河北省崇禮縣東坪金礦區地質背景及礦床成因分析

高 嵩，班曉霞

（1.河北省地礦局第六地質大隊，河北 石家莊 050081；2.河北省地礦局第一地質大隊，河北 邯鄲 056001）

1 區域地質特征

東坪金礦區處于中朝板塊和興蒙造山帶結合部位。南為康保—圍場—赤峰斷裂，尚義—赤城—大廟斷裂。以康保—圍場—斷裂為界，北部是古生代大陸邊緣的拼接增生帶，往南往為早古生代增生帶和晚古生代增生帶，本區和古生代增生帶相對應。

1.1 地層

東坪金礦礦區位于尚義—赤城深大斷裂的南側。礦床賦存于水泉溝偏堿性雜巖體南側內接觸帶內（圖1）。

區域內地層有太古界崇禮群澗溝河組、下元古界紅旗營子群上歐陽組，中元古界長城系，中生界侏羅系張家口組，新生界第四系上更新統坡積物，全新統沖、洪積物。

太古界崇禮群澗溝河組分布于水泉溝正長巖體南北兩側。地層厚2500～6600m。原巖為基性、超基性火山巖，形成于大陸邊緣造山帶。下元古界紅旗營子群上歐陽組分布在礦區北部三道溝-大北溝-老虎溝一帶。中元古界長城系分布在下元古界紅旗營子群上歐陽組南側。中生界侏羅系張家口組分布在水泉溝正長巖體西端和東坪金礦區的東側。新生界第四系上更新統坡積物、亞粘土、粘土，全新統沖、洪積物：分布于東坪村溝谷和緩坡地帶，由亞粘土、亞砂土以及現代河流沖洪積砂礫石層組成。

1.2 構造

區域橫跨華北地區兩個Ⅱ級構造單元，以崇禮—赤城深斷裂為界，以南為燕遼沉降帶，以北為內蒙地軸。區內斷裂構造和褶皺構造均較發育。

1.2.1 褶皺構造

變質巖都經歷了多期的構造變動和變質作用，形成多種形態的背向斜構造。主要表現為褶皺。由于晚期斷層切割和覆蓋，很難恢復變質巖系列的褶皺和結構之間的關系。太古宙變質巖包括大南溝張背斜和向斜構造，響水溝和水地莊波狀褶皺等。圪料溝背斜，向斜構造，雀溝背斜和驛馬圖單斜構造等。

蓋層地層主要表現為EW向、NW向、NE向平緩開闊褶皺。如上虎村復式向斜、龍門所向斜、獅子溝復向斜、紅花咀向斜構造[1]。

1.2.2 斷裂構造

東坪金礦區位于崇禮—赤城近東西向深大斷裂的南側。崇禮—赤城深大斷裂具有多期活動，派生出的北西向次級剪切構造，控制了與金成礦有密切成因關系的水泉溝堿性雜巖體的南北邊界，為本礦區金礦床的控礦構造，礦區內賦礦構造按走向分為兩組。

北西向斷裂帶為礦區內主要導礦、賦礦構造。走向290～340o，傾角25～50o，傾向南西，寬一般幾十厘米，延長幾米至幾十米。呈單一斷裂出現時最寬可達2m。該組斷裂走向上呈右形幕狀分布，傾向上呈疊瓦狀。

北東向斷裂帶是最主要的成礦斷裂。傾向北西，傾角30～50o，走向10～50o，寬2.5～6.0m，延長幾十至200m，傾斜延深＜100m，斷續出現，不重疊，具壓扭性。形成一組左行雁列的斷裂帶。斷裂與圍巖有明顯的地質界線，明顯具有多期次活動特征。

1.3 巖漿巖

該地區的巖漿活動非常激烈，從深層到淺層入侵到火山爆發，并且在整個地區都有大規模的周期。 其中大部分都是由崇禮赤城深斷層控制的。 主要的巖漿侵入周期是元古代，海西期和燕山期，其中大部分是基底，巖系和熔巖。

早元古代侵入巖分布于崇禮縣城西部—小西溝一帶，巖性為花崗片麻巖、磁鐵角閃巖等，侵位于下元古界紅旗營子群上歐陽組變質地層中。

中元古代巖漿巖有小張家口透輝巖等，呈東寬西窄的楔形帶狀沿金家莊—沃麻坑斷裂帶分布，東西向延長11km，寬200-1500km，面積約8km2。巖性為透輝巖，礦物成分主要為透輝石少量普通輝石和磁鐵礦。巖體的北側與海西期二長巖體，南側與太古界變質巖均呈斷層接觸，東部被燕山期溫泉斑狀花崗巖侵入，巖體的釤—銣等時線年齡為1796-1837Ma。

海西期侵入巖主要有崇禮—赤城深斷裂南側的水泉溝偏堿性雜巖體，酸性巖有海流圖、冰山梁、觀山、舍身崖等二長花崗巖。

燕山期侵入巖為區內燕山期花崗巖主，分兩次侵入。第一次侵入巖為溫泉斑狀花崗巖，巖體主要分布在赤城溫泉一帶，呈不規則巖株狀侵入于太古界崇禮群澗溝河組、海西期二長巖雜巖體及下侏羅統下花園組之中，出露面積35km2。谷咀子斑狀花崗巖分布于羅家營一帶，呈巖株狀分侵入太古界崇禮群澗溝河組地層中，出露面積20km2。第二次侵入花崗巖主要為北柵子二長花崗巖、上水泉鉀長花崗巖、紅花梁二長花崗巖。

其中，海西期水泉溝偏堿性雜巖體分布范圍較大，本礦區為其一部分。金礦與該雜巖體關系密切。

于崇禮—赤城深斷裂區域是雜巖體分布的主要區域，礦體過度位置在南側，北部位置有少量的二長花崗巖侵入，一些碎屑礦物覆蓋在西部位置，東部地段出現斑狀花崗巖。礦體內會出現大量變質礦物的殘留體。礦體的中部和西部有火山巖覆蓋。溫泉花崗巖體、紅花梁巖體及上水泉巖體都會入侵礦體的東部、北部、南部區域。

圖1 河北省崇禮縣東坪礦區區域地質簡圖

2 礦床成因

研究表明水泉溝雜巖體的巖漿侵位時代為晚泥盆世（380.5～382.8Ma），金初步富集；晚期分兩個階段：主成礦階段為燕山期早侏羅世（175～200Ma，蝕變巖型金成礦主要階段），次成礦階段為燕山期早白堊世（132～140.3Ma，石英脈型金成礦階段）。

雜巖體及礦石的同位素地球化學研究表明，東坪金礦床的成礦物質來源于正長雜巖體，雜巖體巖漿來源于伸展背景下地幔物質的部分熔融，并混染了少量太古界變質結晶基底殼源物質，成礦熱液為以大氣降水為主的混合熱液。

因此，東坪式金礦是由燕山期伸展構造背景下熱液流體在上涌地幔及巖漿活動的熱驅動下對泥盆紀早期形成的正長雜巖體交代改造的產物。

通過對雜巖體不同巖石組合微量元素分析表明，同熔作用生成的角閃二長巖類具有較高的金含量，在重熔—交代作用生成二長巖和正長巖過程中，同時也激發活化了角閃二長巖中的金元素，使其從中析出進入成礦溶液，為金礦成礦準備了豐富的礦源。故雜巖體不僅構成巖體內金礦床的直接圍巖，也是張宣金礦化集中區金礦床形成的礦源巖。東坪金礦床按成因劃分屬同熔—重熔高中溫熱液充填交代石英脈—蝕變巖型金礦床。