物主要为黄铁矿、 闪锌矿、 方铅矿、 黄铜矿及贵金属类矿物; 次生金属矿物主要有褐铁矿、 孔雀石、 铜蓝、铅钒、 菱锌矿等。 脉石矿物主要有石英、 方解石、 绿泥石、 滑石、 重晶石等。

矿区位于AS7 异常内, 元素组合为Pb、 Zn、 Ag、Cu、 Au、 Cd、 Hg、 Bi、 Sb、 As、 W、 Mo, 是以Pb、Zn 为主的多金属异常, 异常面积18.5 km2。 各元素异常规模大, 所有元素均达四级以上浓度分带(表7)。 各元素异常的浓集中心一致, 以Pb、 Zn 异常最强, 吻合于黄土岗铅、 锌矿区的各个矿段(图7)。

表7 黄土岗铅锌矿床水系沉积物元素地球化学结果表Table 7 Table of element geochemistry results of stream sediments in Huangtugang lead-zinc deposit

图7 黄土岗铅锌矿铜铅锌铬异常组合图Fig.7 Abnormal combination of copper, lead, zinc and chromium in Huangtugang lead-zinc mine

6 矿床成因与找矿模式

结合已知研究成果, 对区域地质背景, 地球化学、 矿化蚀变特征的分析研究, 总结金银多金属元素成矿规律, 建立找矿模式。

6.1 矿床成因

伴随阜平幔枝构造形成, 岩浆上涌导致核部太古界变质岩隆升, 上覆盖层发生穹状变形。 当核部岩浆-变质杂岩继续上隆时, 上覆元古界盖层岩石向两侧下滑拆离。 同时, 形成的一系列 NE 向次级拆离滑脱带和 NW 向横张断裂, 为导储矿提供了有利空间[22-24]。多期次、 长时间的深部岩浆活动, 带来大量成矿物质的同时, 携带热源可导致前期已形成的地质体内元素再次活化重新分配, 富含Au、 Ag、 Pb、 Zn、 Mu、 Wo成矿流体在合适的构造部位聚集、 卸载成矿[25-30]。

(1) 成矿受构造控制。 主要受上黄旗—乌龙沟深大断裂和变质核杂岩周边的拆离滑脱构造体系控制。受深断裂影响, 中酸性岩体与碳酸盐岩地层的外接触带次级断裂发育。 这些近南北向的次级断裂多被岩脉(墙) 充填, 形成密集的岩脉群和岩墙群。 多期次、大规模、 长期的构造活动对促进地质体中Au 元素活化—迁移—沉淀—富集发挥了积极作用。 来自深部岩浆活动, 携大量成矿物质, 在主断裂及其次级断裂以及拆离滑脱带中合适部位, 聚集成矿。

(2) 成矿时代以燕山晚期为主。 这时期地幔岩浆上涌引起加厚下地壳的部分熔融, 华北克拉通发生减薄, 中心部位由于岩浆上涌隆起成核, 造成褶皱断裂发育, 盖层向外拆离滑脱, 形成有利的导储矿空间。大量岩浆侵入在携带成矿物质同时, 也提供了大量热能, 这就导致早期形成的地质体内很多化学元素发生重新分配, 进一步加大金属元素含量不均匀程度, 更易成矿。

(3) 燕山晚期中酸性侵入岩与成矿关系密切。 巨大的王安镇杂岩体为多金属矿床的形成提供了足够热能和物质基础。 中酸性岩体与碳酸盐岩地层的拆离滑脱带上次级断裂发育, 且被岩脉(墙) 充填, 形成密集的岩脉群和岩墙群。 脉状矿体借岩脉群的空间成矿。

(4) 金银赋矿构造主要是近南北向的基底和盖层之间的构造滑脱带, 滑脱带内蚀变强烈。

(5) 合适的成矿围岩。 发育轴部岩浆杂岩体—太古界变质岩, 拆离滑脱盖层中上元古界镁质碳酸盐岩和古生界灰岩, 岩石脆性, 发育一系列次级拆离滑脱带和反向铲状断层, 为成矿流体运移和交代沉淀提供足够空间。

(6) 矿化与蚀变有关。 矿化主要与硅化、 钾化关系密切。 一定的矿化蚀变引起相应的物化探异常, 找矿指示作用强。

(7) 矿化分带明显。 由核部向外依次为 Au、 Cu(Mo) -Au、 Ag-Ag (Au)、 Pb、 Zn。

6.2 找矿标志

(1) 岩脉成群成带展布部位。

(2) 核部变质岩中NW 向断裂, 并有岩脉充填的破碎蚀变带; 拆脱滑脱带盖层中断裂构造发育部位。

(3) 硅化、 钾化对寻找Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn 矿指示作用。

6.3 找矿模式

通过本次水系物地球化学测量, 结合已有成果,构建涞源镰巴岭—沙潭铺地区地质-地球物理-地球化学综合找矿模式(表8)。

表8 涞源镰巴岭—沙潭铺地区综合找矿模式Table 8 Comprehensive prospecting model of Laiyuan Lianbaling-Shatanpu area

6.4 成矿远景区

根据主要成矿元素、 伴生元素异常、 成矿有利条件、 已知矿 (床) 点, 并结合前人研究成果,圈定了3 个成矿远景区, 分别为: 黄土岗—红岭子铅锌成矿远景区、 苇家峪—吕家铺金银成矿远景区、 南埝峪金银成矿远景区。 各成矿远景区特征见表9、 图8。

表9 成矿远景区特征表Table 9 Characteristic table of mineralization prospects zone

图8 成矿远景区划图Fig.8 Metallogenic prospect zoning map

7 结论

(1) 涞源镰巴岭—沙潭铺研究区位于阜平幔枝构造北端、 太行山涞易成矿区, 地层以太古界变质岩、中新元古界碳酸盐岩为主, 发育燕山期岩浆岩, 控矿构造为乌龙沟—上黄旗大断裂及其次级断裂控制, 围岩蚀变为硅化、 钾化、 黄铁矿化、 方铅矿化为主, 偶见黄铜矿化、 辉钼矿化。

(2) 元素成矿组合空间分布与构造控制关系密切,矿化分带明显, 近南北向的基底和盖层之间的构造滑脱带是金银多金属主要赋矿构造。 成矿元素由核部向外为Au、 Cu (Mo) -Au、 Ag-Ag (Au)、 Pb、 Zn, 且Au-Ag、