摘要
来阳沟金铁矿区地处华北地台北缘重要金矿集中区，金矿床为石英脉型和构造蚀变岩型，矿体赋存在闪长岩及混合岩内，受断裂控矿明显。为了指导深部及外围找矿，本文通过对区域地质背景、矿区地质特征、矿体特征、地球物理特征等方面阐述，总结了成矿规律及找矿方向。分析认为本区金矿床是与区域混合岩化热液作用及构造运动低温热液活动有关的石英脉型及构造蚀变岩型金矿床，与硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等关系最密切；矿区内北东向、北西向构造为矿区主要的容矿构造，金矿（化） 体呈脉状、透镜状产出，沿构造破碎带断续分布；区内6条含矿构造带内构造复杂，与地球物理异常吻合，成矿条件优越，找矿潜力巨大，可为下一步找矿工作提供一定指导意义。
Abstract
Laiyanggou gold and iron ore area is located in the important gold ore concentration area of the northern margin of North China Platform, and the gold deposits are quartz vein type and tectonic alteration rock type, and the ore body is deposited in diorite and mixed rock, which is obviously controlled by faulting. In order to guide the deep and peripheral prospecting, this paper summarizes the metallogenic law and prospecting direction by expounding the regional geological background, geological characteristics of the mining area, ore body characteristics, geophysical characteristics, etc. According to the analysis, the gold deposits in this area are quartz vein type and tectonic alteration rock type gold deposits related to regional mixed lithification hydrothermal interaction and low-temperature hydrothermal activity of tectonic movement, and are most closely related to silicification, pyrite mineralization, galena mineralization, sphalerite mineralization, chalcopyrite mineralization, etc. The north-east-trending and north-west-trending structures in the mining area are the main ore-bearing structures in the mining area, and the gold ore (chemical) body is vein-like and lens-like output, which is intermittently distributed along the structural fracture zone. The structure of the six ore-bearing structural belts in the area is complex, consistent with geophysical anomalies, the metallogenic conditions are superior, and the prospecting potential is huge, which can provide certain guiding significance for the next prospecting work.
Keywords
0 引言
矿区地处华北地台北缘重要金矿集中区（刘涛等，2014），位于平泉市七家岱乡，地理坐标：东经 118°41'22″，北纬 41°09'27″。该区地质研究工作程度较低，在 1982—1983 年武警 00522 部队在该区进行砂金及岩金找矿工作；2011年河北省地矿局第五地质大队在该区进行铁矿普查，提交了《河北省平泉县兴隆源矿业有限公司来阳沟超贫磁铁矿普查地质报告》；2012年辽宁有色地质队108队对该区金矿进行了少量地质调查工作，施工钻孔中有 2 个钻孔见矿，显示该区具有较好找矿潜力；2018—2020 年由有色金属矿产地质调查中心在该区进行金矿勘查工作，在变质闪长岩、混合岩中圈定了 33 条金矿（化） 体，长 40～365 m，厚 0.21～2.25 m，金平均品位 5.46 g/t。根据本次勘查成果及以往地质资料，显示矿区成矿条件优越，深部及外围具有进一步的找矿前景。
本文通对区域地质背景、矿区地质特征、矿体特征、地球物理特征等方面综合研究，分析了该区金矿床成矿规律及找矿方向，为下一步找矿工作提供指导意义。
1 区域地质特征
矿区大地构造位置位于华北地台（Ⅰ2）、燕山台褶带（Ⅱ2 2）、承德拱断束（Ⅲ6 2）、大庙穹断束（Ⅳ20 2）东端与平泉凹断束（Ⅳ22 2）结合部（图1）（王久良等，2011①； 张小朋，2011）。区域地层为新太古代黄杖子岩组 （Ar3h），岩性组合以变粒岩为主，夹斜长角闪岩、斜长浅粒岩、混合岩，也是金矿床成矿物质来源之一（王义文，1991；郗爱华和刘鹏鹗，1996；刘良等，2023）；上侏罗统张家口组（J3z），岩性组合为灰紫色、紫灰色石英粗安岩及粗安质沉火山碎屑岩；下白垩统义县组第一段（K1y1），岩性组合为灰绿色凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、粗安质沉凝灰角砾岩夹土黄色砂岩、粉砂岩。区域内断裂由近东西向、北西向、北东—北北东向及近南北向4个断裂系统组成，近东西向断裂以压性为特征，北西、北东向断裂以扭性为特征，近南北向断裂以张性为特征，区域内的大型褶皱无法识别，所见小褶皱为层间紧密同斜褶皱。区域岩浆岩主要为中—晚三叠世九神庙岩体（T2-3J）中细粒辉石闪长岩、马家沟岩体（T2-3M）中细粒石英二长闪长岩、放牛沟岩体（T3F）中粒石英正长岩、杨树沟门岩体（T3Y）中细粒正长花岗岩，其中九神庙岩体、马家沟岩体为金矿床成矿物质来源之一（王方正和王人镜，1985；李宏斌等，2014；柳震等，2023）；中元古代侵入岩主要为下桥头岩体（Pt2X），岩性为变细中粒辉长岩。
区域内金矿床的形成是由于晚侏罗世华北地台发生强烈活化以及断块构造强烈活动（黄建军等， 2007；郑磊，2023）。在太古宙及三叠纪岩体中，由于构造活动以及燕山期岩浆上升的冲击，形成了一系列的断裂构造，同时太古宇基底变质岩中的金元素随着混合岩化过程中，金元素从围岩淋滤到热液中，为金矿的形成提供了矿源，含矿热液在变质作用、混合岩化作用及热液变质作用下，经过漫长、复杂、多阶段的活化过程，于适宜的构造部位迁移、富集、沉淀（别风雷和徐九华，2000；陈志国等，2015；黄利兵， 2019；杨双江等，2025）。区域金矿床主要有碾子沟金矿（刘鹏鹗等，1996）、卧龙岗金矿、北杖子银金多金属矿（薛燕萍等，2017）、洼子店金矿（王翔，2019）、下营坊金矿（栾文楼等，1996；张建国等，2018）等。
Ⅰ1—内蒙—大兴安岭褶皱系；Ⅰ2—华北地台；Ⅱ2 2—燕山台褶带；Ⅲ6 2—承德拱断束；Ⅳ20 2 —大庙穹断束；Ⅳ22 2 —平泉凹断束；1—第四系；2—潜辉石粗安岩；3—义县组一段；4—粗安岩；5—张家口组二段；6—张家口组一段；7—黄杖子岩组；8—晚三叠世杨树沟门组中细粒正长花岗岩；9— 晚三叠世放牛沟组中粒石英正长岩；10—中晚三叠世马家沟组中细粒石英二长岩；11—中晚三叠世九神庙组中细粒辉石闪长岩；12—中元古代大营子组变质二长辉长岩；13—中元古代下桥头组变质中细粒辉长岩；14—新太古代盖家沟黑云二长片麻岩；15—新太古代三杖子角闪斜长片麻岩；16—岩浆岩脉；17—正断层及逆断层；18—超动侵入接触界线；19—角度不整合界线；20—矿区位置
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区地层较简单，为新太古界黄杖子岩组 （Ar3h），分布于矿区西部（图2），隐伏于岩体深部或呈残留体产出，岩性为花岗质黑云斜长混合岩、角闪黑云二长混合岩（图3a、b），为金矿床矿源层之一；上侏罗统张家口组二段（J3z2），分布于矿区东部及东南部地区，岩性为安山质凝灰角砾岩，不整合覆盖于基底地层之上。
图2来阳沟金铁矿区地质简图
1—第四系全新统；2—上侏罗统张家口组二段安山质凝灰角砾岩；3—变质闪长岩；4—含磁铁矿辉石闪长岩；5—二长花岗岩脉；6—石英二长岩脉；7—闪长玢岩脉；8—金矿体；9—实测及推测断层；10—钻孔位置及编号；11—勘探线位置及编号；12—金矿带及编号；13—矿区范围
2.2 岩浆岩
中晚三叠世九神庙岩体在矿区大面积出露，主要岩性组合为变闪长岩（图3c、d）、二长闪长岩（图3e、f）、含磁铁矿辉石闪长岩，区内含金矿脉赋存于变闪长岩岩体的构造裂隙中。矿区脉岩主要有燕山期二长花岗岩脉、石英二长岩脉、闪长玢岩脉。
图3来阳沟金铁矿区岩石标本及显微照片
a—角闪黑云二长混合岩岩心照片；b—角闪黑云二长混合岩显微镜下照片；c—变质闪长岩岩心照片；d—变质闪长岩显微镜下照片；e—片理化钾化二长闪长岩岩心照片；f—片理化钾化二长闪长岩显微镜下照片；P1—斜长石；Kfs—钾长石
2.3 构造
矿区目前已经发现规模不等的断裂 19 条，北东—北东东向 11 条，北西向 8 条，矿区内主要断裂特征如下：
（1）F1 断裂，长 1.8 km 左右，走向北东东—北东，倾向南东，倾角 80°～90°，破碎带宽 0.3～4.5 m，断裂性质不明，断层破碎带内石英脉断续充填，为矿区内主要控矿及容矿构造。
（2）F2断裂，长550 m左右，走向北东东，倾向南东，倾角78°～90°，破碎带最宽20 m左右，断裂性质不明，断层破碎带内见断层泥及 2～25 mm 角砾，为矿区内控矿及容矿构造。
（3）F7 断裂，长 450 m 左右，走向北西，倾向北东，倾角 70°，断裂性质不明，断层破碎带内石英脉断续充填，是矿区内控矿及容矿构造。
（4）F11 断裂，长 750 m 左右，断裂位于矿权外，走向北东，倾向北西，倾角55°～80°，破碎带宽0.2～1.0 m，断裂性质不明，断层破碎带内石英脉断续充填，是矿区内控矿及容矿构造。
（5）F13 断裂：长 500 m 左右，大部位于矿权外，走向北东，倾向南东，破碎带宽 0.2～0.5 m，断裂性质不明，断层破碎带内石英脉断续充填，是矿区内控矿及容矿构造。
（6）F19 断裂，长 100 m，走向 76°～80°，倾向 166°～170°，倾角 41°～57°，破碎带宽 0.3～5 m，断裂性质不明，断层破碎带内连续充填石英脉，是矿区内控矿及容矿构造。
2.4 含矿构造带特征
矿区圈定含矿构造带 6个（AuⅠ～AuⅥ），含矿构造带走向北偏东、北东东、北西，长 200～980 m，宽 30～400 m，向南延出矿权区。单条矿脉规模小，长数 10～100 m，最长 200 m，脉宽 10～30 cm，最宽达2.25 m，倾向南东，局部倾向北西，倾角38°～85°，矿脉在矿带中呈右行斜列式排列。含矿脉地表品位低，多呈细小破碎带出现，向深部品位增高，矿体极不连续，品位局部富集，多呈脉状、透镜状、分枝复合、尖灭再现情况普遍。
2.5 矿床地质特征
矿区共圈定33条金矿（化）体，矿化体受压扭性构造破碎带控制，赋存与石英脉细脉中，围岩主要为混合岩、闪长岩、闪长玢岩等，主要矿体特征如下：
（1）Au19号为矿区主要矿体（图4），位于AuⅢ含矿构造带内，呈脉状产于变质闪长岩中，控制矿体长 365 m，走向 50°～60°，倾向 150°～180°，倾角 66°～80°，厚度0.30～2.25 m，矿体平均品位10.60 g/t。
（2）Au28 号矿体，位于 AuⅥ含矿构造带内，呈脉状产于变质闪长岩中，呈北东向展布，走向 50°，倾向 140°，倾角 38°。地表出露长度 150 m，矿体厚度一般在 0.20～0.40 m，平均厚 0.33 m。矿体较连续，呈较规则的脉状产出，矿体品位一般l0～25 g/t，最低10.7 g/t，最高29.23 g/t，平均品位：16.59 g/t。
（3）Au29号矿体为盲矿体，位于 AuⅥ含矿构造带内，呈脉状产于变质闪长岩中，倾向 140°～160°，倾角 38°～57°，矿体厚度一般在 0.20～0.40 m，矿体平均品位17.40 g/t。
图4来阳沟金铁矿区33号勘探线剖面示意图
1 —第四系；2—变质闪长岩；3—闪长玢岩；4—金矿体及编号；5—金矿化体及编号；6—金矿化体及编号
矿石中主要金属矿物有黄铁矿（图5a）、方铅矿、闪锌矿和少量黄铜矿及微量自然金、银金矿等，次为褐铁矿、孔雀石。脉石矿物以石英为主，少量绿泥石、高岭土等。矿石结构主要有他形粒状结构、自形—半自形粒状结构、碎裂结构等。矿石的自然类型主要有含金多硫化物石英脉型（图5b）、含金石英细网脉型（图5c）、含金破碎蚀变岩型（图5d），三者在同一条矿脉中亦可见到沿走向上的交替出现，呈相互渐变关系，矿石工业类型为原生金矿石。
图5来阳沟金铁矿区矿石特征
a—侵染状黄铁矿化；b—含金多硫化物石英脉露头；c—含金石英细网脉；d—含金构造蚀变岩
3 地球物理特征
为了研究矿区磁场、极化率和电阻率三维空间特征（李凯春等，2022；焦彦杰等，2023），完成了 1∶ 5000高精度磁测、三维激电测深工作。三维激电测深反演是通过定量解释的方法，将地表实测的磁化率、视电阻率及极化率数据通过一定的数值模拟计算，获得地下各点介质的磁化率值、电阻率值和极化率值（刘海飞等，2023；艾斯卡尔·吐尔逊等2024； 杨申勇等，2024）。通过三维反演的地下 50 m 的地磁、电阻率和极化率数据，矿区整体磁异常分布杂乱，主要为团状、串珠状和条带状，走向呈北西向、南北向、北东向，经查证高磁异常与磁铁矿体有关，多中心的不规则形状可能与局部磁铁矿品位变化或浅部风化程度不均有关，并圈定了 4 个激电异常区共21个激电异常（图6），主要激电异常特征如下：
Ip1 异常区：共有 7 个异常（Ip1-1～Ip1-7），分布在矿区的西部，异常呈近南北向分布，单个激电异常走向各异，以近南北向、北北西向、北北东向为主。其中 Ip1-1 异常是该异常区中规模最大的异常，位于异常区的北段，所处位置是弱磁异常区，并且与电阻率异常图上一条狭长的中高阻异常带位置基本重合，具有中高阻高极化弱磁的物性特征和条带状分布的特征，推断 Ip1-1 异常所在的区域为寻找金矿的有利地段。
Ip2 异常区：共有 10 个异常（Ip2-1～Ip2-10），分布在矿区的中部，异常区总体呈北北东分布，单个激电异常走向各异，以北北西向、北北东向为主。 Ip2-1异常为长条状、北北东走向，相应位置的电阻率为500～1000 Ω·m，弱磁区，符合中高阻高极化弱磁异常特征，有多条矿体出露，对深部找矿具有较大意义。
Ip3异常区：只有1个异常，在矿区的中东部，总体异常呈南北向分布，局部有变化，走向长约 800 m，具有中高阻中极化物性特征，异常带北部有磁异常，且与铁矿基本对应。
图6来阳沟金铁矿区三维激电测深（地下50 m）反演综合物探信息平面图
Ip4 异常区：共有 3 个异常（Ip4-1～Ip4-3），在矿区的东南部，沿北北东向雁形排列，单个激电异常以南北向为主，具有中高阻高极化物性特征，属于弱磁异常区。根据地质、物探资料，Ip4异常区位于多个构造交汇区域，是寻找金矿体的有利地段。
4 成矿规律及找矿方向
4.1 成矿规律
根据区内金矿体产出地质特征及矿石类型、矿物成份等，总结矿体成矿基本规律如下：
（1）矿区内断裂构造发育，主要发育北西向、北东向、北东东向几组构造。其中北东向、北东东向、北西向构造为矿区主要的容矿构造，矿（化）体均赋存在上述构造中。
（2）金矿（化）体赋存在混合岩、闪长岩内的石英脉及构造蚀变岩内。
（3）硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等，与金矿化的关系最密切。
（4）矿体呈脉状、透镜状产出，沿构造破碎带断续分布，单个矿体在构造带中彼此平行、呈串珠状、尖灭再现侧伏、规模小，品位高，延深大于延长。
4.2 找矿方向
（1）AuⅠ含矿构造带，带长 310 m，宽 150 m，该带由 8 条矿脉组成，金品位最低 2.86 g/t，最高 30.17 g/t，与激电IP2-1异常吻合，具有中高阻高极化弱磁物性特征，目前724 m标高以上基本采空，显示极化率较弱，但深部还有80～100 m的成矿空间，仍有一定的找矿潜力。
（2）AuⅡ含矿构造带，带长213 m，宽30～50 m， Au27、Au34 号金矿体分布在该带内，金品位最低 3.62 g/t，最高21.94 g/t，该带与激电异常IP2-4吻合，具有高阻高极化物性特征，已知矿体位置极化率较弱，可能与金矿体已被开采完毕有关。该带与北东向、近南北向构造多处交叉，形成有利的成矿空间，矿带南部是重要的找矿远景区。
（3）AuⅢ含矿构造带，该含矿构造带矿化体延长较远，带长 980 m，宽 50～80 m，由 Au9～Au16、 Au18～Au23、Au30号计16条含金石英细脉组成，该带与激电异常 IP1-6、IP2-1 吻合，具有高阻高极化物性特征，具有优良的成矿条件，在矿化体中矿体具有尖灭再现的特征，含矿构造带两侧次级裂隙有含矿石英脉充填成矿的可能，沿矿化体追索和矿体两侧有发现多个新矿体的可能。
（4）AuⅣ含矿构造带，带长350 m，宽50～80 m，由 Au24、Au31、Au33 号计 3 条含金石英细脉组成，金品位 0.33～20.20 g/t，激电极化率异常较弱，可能与被采空有关，区内矿体有向南逐渐延深的趋势，是重要的成矿远景区。
（5）AuⅤ含矿构造带，带长380 m，宽20～40 m，由 Au32、Au25、Au26 号计 3 条含金石英细脉组成，金品位0.60～62.10 g/t，该带与激电异常IP2-5、IP2-6吻合较好，具有高阻高极化物性特征，地表已经有多个矿体露头，沿带向北东、南西追索有发现新矿体的可能。
（6）AuⅥ含矿构造带，带长120 m，宽20～40 m，由2条含金石英细脉组成，金品位最低0.97 g/t，最高 29.23 g/t，矿体 774 m 水平以上基本采空，该带与激电异常IP4-2较吻合，具有高阻高极化物性特征，已知矿体位置极化异常相对较弱可能与金矿体已被开采完毕有关，区内矿体具有断续串珠状产出特征，该带深部及走向方向仍具有找矿潜力。
5 结论
（1）本区金矿床是与区域混合岩化热液作用及构造运动低温热液活动有关的石英脉型及构造蚀变岩型金矿床，赋存在混合岩、闪长岩内的石英脉及构造蚀变岩内与硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等关系最密切。
（2）矿区内北东向、北东东向、北西向构造为矿区主要的容矿构造，金矿（化）体呈脉状、透镜状产出，沿构造破碎带断续分布。
（3）区内6条含矿构造带内构造复杂，与地球物理异常吻合，成矿条件优越，有望在矿区内及外围发现较多新矿体。
注释
① 王久良，姚丽芳，吕英杰，刘洪亮，李绍国，刘东，周建辉 .2011. 河北省平泉县来阳沟超贫磁铁矿普查地质报告[R]. 唐山：河北省地矿局第五地质大队.
② 马国端，谷永昌，张德生，贾建称.1999. 中华人民共和国地质图说明书平泉县幅[R]. 廊坊：河北省区域地质矿产调查研究所五分队.