河北省豐寧石砬子溝鉬礦礦床地質特征及成因研究

路 葉，張志富

（1.河北省地礦局第六地質大隊，河北 石家莊 050081;2.河北省地礦局國土資源勘查中心，河北 石家莊 050081）

1 礦區地質特征

該礦床地理位置上位于河北省承德市豐寧滿族自治縣草原鄉西部。

（1）地層。研究區內火山巖分布在區內東北部，主要為流紋巖。此外，還有粗面巖及流紋質凝灰巖，系早白堊世-晚侏羅世火山活動的產物。

造成這些產物的火山活動主要表現為強烈的裂隙式及中心式火山噴發，它們較嚴格地受北東向構造控制，形成了北東向展布的青石砬火山巖盆地。在火山噴發間隙，尚有沉積作用交替進行，從而在盆地內形成一套火山-沉積巖石組合。這些產物的交替出現明顯地反映了本區火山活動變化的規律。

在1：5萬區調報告中把該測區火山活動命名為張家口火山旋回，這一旋回火山活動強烈、廣泛，形成大面積火山巖區內主要為一套火山碎屑巖-酸性熔巖-火山沉積巖組合，構成張家口組主要巖性。這一旋回的火山活動在本區表現最強烈，其產物分布最廣，區內出露地層均為上侏羅統張家口二段陸相火山巖主要巖性為粗面巖、石英粗面巖、流紋質凝灰巖。

（2）巖漿巖。礦區西部為晚侏羅世公寶同次流紋巖體：位于1：20萬上黃旗幅十八臺巖體的一部分。出露面積12.00km2，僅占整個巖體出露面積的四分之一。該巖體侵入于張家口組二段流紋巖中，與圍巖界限不清楚，二者接觸部位圍巖遭受不同程度的硅化蝕變，并見有鏡鐵及錳礦化。巖石為紫褐色，斑狀結構斑晶主要由正長石組成，自形-半自形，大小不等，含量變化較大，似流動構造時隱時現。斑晶具不同程度的高嶺土化?；|由長石、石英組成，鏡下為鑲嵌或顯微文象結構。公寶同和五間房一帶該火山巖與張家口組二段流紋巖頻繁活動，均為漸變關系，特別是五間房以西地區，二者很難區分。礦點位于花崗細晶巖脈附近，推測為深部花崗巖基底沿斷裂向上侵入形成，該巖脈主要受斷裂構造控制，沿斷層呈南北向分布。

（3）構造。石砬子溝鉬礦點位于沽源火山斷陷盆地東端，沽源-赤城斷裂帶上，石砬子溝礦點北部有兩條斷裂，西部黃土溝附近有一條斷裂，都近南北向，每條斷裂延伸約3.00km，周圍還有數條小型斷裂，構造活動明顯，斷層發育。

2 巖石學特征

流紋巖：巖石由斑晶、基質組成。斑晶由鉀長石、石英、暗色礦物假像構成，直徑0.10-4.50mm，零散狀顯方向性排列。基質主由長英質構成。長英質主具顯微嵌晶結構，于團粒狀石英之內多嵌布微晶狀、微粒狀長石，顯斑塊狀消光，斑塊直徑一般＜1.0mm，略具方向性狀排列，較少量長英質呈微晶狀，集合體多呈條紋狀、似透鏡狀等聚集分布。長英質具輕微粘土化、少量褐鐵礦化等?？梢娚倭亢稚珘m點狀、微粒狀不透明礦物星散狀分布于基質內。

粗面巖：灰紫色或豬肝色，斑狀結構，基質隱晶質結構。巖石由斑晶（15%-20%）和基質（80%-85%）組成。斑晶主要為正長石，偶見斜長石，呈半自形板狀，粒徑一般1-5mm，具不均勻的鐵化和高嶺土化現象，基質為正長石微晶，呈短柱狀，其間分布有少量石英和鐵質微粒。該類巖石當石英含量＜5%時為粗面巖，＞5%為石英粗面巖。

流紋質凝灰巖：僅有流紋質玻屑、晶屑凝灰巖兩種，呈灰白色，典型的凝灰結構，由玻屑、晶屑及少量巖屑組成。玻屑多呈棱角狀，雞骨狀，具不同程度的脫?；痪家允ⅰ⑿遍L石、透長石為主，偶見條紋長石，自形程度不等，較新鮮，其中石英多具溶蝕外形，長石多裂紋；巖屑主要有流紋巖、凝灰巖、熔結凝灰巖組成。棱角-次棱角狀，大小在1-2mm間，含量較少。本類巖石成層性較好，厚度不一。

3 礦產特征

石砬子溝鉬礦點位于下白堊統張家口組二段粗面巖、流紋巖和流紋質凝灰巖與張家口期次流紋巖接觸帶上。該鉬礦點與燕山期次火山熱液螢石礦相吻合，螢石主要發育在裂隙中呈脈狀、薄片狀，圍巖蝕變強烈，主要為褐鐵礦化，綠泥石化。

L001觀測點螢石礦，紫色，螢石沿裂隙發育，薄片狀，條帶狀，圍巖褐鐵礦化，綠泥石化、綠簾石化。

L002觀測點螢石礦脈，寬3-4m，沿裂隙發育，紫色為主，薄片狀，兩側圍巖褐鐵礦化，右側圍巖高嶺土化。

L003觀測點螢石礦脈，紫色為主，圍巖為流紋巖、熔結凝灰巖。

測試樣品經核工業東北分析測試中心檢測，顯示石砬子溝鉬礦品位為0.056%。表明石砬子溝地區具有較大的鉬礦找礦潛力。

4 圍巖蝕變

螢石礦化：紫色、黑紫色，呈浸染狀、團塊狀、條帶狀、網脈狀集合體分布在流紋巖基質與石英主晶接觸部位的裂隙和空隙之中。

褐鐵礦化：褐鐵礦呈隱晶狀、纖狀等，顆粒極細小，集合體多呈黃鐵礦假像，少部分交代透明礦物及沿裂紋分布。

綠泥石化：灰綠色、暗綠色，主要呈暗色礦物假象，或斑點狀、不規則狀與赤鐵礦、碳酸鹽礦物存在于碎裂巖、構造角礫巖之膠結物中。后期綠泥石化在不同地段發育強弱不一，一般呈脈狀、網脈狀充填在構造裂隙、破碎帶中。

水云母化：水云母化發育期次較多，經常見到的多為礦前期蝕變產物。由于鈉化過程中，鈉長石交代鉀長石、斜長石析出K、Al、Si等成分，并隨熱液向構造兩側運移、滲透，作用于其它長石類礦物而形成水云母。其往往分布于鈉長石化帶外側，水云母多呈毛氈狀分布在長石類礦物之中。

高嶺石化：分為兩期，早期呈粉塵狀交代流紋巖中的長石斑晶和基質，往往使巖石變成灰白色或白色；晚期（鈾成礦期）高嶺石與赤鐵礦共生，巖石的放射性強度增高。

碳酸鹽化：成礦期碳酸鹽礦物（方解石）呈細粒浸染狀、隱晶狀，常與鈉長石、赤鐵礦、綠泥石等礦物膠結破碎礦物或巖石角礫。

5 礦床成因

經1：20萬化探報告結果證實鉬礦化富集部位與物化探異常分布范圍大致吻合，根據地質情況據現有資料分析，該地區火山活動強烈，異常點位于張家口組和同期次流紋巖接觸帶上，兩種巖體周期性多次相互作用，為漸變關系。推測在張家口火山旋回晚期的熱液活動持續時間很長，次流紋巖與張家口二段圍巖相互作用，在溫度壓力急劇降低而氧化能力急劇增加的條件下，強烈的熱液活動形成較大規模的礦化和蝕變。

異常主要產出與近地表條件下，一般小于1.00km，礦化深度200-400m，成礦條件淺成低溫低壓，陸相火山巖相關，主要產于張家口期火山巖及火山碎屑巖中，呈層狀，網脈狀，薄片狀，根據這些特點把該異常成礦類型定為淺層低溫熱液礦床。

鉬礦（化）體受蝕變帶的控制，與張家口期流紋巖存在密切的成因聯系，多分布于內、外蝕變帶的節理裂隙中，含礦熱液沿節理裂隙運移，與圍巖發生熱液交代作用，產生螢石礦化、褐鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化和綠簾石化等，從而使礦液PH值降低或增高，有利于鉬絡合物的溶解、運移和導致鉬絡合物的分解，從而生成金屬硫化物沉淀富集，形成鉬礦（化）體。異常呈層狀與火山巖呈互層狀產出，也有呈脈狀或似脈狀填充于火山管道壁裂隙。

該螢石礦點為燕山成礦期次火山熱液型螢石礦。鉬礦類型為螢石脈型鉬礦。

6 討論

毛景文等（2005）通過對華北中生代大規成礦作用的研究表明，大規模成礦作用通常發育于后碰撞造山環境而不是同碰撞造山期間。在碰撞造山過程的伸展松弛期間，一方面由于伸展垮塌作用而達到較高的溫度產生熔融作用，另一方面，玄武質巖漿底侵，下地殼巖石經過多次重熔及同熔作用，不僅形成了高度分異的富硅、富鉀質花崗巖，沿著區域性EW向、NE向深大斷裂上升，而且伴隨著大規模成礦事件發生。

燕遼成礦帶內鉬礦床成礦年齡為180Ma左右和140Ma左右，表明其形成于華北板塊北緣200～160Ma、140Ma左右的2個不同地球動力學背景之中。石砬子溝鉬礦就是在中國華北克拉通東部構造體制大轉換時候形成的，成巖、成礦系同一地球動力學背景下的產物，與燕遼成礦帶內140 Ma左右的鉬成礦年齡一致。本文研究的該地區流紋巖巖石學和巖石地球化學特征表明其為后造山A型花崗巖類，由此表明，石砬子溝鉬礦形成的成礦動力學背景分別為華北板塊與西伯利亞板塊碰撞后伸展造山階段和中國東部構造體制大轉折晚期，與區域上的鈾鉬礦床成因類型一致。