張家口市崇禮區(qū)麻岔窯—狼窩溝一帶水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測(cè)

邢歡　郭海全　陸利鵬　張才龍　孟衍　王艷哲　范啟超

[摘要]通過(guò)在麻岔窯—狼窩溝一帶開(kāi)展1：5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量，完成面積450 km2，圈定單元素異常630處，綜合異常18處。經(jīng)綜合分析研究，下兩間房（AS2）、大松溝門(mén)（AS14）綜合異常具有良好的找礦前景。通過(guò)對(duì)下兩間房（AS2）開(kāi)展異常查證，發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶及含礦石英脈16條，其中10條含金品位較高，規(guī)模較大，最高品位達(dá)19.66×10-6，具有進(jìn)一步工作的意義。在綜合異常解釋及查證的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件，劃分中山溝—水晶屯、下兩間房、馬丈子—東坪、黑土溝—四臺(tái)嘴四處金礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步勘查工作提供找礦靶區(qū)。

[關(guān)鍵詞]麻岔窯—狼窩溝；水系沉積物；綜合異常；找礦靶區(qū)

張家口—宣化（以下稱為張宣）礦集區(qū)位于華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶西部邊緣相對(duì)隆起地帶。從幔枝構(gòu)造視角，本區(qū)屬于華北地幔亞熱柱的張宣幔枝構(gòu)造區(qū)，成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源豐富。金礦主要分布在尚義—崇禮—赤城深大斷裂以南，宣化、赤城、崇禮交界“金三角”地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)東坪、小營(yíng)盤(pán)、大白楊、水晶屯、黃土梁、張全莊等大、中、小型礦床（點(diǎn)）49處。

本次在河北崇禮區(qū)麻岔窯—狼窩溝一帶開(kāi)展1：5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作，從元素分布特征、單元素異常特征、元素相關(guān)性、組合異常特征等方面進(jìn)行研究，結(jié)合成礦地質(zhì)條件型進(jìn)行綜合分析，優(yōu)選成礦靶區(qū)，為下一步勘查工作提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于華北陸塊燕山—遼西裂陷帶宣化—易縣盆地，尚義—赤城深大斷裂南側(cè)。受區(qū)域地殼巖漿熱事件的影響，主要發(fā)育有EW、NW-NWW、近SN和近EW向的次級(jí)斷裂，深斷裂及其派生的次級(jí)斷裂控制了本區(qū)巖漿活動(dòng)和金礦成礦作用。區(qū)內(nèi)出露地層主要有新太古界崇禮下巖群谷咀子巖組變質(zhì)巖（Ar23g）、早白堊統(tǒng)張家口組火山巖（Ka1z）及第四系。其中谷咀子巖組變質(zhì)巖在區(qū)內(nèi)大面積出露，巖性主要為黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，含紫蘇黑云斜長(zhǎng)片麻巖，斜長(zhǎng)角閃巖、含石榴子透輝角閃片麻巖、角閃透輝變粒巖、混合巖及磁鐵石英巖。下白堊統(tǒng)張家口組出露于測(cè)區(qū)西部，巖性主要為凝灰?guī)r、流紋巖及凝灰質(zhì)砂巖。第四系為現(xiàn)代沉積，多為沖洪積、坡積和殘坡積，分布在盆地和較大的河谷。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且頻繁，自太古代至中生代形成了太古界變質(zhì)閃長(zhǎng)巖、海西期堿性二長(zhǎng)雜巖體、印支—燕山期二長(zhǎng)花崗巖及斑狀花崗巖。

2 地球化學(xué)特征

2.1 區(qū)域地球化學(xué)特征

研究區(qū)主要地質(zhì)單元巖石測(cè)量結(jié)果與全省均值（巖石）和中國(guó)東部巖石測(cè)量結(jié)果相比，Au元素的含量在太古界崇禮群中最高，明顯高于其他地質(zhì)單元和全省及中國(guó)東部巖石均值，由此認(rèn)為崇禮巖群是本區(qū)金的礦源層（表1）。

區(qū)域化探資料顯示，區(qū)內(nèi)大部分為金的高背景分布區(qū)，金的高背景區(qū)與太古界崇禮巖群變質(zhì)巖密切相關(guān)，西側(cè)白堊系張家口火山巖區(qū)為金的背景分布區(qū)，金異常多產(chǎn)于海西晚期二長(zhǎng)雜巖體與太古界變質(zhì)巖的內(nèi)接觸帶上，帶內(nèi)斷裂和裂隙十分發(fā)育。區(qū)域上沿鳥(niǎo)龍溝—上黃旗深斷裂及宣龍復(fù)式向斜東北部有一條北東向的有色金屬元素的高背景區(qū)，研究區(qū)位于此高背景區(qū)內(nèi)，該高背景區(qū)以Pb為主體，Pb含量較高且連續(xù)完整。Ag、Pb、Zn異常出露地層多為太古界變質(zhì)巖和中生界白堊系火山巖。

2.2 樣品采集與測(cè)試

水系沉積物測(cè)量是當(dāng)前一種高效的化探找礦方法。本次在研究區(qū)完成450 km2水系沉積物測(cè)量工作，共采集樣品1881件，平均采樣密度4.18點(diǎn)／km2，采樣點(diǎn)主要分布在一、二級(jí)水系內(nèi)，位置一般選擇在溝底凹陷處，溝谷轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)凸出部位，取樣時(shí)在取樣點(diǎn)15～30 m范圍內(nèi)，多點(diǎn)采集合并為一個(gè)樣，取樣介質(zhì)以粉砂、細(xì)砂為主。采樣及加工粒級(jí)為-60目，送樣重量不小于150 g。共分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cd、As、Sb、Bi、W和M011種元素，Au采用微珠比色法，Ag、Cu、Pb、Zn、Cd采用原子吸收分光光度法，As、Sb、Bi采用原子熒光法，W、Mo采用極譜法，樣品測(cè)試由河北地勘局物探大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)，其測(cè)定方法、檢出限、合格率、密檢樣抽樣合格率均滿足規(guī)范要求，采用三層套合方差分析，通過(guò)F檢驗(yàn)（方差分析），在信度a=0.05的條件下，各元素F1值均大于F0.05的臨界值（1.554），表明分析的11種元素?cái)?shù)據(jù)可利用。

2.3 主要地球化學(xué)參數(shù)特征

本次通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)了全區(qū)1881件樣品各元素的算術(shù)均值、算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)離差及變異系數(shù)（表2）。Au均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于區(qū)域豐度值外，說(shuō)明金在本區(qū)基本上呈高背景或異常分布。Ag、W、Mo高于區(qū)域豐度值，這三種元素在測(cè)區(qū)內(nèi)基本上呈背景和高背景分布，其他元素基本接近區(qū)域豐度值，這些元素在測(cè)區(qū)內(nèi)大面積呈背景分布，全區(qū)正負(fù)異常分布大體相當(dāng)。

變異系數(shù)是反映元素相對(duì)富集和分散程度的變量，是判斷區(qū)域成礦潛力的主要指標(biāo)之一。變異系數(shù)值大說(shuō)明元素在不同地區(qū)分配不均衡，在局部區(qū)域存在富集現(xiàn)象，并形成區(qū)域性或局部性的異常區(qū)，甚至強(qiáng)烈富集形成礦床，其值越高找礦信息越強(qiáng)。

元素按變異系數(shù)由大到小排列為：Au、Mo、Bi、Pb、Ag、Sb、Cu、W、Zn、As、Cd。其中Au、Mo、Bi、Pb、Ag變異系數(shù)>0.50，屬于分布極不均勻的強(qiáng)分異型，反映這些元素在后期地質(zhì)改造作用下分布很不均勻，在局部地段具有明顯的富集成礦趨勢(shì)。Sb、Cu、W、Zn、As變異系數(shù)介于0.3～0.5，屬于分布不均勻型，這些元素在測(cè)區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)呈均勻分布，在局部地段有相對(duì)富集的趨勢(shì)。

綜上所述，Au、Mo、Ag的均值和變異系數(shù)都很高，表明在后期地質(zhì)改造中具有極其顯著的富集礦化趨勢(shì)，具有很強(qiáng)的找礦信息，Pb的均值較低，但其變異系數(shù)較大，在局部地段也有望成礦。

2.4 元素的分布特征

金全區(qū)平均值（13.515×10-9），明顯高于區(qū)域豐度值（1.040×10-9），除白堊系張家口組外其余三個(gè)地質(zhì)單元的均值也都高于區(qū)域豐度值，高背景區(qū)多分布于太古界崇禮巖群中且與海西期二長(zhǎng)巖的關(guān)系密切，異常多呈不規(guī)則狀分布于高背景區(qū)內(nèi)。

銀全區(qū)平均值（0.106×10-9），高于區(qū)域豐度值（0.088×10-9），太古界崇禮巖群和海西期二長(zhǎng)巖的均值高于區(qū)域豐度值；白堊系張家口組和燕山期花崗巖區(qū)的均值低于區(qū)域豐度值。高背景多分布太古界崇禮群中，異常多呈不規(guī)則狀分布于高背景區(qū)內(nèi)。

鉬全區(qū)平均值（1.323×10-9），高于區(qū)域豐度值（0.790×10-9），除燕山期二長(zhǎng)花崗巖外其余三個(gè)地質(zhì)單元的均值也都高于區(qū)域豐度值，高背景多分布于太古界崇禮群和白堊系張家口組中，異常多呈不規(guī)則狀分布于高背景區(qū)內(nèi)（圖1）。

2.5 元素的相關(guān)性分析

R型聚類(lèi)分析是當(dāng)前研究地球化學(xué)數(shù)據(jù)的參數(shù)統(tǒng)計(jì)和多樣本的分類(lèi)與分組的常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)多個(gè)變量之問(wèn)的相關(guān)系數(shù)來(lái)定量研究元素之間的聚集和分離，多用于判斷礦床成礦類(lèi)型與成因，研究成礦元素的遷移。本次對(duì)全區(qū)1881件樣品11個(gè)元素進(jìn)行R型聚類(lèi)分析，在相關(guān)系數(shù)0.45的水平上，11個(gè)元素可分為Mo-Pb-Ag-Bi-Sb、Au、W、Cu、Cd、Zn、As，共7組。Au單獨(dú)一組，Au元素?zé)嵋貉睾Ｎ髌谒獪蠅A性二長(zhǎng)雜巖體內(nèi)外接觸帶的活動(dòng)中富集成礦，成礦過(guò)程中往往呈單一的金礦產(chǎn)出，基本不伴生其他礦產(chǎn)（圖2）。

2.6 異常固定

本文通過(guò)內(nèi)插法對(duì)11種元素異常進(jìn)行了圈定，共圈出630個(gè)單元素異常，經(jīng)篩選后歸并為18個(gè)綜合異常，其中甲類(lèi)異常4個(gè)，乙類(lèi)異常11個(gè)，丙類(lèi)異常3個(gè)。其中以Au元素為主的異常15個(gè)（表3），各異常所處的地質(zhì)構(gòu)造條件相似，故只以ENAP值排序，∑NAP由大到小為AS15、AS2、AS10、AS11、AS14、AS5、AS18、AS8、AS9、AS17、AS4、AS3、AS13、AS1、AS7；以Ag、Mo為主的異常3個(gè)，各異常所處的地質(zhì)構(gòu)造條件相似，故也只以∑NAP值排序，∑NAP由大到小為AS12、AS16、AS6（表3）。

3 重點(diǎn)異常解釋與查證

下兩間房（AS2）異常位于尚義—赤城深大斷裂南側(cè)，濃集中心位于崇禮區(qū)下兩間房一帶，面積15km2，東西展布，向北未封閉，主要出露有海西期二長(zhǎng)巖及太古界崇禮群變質(zhì)巖（圖3）。區(qū)內(nèi)產(chǎn)出有多組北東及北東東向的構(gòu)造蝕變帶及石英脈，普遍具褐鐵礦化，多具金礦化，區(qū)內(nèi)有下兩間房金礦點(diǎn)，北部有楊木洼金礦。該異常是以Au為主的異常，面積大，強(qiáng)度高，具4級(jí)濃度分帶，最高值1829×10-9，平均值165.35×10-9（表5）。

本區(qū)水系不太發(fā)育，基巖出露較好，主要采用地質(zhì)勘查和巖石剖面測(cè)量開(kāi)展異常查證工作，初步發(fā)現(xiàn)了19條蝕變帶及石英脈，其中16條具有金礦化，最高含金達(dá)19.66×10-6，故該異常由含金石英脈和含金鉀化蝕變巖引起，為礦致異常，且異常與東坪異常（AS10）的地質(zhì)背景相同，異常特征十分相似，具良好的找礦遠(yuǎn)景。

4 找礦遠(yuǎn)景分析

本次在綜合異常解釋及查證的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件，劃分中山溝—水晶屯、下兩間房、馬丈子—東坪、黑土溝—四臺(tái)嘴四處金礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步勘查工作提供找礦靶區(qū)（圖4）。

4.1 中山溝—水晶屯Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于中山溝—水晶屯一帶，面積45 km2，包括AS4、AS9、AS11、AS12、AS13五個(gè)異常，為甲類(lèi)和乙類(lèi)。該遠(yuǎn)景區(qū)為Au的高背景區(qū)及異常比較集中分布區(qū)，區(qū)內(nèi)還有大范圍的金重砂異常，地層為太古宇崇禮群，巖體為海西期二長(zhǎng)雜巖體。NW向斷裂橫穿遠(yuǎn)景區(qū)并成為崇禮群和二長(zhǎng)巖的分界線，區(qū)內(nèi)斷裂活動(dòng)和熱液活動(dòng)頻繁，為Au礦體的形成提供了有利條件，礦產(chǎn)以Au礦為主，并有已知中山溝和水晶屯中型金礦產(chǎn)出。

4.2 下兩間房Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于三道河—下兩間房—二道營(yíng)一帶，面積35 km2，包括AS2、AS3、AS5三個(gè)異常，均為乙類(lèi)。該區(qū)為Au的高背景區(qū)及異常比較集中分布區(qū)，區(qū)內(nèi)有大范圍的金重砂異常，出露地層為太古界崇禮群，巖體為海西期二長(zhǎng)雜巖體。北西向斷裂橫穿遠(yuǎn)景區(qū)并成為崇禮群和二長(zhǎng)巖的分界線，遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)斷裂活動(dòng)和熱液活動(dòng)頻繁，為Au礦體的形成提供了有利條件。AS2異常經(jīng)查證發(fā)現(xiàn)了多條含金石英脈。

4.3 馬丈子—東坪Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于馬丈子—東坪一帶，面積35 km2，包括AS8、AS10兩個(gè)異常，為甲類(lèi)和乙類(lèi)。區(qū)內(nèi)為Au的高背景區(qū)及異常比較集中分布區(qū)，大面積出露海西期二長(zhǎng)巖，遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)北部有燕山期花崗巖出露，太古宇崇禮群出露于遠(yuǎn)景區(qū)南部。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)有Au的重砂異常分布，大型金礦東坪金礦位于此遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)。

4.4 黑土溝—四臺(tái)嘴Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于黑土溝—四臺(tái)嘴一帶，面積60 km2，包括AS14、AS15、AS16、AS17、AS185五個(gè)異常，多為甲類(lèi)和乙類(lèi)。該區(qū)為Au的高背景區(qū)及異常比較集中分布區(qū)，有大范圍的金重砂異常分布。區(qū)內(nèi)太古界崇禮群大面積出露，海西期二長(zhǎng)雜巖零星出露，西部有燕山期花崗巖體出露，黑土溝中型金礦及四臺(tái)嘴金礦點(diǎn)位于此遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)1：5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，圈定Au、Ag、Cu、Pb、Zn等11種元素單元素異常630處，經(jīng)篩選后歸并為18個(gè)綜合異常，其中甲類(lèi)異常4個(gè)，乙類(lèi)異常11個(gè)，丙類(lèi)異常3個(gè)，以Au為主異常15個(gè)，以Ag、Mo為主異常3個(gè)，在綜合異常解釋及查證的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件，劃分中山溝—水晶屯、下兩間房、馬丈子—東坪、黑土溝—四臺(tái)嘴四個(gè)金礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

（2）通過(guò)對(duì)下兩間房（AS2）異常開(kāi)展質(zhì)量查證，發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶及含礦石英脈16條，其中10條含金品位較高，規(guī)模較大，從地質(zhì)剖面看，金最高品位達(dá)19.66×10-6，且具有良好的（成礦）地質(zhì)特征，綜合表明本區(qū)具有進(jìn)一步地質(zhì)工作的必要。

（3）研究區(qū)大面積分布的富含金的太古宇崇禮群變質(zhì)巖，鉀化發(fā)育的海四期二長(zhǎng)雜巖體及燕山早期花崗巖，以及頻繁活動(dòng)的崇禮赤城深斷裂及其派生的一系列斷裂構(gòu)造帶，為金礦的形成提供了充足的礦源和有利的導(dǎo)礦通道及儲(chǔ)礦空間，是形成金礦極為有利的條件。找礦方向以崇禮巖群變質(zhì)巖內(nèi)（注重北西向?qū)УV構(gòu)造的評(píng)價(jià)）及海西期二長(zhǎng)雜巖體與崇禮群變質(zhì)巖的內(nèi)外接觸帶為主。