冀东金厂峪金矿床矿体侧伏规律及其对找矿预测的意义

[摘要]河北省迁西县金厂峪金矿床是冀东地区大型金矿床之一，近年来通过钻探、坑探工程对深部及矿体的控制，发现该矿区的矿体存在新的侧伏现象，具有一定的分布规律。重点对金厂峪矿区桑家峪矿段Ⅳ号矿体的侧伏现象进行分析和讨论，并通过对侧伏规律的研究，在桑家峪矿段北部43线深部对矿体进行成功预测，对下一步勘查找矿工作具有指导意义。

[关键词]金矿 矿体侧伏 找矿预测 金厂峪 冀东

[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-100-3

金厂峪金矿是我国著名大型金矿床，也是迄今为止冀东地区发现的规模最大的金矿床，该矿床从上世纪50年代开始就投入矿山开采，五十年来，累计生产黄金40余吨，取得了较好的经济效益和社会效益，但随着持续地开采，矿山保有储量急剧减少，资源严重危机，因此，如何开拓思路，进一步寻找新的接替资源已经成为迫在眉睫的头等大事，笔者在对金厂峪矿区地质勘查项目实施中，对本矿床的主要控矿因素进行了分析研究，并发现、总结了新的成矿规律。

1区域地质背景

金厂峪金矿床位于华北地台北缘，燕山台褶带马兰峪复背斜的东段与山海关隆起西侧衔接处（图1）。矿床分布在冀东早前寒武结晶基底上。区内背景岩石主要为斜长角闪岩与斜长角闪片麻岩，此外还有少量变粒岩、浅粒岩及磁铁石英岩等。

区内地质构造复杂，基本上经历三次较大的构造运动：早期迁西运动在冀东地区形成宽缓的东西向构造;其后的阜平运动构成了一系列南北向构造;而后期燕山运动则以北东向脆性断裂为主，改造了前期的构造形迹，呈北北东向展布（李丰收等，2005）。

区域内岩浆活动较为强烈，各个时代都有活动，太古宙迁西―遵化一带出露的是以蛇绿岩、橄榄辉石岩为代表的超基性岩体群;元古宙吕梁期的岩浆活动以黑云母花岗岩和二长花岗岩为主的都山花岗岩为代表;中生带燕山期岩浆活动在本区表现最为强烈，中-酸入体广泛分布。如位于矿区西北7 km的贾家山花岗岩和位于矿区西部2 km的青山口花岗岩，二长花岗岩主体相皆为花岗岩。中生代花岗岩侵入体与金矿关系密切（峪耳崖金矿）。

2矿床地质特征

金厂峪金矿床分布在南北长6200 m、东西宽200 m至900 m的狭长的含金片理化带内，出露面积5 km2。矿区分为相连的三个矿段：北部黑石峪矿段（36线以北）长约1700 m，中部金厂峪矿段（36～43线之间）长约1500 m，南部桑家峪矿段（43线以南）长约3000 m。

2.1矿区地质

矿区出露的地层为太古宇迁西群上川组上段下部，其主要岩性为斜长角闪岩，角闪斜长片麻岩、硅质斜长角闪岩、石榴子石斜长角闪岩、混合岩化斜长角闪岩、变粒岩、浅粒岩及少量的磁铁石英岩。

矿体发育在韧性剪切带中，是由绢云母片岩、绿泥石片岩、钠长石英脉、钠长石脉、石英脉组成的复脉型矿带，自西向东划分了6个脉带，主要有20°、0°、60°三组走向，倾向以NW为，主局部呈“S”型，倾角一般为70°～85°不等。相邻脉带间在延伸方向上交织复合，呈束状、扁豆状、雁行状、“人”字状等形式展布，整个脉带群向北收敛，向南撒开，其边界东侧以矿区的FⅠ19断层和西侧的FⅡ1断层为界（图2）。

总体看来，金厂峪矿区主要构造是呈北北东向延伸的韧性剪切带，以及后期的多组脆性断裂带，前者控制了矿体的分布和规模，是矿区最主要的控矿构造，后者则在前者基础上发育，或对前者起破坏作用（林传勇等，1994）。

矿区内没有大的岩浆岩体，出露岩浆岩只有脉岩相岩石，主要有煌斑岩、闪长玢岩、钠长石脉、石英脉、花岗斑岩、透辉石、透闪石及辉绿岩等。与金矿化关系密切的主要有钠长石脉、钠长石英脉、石英脉。为成矿期形成。

2.2矿体特征

（1）0号矿带：位于矿区最西侧，呈脉状及透镜状。走向北东或近南北，倾向南东或东长几米～百米左右，厚几米。地表露头由绢云母片岩―钠长石英脉组成，有零星矿体。

（2）Ⅰ号矿带：分布于24～27线间，长1000 m，宽10～25 m。走向北东，倾向北西，倾角40°～60°。以次生石英岩为主，地表矿化不连续，但局部有绢云母片岩～钠长石英脉并矿化较好，在11～27线间与Ⅱ带复合。

（3）Ⅱ号矿带：分布于36～43线间，长1500 m，宽20～85 m，延深370m。走向20°～32°，倾向南东或北西，倾角80°左右。是矿区发育好含矿最富脉带。岩性以石英脉、绿泥石片岩―钠长石英脉及绿泥石片岩为主。

（4）Ⅲ号矿带：分布于19～22线，长850 m，宽20 m，延深960m。走向20°～60°，倾向南东，局部倾向北西，倾角60°～83°。其中8～20线间含矿较富。岩性以绿泥石片岩和绿泥石片岩―钠长石英脉为主。

该带中共有数处集聚的脉群。脉群长72～278 m，宽3～50 m，延深84～220 m。16～8线间分别在标高150～200 m向Ⅱ号矿带相复合或靠近。

（5）Ⅳ号矿带：分布于19～75线间，长700 m，该矿带8线南有零星的集聚的脉群，宽10～54m。走向30°～70°，上部倾向北西，下部倾向南东，倾角较陡。此脉带向下部平行于Ⅲ脉带并靠近会合向下延伸。岩性以绢云绿泥石片岩和绢云绿泥石片岩～钠长石英脉及石英脉组成，其形态呈“N”字形透镜状，该脉带含矿性次于Ⅱ、Ⅲ号矿带。

（6）Ⅴ号矿带：分布于矿区东部，地表出露长约1300 m，贯穿全区，宽17～72 m。钻孔揭露矿体发现深部矿化好于浅部，说明Ⅴ号脉在深部应有较好前景。深部Ⅲ、Ⅳ号矿带复合于Ⅴ号矿带。该带走向20°～40°，倾向北西，倾角75°到近直立。岩性以绢云绿泥石片岩和钠长石英脉为主。

2.3矿石质量

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等，非金属矿物以石英为主，其次为钠长石、碳酸盐类矿物（以白云石为主，方解石少量）。矿石结构主要为结晶结构、溶蚀结构、碎裂结构，构造主要有块状构造、浸染状构造、脉状构造、团块状构造、斑杂状构造等。

3控矿规律分析

3.1韧性剪切带与成矿

韧性剪切带分为两期，分别为韧性剪切带和脆-韧性剪切带，韧性剪切带是为后期脆-韧性构造的叠加提供了构造条件，但与金矿物形成无直接的成因联系，金矿形成于韧性剪切带之后。

脆-韧性剪切带叠加于早期韧性剪切带之上，其原岩主要为糜棱岩和斜长角闪岩，其中发育一系列脆-韧性变形组构，出现新生矿物绢云母和绿泥石等主动定向，构成片理和矿物拉伸线理。

脆-韧性剪切带和韧性剪切带是不同时期、不同环境形成的线性构造带，二者的分布不一致，局部可见切割现象，前者中有糜棱岩残块，其内部的糜棱叶理与外部的片理产状不一致。另外，脆-韧性剪切带中出现中生代花岗斑岩、闪长岩和石英斑岩脉体发生构造置换现象，但镜下仍可见到变余岩浆结构。

金厂峪金矿赋存于北北东向脆-韧性剪切带中，金矿的直接围岩为绿泥片岩、 绢云片岩等强烈片理化岩石和碎裂岩。脆―韧性剪切带中发育与片理面一致的富含硫化物的钠长石英脉，镜下可见石英、钠长石和硫化物具有韧性变形的特征。在多数情况下，含金脉体规模很小，最窄只有1 mm左右，含脉率高达60% ，化学分析表明金品位与含脉率成正比，可见金的成矿物质和脉体是同一来源、同时形成的。电子探针测定含金脉体的韧性变形黄铁矿具有很高的金含量，结合金矿体的空间分布特征和岩相学研究成果，确定金的早期成矿作用和脆-韧性剪切带的形成是同时的。

由此可见，脆-韧性剪切带是主要的控矿构造，金矿与中生代花岗质岩浆活动关系密切。

3.2构造控矿规律

脆性断裂构造叠加于韧性剪切带和脆-韧性剪切带之上而形成，具有明显的继承性，与脆-韧性剪切带都形成于燕山期，它们具有相同的构造应力场，但变形的时间有先后，变形的环境有差异。与脆性断裂伴生的金矿体主要赋存于北北东向压（扭）性断裂附近的一系列断裂带中。北北东向压（扭）性断裂多呈舒缓波状，根据断裂面上擦痕和断裂旁的低序次张性断裂和扭性断裂的分布，可确定该断裂具逆断层性质。含金石英脉往往充填于平行逆断层的次级断裂和逆断层旁的低序次断裂中，或者充填于断裂带附近的脆-韧性剪切带的强烈片理化岩石中。沿北北东向压（扭）性断裂充填的以石英巨脉为主。巨脉中的石英呈洁白色，颗粒较大，含金贫，但在巨脉两旁的弯曲处含金较富。沿次级断裂和低序次断裂充填的以石英细脉为主，成为含金石英脉群，脉体中的石英呈铁锈色或暗灰色，黄铁矿颗粒细小，这种石英脉含金较富。次级断裂和低序次断裂是金矿赋存的主要构造，尤其在脆性断裂和具金矿化的脆―韧性剪切带叠加部位，金矿更为富集。但不可否认，在有的部位脆性断裂对赋存于脆―韧性剪切带中的矿体有破坏作用。

金厂峪金矿无论从区域上还是从矿区的构造格架上看，该区的构造是新华夏系，从地质力学角度分析完全符合区域上的北北东方向左行剪切构造应力场。

总之，在不同方向、不同力学性质的断裂中，北北东向压（扭）性断裂为控矿构造，矿体主要赋存于其附近的一系列次级断裂和低序次断裂中。

3.3岩石类型与金矿化

矿体主要赋存于晚期石英大脉及复脉带中。复脉带中以绢云母-钠长石英脉，或绢云母-石英脉含金品位高，且与含脉率成正比。片岩中以绢云母片岩含矿性好，而围岩斜长角闪岩对矿化较为有利。

3.4黄铁矿与金矿化

金大多产于黄铁矿中，金品位的高低，取决于一定类型黄铁矿的多少，黄铁矿为重要的载金矿物。黄铁矿呈细粒及粉末状，半自形、它形晶结构，脉状、团块状、斑杂状和稠密浸染状构造的矿石含金较高，而粗粒，自形晶结构，星点状及浸染构造的矿石，品位较低。特别是有钼存在的烟灰色、灰黑色的脉状矿石含矿性更好。

总之，金主要与黄铁矿伴生，特别是石英脉中或石英脉与片岩接触处的黄铁矿化，为重要的找矿标志。

4矿体侧伏规律研究

矿体产状在成矿预测中是十分重要的地质参数，它包括倾向及其倾角、侧伏向及其侧伏角，对绝大多数由断裂控制的矿床而言，矿体的倾向及倾角往往在矿体发现的初期就会认识，而侧伏向及侧伏角通常在矿体经过详查或开采到一定程度后才会知道，掌握矿体的侧伏向及侧伏角，就会在成矿预测中，特别是隐伏矿体预测中少走弯路、节省资金。

侧伏角：当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在那个面上的侧伏角，如图3中之α角。侧伏方向就是构成上述锐角（图3中α角）的走向线的那一端的方位。

4.1以往对侧伏规律的认识

金厂峪金矿床经过近几十年的勘探与开采，已知矿床中的矿体侧伏规律已较为清楚，即矿体整体存在向南西侧伏的趋势，这与该矿区主要受北北东、北东向断裂带控制相符，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ带内的主矿体侧伏较明显，侧伏角在50°～60°左右，Ⅳ带侧伏现象不明显，矿体赋存的形态类似“多”字型。

4.2对侧伏规律的新认识

近年来通过钻探、坑探工程对桑家峪矿段Ⅳ号矿体深部进行揭露，发现桑家峪矿段Ⅳ号矿体存在向北东侧伏的现象，形态类似倒“多”字型，侧伏角40°左右，金厂峪金矿床主矿体仍然向南西侧伏，局部侧伏呈X状。根据这一规律，我们依托勘查项目，在桑家峪矿段43线得到了验证。

从各脉带综合纵投影图（图4）发现，金厂峪金矿床主矿体仍然向南西侧伏，矿床局部侧伏向北东，形态类似倒“多”字型，呈X状。

4.3成因浅析

金矿体主要受构造特别是断裂的控制，并定位于特定的构造部位。许多含金断裂均具波状起伏的特征，走向上呈曲线状，横剖上呈“S”状或反“S”形。这类构造无论作逆冲运动（或压扭走滑剪切运动），还是作伸展下滑运动，沿走向或倾向都能产生局部引张扩容构造（或构造虚脱部位）。这些引张构造为吸入矿液及矿质沉淀提供了空间条件，其形状决定矿化体的空间分布。

一条断层往往是多种性质构造活动的复合，正或逆断层常常伴随有左行或右行剪切作用的性质，矿体的侧伏受断裂两盘相对运动过程中产生的张性空间控制，并具有一致性，张性空间的形成与断裂的性质及运动方式有关。如果正断层上盘相对左行滑落或逆断层上盘相对右行逆冲时，矿体向左侧伏（主矿体）;如果正断层上盘相对右行滑落或逆断层上盘相对左行逆冲时，矿体则向右侧伏（桑家峪Ⅳ号脉）。侧伏角取决于构造运动方向与断裂面总体走向的交角，交角大时，侧伏角也相应较大，反之亦然。

5找矿预测

通过金厂峪金矿床局部具有反侧伏的特点，我们在对桑家峪矿段北部矿床进行勘查时，对矿床从产状、地质构造上进行充分的研究，认为桑家峪北部深部是有利成矿靶区，在布设钻孔时充分考虑了这点，验证结果也是正确的。

金厂峪矿区桑家峪矿段的找矿思路为冀东地区同类型矿床的找矿具有一定的借鉴作用，特别是对资源危机矿山，挣脱观念束缚，改变工作思路，在深部找矿上具有重要的指导意义。

6结论

金厂峪金矿床受北东向断裂带控制，主矿体具有向南西方向侧伏的规律，同时局部由于受次级断裂控制，矿体也存在向北东侧伏的现象，金厂峪金矿床局部侧伏呈X状。在今后的勘查工作中应当考虑向Ⅳ号脉其侧伏向深部验证，寻求突破。

参考文献

[1]林传勇，何永年，陈孝德，等. 韧性剪切带与金矿化的关系--以冀东金厂峪金矿床为例[J]. 中国科学B辑，1994，24（11）：1223-1232.

[2]李丰收，张鹏程. 金厂峪金矿主要控矿因素及进一步找矿方向[J]. 矿产与地质，2005，19（5）：487-490.

[3]宋扬，王瑞江，聂凤军，等. 冀东金厂峪金矿区印支期成矿作用的发现及地质意义[J]. 地球学报，2011，32 （1）：125-128.