張家口市崇禮區麻岔窯—狼窩溝一帶水系沉積物地球化學特征及找礦預測

邢歡　郭海全　陸利鵬　張才龍　孟衍　王艷哲　范啟超

[摘要]通過在麻岔窯—狼窩溝一帶開展1：5萬水系沉積物地球化學測量，完成面積450 km2，圈定單元素異常630處，綜合異常18處。經綜合分析研究，下兩間房（AS2）、大松溝門（AS14）綜合異常具有良好的找礦前景。通過對下兩間房（AS2）開展異常查證，發現礦化蝕變帶及含礦石英脈16條，其中10條含金品位較高，規模較大，最高品位達19.66×10-6，具有進一步工作的意義。在綜合異常解釋及查證的基礎上，結合區域成礦地質條件，劃分中山溝—水晶屯、下兩間房、馬丈子—東坪、黑土溝—四臺嘴四處金礦成礦遠景區，為下一步勘查工作提供找礦靶區。

[關鍵詞]麻岔窯—狼窩溝；水系沉積物；綜合異常；找礦靶區

張家口—宣化（以下稱為張宣）礦集區位于華北地臺北緣燕山臺褶帶西部邊緣相對隆起地帶。從幔枝構造視角，本區屬于華北地幔亞熱柱的張宣幔枝構造區，成礦條件優越，礦產資源豐富。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，已發現東坪、小營盤、大白楊、水晶屯、黃土梁、張全莊等大、中、小型礦床（點）49處。

本次在河北崇禮區麻岔窯—狼窩溝一帶開展1：5萬水系沉積物測量工作，從元素分布特征、單元素異常特征、元素相關性、組合異常特征等方面進行研究，結合成礦地質條件型進行綜合分析，優選成礦靶區，為下一步勘查工作提供依據。

1 地質概況

研究區位于華北陸塊燕山—遼西裂陷帶宣化—易縣盆地，尚義—赤城深大斷裂南側。受區域地殼巖漿熱事件的影響，主要發育有EW、NW-NWW、近SN和近EW向的次級斷裂，深斷裂及其派生的次級斷裂控制了本區巖漿活動和金礦成礦作用。區內出露地層主要有新太古界崇禮下巖群谷咀子巖組變質巖（Ar23g）、早白堊統張家口組火山巖（Ka1z）及第四系。其中谷咀子巖組變質巖在區內大面積出露，巖性主要為黑云母斜長片麻巖，含紫蘇黑云斜長片麻巖，斜長角閃巖、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。下白堊統張家口組出露于測區西部，巖性主要為凝灰巖、流紋巖及凝灰質砂巖。第四系為現代沉積，多為沖洪積、坡積和殘坡積，分布在盆地和較大的河谷。

區內巖漿活動強烈且頻繁，自太古代至中生代形成了太古界變質閃長巖、海西期堿性二長雜巖體、印支—燕山期二長花崗巖及斑狀花崗巖。

2 地球化學特征

2.1 區域地球化學特征

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

區域化探資料顯示，區內大部分為金的高背景分布區，金的高背景區與太古界崇禮巖群變質巖密切相關，西側白堊系張家口火山巖區為金的背景分布區，金異常多產于海西晚期二長雜巖體與太古界變質巖的內接觸帶上，帶內斷裂和裂隙十分發育。區域上沿鳥龍溝—上黃旗深斷裂及宣龍復式向斜東北部有一條北東向的有色金屬元素的高背景區，研究區位于此高背景區內，該高背景區以Pb為主體，Pb含量較高且連續完整。Ag、Pb、Zn異常出露地層多為太古界變質巖和中生界白堊系火山巖。

2.2 樣品采集與測試

水系沉積物測量是當前一種高效的化探找礦方法。本次在研究區完成450 km2水系沉積物測量工作，共采集樣品1881件，平均采樣密度4.18點／km2，采樣點主要分布在一、二級水系內，位置一般選擇在溝底凹陷處，溝谷轉彎內側凸出部位，取樣時在取樣點15～30 m范圍內，多點采集合并為一個樣，取樣介質以粉砂、細砂為主。采樣及加工粒級為-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，樣品測試由河北地勘局物探大隊實驗室承擔，其測定方法、檢出限、合格率、密檢樣抽樣合格率均滿足規范要求，采用三層套合方差分析，通過F檢驗（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種元素數據可利用。

2.3 主要地球化學參數特征

本次通過計算統計了全區1881件樣品各元素的算術均值、算術標準離差及變異系數（表2）。Au均值遠遠大于區域豐度值外，說明金在本區基本上呈高背景或異常分布。Ag、W、Mo高于區域豐度值，這三種元素在測區內基本上呈背景和高背景分布，其他元素基本接近區域豐度值，這些元素在測區內大面積呈背景分布，全區正負異常分布大體相當。

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

元素按變異系數由大到小排列為：Au、Mo、Bi、Pb、Ag、Sb、Cu、W、Zn、As、Cd。其中Au、Mo、Bi、Pb、Ag變異系數>0.50，屬于分布極不均勻的強分異型，反映這些元素在后期地質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。Sb、Cu、W、Zn、As變異系數介于0.3～0.5，屬于分布不均勻型，這些元素在測區內大部分地區呈均勻分布，在局部地段有相對富集的趨勢。

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

2.4 元素的分布特征

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

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

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

2.5 元素的相關性分析

R型聚類分析是當前研究地球化學數據的參數統計和多樣本的分類與分組的常用數理統計方法，通過多個變量之問的相關系數來定量研究元素之間的聚集和分離，多用于判斷礦床成礦類型與成因，研究成礦元素的遷移。本次對全區1881件樣品11個元素進行R型聚類分析，在相關系數0.45的水平上，11個元素可分為Mo-Pb-Ag-Bi-Sb、Au、W、Cu、Cd、Zn、As，共7組。Au單獨一組，Au元素熱液沿海西期水泉溝堿性二長雜巖體內外接觸帶的活動中富集成礦，成礦過程中往往呈單一的金礦產出，基本不伴生其他礦產（圖2）。

2.6 異常固定

本文通過內插法對11種元素異常進行了圈定，共圈出630個單元素異常，經篩選后歸并為18個綜合異常，其中甲類異常4個，乙類異常11個，丙類異常3個。其中以Au元素為主的異常15個（表3），各異常所處的地質構造條件相似，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，各異常所處的地質構造條件相似，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，濃集中心位于崇禮區下兩間房一帶，面積15km2，東西展布，向北未封閉，主要出露有海西期二長巖及太古界崇禮群變質巖（圖3）。區內產出有多組北東及北東東向的構造蝕變帶及石英脈，普遍具褐鐵礦化，多具金礦化，區內有下兩間房金礦點，北部有楊木洼金礦。該異常是以Au為主的異常，面積大，強度高，具4級濃度分帶，最高值1829×10-9，平均值165.35×10-9（表5）。

本區水系不太發育，基巖出露較好，主要采用地質勘查和巖石剖面測量開展異常查證工作，初步發現了19條蝕變帶及石英脈，其中16條具有金礦化，最高含金達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）的地質背景相同，異常特征十分相似，具良好的找礦遠景。

4 找礦遠景分析

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

4.1 中山溝—水晶屯Au成礦遠景區

遠景區位于中山溝—水晶屯一帶，面積45 km2，包括AS4、AS9、AS11、AS12、AS13五個異常，為甲類和乙類。該遠景區為Au的高背景區及異常比較集中分布區，區內還有大范圍的金重砂異常，地層為太古宇崇禮群，巖體為海西期二長雜巖體。NW向斷裂橫穿遠景區并成為崇禮群和二長巖的分界線，區內斷裂活動和熱液活動頻繁，為Au礦體的形成提供了有利條件，礦產以Au礦為主，并有已知中山溝和水晶屯中型金礦產出。

4.2 下兩間房Au成礦遠景區

遠景區位于三道河—下兩間房—二道營一帶，面積35 km2，包括AS2、AS3、AS5三個異常，均為乙類。該區為Au的高背景區及異常比較集中分布區，區內有大范圍的金重砂異常，出露地層為太古界崇禮群，巖體為海西期二長雜巖體。北西向斷裂橫穿遠景區并成為崇禮群和二長巖的分界線，遠景區內斷裂活動和熱液活動頻繁，為Au礦體的形成提供了有利條件。AS2異常經查證發現了多條含金石英脈。

4.3 馬丈子—東坪Au成礦遠景區

遠景區位于馬丈子—東坪一帶，面積35 km2，包括AS8、AS10兩個異常，為甲類和乙類。區內為Au的高背景區及異常比較集中分布區，大面積出露海西期二長巖，遠景區內北部有燕山期花崗巖出露，太古宇崇禮群出露于遠景區南部。遠景區內有Au的重砂異常分布，大型金礦東坪金礦位于此遠景區內。

4.4 黑土溝—四臺嘴Au成礦遠景區

遠景區位于黑土溝—四臺嘴一帶，面積60 km2，包括AS14、AS15、AS16、AS17、AS185五個異常，多為甲類和乙類。該區為Au的高背景區及異常比較集中分布區，有大范圍的金重砂異常分布。區內太古界崇禮群大面積出露，海西期二長雜巖零星出露，西部有燕山期花崗巖體出露，黑土溝中型金礦及四臺嘴金礦點位于此遠景區內。

5 結論

（1）通過1：5萬水系沉積物測量，圈定Au、Ag、Cu、Pb、Zn等11種元素單元素異常630處，經篩選后歸并為18個綜合異常，其中甲類異常4個，乙類異常11個，丙類異常3個，以Au為主異常15個，以Ag、Mo為主異常3個，在綜合異常解釋及查證的基礎上，結合區域成礦地質條件，劃分中山溝—水晶屯、下兩間房、馬丈子—東坪、黑土溝—四臺嘴四個金礦成礦遠景區。

（2）通過對下兩間房（AS2）異常開展質量查證，發現礦化蝕變帶及含礦石英脈16條，其中10條含金品位較高，規模較大，從地質剖面看，金最高品位達19.66×10-6，且具有良好的（成礦）地質特征，綜合表明本區具有進一步地質工作的必要。

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