冀东峪耳崖金矿成矿地质环境及形成机制.pdf
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1、Metallogenic Geological Environment and Forming Mechanism of Yuerya Gold Deposit in Eastern Hebei Province冀东峪耳崖金矿成矿地质环境及形成机制刘创脱1,赵志彬1,高立建1,张良良1,于维满1,王丰翔2LIU Chuang-tuo1 ZHAO Zhi-bin1 GAO Li-jian1 ZHANG Liang-liang1 YU Wei-man1 WANG Feng-xiang21.河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队,河北 邯郸 056001;2.河北地质大学,河北 石家庄 0500311
2、.First Geological Brigade of Hebei Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration,Handan 056001,China;2.Hebei GEO University,Shijiazhuang 050031,China来稿日期:2023-05-10 DOI:10.13937/ki.hbdzdxxb.2023.04.005基金项目:河北地质矿产勘查开发局科研项目(13000022P00329410103R);河北科技厅重点研发项目(22374201D)。作者简介:刘创脱(1988),男,河北邯郸人,硕士研
3、究生,工程师,从事矿床学与矿床地球化学方面工作。E-mail:lcht820 。通讯作者:赵志彬(1986),男,河北邯郸人,高级工程师,主要从事资源勘查方面工作和研究。E-mail:179009379 。摘要:冀东地区金矿集区是中国金矿主产地之一,文章以冀东地区峪耳崖金矿为例,探讨了陆壳深断裂岩浆活动下的峪耳崖金矿成岩成矿和形成机制,对峪耳崖金矿成矿地质背景、矿床特征、时空分布规律等进行了总结,综合前人的研究成果,峪耳崖金矿赋存于中元古界长城系高于庄组陆海相沉积地层,成矿岩体为中生代燕山期花岗岩。并与区域上金成矿条件进行对比分析,简述了成矿地层与岩体的关系,梳理了金矿床控矿因素、形成机制等问
4、题,为今后进一步找矿勘查提供基础理论支撑。关键词:冀东地区;峪耳崖金矿;矿床地质;成矿背景;岩浆热液矿床;幔枝构造;地幔热柱中图分类号:P618.5 文献标识码:A 文章编号:1007-6875(2023)04-0039-06Abstract:Yuerya gold deposit,the gold collection area,which is located in Eastern Hebei province is one of the main gold producing areas in China.Taking Yuerya gold deposit,which is locat
5、ed in Eastern Hebei province as an example,the paper discusses the diagenetic mineralization and forming mechanism of the Yuerya gold deposit under the magma activity of the deep continental crust fault,summarizes the metallogenic geological background,mineral deposit characteristics,spatio-temporal
6、 distribution of the Yuerya gold deposit.The Yuerya gold deposit is located in continental and marine sedimentary strata of Changcheng Gaoyuzhuang Formation in Middle Proterozoic,and the ore-forming rock mass is Yanshanian granite in Mesozoic.The relationship between ore-forming strata and rock mass
7、 is described,and the ore-controlling factors and formation mechanism of gold deposits are sorted out,which provides basic theoretical support for further prospecting and exploration.Keywords:Eastern Hebei;Yuerya gold deposit;ore deposit geology;metallogenic background;magmatic hydrothermal deposit;
8、mantle branch structure;mantle plume039 冀东地区是中国重要的贵金属产地,并以盛产黄金而闻名几千年来的峪耳崖金矿,是冀东地区现存最大的金矿之一,为产于中生代燕山期花岗岩体中的含金石英脉型和细脉浸染型金矿床,其形成与燕山期花岗岩密切相关。因其成矿条件典型,研究成果具有重大参考价值,基本可以代表区域内该类矿床在成因、控矿构造、成矿规律等方面的特征,而成为地学领域关注的热点1-9。以往的研究主要集中在地质、地球化学、矿物学和地质年代学10-18,但受成矿模式和矿床产出的空间位置所限,对于找矿方向往往单纯地认为矿体赋存的空间位置停留在某一层,亦或是某岩性区。诸如“
9、绿岩带成矿”多注重矿源岩(层)的寻找,往往单纯把某矿床产出的空间位置、周围的岩层的微金高低作为重要的评价指标,找矿方向也仅停留在片麻岩区;“岩浆成矿”多注重矿体所赋存的岩浆岩体含矿性的研究,找矿方向也仅停留在岩浆岩区;而“卡林型成矿”认为金来自于古生代碳酸盐岩,找矿方向也仅停留在古生代碳酸盐区。近年来,由于各种分析测试技术的发展和地学研究者的深入研究,幔枝构造是地幔热柱多级演化在岩石圈浅部的综合表现形式,是重要的成矿控矿构造14,认为金矿床的成矿物质应主要来自地球深部,并通过地幔热柱多级演化向上迁移(特别是燕山期岩浆活动),沿途萃取了部分围岩中的成矿物质,并在有利的构造扩容带中聚集成矿15。图
10、 1 地幔热柱成矿模式图(修改自牛树银等,202214)Fig.1 Model map of the mantle plume metallogenic types1 区域地质背景峪耳崖金矿位于河北省东北部(1183145E,403000 N)。该 地 区 的 其 他 金 矿,包 括 金 厂 峪(1182626E,401850)、牛心山(1183228E,401940N)、铧尖、唐杖子、倒水流等 100 多处金矿资源,为冀北地区重要的成矿带。广泛分布的前寒武纪岩石是成矿作用的寄主岩石。早期的前寒武纪单元最为 广 泛,构 成 了 变 质 结 晶 基 底,岩 石 年 龄 约3.5 Ga11,21-
11、23。这些岩石包括太古宙迁西群、遵化群,岩性为麻粒岩相到角闪岩相变质岩、基性到长英质火山岩和沉积岩。迁安地体由麻粒岩层序组成退为角闪岩相,原岩包括钙辉石火山岩(图 2)。地温梯度的增大使得了金矿化的寄宿在绿岩带24。向迁安地体方向,挤压程度自西向东增大,金被活化,在迁安地体东部形成大型金矿床11,并伴有强烈的中生代岩浆活动3,9,11。侵入体包括都山、牛心山、肖营子和形成于 245163 Ma 之间的峪尔崖花岗岩等24。该区元古宙和古生代地层组成较厚层状石灰岩和白云岩,不整合覆盖在太古宙地层之上(图 3)。晚古生代至早中生代期间,基底和盖层都受到挤压变形的影响,形成多次变形的区域尺度褶皱。褶皱
12、呈不规则弯曲,主体向东。断层形成于不同时期多阶段,包括 NE向、NNE 向逆冲断层和 NW 向张扭断层、NNE 向断裂,控制了含金矿脉形成,为古生代至中生代花岗岩的侵入提供了运移通道。2 峪耳崖金矿成矿地质环境大地构造演化与成矿关系一直以来是地学界研究的热点问题,特殊的地球动力学环境,使得冀东地区地质构造复杂,岩浆活动频繁,金矿成矿地质条件优越,特别是燕山期岩浆活动与构造作用,控制了该区众多金矿床(点)的分布,使中生代成为冀东地区最重要的构造岩浆-成矿阶段。峪耳崖金矿正是出于构造岩浆活动带中,由数条 NEE-NE 向区域性大断裂和沿断裂带的岩浆侵入体组成。2.1 赋矿岩石及围岩燕山期的峪耳崖花
13、岗岩体为峪耳崖金矿的主要寄040图 2 冀东地区峪耳崖及邻近地区金矿分布区域地质简图(修改自 Mei,199719)Fig.2 Simplified geologicalmaps showing the distribution of Yuerya and adjacent areas Au deposits in the East Hebei Province图 3 冀东地区峪耳崖金矿床成矿模式简图31Fig.3 Schematic diagram of metallogenic model of Yuerya gold deposit in Eastern Hebei宿岩石,为一同源不同阶
14、段侵入的复式岩体,呈岩株状,主要由燕山早期的二长花岗岩组成,其内分为早阶段的白色花岗岩和晚阶段的红色花岗岩。两种不同颜色花岗岩的组构、矿物成分和化学组成基本相同。红色花岗岩 Fe2O3含量高、富钾长石、形成时代相对晚,但蚀变较强,与白色花岗岩属于同源不同阶段侵041位的产物。岩体侵入于高于庄组灰岩之中。岩体内及碳酸盐岩的接触带中25,NE 向的断裂和节理控制了研究区内多数脉岩体分布、金矿体的展布25,26。矿区内出露的地层主要为中新元古界长城系巨厚沉积岩层,岩性主要为深灰、灰白色中厚-巨厚层灰岩和石英岩,其内可见灰质砾岩、燧石条带灰岩及含锰白云岩等。此外,太古宙迁西群老变质岩也是该区主要基底岩
15、石,岩性主要为斜长角闪岩和角闪斜长片麻岩。受区域 NEE-NE 向断裂的影响,矿区内断裂主要以 NEE 和 NE 向为主,控制了区内岩浆岩体及矿床(体)的分布。矿区内的岩浆岩侵入体主要由早期超基性基性岩和晚期的闪长岩花岗岩闪长岩组成,且它们多呈岩株沿 NE 向分布,金矿化与花岗岩关系密切27。2.2 矿石物质成分和结构构造峪耳崖金矿床矿脉(体)呈 NE 向分布,最长可达 1.3 km,宽一般为 0.51.0 m。其内分南、北、中3 个矿带,矿石品位普遍较高,个别地方为 1 000 g/t(含明金)。矿脉(体)主要分布于花岗岩体之中和灰岩接触带内,多呈平行状、斜列状排列。矿脉(体)多呈不规则脉状
16、、网脉状、扁豆状、长透镜状等分布27。矿石结构以晶粒结构、碎裂压碎结构为主,其次是包含结构、交代结构、填隙结构等。矿石构造主要有细脉状、致密块状、斑杂状、条带状构造等。构造类型有块状构造、网脉状构造、浸染状构造、条带状构造、星散状构造、压碎状构造及蜂窝状构造。以块状、浸染状最发育,蜂窝状构造只存在于地表氧化带矿石内。3 矿床类型及特征矿床为与峪耳崖花岗岩密切相关的岩浆热液型金矿床17。岩浆岩按岩性和侵入次序可划分为 2 个系列:早期超基性岩基性岩二长岩;晚期的闪长岩花岗岩系列。多呈北东向岩株状产出。延长约数十千米的构造岩浆岩带严格控制了区内众多的金矿床(点)的分布,为产于中生代燕山期花岗岩体中
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