河北青龍縣馮臺子多金屬礦區地球化學特征及成礦遠景分析

焦紅建

（河北省地礦局第九地質大隊，河北 邢臺 054000）

本文研究的多金屬礦區屬于河北省青龍縣馮臺子地區的礦帶，此礦帶周圍分布較多的金礦與銅礦。綜合我國地質勘查隊伍對此礦區的研究發現，該地區自上世紀六十年代末期，便開始富集礦產資源。并且由于地方的成礦環境與產礦條件十分優越，使得馮臺子地區成為了河北省多金屬礦的主要產地。為了進一步掌握該區域賦存的礦產資源，我國511地質勘查公司與華北地理勘探局等單位，先后在此礦帶進行了地質學研究，并結合多種物探技術的應用，對該地區的成礦機制與礦產資源賦存條件進行了調研，以此種方式，為相關單位與地質研究者的找礦工作指明了方向[1]。綜合區域地質工作者及有關地質勘查人員的反饋信息可知，馮臺子地區內的中心礦床大多位于中朝淮地臺褶皺帶的西部，此礦帶與侏羅紀火山巖石對接，區域的底層富含較多的銀質金屬與長花崗巖石。考慮到地區礦帶構造屬于緯度斷裂帶的一種，因此地區常年存在巖漿類活動，且活動覆蓋范圍較廣，巖漿運動較為劇烈。巖漿整體活動過程可以分為兩個周期，其中早期為深層巖體入侵時期，后期為晚生代巖石與巖漿運動時期，其中巖漿活動后，巖體上將賦存大量礦產資源，并受到風化與蝕變的影響，產生過多金屬礦體。

1 河北青龍縣馮臺子多金屬礦區地質結構描述

為了進一步掌握馮臺子地區礦帶中金屬物質的含量，采用地質勘查與巖層分析的方式，對地區多金屬礦層進行地質結構的描述。其簡圖如下圖1所示。

圖1 礦區地質結構簡圖

根據圖1所示內容，對河北青龍縣馮臺子多金屬礦區地質結構的描述如下表1所示。

表1 多金屬礦區地質結構描述

在完成河北青龍縣馮臺子多金屬礦區地質結構及其對應特征的描述后，將從地球化學特征層面，對礦區展開進一步的分析。

2 河北青龍縣馮臺子多金屬礦區地球化學特征

2.1 多金屬元素豐度特征

為了掌握馮臺子多金屬礦區中金屬元素含量，采用土壤取樣調查的方式，進行多金屬元素豐度特征的分析，在此過程中，需要采用平均值計算法，剔除取樣土壤樣品中的一個特異值，根據其中指定金屬元素含量的標準差計算，得到一個針對金屬元素的地球化學異常值下限，并根據土壤中金屬元素的含量，對背景元素含量進行調整[2]。假定在此過程中馮臺子多金屬礦區土壤內的Mo與Cu含量較高，則可以證明此時礦區內的巖體為礦母源體。按照此種方式，對土壤中的多金屬元素進行R型聚類分析，將聚類分解結果繪制成圖譜，如下圖2所示。

圖2 河北青龍縣馮臺子多金屬元素聚類譜系

從上述圖2中可以看出，馮臺子多金屬礦區中的金屬元素大多以聚類的方式存在，大多巖體以組合礦的方式賦存在空間內，具體的組合礦體包括“W—Mo—Cu”尾暈組合礦、“Sb—Ag—As”前暈組合礦。根據不同金屬元素的異常等值線組合圖示可以看出，其中呈現帶狀異常分布的金屬礦元素包括Mo、Cu、W，其中呈現東南方向帶狀分布的異常金屬元素包括Ag與As，在此礦帶內，大部分金屬元素的含量與分布呈現一種階梯式變化。通過與此方面相關的地球化學特性分析，可以掌握馮臺子多金屬礦區內巖體的動脈方向與巖層溫度、巖層受壓情況，并根據金屬礦體中不同元素的活躍程度差異，進行礦區水平帶位置分布特征的研究。

綜合地質勘查結構可知，在礦區內，富含大量成礦熱巖漿的礦帶從W方向逐步向E方向轉移與遞進，巖層在遷移過程中，巖體的溫度與受力呈現一種下降趨勢。受到外部環境的影響與干擾，巖漿逐漸凝固，其中遷移能力較弱的獨立金屬元素在此時被大量析出，并附著在流經的巖體上，相關金屬元素包括Cu金屬、W金屬與Mo金屬，析出后的金屬形成礦體。而在此過程中遷移能力較強的金屬元素，可隨著巖石縫隙進一步進行地質遷移，此時巖漿中金屬元素的豐度值不斷下降，并在金屬元素完成完全遷移后，在區域內形成一條自東向西的礦帶。

2.2 指示元素變化特征

在完成上述相關分析后，為了進一步掌握馮臺子多金屬礦區內金屬元素的地球化學特征，采用因子分析法對指示元素的變化特征進行分析。在此過程中，應明確指示元素是指在地質遷移或礦區形成過程中，從礦帶內眾多金屬元素中提取的可以起到共同因子解釋作用的少數金屬元素，通過對指示元素變化特征的揭示與描述，可以掌握地球化學場的空間變化特征。在進行礦區地球化學勘查工作時，可以認為對此方面的研究是對地質變化過程與地殼變遷行為的示蹤與分解[3]。因此，下述將以礦區內組合金屬礦為例，進行其遷移過程中變化特征的研究與分析。假定礦帶內指示元素表示為F1，則F1由Sb—Ag—Cu等獨立金屬元素的正載荷構成，其中構成F1的載荷值超過0.8時，便可以認為此元素在區域內可以起到一定程度的控礦作用。例如，在以Cu為分界線的金屬礦區內，地層及其地質構造中的組合金屬元素將呈現一種異常分布趨勢，按照地球化學的標準分區可知，整體礦帶呈現N-E走向，此時區域內的異常分布受到斷裂帶的影響，地層分布的受控作用較為顯著，整體斷裂區域與古生代的地縫位置重合。

3 成礦遠景分析

綜合上文對馮臺子多金屬礦區的地質分析可知，區域具有較好的金屬礦賦存條件，為了進一步掌握此礦區的成礦遠景，下述將從地質結構背景、地質成礦條件、地質結構成礦規律等多個方面，對礦區成礦進行綜合分析。對礦區內現有的遙感結果進行分析可知，加強區域內的已知礦化點超過230.0個，其中包括化探檢測異常點、地質構造破損點、蝕變地帶等。當已知的礦化點與化探檢測異常點重疊時，重疊區域便具有了較為強大的成礦條件，并且，在一個完整的成礦帶內，通過組合礦及其現有的地段條件，可以圈定異常濃度聚類中心，即掌握成礦條件較為良好的地段。按照成礦條件的有利性，可將礦帶成礦等級劃分為三個級別，分別為III級、II級與I級，其中I級為成礦條件最優的區域，III級為成礦條件相對較差的區域。綜合對區域地質環境的分析可知，I級區域內，存在至少1.0個甲等或乙等的異常，具有較大的可能性找到大規模覆蓋的礦床或礦帶（或新增礦產資源存儲量較高的礦帶）。III級區域內的成礦條件相對較差，但存在至少1.0個乙等異常，此異常證明具有一定的產礦潛力。經過地質學專家的查證后，此區域內存在工業化礦體，具有較大的可能性找到小規模覆蓋的礦床或礦帶（或存在新增礦產資源的礦帶）。

4 結語

本文以河北青龍縣馮臺子地區為例，對區域內的多金屬礦區地球化學特征展開分析，此次分析從多金屬元素豐度與指示元素變化趨勢兩個層面入手，在完成與此方面相關的研究后，圈定異常濃度聚類中心，分析地區成礦遠景。總之，希望通過此次對礦區的深度研究，為我國地質工作者提供一個強有力的找礦方向，進一步掌握區域的成礦機制與土層異常，找出具有隱蔽性的金屬礦帶，為我國的工業發展提供大量礦產資源。但在此過程中應注意的是，采礦行為應避免對周邊生態環境造成損害，只有落實此項工作，才能確保我國礦山工程的有序實施。