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引用本文: 王飞,王铎道,刘战鹏,董红伟,董帅,梁慧斌 . 2023. 冀北老虎沟门地区土壤地球化学异常特征及找矿潜力[J]. 矿产勘查,14(7): 1174-1183.

Citation: Wang Fei,Wang Duodao,Liu Zhanpeng,Dong Hongwei,Dong Shuai,Liang Huibin. 2023. Secondary halo characteristics and prospecting potential of Laohugoumen area in northern Hebei Province[J]. Mineral Exploration,14(7):1174-1183.

作者简介:

王飞,男,1984年生,硕士,工程师,主要从事勘查地球化学工作;E-mail:wfing1987@aliyun.com。

中图分类号:P595

文献标识码:A

文章编号:1674-7801(2023)07-1174-10

DOI:10.20008/j.kckc.202307017

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目录contents

    摘要

    本文通过对老虎沟门地区土壤地球化学异常特征进行分析,发现Au、Ag、Pb、Zn是区内的主要成矿元素,而Bi、Sb、Mo等是重要的成矿伴生元素。区内各元素土壤地球化学异常套合较好,结合地质特征圈定了6 个综合异常区,综合异常区的展布及异常浓集中心与韧性剪切带、蚀变破碎带、石英脉等密切相关。经工程验证,Ⅰ号综合异常区石英脉内发现两条金矿化体,Ⅳ号综合异常区韧性剪切带内发现金(锌)矿化体、 Ⅵ号综合异常区石英脉内发现金矿化体、铅铜矿体,且异常与矿脉套合较好。老虎沟门地区金、银、铅 (锌)及其它指示元素土壤地球化学异常规模较大、强度较高,具备良好的成矿地质条件和地球化学环境,具有较大的金、银、铅(锌)等多金属找矿潜力。

    Abstract

    In this paper, the characteristics of soil geochemical anomalies in Huogoumen area are analyzed. It is found that Au, Ag, Pb and Zn are the main ore-forming elements in this area, while Bi, Sb and Mo are the important ore-forming associated elements. The geochemical anomalies of the elements in the area are well integrated, and 6 comprehensive anomaly areas are delineated based on geological characteristics. The distribution and concentration centers of comprehensive anomaly areas are closely related to ductile shear zones, alteration fracture zones and quartz veins. After engineering verification, two gold mineralized bodies were found in the quartz vein of comprehensive anomaly area Ⅰ, gold (zinc) mineralized bodies were found in the ductile shear zone of comprehensive anomaly area Ⅳ, and gold mineralized bodies and lead-copper bodies were found in the quartz vein of comprehensive anomaly area Ⅵ, and the anomalies were well combined with the veins. The soil geochemical anomalies of gold, silver, lead (zinc) and other indicator elements in Huogoumen area are large in scale and high in intensity, with good metallogenic geological conditions and geochemical environment, and have large prospecting potential for gold, silver, lead (zinc) and other polymetals.

  • 0 引言

  • 老虎沟门地区位于冀北蒙古高原与燕山山脉的接壤地段,海拔为 1100~1750 m,属温带大陆性季风气候,位处内蒙古东部草原残山区和河北北部半干旱中低山区的过渡地带。据 1∶20 万区域地球化学测量成果显示:该区水系沉积物异常元素主要有Au、Pb、Zn、Ag、Mo等,且各元素异常套合较好,分带性较明显、规模大、强度较高,综合异常受构造、岩浆岩及地层等因素制约明显(陈军威等,2005)。

  • 前人通过开展小比例尺区域地球化学测量,圈定了多处水系沉积物异常,但异常查证工作开展力度不足,未能有效解析综合异常。本文通过开展老虎沟门地区 1∶1 万土壤地球化学测量,揭示该区土壤地球化学异常特征及主要异常元素的共、伴生组合特征,并结合地质特征分析及异常区工程验证,探索该区 Au、Ag、Pb、Zn 等多金属元素的富集程度和成矿潜力,为该区矿产勘查工作提供重要依据。

  • 1 研究区地质背景

  • 老虎沟门地区位于华北地台(Time New Roan2) 北缘,内蒙地轴(Ⅱ2 1)之围场拱断束(Ⅲ2 3)西部上黄旗岩浆岩亚带(Ⅳ2 5)上,西北与大滩中断凹(Ⅳ2 3)相邻(图1)。该区处在上黄旗构造岩浆岩成矿带的北部,丰宁—宁城钼、铅、锌、金、银远景调查区西部,成矿条件较为有利,各类矿产极为丰富(姚玉增等, 2005毕伏科和肖文暹,2006陈德利,2014张勇等,2016李新等,2022张玉明等,2022)。

  • 1.1 地层

  • 老虎沟门地区主要出露地层为古元古界红旗营子群(Pt1h),其岩性以花岗质片麻岩(Pt1(gn))、黑云紫苏斜长麻粒岩(Pt1(gnl))为主(图2)。花岗质混合片麻岩:岩石以灰白色为主,少量灰绿(黑)色,粒状变晶结构,片麻状构造,主要矿物为石英、更长石,含少量钾长石和黑云母、绢云母,出露于研究区西北部;黑云紫苏斜长麻粒岩:岩石呈灰白色、浅灰绿色,细粒状变晶结构,弱片麻状构造,主要矿物为斜长石、中长石、紫苏辉石,少量黑云母、石英、钾长石,仅少量出露于研究区北中部(王鹏飞,2018蔡童,2017)。

  • 1.2 岩浆岩

  • 区内岩浆活动较强烈,主要发育元古宙斑状混合花岗岩(γ2)、燕山早期中—粗粒花岗岩(γ5 2)(图2)。其中斑状混合花岗岩:主要呈灰白色、(浅)灰绿色,局部地段呈浅褐色、黄(红)褐色,为褐铁矿化、褐铁矿染蚀变所致,该岩体于研究区内广泛分布;中粗粒花岗岩分布于研究区东南角,为燕山早期岩体;另外研究区内出露大量脉岩,分布零散,多为中酸性脉岩和石英脉岩,其中:石英脉出露长数米至近百米,宽数十厘米至数米,受断裂控制明显,多为 NW、NE、近 EW 向,少数近 SN 向产出,石英呈乳白色—暗灰色,多呈粒状,局部呈角砾状,偶见金属矿物。

  • 1.3 构造

  • 老虎沟门地区位于上黄旗—乌龙沟深大断裂带西侧,NW 向连桂大断裂的北侧。受深大断裂影响,区内断裂构造发育,数量多而杂乱,以近EW向、 NE 向和 NNE 向断裂为主,伴有 NW 向和近 SN 向断裂,规模较小者后期多为脉岩充填。其中 NE 向断裂为最早期构造,主要以压性活动为主,局部地段兼具扭性,次级 NW 向断裂发育最晚。近 EW 向断裂以压性活动为主,局部具韧性剪切特征,出露长约数百米,宽几米至数十米,走向 70°~85°,倾角 45°~85°,局部见有豆状、脉状石英脉体,或见有不规则石英团块产出。

  • 图1 老虎沟门地区大地构造位置图(据陈军威等,2005修改)

  • 1—Ⅰ级构造单元界线;2—Ⅱ级构造单元界线;3—Ⅲ级构造单元界线;4—Ⅳ级构造单元界线;5—省界;6—研究区;7—金银矿床;8—铅锌矿床;9—钼矿床;10—地名

  • 1—内蒙-大兴安岭地槽褶皱系;Ⅰ2—中朝准地台;Ⅱ2 1 —内蒙地轴;Ⅲ2 2 —沽源陷断束;Ⅲ2 3 —围场拱断束;Ⅳ2 3 —大滩中断凹;Ⅳ2 5 —上黄旗岩浆岩亚带;Ⅳ2 6 —半截塔中断凹

  • ①—康保—围场深大断裂;②—丰宁—隆化深大断裂;③—大庙—娘娘庙深大断裂;④—尚义—平泉深大断裂;⑤—上黄旗—乌龙沟深大断裂;⑥—连桂大断裂

  • 1.4 围岩蚀变

  • 区内岩浆活动规模大且强烈、构造发育,热液活动频繁,蚀变发育。围岩蚀变主要发育硅化、碳酸盐化、高岭土化、绿泥石化、褐铁矿化等;蚀变多呈细脉状、团块状、浸染状、薄膜状,断裂(蚀变)带内及侵入岩体内外接触带蚀变最为发育。

  • 1.5 典型矿床特征

  • 区域上以营房铅锌银多金属矿床最为典型,该矿床由南北两个矿段构成,均赋于近 SN 向剪切带中,牛圈子金银矿段为北段,营房铅锌银矿段为南段,二者相距不足1 km,矿床规模为大型。

  • 该矿床主要出露地层为太古宇单塔子群和中生界张家口组,控矿围岩为海西期白音沟—干沟门花岗(斑)岩,燕山早期老虎沟门花岗岩体位于矿床南侧。矿床主要受近SN向韧性剪切带控制,位于复式环形构造和 NE、NW、近 SN 向的线性构造的交切部位,其含矿岩石主要为硅质隐爆角砾岩;围岩蚀变为低温热液组合,主要有硅化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等。矿石矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、银金矿、辉银矿、自然金、自然银等。营房银铅锌多金属矿异常元素组合为 Ag、Pb、Sb、 Cd、Zn、As、Au、Mn、Bi。

  • 2 样品的采集及分析

  • 对老虎沟门地区开展 1∶1 万土壤地球化学测量,进行地球化学异常信息提取,采样基本网度为 100 m×40 m,测线方向为北东向 20°。样品采用组合样的采集方法,单件样品采自同一介质、同一层位无污染的物质,一般为淋积层(B 层)的黏土或粉土,于 B 层缺失处,取母质层(C 层)上部岩屑,采样深度一般在距地表10~50 cm,共计采集土壤地球化学样品 5464 件。分析元素为 Ag、As、Bi、Mo、Cu、 Au、Pb、Zn、Sb9 种元素,分析测试单位为承德华勘五一四地矿测试研究有限公司。各元素分析方法和分析质量良好,其中 Au 采用 GF-AAS(石墨炉原子吸收仪)分析方法,Ag采用 ES(光栅发射光谱仪)分析方法,As 采用 AFS(原子荧光光谱仪)分析方法,Mo、Cu、Pb、Zn、Bi、Sb 采用 ICP-MS(等离子体质谱仪)分析方法,内检合格率均大于95%。

  • 图2 老虎沟门地区地质及土壤地球化学异常分布简图

  • 表1 老虎沟门地区土壤地球化学异常元素地球化学参数统计

  • 注:S1X1CV1S2X2CV2分别为剔除特高值、特低值(X±3S)前后的统计数值;富集系数K=X1/X0;Au 含量单位为10-9,其他元素含量单位为10-6;区域丰度值为冀北地区(北纬40°以北)各元素平均值(陈军威等,2005)。

  • 3 老虎沟门元素异常特征

  • 3.1 地球化学参数及背景值统计

  • 对老虎沟门地区1∶1万土壤地球化学测量分析 Ag、As、Bi、Mo、Cu、Au、Pb、Zn、Sb9种元素的分析结果进行地球化学参数统计,各元素地球化学参数特征如下(表1):

  • 研究区元素含量剔除高、低值后计算结果(X2) 反映背景含量,与冀北地区(纬度 40°以北)元素含量背景相比较,老虎沟门地区除Cu元素外,Au、Ag、 Pb、Zn、Mo、Sb、Bi、As 等元素均值均高于冀北地区,其中 Au 元素富集系数为 1.72,Ag 元素富集系数 1.55,Zn 元素富集系数 1.53,Mo 元素富集系数 1.53。从元素含量的最大值(max)和最小值(min) 反映,大部分元素的最大值和最小值相差二至三个数量级,而 Ag、Pb、Zn、Au、Bi 元素的最大值和最小值相差高达三至四个数量级,这表明研究区局部形成了Ag、Pb、Zn、Au、Bi元素的高含量区。

  • 元素变异系数反映:研究区内变异系数较大的元素有:Au(CV1=2.13)、Ag(CV1=2.50)、Pb(CV1= 3.96)、Bi(CV1=3.19),属极不均匀分布;Zn(CV1= 0.51)属不均匀分异;而 Cu(CV1=0.21)、Mo(CV1= 0.29)、Sb(CV1=0.21)、As(CV1=0.35)属均匀分布。从 CV1/CV2的比值反映,Au、Ag、Pb、Zn、Bi 等元素变化程度较大(CV1/CV2>1.5)。

  • 元素富集系数较高的元素有 Au、Pb、Zn、Bi、Sb 属富集型(1.2≤K<2),其中 Sb 元素属强富集(K≥ 2),而变化系数较大的元素有 Au、Pb、Bi、Ag,且 CV1 ≥1.2,属很大起伏型(刘英俊和邱德同,1987罗先熔等,2007阳正熙等,2008)。老虎沟门地区各元素均值高、变异系数大、富集系数强,反应出单元素具有高背景、高富集的地球化学特征,具备富集成矿的地球化学条件。

  • 3.2 聚类分析

  • 通过对元素分析数据进行 R 型聚类分析,结果显示:Ag、Pb、Zn 相关性最为明显,相关系数大于 0.6,Sb、Cu以及与Ag、Pb、Zn具有一定的相关性,相关系数约0.4,说明这些元素关系非常密切,其同源性具有较高的的可能,反映与中低温热液成矿作用相关的信息;Au 与其它元素的相关性较差,其相关系数在 0.2 以下,说明 Au 与 Ag、Pb、Zn 等成矿元素可能异源,其成矿具有独立性(图3)。

  • 3.3 元素异常特征

  • 依据地球化学数据处理方法,确定各元素异常下限,圈定各单元素异常及综合异常(谢彪武等, 2015龚玉爽等,2016刘珊等,2016曹园园和李新虎,2017刘洪微,2017)。异常特征如下:

  • 图3 老虎沟门土壤元素R型聚类分析谱系图

  • 3.3.1 单元素异常特征

  • 研究区共圈定 Au 异常 65 个,Ag 异常 87 个,Pb 异常60个,Zn异常112个,Cu异常39个,Mo异常48 个,AS异常59个,Sb异常62个,Bi异常86个。

  • 其中 Au 异常主要分布于研究区中部及东北部地区,南西部分布较少,异常总体沿 NNE 向、NE 向断裂分布;单个异常多呈椭圆状或不规则面状展布,南西部异常强度大,三级浓度分带明显,极大值点达到173. 0×10-9;中部异常强度稍低,异常多表现为一级浓度分带、少数具有二、三级浓度分带,多呈椭圆状,极大值点达到 57.8×10-9;北部异常面积较大,异常一般具有二级浓度分带,极大值点达到 89.4×10-9

  • Ag异常主要分布于研究区西部地区,异常总体沿 NNE 向断裂分布,多呈不规则面状;其总体强度较大,多数具有二、三级浓度分带;其中西部地区异常范围大,三级浓度分带明显,浓集中心明显,极大值点达到5.93×10-6

  • Pb异常主要分布于研究区中部至西南部地区,异常沿 NNE 向、NE 向断裂分布,总体呈“入”型展布;中部地区异常强度大,三级浓度分带明显,多呈不规则面状,极大值点达到 2783×10-6;西南部异常强度稍低,异常多具有二、三级浓度分带,不规则面状为主,极大值点达到385×10-6;研究区中北部地区存在一处高值异常区,异常面积较小,但强度极大,极大值点高达8793×10-6

  • Zn 异常与 Pb 异常分布具有相似性,总体亦呈 “入”型展布,异常强度总体一般;中部地区异常以一、 二级浓度分带为主,少数具有三级浓度分带,以椭圆状为主,极大值达862×10-6;西南部异常多只有一级浓度分带,少数达到二级浓度分带,以不规则面状、椭圆为主,极大值点达到333×10-6;研究区中北部地区Pb高值异常区内,相对应Zn极大值为1627×10-6

  • Cu、Mo 异常分布较零散,且强度较稍低,面积小,多以一级浓度分带为主,少数具有二、三级浓度分带,Cu极大值点达到 135×10-6,位于研究区中部, Mo极大值点达7.9×10-6,位于研究区东南角。

  • 3.3.2 综合异常特征

  • 结合老虎沟门地区土壤地球化学异常以 Au、 Ag、Pb、Zn等元素为主,元素R型聚类分析特征以及单元素异常在平面上的分布特征,共圈出 6 处综合异常,异常编号依次为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ,这些综合异常多呈条带状、近椭圆状或面状展布,异常浓集中心明显,形态较规整,且总体规模大、强度高、异常元素套合较好。

  • Ⅰ号综合异常:位于研究区中北部,异常总体呈近椭圆状,其长轴为NW向,异常面积约0.4 km2,主要由Pb、Zn、Ag、Au、Sb等元素组成(表2),具有多个浓集中心,主要异常元素最高值分别为:Pb679× 10-6、Zn 337×10-6、Ag1.26×10-6、Au 5.5×10-9;平均值分别为:Zn 153.47×10-6、Pb86.73×10-6、Ag 0.45× 10-6、Au 4.37×10-9;异常规模 Pb 0.21 km2、Zn 0.10 km2、Ag 0. 07 km2、Au 0. 04 km2;元素衬度:Ag1.80、 Pb1.93、Zn 1.28、Au 1.75。

  • Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号综合异常:位于研究区中西部,这3 处综合异常总体呈近 NEE 向展布,其中,Ⅱ号综合异常主要由 Zn、Pb、Ag、Au、Bi 等元素组成,呈近椭圆状,长轴呈NE向,面积约0.25 km2,异常向西方向未封闭,异常规模:Pb 0. 06 km2、Zn 0. 04 km2、Ag 0.40 km2、Au 0. 02 km2;Ⅲ号综合异常主要由 Zn、 Pb、Ag、Au 等元素组成,呈椭圆状,长轴呈 NEE 向,面积约 0.30 km2,异常规模:Pb 0.17 km2、Zn 0.25 km2、Ag 0.18 km2、Au 0. 02 km2。Ⅳ号综合异常主要由 Pb、Ag、Zn、As 等元素组成,异常总体呈 NW—SE 向带状展布,面积约 0.45 km2,异常浓集中心明显,分带清晰,异常元素最高值分别为Ag4. 00×10-6、Pb2783×10-6、Zn 862×10-6;平均值分别为:Ag 0.88× 10-6、Pb379×10-6、Zn 223.67×10-6;异常规模:Ag 0. 08 km2、Pb 0.60 km2、Zn 0.25 km2;元素衬度: Ag1.56、Pb5.49、Zn 1.96。

  • 表2 老虎沟门地区土壤综合异常特征

  • 注:Pt= C0/T,异常规模I=PS,Au的含量单位为10-9,其余各元素的含量单位为10-6

  • Ⅴ号综合异常:位于研究区中东部,异常总体呈 NW-SE 向带状展布,面积约 0.80 km2,主要由 Pb、Zn、Ag、Au、As等元素组成,具有多个浓集中心,异常元素最高值分别为 Ag1.45×10-6、Pb216×10-6、 Zn 338×10-6、Au 51.1×10-9;平均值分别为:Ag 0.48× 10-6、Pb69.48×10-6、Zn 153.32×10-6、Au 16. 05×10-9; 异常规模:Ag 0. 08 km2、Pb 0.45 km2、Zn 0.31 km2、 Au 0.45 km2;元素衬度: Ag1.92、Pb1.54、Zn 1.28、 Au 6.42。

  • Ⅵ号等综合异常:位于研究区西南角部,异常总体呈不规则面状展布,异常向SW方向未封闭,异常面积约0.50 km2,主要由Zn、Pb、Ag、Au、Bi等元素组成,异常浓集中心明显,分带清晰,主要元素最高值分别为 Ag1.54×10-6、Pb385×10-6、Zn 381×10-6、 Au 62. 0×10-9;平均值分别为:Ag 0.60×10-6、Pb97.73×10-6、Zn 176.74×10-6、Au 11.98×10-6;异常规模:Ag 0.10 km2、Pb 0.33 km2、Zn 0.13 km2、Au 0.10 km2;元素衬度: Ag2.40、Pb2.17、Zn 1.47、 Au 4.79。

  • 从综合异常元素在平面上的分带性来看:Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号综合异常具有相似的异常特征,异常元素在平面上具有明显的分带性(Zn、Pb→Ag→Au),即Zn、Pb元素分布在内带和中带,Ag元素多分布在中带和外带,Au 元素则多分布在外带;而Ⅵ号综合异常在异常元素在平面上分带性与其他综合异常表现完全不一致,该综合异常以 Au、Ag元素为内带,Zn、Pb元素分布在中、外带。

  • 从各综合异常区地质背景特征来看:这 6 处综合异常具有相似的地质背景特征,即各区出露主体均为斑状混合花岗岩体,异常浓集中心与韧性剪切带(蚀变破碎带)或石英脉出露位置相一致。从整体上看,研究区内由 NE向、NEE 向、NW 向 3个土壤地球化学异常带构成,每个异常带由规模不一、大小不等、且元素组合不完全相同的局部异常构成,这 3 个异常带的展布与区内存在的 NW、NE 和 NEE 向构造(蚀变带、岩脉、断裂等)的分布相吻合。其中:NE向异常带由Ⅳ号、Ⅵ号综合异常构成;NEE向异常带由Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号综合异常构成;NW 向异常带主要由Ⅰ号、Ⅴ号综合异常构成。

  • 老虎沟门地区土壤地球化学异常与地质背景密切相关,异常的展布和浓集中心等往往与韧性剪切带、蚀变破碎带、石英脉的分布密切相关。

  • 4 异常验证

  • 依据各综合异常特征及异常区成矿地质条件,选择于重要综合异常区(Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ号)的重要地段进行了槽探、平硐或钻探等工程验证。经样品测试结果表明,矿(化)体赋存部位、展布方向、规模与土壤地球化学异常特征吻合性很好(图4)。

  • (1)在Ⅰ号综合异常区内,经工程 PD1、PD2 验证于 NNW 向蚀变带内,发现了 1 条含金石英脉体 (图4a),走向与异常晕长轴展布方向基本一致,总体走向约340°,倾向NWW,倾角约70°,于石英脉内圈定两条金矿化体,其中 1 号矿化体厚 0.40~1.85 m,平均厚度 1. 08 m,金品位 0.37×10-6~1.10×10-6,平均品位 0.84×10-6。2 号矿体厚 1. 00~1.10 m,平均厚度 1. 05 m,金品位 0.37×10-6~1.10×10-6,平均品位0.71×10-6

  • (2)在Ⅳ号综合异常区内,经工程 TC1、TC2 验证,于韧性剪切带内发现矿化体(图4b),走向为 NEE 向,倾角约 85°,该矿化体浅部为表现为金矿化,水平宽度约 3. 00 m,金含量 0.17×10-6~0.46× 10-6;通过钻孔 ZK01 证实:韧性剪切带深部为发育锌矿化体,见矿位置在孔深 278.70~280.70 m,穿矿厚 2. 00 m,真厚度 0.61 m,锌品位 0.22%~0.51%,平均品位0.25%。

  • (3)在Ⅵ号综合异常区内,布置工程 TC7、TC8 及PD3,发现了1条含金石英脉体(图4c),走向近南北,倾向 NWW,倾角约 25°,脉体南段为金矿(化) 体,长约 20. 00 m,宽 0.40~0.80 m,金品位 0.64× 10-6~4.58×10-6,平均含量1.80×10-6,局部达边界品位以上,为低品位金矿体。脉体北段为铅铜矿体,宽约 1. 00 m,铅品位 2.62%,铜品位 0.16%,锌品位 Zn 0.36%,银品位12.1×10-6。老虎沟门土壤地球化学异常多与含金石英脉或韧性剪切带相关,为矿致异常。

  • 5 找矿潜力分析

  • 老虎沟门地区处在丰宁—宁城银、钼、铅、锌、金远景成矿区,该成矿区已发现牛圈银金矿床、营房铅锌矿床、撒岱沟门钼矿床、北岔沟门铅锌矿床、千佛寺铅锌矿床、韩家窝铺金矿床、南天门沟金矿床、小乌拉海沟金矿床等数十处矿床,此外,还分布较多的多金属矿点。综合研究表明:该区矿床多位于不同构造单元分界断裂的次级断裂中,储矿断裂多为NE、NW和近SN向,NE向深大断裂多为导矿断裂,燕山期中酸性侵入岩及火山-次火山活动亦是该区多金属成矿的重要因素,围岩蚀变多表现为硅化、高岭土化、绿泥石化、铁锰矿化等中低温蚀变,这些可作为该区找矿的主要地质标志;矿床地球化学特征显示,矿床成矿元素及伴生元素具有明显的组分分带特征,成矿元素 Pb、Zn、Ag 等浓集中心部位指示矿床的产出部位,可以作为该区找矿的间接标志(陈军威等,2005代军治,2010李俊建等, 2016)。

  • 老虎沟门地区分布面积较大的元古宙斑状混合花岗岩、燕山早期中粗粒花岗岩及大量脉岩等; 由于受多次构造变动的影响,形成了错综复杂的地质构造景观,区内主体的近 EW、NE 和 NNE 向断裂具多期次活动的特征,构造切割较深,且断裂沿线侵入大量花岗岩,同时区内次级的北西向、近南北向断裂亦较发育。总体而言,该区岩浆活动频繁,且规模大,断裂构造发育,且性质多样,区域地质-构造-岩浆条件有利于成矿。

  • 1∶20 万水系沉积物测量于老虎沟门圈定了综合异常,异常中心位于老虎沟门岩体与围岩地层接触部位(陈军威等,2005师淑娟,2011),该异常具 Pb、Ag、Zn、Mn、Cd、Sb、Mo、Bi、As、Cu、Au、Cr、V、Co 等元素组合,其中:Pb、Cd具三级浓度分带,Zn、Mn、 Mo、Bi 具二级浓度分带,异常以 Pb 为主体,整体呈 NW 向延伸,异常中 Pb、Ag、Zn、Mn、Cd 具统一的浓集中心,Bi、Mo 异常则向北侧的燕山期花岗岩体一侧偏移,Co、Cr、Cu、As 元素异常则多呈 NE 向展布,位于异常区的东侧,同时异常范围内发育有Au的高值单点异常。总体而言该异常元素强度较高,异常规模大、元素组合明显,异常特征和与中酸性侵入岩有关的多金属矿异常十分相似。可见老虎沟门岩体及外围地段具有良好的地球化学成矿条件。

  • 图4 重点综合异常区工程验证布置

  • a—Ⅰ号综合异常区;b—Ⅳ号综合异常区;c—Ⅵ号综合异常区

  • 从 1∶1 万土壤地球化学特征分析结果显示,老虎沟门地区 Au、Ag、Pb、Zn 等元素地球化学参数和异常特征表现突出,具备良好的地球化学成矿环境。重点异常区经工程验证,已在石英脉及韧性剪切带中发现金矿(化)体、锌矿(化)体、铅铜矿(化) 体。从异常区工程验证结果表明,该区成矿潜力较大。

  • 6 结论

  • (1)老虎沟门地区构造多期、性质多样,岩体及热液蚀变发育,区域地球化学异常明显,异常规模大,成矿条件十分有利。

  • (2)老虎沟门地区土壤地球化学异常规模较大、强度较高,以Au、Ag、Pb、Zn等元素为主,异常的展布和浓集中心等往往与蚀变破碎带、韧性剪切带、石英脉的分布密切相关,具有良好的找矿潜力。且经工程验证,于Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ号异常区内发现了金矿化体、锌矿(化)体、铅铜矿(化)体,且异常与矿脉套合较好,为矿致异常。

  • (3)综合异常区发现金矿(化)体、锌矿(化)体、铅铜矿(化)体,说明于研究区开展的土壤地球化学测量工作,工作效果较好,圈定的异常可以快速缩小找矿靶区,证明介质选择和采样方法是正确有效的,在该区开展土壤地球化学异常找矿是行之有效的。

  • (4)综合上述地质和土壤地球化学异常特征,老虎沟门地区具备优越的成矿地质条件和地球化学环境,具有较大的金、银、铅(锌)等多金属找矿潜力;后期地质找矿在对地表已知矿(化)体进行揭露的同时,应加强深部矿体的勘查力度,同时开展其它综合异常区的查证工作,发现新的矿化线索。

  • 注释

  • ① 陈军威,张玉领,尹同保.2005. 上黄旗幅K-50-21 1/20万地球化学图说明书[R]. 石家庄:河北省地质调查院.

  • 参考文献

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图1 老虎沟门地区大地构造位置图(据陈军威等,2005修改)
图2 老虎沟门地区地质及土壤地球化学异常分布简图
图3 老虎沟门土壤元素R型聚类分析谱系图
图4 重点综合异常区工程验证布置
表1 老虎沟门地区土壤地球化学异常元素地球化学参数统计
表2 老虎沟门地区土壤综合异常特征

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