河北省崇禮縣東坪礦區(qū)金礦成因分析文獻綜述獲獎科研報告

河北省崇禮縣東坪礦區(qū)金礦成因分析文獻綜述獲獎科研報告摘

要：東坪金礦床東坪金礦位于河北省崇禮縣東南部，是冀西北地區(qū)規(guī)模較大的金礦床之一，東坪金礦富集于水泉溝偏堿性雜巖體與老地層的內(nèi)接觸帶上。關(guān)于該礦床的成因仍存在爭議，其中較具有代表性的觀點有：堿性巖重熔型礦床、改造成因礦床、與地?；顒佑嘘P(guān)的礦床、與堿性巖有關(guān)的中溫熱液金礦、與燕山期巖漿作用有關(guān)等一系列觀點。通過分析該地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景和礦區(qū)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，對礦體圍巖特征、巖石的地球化學特征進行了探討，以及對前人的研究成果，總結(jié)得出結(jié)論。

一.引言

東坪金礦床位于燕山西段，華北地臺北緣，在區(qū)域構(gòu)造方面，東坪金礦橫跨華北地臺2個Ⅱ級構(gòu)造單元產(chǎn)在尚義—崇禮—赤城大斷裂的南側(cè)，處于阜新—集寧三級成礦帶，礦產(chǎn)區(qū)域中目前已發(fā)現(xiàn)金礦床點30余處，根據(jù)礦產(chǎn)空間分布及地質(zhì)特征則可劃分出兩個金礦田。區(qū)內(nèi)褶皺及斷裂比較發(fā)育，東坪金礦是我國首次在華力西期堿性巖體中發(fā)現(xiàn)的新類型金礦，被譽為是“東坪式”金礦，至今已探明金儲量達70余噸。

二.研究現(xiàn)狀及存在問題

礦區(qū)中分布在太古界、下元古界變質(zhì)系、新生界第三系，第四系零星分布。區(qū)域內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育較好，區(qū)域金礦的展布是受尚義-崇禮-赤城斷裂帶及其派生斷裂構(gòu)造控制，金礦在NNE、NE及NW向分布，具燕列式展布特點，這種斷裂系統(tǒng)對金的富集及形成十分有利，對金礦的形成發(fā)展及演化起到控制作用。礦區(qū)地質(zhì)中的巖石由于巖漿活動強烈，主要為巖漿巖，巖漿巖的主要巖性有二長巖、石英二長巖及角山二長巖等，該巖體與區(qū)內(nèi)的金礦成因關(guān)系密切，為金礦的富集提供了動力

在礦區(qū)的南部有出露的斜長角閃巖、斜長角閃片巖，并有少量的麻粒巖。礦區(qū)圍巖主要是正長石、堿性長石正長巖以及石英堿性長石正長巖，這三種巖石之間存在過渡漸變關(guān)系。礦體與圍巖間界面不明顯，圍巖均具有硅化、鉀化，跟你就蝕變強弱可分為三個帶，分別是強蝕變帶、中蝕變帶、弱蝕變帶。主微量元素含量也都不一致，且金的含量也有所不同。

根據(jù)前人的深入研究，對東坪金礦成因的認識分歧較大，主要有以下幾種觀點，分別是（1）與侵入巖有關(guān)的金礦床;（2）巖漿熱液型;（3）混合巖化-重熔交代熱液型;（4）改造型熱液礦床;（5與堿性雜巖體有關(guān)的中溫熱液型金礦床。

三.發(fā)展方向

首先我們先確定金礦形成的物質(zhì)來源，該地區(qū)巖漿作用活動明顯，中酸性巖漿巖被認為是金礦成礦的重要條件，但對中酸性巖漿巖是否直接提供金還存在疑問，因為通過中酸性巖漿熱液與周圍圍巖發(fā)生交代，使圍巖中的金發(fā)生遷移并在合適的環(huán)境條件下富集成礦。總之中性巖漿巖在本地區(qū)的金礦成礦是尤為重要的。

在東坪地區(qū)，堿性雜巖體的分布很廣，巖石類型較為復雜，主要為二長巖和石英二長巖。那么堿性雜巖體與東坪金礦成礦有何種關(guān)系？通過發(fā)現(xiàn)堿性雜巖體內(nèi)外都受到了強烈的鉀化、硅化蝕變，且金礦體大多都賦存在堿性雜巖體與巖體的內(nèi)破碎帶中，從堿性雜巖體到金礦體，金的分布出現(xiàn)較為明顯的貧化—富集共軛現(xiàn)象，說明堿性雜巖體與東坪金礦床在空間上是共生關(guān)系，堿性雜巖體在地質(zhì)成礦中起到了至關(guān)重要的作用。通過對堿性雜巖體的主微量元素測定，基本確定了東坪金礦的成礦物質(zhì)主要來源于地幔，其中也混入了少量殼源物質(zhì)。

其次，通過對礦區(qū)地層的主要巖石與圍巖，以及石英脈型礦石和蝕變巖型礦石四種巖石的主量元素平均含量對比得出：Si、Al、K等氧化物含量由礦石、蝕變圍巖到礦區(qū)地層呈明顯的下降趨勢，而Fe2O3、MgO、CaO、Na2O含量的變化趨勢則呈上升趨勢。因此說明礦區(qū)礦石中的礦物質(zhì)是二長巖通過富堿熱液交代片麻巖過程中，部分物質(zhì)流入礦體內(nèi)形成的，使得含金礦石中的這部分組分升高。這與已知的主要礦石礦物組合分析是一致的。此外，根據(jù)前人測定，由成礦溫度歸納為三個溫度段，即360～410℃、280～320℃、200～240℃。

據(jù)前人研究，東坪金礦的找礦標志可由SN、NNE、NNW向的三組構(gòu)造中找礦，構(gòu)造交叉處即為礦體富集區(qū);礦區(qū)中分布著眾多鉀長石，鉀長石大多發(fā)育在礦體的上下盤或單獨形成蝕變型巖體。由于礦床成因與鉀質(zhì)交代關(guān)系密切，故可通過肉紅色的鉀長石找礦。

最后是針對以上認識，可建立東坪金礦床成因過程模式。

（1）由于華北克拉通巖石圈的構(gòu)造作用，使得地幔物質(zhì)上升，并伴隨著地幔中高溫流體一同上升，引發(fā)殼幔作用強烈，其間產(chǎn)生的裂隙為熱液的運移及金礦的成礦及富集創(chuàng)造了空間

（2）通過強烈的區(qū)域殼幔作用產(chǎn)生的巖漿流體與大氣降水發(fā)生交代，汲取出K、Na、Si等成礦元素。

（3）含金的熱液沿著脆-韌性斷裂系統(tǒng)上升，并與圍巖發(fā)生物質(zhì)和能量上的交換產(chǎn)生鉀化和硅化。隨著進一步的溫度上升、壓力隨之降低，熱液中的K（Na）含量降低，熱液中的金伴隨著SiO2析出形成石英脈型礦床。

四.結(jié)論

（1）確定了東坪金礦的成礦物質(zhì)主要來源于地幔，且與燕山期的淺成巖漿活動密切相關(guān)。

（2）東坪礦區(qū)中的水泉溝正長巖類堿性雜巖體是東坪金