三星口多金屬礦地質特征及找礦方向

李洪波，周 聰，李瑞峰

（華北地質勘查局第四地質大隊，河北 秦皇島 066000）

1 區域地質特征

該區中存在整合區域，位于燕山臺褶、中朝準地臺帶、馬蘭峪復式背斜、東段遵化穹褶束與山海關臺拱的銜接部位。由兩套變質侵入巖層、新太古代低級變質的兩套表殼巖組成，前者為灤縣巖群和朱杖子巖群，后者為安子嶺片麻巖套和柳各莊變質石英閃長巖及秦皇島變質花崗巖系列。區內基底巖系廣布，構造運動及巖漿活動強烈，具良好的成礦背景。

區內基底巖系為太古界變質結晶基底，主體構造形態為片麻巖穹窿構造。區內廣泛出露安子嶺片麻巖套(Ar3Agn)，主要是斑狀片麻巖、混合巖化變質花崗巖，表殼巖呈包體零星分布其中。中元古界長城系、中生界侏羅系火山巖不整合分布其上。

2 礦區地質特征

2.1 地層

區內出露的地層主要是雙山子群、朱杖子群變質巖，由于受到安子嶺中地帶雜巖的破碎影響，部分巖層風化、褶皺出現斷裂。

（1）基底巖系

雙山子群和朱杖子群為一套低角閃巖相-高級綠片巖相的低級變質巖系。常保存原巖的變余組構，如變余斑狀結構、變余凝灰結構、變余杏仁(氣孔)狀構造、變余枕狀構造、變余交錯層理等。兩群構成一個完整的火山-沉積巨旋回。分布于區域的西部。出露面積約220km2。少數在安子嶺深成雜巖中成殘留體存在。

（2）中元古界長城系(Ch)

區內出露地層有串嶺溝～團山子組(Chc+t)、大洪峪組(Chd)、高于莊組(Chg)。除常州溝組外，其他巖層出露的厚度較小，有時多組并層產出。

（3）中生界侏羅系

主要為中生界火山巖地層，分布于區域的北部、中部和東南部。

（4）新生界

主要為第四系全新統(Q4)，由現代沖積、沖洪積砂礫層及亞粘土組成，分布于區內溝谷之中。

2.2 構造

（1）褶皺

分布于安子嶺穹窿西北側，由兩個山子群從走向方向與相鄰的群山子群連接，并通過溝壑的串聯實現不同傾斜程度的坡度變緩，該區域內發育了一系列受到強烈擠壓遭到不同破壞的巖體，形成不同構造的巖石柱體，致使巖層片狀物與非構造片巖無明顯分解過渡關系。

（2）斷裂

可分兩大類，即韌性斷裂和脆性斷裂。韌性斷裂：韌性剪切帶的產狀大體與區域褶皺軸一致，北東-北北東走向，傾向北西西。主要有：西漢溝—迎午山韌性剪切帶：長大于35km，寬500m～1000m。由絹云石英片巖、綠泥石英片巖和糜棱巖構成。吳杖子—霍長子韌性剪切帶：長大于8km，寬50m～100m，主要由綠泥石片巖、綠泥角閃片巖及少量糜棱巖構成，走向270°～290°。

脆性斷裂：區內主要有兩組：近東西向和北東向。近東西向斷裂：喜峰口斷裂，由正、逆斷層組成，主要表現為逆斷層，是個深大斷裂，由多個斷層組成的斷裂帶，多期活動，分布于區域的北部。長約300km。龍巴溝斷裂：正斷層，長大于20km，分布于區域的東北部。陸家溝斷裂：逆斷層，長大于20km，分布于區域的東北部。位于龍巴溝斷裂的南部1.2km～4km。兩斷層呈向南突出的弧形展布。

北東向斷裂：橫嶺子斷裂，正斷層，長大于13km，產狀310°∠60°，位于區域中部。廣茶山斷裂：逆斷層，長14km，產狀290°∠70°，位于區域的西北部。稍枝峪斷裂：正斷層，長大于10km，位于區域的東南部。

2.3 巖漿巖

巖漿巖侵入體在區內有兩個時期。

（1）太古代：規模大的有東南部的柳各莊變質石英閃長巖、安子嶺片麻巖套，分布于區域的東部。出露面積約800km2。規模小的有小背陰杉樹嶺、西漢溝閃長巖和苗杖子花崗斑巖。

（2）燕山期：中生代巖漿活動強烈，在區域上主要有臥龍崗巖體、三星口巖體和望寶蓋子巖體等。臥龍崗巖體在區域的西南部，其同位素地質年齡153Ma，是一個出露面積較大的巖株，呈等軸圓狀，面積約40km2，主要為斑狀花崗閃長巖、花崗巖和正長斑巖構成的雜巖體；三星口巖體位于三星口北部，呈南北向長條狀，面積約5km2，主要為花崗巖。望寶蓋子巖體位于區域東部望寶蓋子村，呈近東西走向的彎勾狀，面積約1.2km2，主要為正長斑巖。另外，在區域上還有多種巖脈和巖墻分布，如正長斑巖、花崗斑巖、煌斑巖和石英二長斑巖等。

2.4 地球化學特征

根據以往區調1:20萬化探資料，臥龍崗～龐杖子有一個范圍很大的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg異常區，元素套合較好，呈北東45°走向，分別在臥龍崗、上鋤石(夏杖子)、陶杖子和龐杖子形成四個濃集中心：西南部的臥龍崗Cu異常，峰值124.1ppm，對應西溝銅礦；中部的上鋤石(夏杖子)Pb、Cu、Zn異常，峰值分別為229ppm、42.1ppm、193ppm，對應夏杖子金礦；中部的陶杖子Pb、Cu、Zn異常，峰值分別為207.8ppm、26ppm、388ppm，對應三星口金多金屬礦（原周杖子鉛鋅礦）；東北部的龐杖子Au、Ag、Pb異常，峰值分別為9.6ppb、0.3ppm、400ppm，對應龐杖子鉛鋅多金屬礦。它表明這一帶有很好的地球化學成礦背景。該區主要成礦元素地球化學背景值分別為：Au8.3ppb(太古代片麻巖)和0.77ppb(侏羅系火山巖)、Ag0.08ppm、Cu31ppm、Pb22ppm、Zn79ppm。 除Au元素背景值晚太古代片麻巖與侏羅系火山巖的差別較大外其余元素的背景值差別較小。

2.5 區域礦產

本區位于臥龍崗～周杖子～紅旗桿多金屬成礦帶上，區內礦產資源豐富主要礦產有鐵、金、銅、汞、鉛鋅等。另外還有周杖子、高杖子、夾腳石汞礦點和迎午山、王杖子鎢礦點等。總之，該區域是成礦的有利地區，臥龍崗巖體及望寶蓋子巖體為成礦提供了豐富的熱液來源，近東西向斷裂構造及次級構造為成礦提供熱液運移通道及容礦空間。在巖體和東西向大斷裂帶附近聚集了眾多的有色金屬、貴金屬礦床及礦化點。

3 找礦標志及礦床成因

礦床成因：從Cu(Mo)-Pb-Zn-Ag-Au成礦系統理論分析，成礦關系多與斑巖系統或淺成侵入巖體有密切的時空關系，自巖體內接觸帶向外礦化蝕變呈規律分帶。勘查區燕山早期酸性、中酸性巖漿多次侵入，構成了臥龍崗雜巖體，地球化學特征多均表現于高鉀鈣堿性系列，勘查區內不同礦床、礦種間成礦關系的內在聯系及成礦動力演化特征，存在淺成熱液礦床或礦化蝕變深部找到斑巖型礦床的可能。

礦區西部臥龍崗巖體為礦區主要分布著大量的侵入巖石，早期燕山的第二次侵入造成的火山活動，伴隨著斷裂構造活動提供運礦空間與運礦通道構成的侵入路徑，導致了不同階段形成不同片巖石，大量火山運動早就了不同成就的巖石地貌，變質的花崗巖疏松口大，氣體含量大。不同變質花崗巖石形成地貌活動劇烈程度不同。變質花崗巖體在長期變質作用過程中，變質花崗巖孔隙度大，利于成礦元素多次活化、運移、富集，多期斷裂構造活動，提供熱液運移通道與容礦空間，含礦熱液萃取圍巖中成礦元素，進入通道，運移至近地表成礦。三星口斷裂北東向貫穿整個礦區，為成礦主斷裂，嚴格控制三星口金多金屬礦Ⅰ號礦帶和龐杖子鉛鋅銅多金屬礦Ⅰ號、Ⅱ號礦帶及區外遼寧紅旗桿金礦等。其它次一級斷裂(主要為近東西向)控制區內其它多金屬礦，主要為馮臺子Ⅵ號、Ⅷ號礦帶。

綜合分析本次地質工作及前人工作成果：雖然整合區礦點零星分布，礦種多，成礦條件復雜，但仍具有一定的成礦規律。全區主要礦種存在較明顯的水平分帶性，以臥龍崗巖體為中心，由內到外依次為中心銅礦化地帶（西溝銅礦），巖體內邊緣銅金礦化地帶（馮臺子Ⅱ、Ⅲ號銅礦（含金），洞子溝金礦(含銅)）-巖體外邊緣金礦化地帶（馮臺子Ⅵ、Ⅷ金礦，鄰區夏杖子金礦，周杖子汞金礦，岔溝金多金屬礦（開始出現鉛鋅））-遠離巖體鉛鋅礦化地帶（原周杖子鉛鋅礦，龐杖子鉛鋅多金屬礦），巖體由內向外成礦元素分帶性為Cu—Cu、Au—Au—Hg、Au—Pb、Zn。見圖1。

圖1 整合區成礦規律水平分帶性示意圖

多金屬成礦富集地段又顯現出多期成礦的垂直分帶性，富集地段主要有西溝區段銅礦，上銅下鉬；三星口區段上部鉛鋅，中部金銅銀，下部銅；龐杖子上部鉛鋅，下部金銅銀。

找礦標志：礦床一般位于臥龍崗巖體內外接觸帶附近，構造控礦特征明顯，礦體受小裂隙構造及蝕變巖控制。鉀化、硅化、絹英巖化、黃鐵礦化發育地段對找礦有利，金屬硫化物呈細脈、網脈及稠密浸染部位則是礦體賦存部位。地表強烈的硅化、鉀化、黃鐵礦化、絹云母化等蝕變組合，是一種很好的找礦標志；礦山開采的采場、民采等指示了礦體的大致位置，是直接的找礦標志；化探異常可作為礦區間接的找礦標志。

4 礦儲量估算

本區礦體呈脈狀、薄板狀、透鏡狀、囊狀，除西溝銅礦外厚度不大，且均有一定變化，故采用地質塊段法進行資源量估算。因礦體傾角較陡，故以垂直縱投影圖作為資源量估算的主要圖件。本次資源量估算方法與龐杖子區段河北地質二隊普查報告采用方法一致。

其中V＝S÷sinα×H，Q為金屬量（單位金、銀為kg，銅、鉛、鋅為t），V為體積（單位m3），D為體重值（單位為g/cm3），C為品位（單位金、銀為g/t，銅、鉛、鋅為%），S為投影面積（單位為m2），α為礦體傾角，H為真厚度（單位為m）。

礦體厚度的確定。

刻槽樣厚度公式采用：

其中：M—樣品真厚，L—樣長，α—礦體傾角，β—工程坡度角，γ—工程走向與礦體傾向間夾角。工程坡度方向與礦體傾向相同時，取負號；工程坡度方向與礦體傾向相反時，取正號。

鉆孔內樣品厚度公式采用：

其中：M—樣品真厚，L—樣長，α—鉆孔天頂角，β—礦體傾角，γ—鉆孔截穿礦體處方位角與礦體傾向夾角。鉆孔傾斜方向與礦體傾向相同時，取負號；鉆孔傾斜方向與礦體傾向相反時，取正號。單工程真厚度，是單工程中連續見礦單樣真厚度的和。塊段平均厚度采用塊段內各工程點真厚度的算術平均值。

5 結束語

三星口多金屬礦控制礦體的構造是斷層破碎帶，南北向、北東向的斷層是主要的導礦、控礦構造，它們控制了礦體的分布范圍及規模，其次斷層旁側的層間破碎帶也是很好的橫向導礦和容礦空間。對五坳坡多金屬礦礦體產出受破碎帶控制的分析，通過對礦區控礦構造、容礦構造的初步研究，認為該區南北向、北東向的斷層及其旁側的層間破碎帶是尋找多金屬礦的有利部位。