来阳沟金铁矿区位于华北地台北缘重要金矿集中区,金矿床类型为石英脉型和构造蚀变岩型,受断裂控矿明显。矿区地质研究程度较低,1982-1983年武警部队、2011年河北省地矿局、2012年辽宁有色地质队、2018-2020年有色金属矿产地质调查中心先后在该区开展找矿和勘查工作,显示该区具有较好找矿潜力。本文通过阐述区域地质背景、矿区地质特征等,总结了成矿规律及找矿方向,认为区内金矿床与区域混合岩化热液作用等有关,与硅化等关系密切,区内构造复杂,与地球物理异常吻合,成矿条件优越,找矿潜力大,为下一步找矿工作提供指导。
1 区域地质特征
矿区大地构造位置特殊,处于多构造单元结合部。区域地层包括新太古代黄杖子岩组(为金矿成矿物质来源之一)、上侏罗统张家口组、下白垩统义县组第一段。区域内断裂由4个方向断裂系统组成,特征各异,大型褶皱难识别,仅见小褶皱。区域岩浆岩有中 - 晚三叠世多个岩体(部分为金矿成矿物质来源之一)及中元古代下桥头岩体。区域内金矿床形成与晚侏罗世华北地台活化、断块构造活动有关,构造活动及岩浆冲击形成断裂构造,金元素经混合岩化等过程活化,在适宜构造部位迁移富集沉淀。区域金矿床众多,有碾子沟金矿、卧龙岗金矿等。

2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区地层相对简单,新太古界黄杖子岩组(Ar₃h)分布于矿区西部,隐伏于岩体深部或呈残留体,岩性包括花岗质黑云斜长混合岩、角闪黑云二长混合岩,是金矿床矿源层之一;上侏罗统张家口组二段(J₃z²)分布于矿区东部及东南部,岩性为安山质凝灰角砾岩,不整合覆盖在基底地层之上。

2.2 岩浆岩
中晚三叠世九神庙岩体在矿区广泛出露,主要岩性有变闪长岩、二长闪长岩、含磁铁矿辉石闪长岩,区内含金矿脉存在于变闪长岩岩体的构造裂隙里。此外,矿区脉岩以燕山期的二长花岗岩脉、石英二长岩脉、闪长玢岩脉为主 。

2.3 构造
矿区已发现19条规模不等的断裂,其中北东—北东东向11条,北西向8条。主要断裂特征如下:F1断裂长1.8km左右,走向北东东—北东,倾向南东,倾角80°~90°,破碎带宽0.3~4.5m,石英脉断续充填,是主要控矿及容矿构造;F2断裂长550m左右,走向北东东,倾向南东,倾角78°~90°,破碎带最宽约20m,见断层泥及角砾,为控矿及容矿构造;F7断裂长450m左右,走向北西,倾向北东,倾角70°,石英脉断续充填,是控矿及容矿构造;F11断裂长750m左右,多位于矿权外,走向北东,倾向北西,破碎带宽0.2~1.0m,石英脉断续充填,为控矿及容矿构造;F13断裂长500m左右,大部在矿权外,走向北东,倾向南东,破碎带宽0.2~0.5m,石英脉断续充填,是控矿及容矿构造;F19断裂长100m,走向76°~80°,倾向166°~170°,倾角41°~57°,破碎带宽0.3~5m,石英脉连续充填,为控矿及容矿构造。
2.4 含矿构造带特征
矿区圈定出6个含矿构造带(AuⅠ - AuⅥ),走向有北偏东、北东东、北西,长200 - 980m,宽30 - 400m,向南延伸出矿权区。单条矿脉规模小,长数十至200m,脉宽10cm - 2.25m,倾向多为南东、局部北西,倾角38° - 85°,在矿带中呈右行斜列式排列。含矿脉地表品位低,呈细小破碎带,深部品位增高,矿体不连续,局部富集,多呈脉状、透镜状,分枝复合、尖灭再现现象常见 。
2.5 矿床地质特征
矿区圈定33条金矿(化)体,受压扭性构造破碎带控制,赋存于石英脉细脉中,围岩有混合岩、闪长岩等。主要矿体特征:Au19号为主矿体,在AuⅢ含矿构造带,呈脉状产于变质闪长岩,长365m,走向50° - 60°,厚度0.30 - 2.25m,平均品位10.60g/t;Au28号矿体在AuⅥ含矿构造带,呈脉状产于变质闪长岩,北东向展布,地表出露长150m,厚0.20 - 0.40m,平均厚0.33m,平均品位16.59g/t;Au29号为盲矿体,在AuⅥ含矿构造带,呈脉状产于变质闪长岩,厚0.20 - 0.40m,平均品位17.40g/t。矿石金属矿物有黄铁矿等,脉石矿物以石英为主,矿石结构多样,自然类型有含金多硫化物石英脉型等,工业类型为原生金矿石 。


3 地球物理特征
为精准研究矿区磁场、极化率和电阻率三维空间特征,科研团队完成了1∶5000高精度磁测与三维激电测深工作。在三维激电测深工作中,引入了先进的艾都多功能激电仪。这款仪器具备同时测量极化率和电阻率的强大功能,数据采集效率惊人,能够在短时间内获取大量准确的数据。

在地质勘探中,数据的准确性至关重要。极化率和电阻率数据是分析地下地质结构和寻找矿藏的关键依据。不准确的数据可能会导致对地下情况的误判,错过潜在的矿藏位置,或者将非矿区域误认为有矿,从而造成资源浪费和勘探成本增加。而艾都多功能激电仪凭借其高精度的测量能力,为科研人员提供了可靠的数据支持。
三维激电测深反演通过数值模拟计算获得地下各点相关参数值。基于地下50m相关数据,矿区整体磁异常分布杂乱,与磁铁矿体有关,圈定4个激电异常区共21个激电异常。其中,Ip1异常区在矿区西部,有7个异常,Ip1 - 1规模最大,依据准确的数据推断所在区域为找金有利地段;Ip2异常区在矿区中部,有10个异常,Ip2 - 1对深部找矿意义大,准确的数据为判断其深部找矿潜力提供了坚实基础;Ip3异常区在矿区中东部,仅1个异常,具中高阻中极化特征,数据的准确性有助于进一步明确该异常的性质;Ip4异常区在矿区东南部,有3个异常,位于多构造交汇区域,是找金有利地段,准确的数据为在该区域开展进一步勘探工作指明了方向。

4 成矿规律及找矿方向
4.1 成矿规律
根据区内金矿相关特征总结出成矿基本规律:矿区断裂构造发育且北东等向构造为主要容矿构造,金矿(化)体赋存于特定岩石的石英脉及构造蚀变岩内,多种矿化与金矿化关系密切,矿体呈脉状等产出且具特定分布与特征 。
4.2 找矿方向
文中依次介绍了矿区内6个含矿构造带情况:AuⅠ带规模、矿脉、品位、物性特征及深部有找矿潜力;AuⅡ带规模、矿体、物性、成矿空间及南部是找矿远景区;AuⅢ带规模、矿脉组成、物性、成矿条件及有发现新矿体可能;AuⅣ带规模、矿脉、品位、矿体趋势及是成矿远景区;AuⅤ带规模、矿脉、品位、物性及有发现新矿体可能;AuⅥ带规模、矿脉、品位、开采情况、物性及深部和走向有找矿潜力 。
5 结论
本区金矿床属石英脉型与构造蚀变岩型,和多种热液活动有关,与多种矿化关系密切,赋存于特定岩石内;主要容矿构造为北东等向构造,矿(化)体呈特定形状沿构造带分布;区内6条含矿构造带构造复杂、与物探异常吻合、成矿条件好,有望发现新矿体 。同时,艾都多功能激电仪在地球物理勘探中的应用,为准确分析矿区地质情况提供了有力支持,进一步提高了找矿的精准度和效率。