冀北金矿成矿特征及成矿作用的分析

冀北金矿成矿特征及成矿作用的分析刘延凯;刘涛;冯东东;刘军;崔丙志【摘要】我国冀北地区位于华北板块与西伯利亚板块之间,这一区域在地质演化史上属于断裂活动和构造岩浆作用的强烈活动带,受海西期和燕山期的构造回旋影响,经过多次剧烈改造,其地层特点是普遍存在褶皱,属于金成矿的有利地质背景.目前我国冀北地区大约拥有230多处大大小小的金矿点,其中包括1处超大型金矿,2处大型金矿和10处中型金矿.本文将对冀北地区的地层特点和金矿分布特点进行简单介绍,并再次基础上,分析冀北金矿的成矿特征和成矿作用.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)013【总页数】3页(P136-138)【关键词】冀北;金矿;成矿特征;成矿作用【作者】刘延凯;刘涛;冯东东;刘军;崔丙志【作者单位】河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台054000;河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台054000;河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台054000;河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台054000;河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台054000【正文语种】中文【中图分类】P641.7我国冀北地区位于东经114°～119°，北纬40°～42°，北靠辽蒙，南邻北京，南北海拔差异大，燕山山脉横贯东西，山峦起伏，地形复杂。

其中包括石家庄、张家口、唐山等市，交通便利，矿产资源丰富。

我国从上世纪50年代开始就在冀北地区进行找矿工作，经过多年来的勘探与开发，发现多处大中型金矿，包括金厂峪、峪耳崖、小营盘等。

随着地质勘探技术的不断发展，冀北地区的找矿工作逐渐开始关注金矿的成矿条件和成矿规律，从而为找矿工作提供理论支持。

由于冀北地区构造活动频繁，因此断裂构造极其发育。

早期断裂主要分布于北纬40°～42°之间，以近东西向为主。

从吕梁期燕山运动开始，断裂以北东和北北东向展布。

根据断裂规模可以将其分为深断裂、大断裂和一般断裂。

深断裂是切穿硅铝层深入硅镁层或上地幔的断裂，通常延伸上百公里。

主要包括从康保到围场的深断裂、从丰宁到隆化的深断裂、从大庙到娘娘庙的深断裂，从尚义到赤城再到平泉的深断裂和从上黄旗到乌龙沟的深断裂等[1]。

以从尚义到赤城的深断裂为界限，其南部和北部的结晶基地分别产生了不同的历史演化。

南部桑干群的历史演化主要分为三个时期，在第一时期内产生了轴向近东西、由南向北的巨型复式向斜翻转，形成了本区域内的主体构造轮廓。

第二时期在第一时期的近东西向褶皱基础上产生了北北西-北西西向的复式倒转背斜，轴面倾斜向北东方向，呈平卧状态。

第三时期的褶皱构造是分布于整个区域的波状褶皱束，彼此平行或呈雁行排列。

北部红旗营子群主要经过两个时期的变形褶皱，属于弱变质区。

第一个时期的变形面为层面，产生了大型同斜褶皱，属于大型转复向斜构造。

第二个时期的褶皱轴面直立，是开阔平缓的南北向褶皱[2]。

断陷盆地主要是在中生代的火山作用下形成的构造洼地，燕山台褶带是从古生代的拗陷上发育形成的继承性断陷盆地，形态规整，范围较大，具有弧形展布特点，具有较强的继承性。

内蒙地轴的基底下陷形成与中生代，断陷盆地以上迭式为主，形态不规则，范围较大，受北北东向的构造控制较为明显。

这两类断陷盆地在冀东北区域较为发育，与构造岩浆隆起带相间，大致上呈平行等间距展布，隆起与断陷之间，是构造岩浆活动的强烈地带，控矿关系明显[3]。

冀北地区以燕山期的花岗岩类为主的侵入体沿北北东向等间距展布，形成一系列构造岩浆隆起带，与贵重金属矿床的成矿时空关系非常紧密。

主要包括从上黄旗到茨儿营子、从半截塔到南猴顶、从围场到冯家峪、从锦山到黄花顶、从小寺沟到寿王坟、从下营房到莫谷峪、从大海坨到大河南的构造岩浆隆起带，在这些区域都发现了有色金属和贵重金属的矿点分布区。

其中从上黄旗到茨儿营子的构造岩浆带规模最大，已经发现了许多重要的矿点和找矿线索[4]。

穹隆构造是岩浆向上活动顶起上覆岩层形成的穹状隆起构造，这些隆起地块往往叠加在之前的隆起地块上，进而形成穹隆构造。

穹隆构造在平面上一般呈现出椭圆形，直径40～50km，以环状、半环状的构造形态为主。

发育完整的又分为由老到新的内环带、外环带和中环带。

内环带由深成岩体构成了穹隆内核，中环带和外环带由火山岩和上覆地层组成。

穹隆边缘是次火山岩和小岩体的分布集中区域，是构造活动最强烈的区域，也是有色金属和金矿的集中区域[5]。

通过上述对冀北地区的地质演化特点进行分析，可以看出冀北地区的构造形变非常剧烈，地层褶皱普遍存在，这为矿床的形成提供了有利条件。

因此，冀北地区的金属矿产资源丰富，金矿分布广泛，具有极大的找矿潜力。

据不完全统计，目前在冀北地区已经发现的金矿矿点超多230处，其中，金厂峪矿场属于超大型矿床，宣化县小营盘矿场和崇礼县东坪矿场属于大型金矿矿床，还有10处中型金矿矿床，包括宽城县的峪耳崖和牛心山矿场、赤城县的后沟矿场、宣化县的张家庄矿场等[6]。

冀北地区的金矿分布特点如图1所示。

总体来说，冀北地区的金矿矿点分布主要有三个特点，一是表现出三个矿点几种区，分别是冀西北地区的宣化、赤城、崇礼县集中区、冀东北地区的承德、丰宁、隆化集中区和遵化、青龙、宽城集中区。

二是冀北地区的金矿矿点受近东西向和北东向的两组深断裂严格控制，多数矿点都分布在断裂带两侧。

三是金矿矿点表现出明显的层控特点，多数矿点赋存在前寒武纪变质岩系的某些特定层位中[7]。

改造变质型金矿的成矿物质大部分来自壳源，也有少部分的岩浆源成分。

主要由岩浆和变质、超变质作用提供成矿动力，成矿作用则以后期改造为主。

岩浆作用指的是以壳源为主的重熔、同熔、交代成因的岩浆活动产生的热力和部分热水溶液对壳源的含金源岩的活化、富集、迁移等改造作用。

按照成矿作用进行划分，可以具体分为三种类型，一是岩浆改造的复生矿床，二是混合岩化的重熔交代热液金矿床，三是变质热液金矿床。

冀北地区的金矿点以第一类矿床为主，这一类矿床分布最为广泛，所占金矿储量最多。

第二类矿床主要分部在张家口地区，在其他地区尚未发现。

第三类矿床则分布于冀东青龙河的断裂带附近，仅占已探明矿床储量的1%左右[8]。

火山热液型金矿矿床是化产在火山岩中，随着火山活动进行演化，与火山成矿热液活动密切相关的金矿矿床。

这一类矿床主要分布在火山盆地中，金矿化受断裂构造的严格控制，与火山机构密切相关。

赤崖堡金矿是典型的火山热液型金矿，其金石英脉产生于张家口组的流纹斑岩中，分布于近南北向的断裂破碎带上，出露长度约8000米。

次火山金矿矿床主要产生于地台隆起区和构造岩浆带，是超浅成环境下同源岩浆中成矿热液的活动产物。

其同源岩浆有同熔的也有重熔的，河北省的同源岩浆主要以重熔岩浆为主，是基底岩层在局部熔融作用下产生的，继承了基底岩层化学特征，为金矿的形成提供了有利条件。

次火山热液型金矿主要分为两类，即斑岩型金矿和隐爆破碎角砾岩型金矿。

斑岩型金矿以金宝沟金矿为代表，隐爆破碎角砾岩型金矿包括冯宁王营金矿和宽城唐杖子金矿。

岩浆热液型金矿主要分部与地台隆起区的台凸边缘的拗陷断裂带，其形成与侵入岩浆活动有一定关系。

其成矿母岩以燕山期的酸性小侵入体为主，这一类岩体具有壳源重熔性质。

岩浆热液型金矿在冀东和承德较为发育，峪耳崖金矿是其中的代表，其矿床分布如图2所示。

矿脉主要产生于岩体构造裂缝中，少数会延伸到围岩中，矿脉成带出现，主要呈现平行脉状，局部有交叉分支。

矿化类型主要分为四种，包括石英细脉型、含金破碎蚀变岩型、含金硫化物单脉型和浸染型。

这四种矿化类型在峪耳崖矿区都有产出，其他岩浆热液型金矿一般只产出其中的1～2种[9]。

伴生型金矿的开发近年来受到了高度重视，比如寿王坟铜矿在选冶过程中每年可获得60～70kg的黄金，相当于小型金矿的年常量。

蔡家营多金属矿的伴生金测试含量的平均品位可达到0.35×10-6，伴生金矿总储量达到了中到大型的金矿储量规模。

目前冀北地区的伴生型金矿主要分为三种类型，一是多金属矿床的伴生金，二是矽卡岩型铜矿的伴生金，三是银金矿中的伴生金。

第一类矿床主要产生于变质岩中，矿化沿构造裂缝交代充填。

矿脉规模有大有小，规模较大的长度超过1000m，厚度在2～30m之间，规模较小的长度在100～200m左右，厚度在0.5～2m之间。

矿物组合由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和毒砂等。

第二类矿床以寿王坟铜矿为代表，位于火山盆地边缘，属于中性矽卡岩铜矿。

矿物组合主要有黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、磁铁矿、金银矿等。

主要含金段的伴生金平均品位为0.56×10-6。

第三类伴生金矿以冯宁牛圈子银金矿床为代表，矿脉产生于构造破碎角砾岩中，主矿带长1500m，宽度在1～22m之间。

矿物组合的主要成分包括闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等。

含金品位平均为1.32×10-6，接近中型金矿水平。

这类金矿在冀北地区分布极广，多数直接赋存于变质岩系的特定层位中，少数在其他岩性围岩中，但也属于变质岩。

这类金矿的形成主要是受岩浆活动改造，在热力和热液作用下，成矿组分被活化并发生迁移，在有利构造部位沉淀，形成了富集的金矿床。

早期岩类组合中的基性、超基性岩体、中酸性岩体、火山熔岩等携带较高的金矿成分。

在太古末期，在强烈区域变质作用下，经过漫长的演化，逐渐形成高级岩类组合。

而且在变质过程中，不同状态的水汇聚形成热水溶液，从围岩中萃取出金，并与其本身的硫酸盐或卤化物结合，形成碱金属络合物。

含矿热液在前期通过细小裂隙缓慢扩散，到了造山运动后期，迁移发生加速，但未形成大规模的沉淀和富集。

虽然未形成工业富集，但初始矿源层的形成为后来金矿成矿作用奠定了基础。

从海西晚期和燕山期开始，太平洋板块与华北板块的碰撞引发了构造岩浆的强烈活动，使深大断裂带重新复活和扩展，并沿深大断裂带形成了花岗岩类和基性、超基性岩体，在冀北地区有明显表现。

在洋壳俯冲消减作用下，大陆一侧形成大范围的高热流带，再加上岩浆活动产生的强大热场，使变质水、地表水、岩浆水等各种来源的水形成混合水，随热梯度变化进行循环活动，促使成矿组分被活化并发生迁移。

经过漫长的转移派生出各种规模的次级断裂，为矿液富集提供了有利条件。

随着温差、压差和化学电位差的骤变，矿液在地表浅出移动，在有利的地形空间沉淀，富集成矿。

这类金矿只分布在冀北的张家口地区，与上述矿源层的演化机制类似，在桑干群的变质岩系形成华家营组合涧沟河组的含金潜在矿源层。

在海西早期之前，这一区域没有明显的成矿作用，到了海西晚期，蒙古板块与华北地台的碰撞产生了强大热流，再此作用下，混合岩化重熔岩浆作用形成二长岩杂岩体。

因此，板块碰撞是这类金矿形成的决定性地质营力。

在其形成过程中，硅镁层低熔矿物发生选择性重熔，形成富碱质热流体，原岩和围岩的发生微量溶解，汇聚在熔浆中，强烈构造变动为其打开通路，使其向底壳浅出迁移。