区内地层出露广泛, 主要有太古宇变质地层、元古宇沉积地层、中生代火山-沉积地层^[1]。

太古宇主要为新太古界单塔子群(Ar₃dn), 分布于丰宁— 隆化深断裂以南地区, 该地层呈残留体或捕虏体残存于岩浆岩之中, 变质程度达角闪岩相的变质表壳岩组合, 混合岩化明显, 分为白庙岩组、凤凰咀岩组。地层中存在多处金矿、银铅锌矿点等。白庙岩组(Ar₃b)主要为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、角闪斜长变粒岩, 岩石成层性较好, 局部发育磁铁石英岩透镜体或夹层。凤凰咀岩组(Ar₃f)岩性以斜长角闪岩、黑云二长变粒岩为主, 地层沿丰宁— 隆化韧性剪切带分布, 地层内Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等成矿元素具有较高的丰度值, 为贵金属、多金属矿床的形成提供了成矿物质来源。

元古宇主要分布在丰宁— 隆化大断裂附近, 长城系地层沿断裂带分布, 5个组发育齐全, 岩性以白云岩、石英砂岩为主, 局部含赤铁矿层, 受韧性剪切变质变形的影响, 形成非常发育的EW向断层和NE向裂隙。

中生代火山-沉积地层主要分布于超梁沟、中关2个火山盆地之内, 呈不整合接触覆盖于前中生代基底岩石之上。由盆地边缘到盆地中心, 地层由老到新, 主要出露张家口组(J₃z)地层, 局部出露白旗组(J₃b)地层, 岩性以酸性、偏碱性火山熔岩及火山碎屑岩为主, 并零星分布白垩系大北沟组(K₁d)以及西瓜园组(K₁x)。

1.2.1 断裂构造

丰宁— 隆化深大断裂横穿本区, 最宽达1 km^[1]。该断裂为一近EW向多期活动的脆-韧性变形带, 并发育NNE向次级分支断裂带, 表现为产状陡立的挤压破碎带, 对区内中— 酸性岩浆的侵入及矿床的形成起明显的导控作用。

同时, 浅层脆性断裂发育, 其中较大断裂有千僧沟— 隆化县城断裂, 断层性质为挤压性逆断层, 走向NE, 太古宇凤凰咀组地层及数个燕山期岩株沿断裂分布; 德吉沟门— 十八里汰— 卢家沟断裂, 断裂性质为张性正断层, 于十八里汰与丰宁— 隆化断裂相交, 交汇处有燕山期正长斑岩出露; 马剑子沟— 韩麻营— 平房断裂, 该断裂NS向贯穿本区, 马剑子沟— 韩麻营段表现为岩性带状分布特性。

1.2.2 火山构造

本区火山构造主要发育超梁沟及中关2个火山盆地^[1], 其位置、规模及岩性分布见图1。

图 1

Fig.1

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	图 1 地质要素、化探异常综合图 1.凤凰咀组; 2.白庙组; 3.长城系; 4.白旗组; 5.张家口组; 6.大北沟组; 7.西瓜园组; 8.燕山中晚期流纹斑岩; 9.燕山中晚期粗面斑岩; 10.燕山中晚期辉石粗面斑岩; 11.燕山中期石英正长岩; 12.石英正长斑岩; 13.正长斑岩; 14.闪长玢岩; 15.角度不整合; 16.平行不整合; 17.火山口; 18.实测与推测断裂; 19.向斜构造; 20.韧性剪切带; 21.碳酸盐化; 22.萤石化; 23.褐铁矿化; 24.黄铜矿化; 25.锰矿化; 26.同源包体; 27.围岩捕虏体; 28.化探异常编号及范围; 29.铜矿点; 30.金矿点; 31.铅锌矿点; 32.萤石矿点Fig.1 Comprehensive map of geology and geochemical anomalies

超梁沟火山盆地位于本区南部, 平面形态近圆形, 为张家口旋回的产物。盆地边部发育环状断裂, 大多呈围斜内倾, 皆为张性正断层。火山盆地北部发育2个呈EW向分布的燕山期次火山岩体, 岩性为潜流纹岩, 西部岩体异常特征明显, 有Ag、Pb、Zn矿产出。中关火山盆地位于本区东南中关附近, 盆地内主要构造为NW向及NNW向高角度张性断裂。

1.2.3 褶皱构造

区内褶皱构造主要发育在新太古界的变质地层中, 由于岩浆侵入活动和断裂活动的影响, 多数褶皱发育不全、很零乱, 其褶皱轴呈近NE向展布, 两翼倾角较陡。区内出露较好的是三道沟至大黑沟的向斜构造, 走向NE向, 两翼倾角约60° , 长度4 km左右。

区内岩浆活动强烈, 主要沿深断裂及其次生断裂分布, 表现为多期次性, 时代跨度较大, 岩性从酸性到基性均有产出。

元古宙侵入岩、中— 酸性岩浆岩主要沿丰宁— 隆化深断裂呈近EW向带状展布, 主要岩性为中变质斑状花岗闪长岩、中粒花岗闪长岩等, 侵入体多为岩基, 局部可见似片麻状构造以及早期的捕虏体; 基性岩浆岩, 如大庙斜长岩、苏长岩分布较广, 规模较小者呈岩墙、岩瘤产出。

古生代侵入岩类多为深成侵入岩, 主要岩性为二长花岗岩、花岗岩等。

中生代侵入岩以燕山期为主, 多呈岩株、岩墙产出, 主要岩性有流纹斑岩、石英正长斑岩等, 岩体多沿断裂构造线状分布。在超梁沟火山盆地外围有沿环形构造分布的小岩株, 内部有次火山岩流纹斑岩侵入。中关火山盆地有次火山岩流纹斑岩、粗面斑岩侵入。侵入岩与区内Au、Ag、Pb、Zn矿成矿作用关系密切。燕山期小岩株、次火山岩分布情况见图1。

根据野外观察资料可知, 区内化探异常区蚀变现象较为明显, 主要矿化蚀变表现为萤石化、碳酸盐化、绿泥石化, 尤其后者呈大范围面积性分布; 局部黄铜矿化、锰矿化、黄铁矿化、褐铁矿化相对发育。矿化蚀变多分布于后期构造线及岩浆-次火山岩侵入体周围, 这与化探异常分布范围较为吻合, 与岩浆后期热液及构造活动关系密切。区内分布有10多处Au、Cu、Pb-Zn多金属矿化点。

在超梁沟、中关火山盆地以及多处古火山口周围, 形成了以晚侏罗世张家口旋回和早白垩世大北沟旋回相结合的二旋回火山-沉积序列。根据区域已知矿山统计^[2], 张家口组、大北沟组火山岩Ag、Pb、Zn、Mn、Mo元素呈富集状态, 为本区成矿的矿源层, 张家口旋回火山岩、次火山岩岩石化学特征显示SiO₂平均含量大于59%, 里特曼指数平均值介于2.8~5.1之间, 反映出岩石属于酸性— 中酸性、钙碱性— 碱钙性的火山岩系(表1)。由全碱率可知, 本区发育的张家口组— 大北沟组火山地层岩浆来源可能为上地幔— 下地壳^[2], 具有高化学能与物理能, 可将深部多金属元素携带至地表, 在构造、热液活动有利的条件下, 极有可能发生元素的再富集沉淀。同时, 该火山-沉积序列主要岩性为火山碎屑岩, 由于其孔隙度较大, 从而有利于成矿热液的渗透和循环流动, 促使成矿元素活化、迁移, 增加其浓度, 富集成矿, 具有形成火山岩型多金属矿床的潜力。

表 1

Tab.1

表 1(Tab.1)

表 1 张家口组、大北沟组火山岩、次火山岩岩石化学特征[1] Tab.1 Geochemical characteristic of volcanic rocks and sub-volcanic rocks from Zhangjiakou and Dabeigou Formations [1] 特征指标 张家口组 大北沟组 火山岩 平均值 次火山岩 平均值 火山岩 平均值 次火山岩 平均值 SiO2/% 66.00~75.00 71.00 59.0~73.0 66.00 55.00~68.00 62.00 54.00~63.00 59.00 里特曼指数 1.90~4.40 3.20 2.00~3.50 2.80 3.01~7.11 5.10 2.46~4.69 3.60 碱度/% 2.60~4.50 3.60 2.10~4.00 3.10 2.18~3.98 3.10 1.53~2.78 2.20 (Na2O+K2O)/% 7.60~10.80 9.20 7.10~9.60 8.40 7.50~9.90 8.70 6.57~8.82 7.70 岩石类型 碱钙性 碱钙性 碱钙性 碱钙性

表 1 张家口组、大北沟组火山岩、次火山岩岩石化学特征[1] Tab.1 Geochemical characteristic of volcanic rocks and sub-volcanic rocks from Zhangjiakou and Dabeigou Formations [1]

本区存在多处中酸性— 酸性燕山期次火山岩体(图1), 以小型岩株形式呈浅成或超浅成侵入, 酸性岩体富含挥发性成分, 易于形成具有强溶解、络合和运移多金属元素能力的气液流体, 且碱性岩体中富含K、Na、Si的流体易于携带深部成矿元素或与围岩发生碱质交代作用^{[3, 4]}, 在近地表温度、压强降低的情况下, 发生结晶沉淀, 形成Au、Ag、Pb、Zn等多金属矿床; 火山沉积地层以晚侏罗统及早白垩统为主, 而次火山岩或侵入岩体为燕山中— 晚期, 这反映了喷出岩与侵入岩的同期性, 属晚侏罗世张家口旋回— 早白垩世大北沟旋回, 同属燕山期岩浆活动; 同一旋回中, 火山岩与次火山岩岩石化学特征参数近于相同, 酸碱度变化一致, 推测次火山岩体与火山岩具有同源性, 其同期火山岩具有丰富的Au、Ag、Pb、Zn多金属成矿元素, 成矿物质来源分布广泛; 同时岩体位于火山盆地周边银多金属成矿的有利地段, 环状断裂构造发育并与其他断裂交切, 具备了含矿液体流动、储集的空间^[5]。上述因素满足了小岩体成大矿的条件^{[6, 7]}, 成矿潜力很大。

另外, 太古宇单塔子群地层呈大面积的捕虏体存在于岩体中, 沿断裂分布并与岩体以断裂带为岩性边界, 说明在经历了区域变质、动力变质作用之后, 又发生了岩浆侵入和接触交代变质作用, 地层中的角闪岩相反映了变质作用处于高温环境, 岩体剥蚀程度较浅, 在岩体内可能存有的矿(化)体保留较多。

区域性韧性剪切带的发育对金矿床的控制十分显著^{[8, 9, 10]}, 矿床多富集在次级剪切带中, 并倾向于聚集在几个区段^[11], 如剪切带拐弯处的扩容带、2条剪切带或主、次剪切带的交汇部位; 剪切规模愈大, 应变越强, 矿床规模越大; 赋矿围岩多为糜棱岩带或蚀变破碎带。本区韧性剪切带分布在区内中西部、西北部, 具有多期活动、挤压破碎的特点, 深层韧性变形及浅部脆性断裂发育齐全, 在隆化西南部有NEE向次级分支, 并与其他走向的脆性断裂和褶皱交切。剪切带呈次级断裂平行分布、局部断裂交切, 尤其是脆性-张性断裂切割韧性带, 岩石裂隙发育, 剪切带宽度达2 km, 延绵长度20 km, 其规模之大, 构造相互交切之频繁, 为含矿溶液提供了有利的空间和通道, 有利于金多金属元素富集沉淀, 形成金多金属矿。

陆相火山岩区的浅成低温热液金-银矿床, 多产于火山口附近、大断裂与破火山口环状断裂的交汇部位^[10]。本区超梁沟盆地边部发育环状断裂, 且为张性正断层, 火山喷发呈多阶段性, 表现为火山盆地北部发育燕山期潜流纹岩, 西部发育正长斑岩岩体, 岩浆活动引起的多期热液恰能沿环状断裂上升, 含有金银多金属的热液流体有利于在断裂的扩容带与围岩发生交代作用, 并保存下来形成矿体。

在岩浆-热液活动导致的矿化蚀变带中, 碳酸盐化、绿泥石化往往发育于(矿化)蚀变体的顶部和周围, 黄铜矿化、锰矿化、黄铁矿化及硅化、钾化常发育于(矿化)蚀变体中心及近邻部位。本区矿化蚀变沿构造线分布明显, 反映了蚀变现象是由后期热液沿构造活动所致, 萤石化发育反映了热液中活泼元素F离子含量较高, 对金属离子的交代、运移能力较强, 有助于成矿元素高度富集。锰矿化在超梁沟盆地流纹斑岩与火山地层接触带发育明显, 且该地段有铅锌矿点, 反映了接触带周围矿化作用强烈, 铅锌硫化物、锰氧化物可作为银的载体, 具有形成银铅锌或锰银矿的有利条件。碳酸盐化及绿泥石化呈面积性发育而非圈闭或不规则条带状, 说明蚀变体顶部剥蚀较弱, 如果下部存在矿化体, 那么矿化体保留就较为完整; 同时, 褐铁矿化反映下部黄铁矿化发育, 具备了金银矿物的富集载体, 铁帽的发育是赋存多金属硫化物矿床的有利指示。

本区元素的富集系数(q)在0.63~1.72之间, 按照q< 0.8、0.8≤ q< 1.1、q≥ 1.1的标准, 划分对应的地球化学意义分别为贫化元素、背景元素、富集元素; 变异系数(C_v)在0.73~7.18之间, 按照C_v< 0.5、0.5≤ C_v< 1.0、1.0≤ C_v< 3.0、C_v≥ 3.0的标准, 划分对应的地球化学意义分别为未分异元素、弱分异元素、强分异元素、极强分异元素。

通过数据统计得出: Cd、Ag、Mo为富集元素, Au、Cu、Pb、Zn为背景元素, As、Sb、Bi、Hg为贫化元素; Ag、Pb、Hg、Au、Bi为极强分异元素, 局部富集明显, Cu、Sb、Cd为强分异元素, Mo、Zn、As为弱分异元素。具体参数见表2。

表 2

Tab.2

表 2(Tab.2)

表 2 测区各元素地球化学参数统计[1] Tab.2 Statistical table of geochemical parameters of various elements in the study area [1] 参数 Au Ag Cu Pb Zn As Sb Bi Hg Mo Cd 变异系数(Cv) 4.23 7.18 1.32 4.97 0.96 0.73 1.23 3.36 4.35 0.99 1.01 富集系数(q) 0.92 1.68 0.90 1.05 1.08 0.71 0.74 0.76 0.63 1.21 1.72

表 2 测区各元素地球化学参数统计[1] Tab.2 Statistical table of geochemical parameters of various elements in the study area [1]

通过数据统计, 求出Au元素在本区各地质单元中元素含量的变异系数、富集系数及剔除高值前后算术平均值的比值等参数。从表3所列数据可以分析, 新太古界片麻岩、混合岩、苏长岩、正长斑岩、斜长岩中Au含量较高, 剔除高值点前均值是剔除高值点后均值的1.5倍以上, 富集明显, 其中在闪长岩、片麻岩中又有极强分异性, 异常区主要分布于断裂交汇部位以及火山盆地周边的侵入岩和沿断裂呈带状分布的片麻岩中; 据统计, Ag、Pb、Zn元素主要富集在燕山期斑状流纹岩、侏罗系火山地层、片麻岩中, 在燕山期斑状流纹岩中有极强分异性, 地理上位于火山盆地和断裂带结合部位以及燕山期中酸性侵入岩附近; Mo元素主要富集在燕山期石英正长斑岩、斑状流纹岩、侏罗系— 白垩系火山岩地层、新太古界地层, 在新太古界表现为强分异元素。

表 3

Tab.3

表 3(Tab.3)

表 3 各地质单元Au元素地球化学参数对照[1] Tab.3 Comparison table of geochemical parameters of Au element in different geological units [1] 参数 白垩系— 侏罗系 长城系 新太古界 燕山期斑 状流纹岩 花岗岩 闪长岩 正长斑岩、石 英正长斑岩 苏长岩、 斜长岩 混合岩 片麻岩 变异系数(Cv) 2.98 0.54 3.01 0.49 1.30 5.88 2.32 2.55 3.04 4.34 富集系数(q) 0.75 0.62 1.29 0.59 0.60 0.86 0.89 1.01 1.13 1.25 X¯(剔除高值前) 0.63 0.52 1.07 0.49 0.50 0.71 0.74 0.84 0.94 1.04 X¯(剔除高值后) 0.47 0.47 0.48 0.47 0.45 0.46 0.47 0.47 0.47 0.48 X¯(前)/ X¯(后) 1.34 1.11 2.23 1.04 1.11 1.54 1.57 1.79 2.00 2.17

表 3 各地质单元Au元素地球化学参数对照[1] Tab.3 Comparison table of geochemical parameters of Au element in different geological units [1]

本区圈定各类1:5万区域地球化学综合异常26处。其中与侏罗系火山岩、流纹斑岩有关的以Ag、Pb、Zn元素为主的综合异常有2处, 构造、热液活动导致的Ag、Pb、Zn矿化及蚀变形成该类异常, 该类异常规模较大, 衬度高, 元素套合好, 主要分布在超梁沟火山盆地北部与中关火山盆地北侧; 与丰宁— 隆化断裂有关的Au元素综合异常有6处, 异常主要分布在断裂带及其附近, Au元素异常具三级浓度分带、规模大、衬度高的特点; 与中基性侵入岩有关的Au、Cu元素为主的综合异常1处, 分布在大庙斜长岩西部的苏长岩中; 与粗面斑岩有关的以Au元素为主的综合异常2处, 分布在中关火山盆地。全区综合异常参数特征见表4。

表 4

Tab.4

表 4(Tab.4)

表 4 综合异常特征参数表[1] Tab.4 Characteristic parameter of synthetic anomalies[1] 异常名称 主成矿元素 (平均值/最大值) 最高衬值 浓度分带 规模 元素组合 (主成矿元素及伴生元素) AS1 Au(1.73/15) 2.88 3 4.35 Au( Pb、Zn、Cd、Mo、Bi、Hg ) AS2 Au(2.42/40) 4.03 3 16.86 Au( Bi、Ag、Zn、Pb、Mo、Cd、Cu、As、Sb) AS3 Au(4.62/50) 7.70 3 12.40 Au(Pb、Sb、Hg、Cd) AS4 Au(1.96/35) 3.27 3 33.97 Au(Hg、Pb、Cd、Zn、Ag、Mo、Cu、Sb、As) AS5 5.20 3 6.92 (Hg、Bi、Cd) AS6 Cu(47.09/161) 1.35 2 2.99 Cu(Au、Hg、As、Bi) AS7 Cu(118.05/127.54) 3.37 2 5.16 Cu(Mo、Au、Zn、Cd、Hg) AS8 Au(2.04/20) 3.40 3 7.21 Au( Cd ) AS9 Pb(33.05/34.85) 1.18 1 0.47 Pb (Bi、Hg) AS10 Ag(1.39/38.6) Pb(290.84/4 300) 11.58 230.62 3 3 10.39 172.01 Ag、Pb(Hg、Au、Cd、Zn、Sb、Mo、Bi、Cu、As) AS11 Au(2.45/50) Mo(7.61/24.04) 4.08 67.48 3 3 5.85 33.43 Au、Mo(Cd、Hg、Bi、Pb、Ag、Cu、Zn、Sb) AS12 Au(1.64/10) 2.73 3 16.02 Au(Hg、Ag、Zn、Cu、Cd、Pb、As、Bi、Mo、Sb) AS13 Au(1.24/4) 2.07 3 2.71 Au(Hg、Mo、Cu、Zn、Bi、Ag) AS14 Au(0.9/0.9) 1.50 1 1.16 Au(Hg、Cu、Bi) AS15 Pb(88.88/552) Ag(0.35/1.88) 3.17 25.84 3 3 2.92 19.72 Pb、Ag(Mo、Zn、Sb、As、Cd 、Au 、Bi、Cu) AS16 Au (1.96/20) 3.27 3 29.27 Au(Mo、Zn、Cu、Sb、Pb、Hg、Cd、Bi、Ag、As) AS17 Zn(184.1/533) 1.70 3 3.03 Zn(Mo、Pb、Cd、Ag ) AS18 Au (1.68/9) 2.80 3 4.09 Au AS19 Au (1.88/6) 3.13 3 4.76 Au AS20 Au (2.39/30) 3.98 3 74.09 Au(Cu、Hg、Zn、Bi、Ag、Mo) AS21 Zn(161.08/660) 1.49 3 4.21 Zn(Bi、Mo、Hg、Cu、Ag ) AS22 Au(2.97/15) 4.95 3 17.72 Au(Cu、Zn、Mo、Ag) AS23 Au(3.84/30) 6.40 3 12.22 Au(Hg、Bi、Cu、Ag、Pb、Mo、Zn) AS24 Au(20.9/143) 34.83 3 22.29 Au(Pb、Ag、Zn ) AS25 Mo(7.42/11.04) 5.71 3 8.96 Mo(Ag、Zn ) AS26 Au(4.07/40) 6.78 3 21.30 Au(Mo、Sb、Bi、Pb、Cd、Zn、Ag、Cu)

表 4 综合异常特征参数表[1] Tab.4 Characteristic parameter of synthetic anomalies[1]

综合异常特征对本区成矿的有利指示: 大部分综合异常分布范围均与断裂构造、韧性剪切带、火山盆地构造以及侵入岩有关, 沿构造呈带状分布, 说明了岩浆、构造运动及后期热液活动把深部及围岩中的成矿元素携带出来, 发生了富集和沉淀作用, 形成异常。各异常主成矿元素的衬度较高, 说明异常区成矿元素浓集系数高, 局部达到工业品位的可能性较大; 次生异常规模较大, 面积较大, 反映了异常源的规模也相应较大, 矿化蚀变体的规模也相应可观。由表2、表3看出, Au、Ag、Cu、Pb等元素变化系数高, 说明这几种元素分散程度大, 易于迁移再富集; 在上太古界片麻岩及混合岩中Au元素的 X¯(前)/ X¯(后)比值均大于2, 说明Au在上述地质体中发生了明显的次生富集。由以上几点看出, 本区化探异常反映了区内具有极大的成矿可能性。

水系沉积物与基岩在元素含量方面存在着继承性和依赖关系, 地层和岩体的地球化学聚散特征成为水系沉积物测量中元素分布最重要的制约因素, 次生晕异常元素的组合必然和岩石经受的矿化蚀变过程以及原生晕的元素组合结构有不可分割的关系。由统计表可以看出, 本区主要化探异常元素为Au, 其次为Ag、Pb、Zn、Cu、Mo, 各异常均由岩浆热液活动或构造活动中的固态流体引起。根据已知典型矿床跟踪研究, 热液活动形成的矿床原生晕具有明显的特征指示元素^{[12, 13, 14, 15]}: 前缘(远程)特征指示元素有As、Sb、Hg、B、F; 近矿特征指示元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn; 尾晕特征指示元素有Bi、Mo、Mn、Co。本区综合异常中多为前、中、尾缘指示元素伴生出现, 反映了在该处基岩在风化前经历了多次不同程度的热液蚀变活动, 导致风化物次生异常中也显示出特征指示元素混杂组合, 多次热液活动, 有利于元素的重复沉积以及浓度叠加。而金矿床一般分为4个脉动成矿阶段^[16], 其实际成矿成晕阶段为Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn含量都很高的Ⅱ 、Ⅲ 主成矿段。本区Au综合异常中As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn元素同样显示高异常, 反映异常范围经历了Au元素的Ⅱ 、Ⅲ 主富集沉淀阶段, 成矿可能性很大。

本区韧性剪切带发育较强, 持续时间长, 变质程度高, 糜棱岩化的条件成熟; 火山岩、次火山岩为同期同源, 火山岩从侏罗系到白垩系, 岩石组段分布齐全, 次火山岩围绕火山盆地分布较多, 岩性非单一性, 说明火山热液呈多期性^[5], 岩性呈中酸性偏碱性, 同时火山岩岩石孔隙度较大, 对成矿元素进行交代、运移极为有利; 岩石中金多金属元素呈富集状态, 为成矿富集沉淀提供了物质来源; 平行断裂发育, 与垂向断裂及褶皱构造交叉穿切, 火山盆地周围环形断裂发育, 发育的断裂构造为导矿容矿提供了空间; 化探异常中金元素为主成矿元素, 异常较高, Ag、Pb、Zn多金属元素为伴生异常, 异常明显, 分布广泛; 化探异常主要围绕韧性剪切带、火山盆地周边以及构造相互交切部位分布, 化探异常范围与成矿有利的地质范围套合程度较高, 具有共同的成矿指示。

综合上述条件, 认为本区可以着重寻找的矿种为Au、Ag、Pb、Zn等, 主攻矿床类型包括: 与韧性剪切带有关的金矿、火山岩-次火山岩型金银多金属矿, 其中, 前者类型包含了韧性剪切带中的糜棱岩型金矿床、构造蚀变岩型、石英脉型、热液改造型金银多金属矿, 后者包括了次火山岩侵入引起的斑岩型、隐爆角砾岩型银多金属矿。这2种类型中, 金矿床多形成自然金-黄铁矿-石英型矿石, 其两侧局部产出自然金-黄铁矿-蚀变岩型矿石^[17], 整体矿床平均品位可达21.4× 10^-6[18]; 银矿床常见矿石类型为银硫化物-方铅矿矿石、自然银-银硫化物-方铅闪锌矿矿石以及银硫化物-银金-方铅闪锌黄铜矿矿石等^[19], 品位贫富兼有^[20]。

在区域上承德北部发育多条韧性剪切带, 出露广泛的火山岩地层, 分布有多处Au、Ag-Pb-Zn多金属矿床, 其地质特征、化探特征与本区均有类似情况。本文对丰宁县三家金矿床和围场小扣花营银矿床的地质特征与控矿条件简要介绍如下, 以便与本区成矿地质、化探条件进行对比分析。

(1)丰宁三家金矿^[2]。矿床位于大庙— 娘娘庙韧性剪切带西段, 剪切带大体呈EW走向延伸。区内地层为凤凰咀组, 受海西期岩体侵入, 挤压产生脆性变形, 生成变晶糜棱岩化带, 沿带有石英脉充填和金银矿化。矿体主要受NE向破碎带控制, Au平均品位4.5~15.99 g/t。蚀变特征表现为硅化和绢云母化分布在石英脉旁, 向外围绿泥石化较为发育, 碳酸盐化沿构造裂隙充填交代, 遍及糜棱岩化带, 均呈线状发育。

(2)围场小扣花营银矿床^[21]。矿床位于棋盘山破火山环状断裂南西地段, 火山穹窿、中央火山塌陷与NW向断裂三者交汇部位, 断裂带上分布次火山岩。贮矿构造为NW向次级断裂带, 区内岩浆岩以亚碱性— 酸性岩为主, 为燕山期旋回产物, 赋矿地层为晚侏罗世张家口组和早白垩世大北沟组中酸性火山碎屑岩, 全区Ag平均品位209.3 g/t。围岩蚀变类型主要为硅化、菱锰矿化, 次为萤石化、绿泥石化及高岭土化。矿床包含在1/20万水系沉积物测量As-24异常中, 异常由Ag、Pb、Hg、Mo、Zn等元素组成, 面积约20 km², 元素浓集中心比较一致, 浓度分带清楚, 与矿床吻合较好。Ag的变异系数为100, 属强变异型。原矿石中指示元素As、Sb、Cd含量高。

根据上述2种成矿类型的成矿规律与模式^{[22, 23, 24]}, 结合区域上其他矿床的成矿要素、控矿条件, 总结出本区相关成矿类型的找矿地质、地球化学标志如下:

(1)与韧性剪切带有关的金矿找矿标志。①韧性剪切带中-小型、次级剪切带的交切点; 韧性剪切带与次火山岩或独立侵入岩体的交汇处; 韧性剪切带与后期脆性构造的交切部位, 这些部位都是金矿化体集中产出部位。②剪切带中的糜棱岩带、与其相交的脆性断裂中的碎裂岩是金矿化集中部位。③剪切带中的石英脉, 尤其是烟灰色、灰白色的砂糖状石英脉; 火山角砾岩中的网脉状石英脉。④剪切带中Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg等指示元素的异常地带, Au、Ag等成矿元素异常较好部位, 尤其以富集系数、变异系数、衬度等地球化学参数较高的片麻岩、混合岩带及石英正长斑岩附近为佳。⑤断裂周围及斜长角闪片麻岩内, 黄铁绢英岩、黄铁绢英糜棱岩、硅化、绿泥石等蚀变强烈部位。

(2)火山岩型-次火山岩型金银多金属矿找矿标志: ①中酸性— 酸性偏碱性火山岩、次火山岩及其与围岩接触带为银铅锌多金属矿的有利产出部位, 火山岩以张家口组和大北沟组为主, 次火山岩以燕山旋回为主, 且小岩株最佳。②在火山活动最强烈期侵入的次火山岩周围以及岩脉、岩株本身; 发育隐爆角砾岩的火山口。③火山-潜火山机构、破火山口的放射状、环状断裂处, 该类断裂与次火山岩接触带部位; 以及该类断裂与区域断裂的复合部位; 火山盆地边缘隆起带。④发育As、Sb、Hg等指示元素的异常, Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素异常明显, 异常范围与断裂或次火山岩出露范围套合部位更为有利, 地球化学参数较高部位为佳。⑤蚀变带内, 绢英岩化、硅化、绿泥石等蚀变强烈部位; 硅化帽、锰帽、铁帽是寻找金银矿及多金属矿的标志, 尤其是团块状褐铁矿化及褐铁矿化的蜂巢状、炉渣状次生石英岩。