山西义兴寨金矿床是晋东北金-多金属成矿带的代表性金矿床（王登红等，2023），已累计查明金资源量超过110 t。义兴寨金矿床勘查历经50余年的不懈探索，由原来一个小型的铁矿床，一跃成为超大型规模金矿床。义兴寨矿区最早作为铁矿床（铁塘硐铁矿）进行勘查，1976年转向找金，经过20世纪70~80年代的勘查，成为中型规模的石英脉型金矿床（Au 12 t）；1990年矿山建成投产，矿山找矿在原勘探标高以下发现新的隐伏矿脉，使矿床规模由中型变为大型，至2007年底累计查明石英脉型Au资源储量28.2 t（何宏，2014）；2016~2020年，矿区深边部找矿工作，发现河湾“蚀变斑岩型”金矿体（张立中，2018），新增Au资源量>60 t；2021~2023年评价了铁塘硐角砾岩型金矿体（白晓明等，2022；胡乔青等，2023）。义兴寨金矿床的找矿突破历程，不仅显示了就矿找矿的强大生命力，也是矿山深边部找矿突破的典型案例。

伴随着不断的找矿突破，对义兴寨金矿区也开展了多方面的研究工作，包括：成矿地质特征（李双保等，1997；叶荣等，1999；张贻舟，2007；李成禄，2009；罗军燕，2009；Li et al.，2014；Zhang et al.，2015；张立中，2018）、矿床地球化学（李双保等，1997；李成禄，2009；罗军燕，2009；Li et al.，2014；Zhang et al.，2015；彭南海等，2017）、成岩成矿年代学（叶荣等，1999；罗军燕，2009；Li et al.，2014；Zhang et al.，2015；张立中等，2020）、脉岩和岩体岩石地球化学（罗军燕，2009；宋继叶，2009；Li et al.，2014；Zhang et al.，2015）、矿物学（李成禄，2009；罗军燕，2009；Li et al.，2014）、成矿构造（叶荣等，2002；张贻舟，2007）等方面的研究工作。早期研究工作多集中在发现早的石英脉型金矿化，近年来对蚀变斑岩型（张立中，2018；刘效广，2022）和角砾岩型金矿化（Zhang et al.，2015；刘效广，2022；白晓明，2022；张立中等，2022；胡乔青等，2023）也开展了相应的研究工作，不断深化了对成矿特征和成矿规律的认识，对指导找矿突破发挥了重要作用。

本文在前人研究的基础上，结合最新的勘查成果，试图从成矿系统的角度，总体刻画义兴寨斑岩成矿系统的地质特征，分析矿体的定位规律，提出找矿预测标志和找矿靶区，以期能更好地指导矿区和区域的找矿勘查工作。

义兴寨金矿床位于华北克拉通中部构造-岩浆活动带的北段，属于华北克拉通山西断隆-五台隆起西北侧。华北克拉通多期构造运动深刻影响了义兴寨金矿床的形成与演化。古元古代晚期，华北板块内部微陆块碰撞汇聚（Zhao et al., 2002；Zhai et al., 2011），地壳强烈变形变质，形成中-高级变质岩系，奠定了华北克拉通的变质基底；晚元古代—古生代，区域上广泛发育了海相碳酸盐岩-细碎屑岩盖层沉积，属于华北克拉通成型期（Qiao et al., 2016）；中生代特别是侏罗纪—白垩纪，受太平洋板块俯冲及燕山运动影响，华北克拉通破坏，软流圈物质上涌、岩石圈减薄，引发了区域性构造-岩浆活动，是区域上包括义兴寨金矿在内的金、多金属矿主要成矿时期，并由此形成了晋东北金-多金属成矿带（Engebretson et al., 1985；Li et al., 2008；郑建平等，2018；董树文等，2019；朱日祥等，2019）。

义兴寨矿区主要出露太古界基底、中元古界长城系沉积盖层和白垩纪陆相火山岩3套地层建造（图1a）。其中，太古界变质基底，主要岩性为变闪长岩、黑云斜长片麻岩和长英质片麻岩，属高级变质的TTG岩系，为华北克拉通花岗-绿岩带的组成部分，后被元古代闪长岩及辉绿岩脉侵入；中元古界长城系主要残留于南门山一带，岩性为条带状灰岩、白云岩。

白垩系火山岩主要分布于矿区外围。本次研究在矿区新识别出的残留长英质火山岩层，其岩性组合特征，与矿区外围的白垩系火山岩基本一致，属晋东北中生代火山断陷盆地的组成部分。该套火山岩地层主要分布于南门山一带，原定为“石英斑岩”。野外观察（图2a）和薄片镜下鉴定（图2b）表明，该“石英斑岩”实为喷出相的流纹斑岩-流纹质角砾熔岩和熔结凝灰岩，呈层状产出，以发育特征的喷出相浆屑和流纹构造为特征，其与基底片麻岩系呈断层接触，分布于地形相对高处。从钻探工程揭露的情况来看，这套喷出相火山岩垂向延深普遍较浅，通常在1000~1100 m标高即转变为基底片麻岩，亦佐证了其为“无根”的残留火山盖层，表明本区剥蚀程度较浅，成矿系统保存较完整，找矿潜力较大。

矿区构造以断裂为主，主要由NW向、近SN向和NEE向3组断裂构造组成，其基本构造格架主要在中生代成型（陈志方，2013）。位于矿田中西部的F4断裂（又称义兴寨断裂），为区域性NW向断裂带的组成部分，走向约335°，倾向SW，倾角65°~85°，断裂带长度超过10 km，破碎带宽数米到数十米，向NW延出矿区外，具有多期活动特征，对河湾斑岩型矿体有明显的控制作用；近SN向断裂在矿区内广泛分布，断裂一般长约1000 m，最长达2300 m，沿走向呈舒缓波状延伸，倾角80°~90°，为区内脉状金矿体的主要容矿构造，控制脉状金矿体的产出；NEE向断裂为基底断裂，分布在河湾与南门山之间，断裂构造带内充填有透镜状脉岩。

矿区内出露的岩浆岩主要有元古代基性脉岩、白垩纪中酸性次火山岩体和孙庄杂岩体。岩脉走向多为NNE向，与区域性断裂走向基本一致，反映出其形成受区域构造应力场的控制。倾向以SE倾居多，倾角一般在60°~80°之间，显示出较为陡立的产出状态。其中，白垩纪火山-侵入杂岩与金-多金属成矿关系密切。白垩纪次火山岩类主要分布于河湾、铁塘硐、金鸡岭一带，岩性包括石英二长斑岩（勘探报告中也称长石石英斑岩）、花岗斑岩、石英斑岩和霏细岩、霏细斑岩，以及少量辉绿岩脉。通过野外观察发现，霏细岩-霏细斑岩为相变关系，并可侵入到石英二长斑岩中，为岩浆分异晚期的产物。以河湾岩体出露面积最大，具有火山颈相侵入构造特征（如地形地貌、复成分角砾、柱状节理等），主体为石英二长斑岩，局部相变为石英斑岩，锆石U-Pb年龄在133~141 Ma（张立中，2018）。孙庄复式岩体位于矿区南部，呈不规则岩株出露，主岩体为石英二长岩，可相变为石英正长闪长岩，局部发育花岗闪长斑岩和花岗斑岩，岩体被晚期含石英闪长玢岩脉穿插。孙庄岩体锆石U-Pb年龄在134~135 Ma（罗军燕，2009；Li et al.，2014；Zhang et al.，2015），时代略晚于次火山岩类，亦属于早白垩世。

值得注意的是，义兴寨矿区隐爆角砾岩发育（图1b），前人认为可圈出河湾、铁塘硐、南门山、金鸡岭4个“隐爆角砾岩筒”（景淑慧，1986；邵拥军等，2006；王岚等，2013；王启旺等，2013；杨贵才等，2013；彭南海等，2017）。本次研究根据野外地质特征对其重新进行了厘定，河湾岩体主体为浅成侵入相，隐爆角砾岩仅在其上部和边部局部发育；南门山“岩筒”主体为喷出相的流纹质火山角砾岩凝灰岩-凝灰熔岩，局部发育矽卡岩化热液角砾岩，不属于隐爆角砾岩筒；金鸡岭“岩筒”为矽卡岩化角砾岩，角砾成分有燧石岩、灰岩和片麻岩等，多被第四系残坡积物覆盖，亦不是典型的角砾岩筒；只有铁塘硐岩筒为典型的隐爆角砾岩，并发育角砾岩型矿化，构成隐爆角砾岩筒型金矿体。

综上所述，义兴寨矿区白垩纪岩浆岩构成一个完整的火山-侵入岩套，包括喷出相（南门山）、浅成侵入相（河湾斑岩体）、隐爆角砾岩相（铁塘硐）、次火山相脉岩（石英斑岩、霏细斑岩、霏细岩等），以及外围呈岩株状产出的孙庄复式侵入杂岩体，为该区斑岩成矿系统的形成提供了有利的岩浆岩条件。

义兴寨金矿主要发育石英脉、角砾岩筒和蚀变斑岩3种金矿化类型（图3）。石英脉型金矿体以近SN走向为主，由十余条含Au石英脉构成；角砾岩筒型矿体主要产于铁塘硐角砾岩体内，呈不规则囊状产出；蚀变斑岩型体金矿主要产于河湾岩体内变形-蚀变叠加的部位。

截止到2021年，石英脉型金矿体累计查明Au金属量为33.8 t，约占义兴寨金矿床整体资源量的1/3，平均品位8.34 g/t（孙荣良等，2021）。

石英脉型金矿体可分为近SN向和NW向2组矿脉。以近SN向矿脉为主体，NW向矿脉规模及连续性均较差。近SN向金矿体规模大、连续性好，近直立产出，产出标高从近地表（~1450 m标高）到300 m，自东向西主要矿脉编号包括0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#、10#、m22#、7#、8#等，除5#、6#、10#、m22#和7#外，其他矿脉基本开采殆尽。其中，m22#号是矿区内新发现的1条盲矿脉，保有金资源量为10.94 t，占保有脉状金矿体总资源量的73.6%（表1），是矿区目前开采的主力矿脉，也是一条富含Cu、Pb、Zn、Ag的金-多金属矿脉。在m22#发现之前，5#为矿区的主力矿脉，也是矿区走向最长的脉带，其地表出露长2100 m，宽0.5~5.0 m，走向355°~360°，总体倾向东，局部西倾，倾角85°~90°。含金石英脉可穿切铁塘硐角砾岩筒（如2#矿体）和河湾蚀变斑岩体（7#矿体），同时河湾斑岩体又限制了m22#矿脉，表明石英脉型金矿化与蚀变斑岩岩型金矿化为同一成矿期但形成时间略晚。

石英脉型矿石载金矿物主要是黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化物和少量石英，金矿物包括自然金、银金矿、金银矿等，以包体金和裂隙金的形式产出。其他矿物还有砷黝铜矿、毒砂、辉钼矿、辉银矿、自然银、辉碲铋矿、硫银铋矿、辉铋铅矿、磁铁矿，以及石英、方解石、绢云母和电气石等。除Au外其他伴生的有用元素有Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等。

石英脉型金矿体具有典型的中低温热液成因特征。含金石英脉一般宽20~50 cm，围岩主要为片麻岩，由石英脉向外常发育有黄铁绢英岩化和绿泥石化，在石英脉两侧构成约1~2 m对称分布的构造蚀变带。根据矿脉交切关系和矿物共生组合，从早到晚，可划分为4个阶段（景淑慧，1986；张贻舟，2007；彭南海等，2017；刘效广，2022），即赤铁矿-石英-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐（方解石、菱铁矿）阶段。其中，石英-黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段是金的主要成矿阶段。

该类矿化以铁塘硐角砾岩筒型金矿化为代表。金矿化主要产于角砾岩筒内，以1.2 g/t的边际品位圈矿，估算推断类别的Au金属量11.46 t，金平均品位1.63 g/t（孙荣良等，2021）。

铁塘硐隐爆角砾岩筒位于矿区NE部，围岩主要为太古界片麻岩。岩筒受4条边界断裂围限，平面形态呈菱形（图4a），北东宽约225 m，北西长约240 m，面积约0.054 km²；钻孔控制岩筒的垂向深度为1719 m（-269 m标高），呈近于直立筒状体，深部仍未完全控制（图4b）。

铁塘硐隐爆角砾岩筒既表现出水平分带性，又有明显的垂向分带。

（1） 角砾岩筒水平分带。水平分带主要发育在浅部，在深部1070 m标高以下不明显。据铁塘硐地表露采坑（1329~1416 m标高）观察，角砾岩筒的水平分带为：中间为灰绿色的矽卡岩化角砾岩带，且靠近霏细斑岩的位置矽卡岩化增强，局部形成磁铁矿透镜体；向两侧过渡为棕灰色的碳酸盐（菱铁矿-方解石）化角砾岩带，矽卡岩化减弱；角砾岩筒东、西两侧边界，即与片麻岩的接触带，分别被石英斑岩和辉绿岩穿插；石英斑岩脉西侧与角砾岩之间为2#金矿脉（图5）。自岩筒边缘向角砾岩筒内部，角砾由寡渐多，砾径变化不明显，中间无明显界线。

角砾岩筒中的角砾为多阶段的复成角砾岩。根据角砾岩的蚀变特征、相互包裹关系，可识别出3个世代的角砾岩（图6a~d）：① 前矽卡岩化角砾岩（图6a），角砾成分主要为灰岩、大理岩及少量片麻岩和石英斑岩，无明显蚀变；② 矽卡岩化角砾岩（图6b），为早期角砾岩的矽卡岩化，胶结物为矽卡岩矿物（绿帘石、透辉石、石榴子石、方柱石、透闪石-阳起石、绿泥石等），矽卡岩化强烈时形成块状矽卡岩，局部形成小规模的磁铁矿透镜体；③ 气液隐爆角砾岩（图6c、d），为矽卡岩化之后形成的角砾岩，先前的矽卡岩被隐爆呈角砾状，并引起矽卡岩的退化蚀变，以发育自形粗晶状、晶洞状的镜铁矿（菊花状和团块状）、方解石、再活化生长的石榴子石和少量硬石膏为特征，局部发育菱铁矿方解石脉，为一套氧逸度较高环境下的低温蚀变组合。

（2） 角砾岩筒垂向分带。铁塘硐隐爆角砾岩筒大致以1070 m中段为界，可分为上部矽卡岩化角砾岩带和下部霏细斑岩-角砾岩带。上部矽卡岩化角砾岩带的特征与地表观察到的特征类似，主要为灰岩、大理岩的矽卡岩化，为雾迷山组灰岩陷落火山岩筒后被热液交代所形成。下部角砾岩段的角砾成分主要为基底片麻岩围岩，胶结物为硅化、黄铁矿化和绿泥石化等热液蚀变所形成的蚀变矿物；霏细岩呈岩枝状侵入到下部角砾岩带，呈不规则密集分布，视厚度通常在0.3~2.0 m，并形成霏细岩富集区，边缘出现绿泥石化、钾长石化和黄铁矿化蚀变（图7a）。霏细岩岩枝在空间无法圈出连贯的地质体，有的因为视厚度较小划归为角砾岩，但总体上赋存在角砾岩筒北侧380~150 m标高范围内。

霏细岩岩枝接触带部位，发育隐爆的霏细岩角砾（侵入角砾岩），表明隐爆和蚀变作用可能是由霏细斑岩的侵位引起。霏细岩发育特征的流纹构造、珠滴状电气石-黄铁矿囊包体和出溶状石英-黄铁矿微细脉（图7b），是岩浆演化晚期富流体的典型特征（Berni et al., 2017；Carter et al., 2022），该特征与邻区支家地铅锌银矿化隐爆角砾岩筒底部所见的成矿石英斑岩类似（张会琼等，2012），推测霏细斑岩及其深部隐伏的岩株，可能是该区金矿化的成矿地质体。

铁塘硐隐爆角砾岩筒金矿化主要发育在深部的霏细斑岩-角砾岩带，特别是标高560 m以下，共圈出3个矿（化）体，其中在-150~560 m标高为金品位>0.5 g/t的矿化集中段（图8）。钻孔编录显示，角砾岩筒深部金矿化富集地段与霏细岩的产出部位吻合，在霏细岩密集区附近，蚀变分带明显。从中心向外围划分了5个蚀变带，分别为黑云母化、硅化带→钾化、硅化带→硅化、绢云母化带→绿泥石化带→碳酸盐、高岭土化带（图8）。富矿体产于霏细斑岩接触带的蚀变角砾岩中，矿化好的部位硫化物细脉发育，例如钻孔T510ZK808，在204 m、177 m、189 m、442 m（图7c~f）标高附近均出现富Au样品，表明金矿化可能与岩浆热液有关。在浅部的矽卡岩化角砾岩带中，后期叠加镜铁矿-碳酸盐化低温蚀变强烈的部位，发育小规模的“鸡窝状”金矿化。

铁塘硐隐爆角砾岩筒是一个多阶段的隐爆-蚀变演化过程。根据矿物共生组合和穿插包裹关系，从早到晚可以划分为3个阶段：早期矽卡岩化阶段、中期石英硫化物阶段和晚期碳酸盐阶段。从矿物共生组合来看，早期矽卡岩阶段主要形成磁铁矿化，局部构成工业矿体，金矿化不明显；中期石英硫化物阶段是隐爆角砾岩型金矿化的主成矿阶段，伴随霏细岩脉侵位，带来深部成矿热液，在角砾岩筒内再次发生隐爆和交代蚀变，发育多种金属矿物，包括黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿以及自然金、银金矿等，形成隐爆角砾岩型金矿化；晚期碳酸盐阶段，以方解石细脉为代表，无金矿化。值得注意的是，石英脉型金矿脉（如2#）（图1b）穿切早期的矽卡岩化和隐爆角砾岩型矿化，显示其成矿时间略晚。

蚀变斑岩型矿化主要产于河湾斑岩体中，斑岩体蚀变强烈的部位以细脉浸染状矿化为主，具有低品位、大吨位、蚀变部位全岩矿化的特点，被称为“蚀变斑岩型”矿化（张立中，2018；刘效广，2022）。目前已探获Au资源量超过57 t（刘效广，2022），占义兴寨金矿Au资源量的一半以上，是区内的主矿体。

蚀变斑岩型金矿体位于3勘探线~8勘探线之间，东西长约250~300 m，平面形态呈不规则椭球状（图9）；矿体出露标高约为500~1100 m。上部和东部大体以角砾岩体的边界为界，具有“东富西贫”、“中富边贫”特征（刘效广，2022）。矿石矿物包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、黝铜矿、硫铋铅矿、深红银矿、碲金矿、银金矿以及含银自然金等，金矿物常被硫化物包裹或分布于硫化物裂隙与边缘，个别呈独立的自然金产出。脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、碳酸盐矿物（方解石、白云石、铁白云石与菱锰矿）、电气石等，多呈弥散状分布在蚀变斑岩的基质中，或以矿物集合体的形式交代长石斑晶。

围岩蚀变主要有赤铁矿-黏土矿化（亦称为“红化”）、黄铁绢英岩化和电气石化，空间分带性不明显，为叠加关系。“红化”蚀变主要是斑岩中的长石类矿物发生糙化（黏土矿化）和微粒赤铁矿化而成（图10a），基本不含黄铁矿，主要沿F4断裂的两侧及角砾岩体的边缘分布，反映该类蚀变可能与后期构造有关。黄铁绢英岩化是该类型矿化的主要蚀变类型，发育较多的黄铁矿，当有石英硫化物细脉叠加时，金品位明显升高。电气石化蚀变表现为浸染状和团斑状，主要集中在角砾岩周缘，沿F4断裂边部和岩体下部（标高510 m以下）也有少量发育，与岩浆热液作用有关。

河湾蚀变斑岩型矿化在垂向上表现出一定的分带性，自上而下可分为角砾岩型矿化带、蚀变斑岩型矿化带和不规则脉状矿化带。

（1） 角砾岩型矿化带（850~1100 m标高）。河湾岩体上部发育角砾岩带，角砾为次棱角状-次圆状，成分包括片麻岩、斜长角闪岩、碎屑岩、花岗斑岩、闪长岩、矽卡岩以及火山岩角砾等，被河湾斑岩体捕获、混染和交代。金矿化主要产于角砾岩带底部与蚀变斑岩接触部的蚀变闪长岩中（图10b）。矿山地质工作者称之为“黑斑岩”，实为闪长岩“大包块”（捕虏体），发育强绿泥石化、黄铁矿化、磁铁矿化和电气石化，黄铁矿可交代早期的磁铁矿团块形成黄铁矿化环边（图10c），使Au品位升高。

（2） 蚀变斑岩型矿化带（600~850 m标高）。石英二长斑岩发生强烈的黄铁绢英岩化（图10d），黄铁矿呈均匀浸染状分布在蚀变岩中，粒径大小为1~2 mm，偶见约5~10 mm的黄铁矿团斑状集合体。含硫化物石英细脉富集处，构成细脉浸染状矿石；在830中段蚀变斑岩中可见辉钼矿-石英细脉。

（3） 不规则脉状矿化带（600 m标高以下）。河湾斑岩体向下出现分枝，矿化强度及规模明显减弱，主要集中在含金石英-硫化物脉带，单脉宽度2~5 cm不等，个别单脉宽度可达20 cm。脉体组成主要为石英、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，局部发育有辉钼矿脉。

2.3.2成因讨论

河湾斑岩体主体为石英二长斑岩，在770 m标高以上斑晶变少、粒度变细，浅部边缘相可变为石英斑岩。石英二长斑岩发育强烈的黄铁绢英岩化等蚀变，但岩体边部尚保留未蚀变或弱蚀变的原岩特征，是金矿化-蚀变的围岩（图10d），说明金矿化-蚀变发生在石英二长斑岩体之后。

坑道和钻孔中见霏细斑岩小岩枝侵入到石英二长斑岩（以及上部角砾岩）中，岩枝边缘可发生角砾岩化。霏细斑岩及其周围石英二长斑岩中常见一种暗色球体（图10d），矿物组合主要为电气石、黄铁矿、石英，属于富挥发分和硫化物流体的球状出溶体，是岩浆富含挥发分的重要标志，说明与铁塘硐一样，霏细斑岩为富流体的高演化岩浆的产物，是引起石英二长斑岩蚀变和金-多金属矿化的成矿地质体。推测霏细斑岩与石英二长斑岩应属于同期（早白垩世）同源岩浆脉动式侵入关系，它们一起构成成矿斑岩套。

需要说明的是，F4断裂虽然两侧蚀变强烈，局部（上部）金品位升高（图10c），但沿F4断裂向深部蚀变变弱，金矿化也随之减弱，意味着F4可能不是导矿构造。而近SN向的m22#矿脉位于蚀变斑岩型金矿体的下部，向上呈细脉状分散尖灭在蚀变斑岩体中，其Cu、Pb、Zn、Ag含量明显高于矿区其他的石英脉型金矿体（表1），深部见辉钼矿化。因此，推测沿近SN向的m22#可能是含矿热液的上升通道，其与F4断裂、NEE向断裂交汇部位，石英二长斑岩体破碎强烈、裂隙发育，导致沿m22#上升的热液蚀变强烈，形成河湾蚀变斑岩型矿体。

如前所述，义兴寨矿区主要发育石英脉型、角砾岩筒型、蚀变斑岩型3类金矿化。前人已经获得了一系列的同位素定年结果：石英脉型金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为（138.9±1.4）Ma（刘效广，2022），铁塘硐角砾岩筒中矽卡岩的石榴子石U-Pb年龄为（140±2）Ma（张立中等，2020），河湾蚀变斑岩辉钼矿Re-Os年龄为（141±4）Ma（Zhang et al., 2015）、绢云母的Ar-Ar年龄为（139.2±1.4）Ma（张立中，2018），表明3类金矿的成矿时代相近，均为早白垩世（139~141 Ma），也与矿区出露的斑岩体（河湾岩体，140~141 Ma；张立中，2018）基本同期。

矿区3种金矿化类型的主要成矿特征（表2）表明，它们可能是具有成因联系的同一成矿系统的不同矿化相。主要表现为3类矿化成矿元素组合均以Au为主，伴生Ag、Pb、Zn、Cu、Te（Li et al., 2014；Zhang et al., 2017），而不是Au、As、Sb、Hg等元素组合，与陆相火山作用有关的岩浆热液型金多金属矿元素组合一致。3类矿化的硫同位素特征也表明其成矿物质主要为岩浆来源：石英脉型矿化中的黄铁矿、黄铜矿和方铅矿δ³⁴S集中在-2.1‰~3.6‰（Li et al., 2014；彭南海等，2017），角砾岩筒型矿化中的黄铁矿δ³⁴S为0.7‰~3.2‰（Li et al., 2014），蚀变斑岩中的黄铁矿δ³⁴S在-1.0‰~3.2‰（李建威，2022）。石英脉型矿化中的石英及其中的流体包裹体的δD_V-SMOW和δ¹⁸O_V-SMOW分别为-56‰~-109.4‰和9.5‰~15.7‰，同样显示成矿流体主要为岩浆流体，但后期具有显著的大气水加入特征（杨红英等，1995；彭南海等，2017）。此外，铁塘硐角砾岩筒方柱石的Br/Cl、Br/I等比值，也反映出金矿化相关的成矿流体来源于岩浆热液（李建威，2022）。

综上所述，义兴寨金矿床的构造变形、岩浆活动和成矿作用是早白垩世同一地质事件中形成发育的统一体，构成斑岩型金-多金属成矿系统。近南北向断裂是同成矿期构造，与NW向、NEE向断裂共同控制了早白垩世中酸性岩浆活动和成矿作用，形成了以斑岩体为中心的石英脉型-角砾岩筒型-蚀变斑岩型“三位一体”矿化系统，成岩成矿时代均在140 Ma左右。

基底建造类型对于金矿床的形成具有重要的制约作用，华北地块周缘（胶东、小秦岭、冀北-辽南）的许多金矿床均产于古老花岗-绿岩带中，是古老花岗-绿岩地体再活化成矿，金主要来自古老花岗-绿岩变质基底（王京彬等，2024）。义兴寨矿区地处华北克拉通中部构造-岩浆活动带，矿区及外围太古代片麻岩中广泛发育变辉长岩（黑云斜长角闪岩）、变闪长岩等，表明太古宙地体对金成矿有预富集作用（李双保等，1997）。

早白垩世火山-侵入岩浆活动造就了该区斑岩成矿系统。矿区早白垩世岩浆岩构成一完整的火山-侵入岩套，包括喷出相（南门山及矿区近外围）、浅成侵入相（河湾石英二长斑岩）、隐爆角砾岩相（铁塘硐）、次火山岩相脉岩（矿区分布的石英斑岩、霏细斑岩等脉岩和岩枝），以及呈岩株状的复式侵入相杂岩体（孙庄岩体），为该区金（多金属）斑岩成矿系统的形成提供了有利的岩浆岩条件。其中岩浆演化晚期的石英二长斑岩具有高含金本底（如河湾岩体，>0.1 g/t）。河湾、铁塘硐矿段的霏细斑岩、霏细岩岩枝为岩浆进一步分异演化后的侵入体，代表了当时深部岩浆房分异晚期的浅成-超浅成侵入相，推测与深部岩浆房连通，是区内金-多金属矿的直接成矿岩体。

综上所述，义兴寨矿区成矿地质模型可表述如下：早白垩世的构造-岩浆活动混融了区域富金的太古宙高级变质的花岗-绿岩地体，形成了高金背景的中酸性岩浆；岩浆分异作用晚期形成富金的高演化岩浆，沿断裂交汇部位脉动式上侵、浅成定位，形成石英二长斑岩、霏细斑岩小岩株和岩枝，随之深部岩浆出溶的成矿流体承袭斑岩定位通道附近的有利构造部位（如火山颈、断裂交汇部位和断裂带）发生交代蚀变，形成河湾蚀变斑岩型矿化；在早期岩浆隐爆（气爆）的角砾岩筒内，伴随着含金霏细斑岩小岩枝的侵入和热液蚀变作用，形成隐爆角砾岩型金矿化；在围绕蚀变斑岩和隐爆角砾岩外侧的断裂中，含金热液沿断裂充填交代，形成石英脉型金矿体。总之，义兴寨矿区的石英脉型、角砾岩筒型和蚀变斑岩型3种矿化类型是统一构造-岩浆-成矿事件的产物，构成“三位一体”矿化组合（图11）。

基于义兴寨金矿成矿地质模型，斑岩体、断裂系统与成矿热液的耦合作用控制了矿体的定位，成矿系统内各矿化类型互为找矿标志。其中石英脉型金矿围绕成矿岩体产出，分布范围广，且多为浅表出露，既是矿区重要的矿化类型，也是寻找（蚀变）斑岩型和隐爆角砾岩筒型金矿的重要找矿标志。斑岩+断裂组合是蚀变斑岩型矿化的预测标志，含金斑岩体在构造热液叠加部位形成工业矿体，而远离斑岩体的断裂矿化则较弱。矽卡岩化作为早期岩浆热液活动的标志，是寻找主成矿阶段金矿体的标志，其深部往往存在金矿体，如河湾和铁塘硐矽卡岩化角砾岩深部的金矿等。

应用上述矿体定位规律和成矿模式，结合物探、化探异常综合分析，提出以下找矿预测方向或靶区。

（1） 河湾矿段深部。义兴寨矿区剥蚀程度较浅，上部火山盖层（南门山）尚有保留，目前发现的3种矿化类型均属于成矿系统的浅部端员（成矿深度在1.5~3.0 km；李成禄，2009；罗军燕，2009），而深部真正的斑岩型Au（Mo、Cu）矿化类型尚待发现，是该区值得重视的找矿方向。其中河湾矿段蚀变斑岩型矿化伴随有赤铁矿化、黏土化等低温、高氧逸度蚀变，可能是寻找深部斑岩型Au（Mo、Cu）矿体的有利区段。值得说明的是，河湾岩体深部普遍发育石英-辉钼矿细脉，已初步显示出斑岩型矿化的前锋，石英-辉钼矿脉可切过蚀变斑岩型金矿体，说明钼矿化略晚于金矿化。河湾1、2、6号勘探线钻孔原生晕资料显示，金在400~550 m标高和0 m标高附近富集，而-200 m以下又出现Mn、W、Ag前晕元素异常和Mo、Cu增高的现象（据胡乔青等，2022），预示深部可能存在第三个富集段。依据m22#矿脉是深部热液上升的通道，沿m22#矿脉侧伏方向追索有望发现斑岩型Au（Mo、Cu）矿化。m22#矿脉5线深部22ZK1403孔揭露3段辉钼矿矿化体，辉钼矿矿化呈脉状、网脉状、热液角砾状，累计视厚度153.04 m，Mo平均品位0.099%，佐证了深部存在斑岩型Au（Mo、Cu）矿化的找矿潜力。

（2） 铁塘硐东找矿靶区。铁塘硐角砾岩筒与河湾蚀变斑岩型金矿受同一NEE向基底断裂控制，也处于NEE向断裂、近SN向及NW向F8断裂3组断裂交汇部位。现有钻孔揭示铁塘硐隐爆角砾岩筒垂深>1700 m；如此大规模的隐爆，意味着深边部应有一个更大的能量体（隐伏斑岩体）。大功率激电测深（L4剖面）显示岩筒东侧有一个比河湾斑岩体规模更大的高激化、中低电阻体（L4剖面），推测应为含硫化物的斑岩体引起。铁塘硐岩筒原生晕研究表明（胡乔青等，2023），深部-250 m和-100 m标高附近均出现金高值异常区，指示-250 m标高以下可能存在隐伏金矿体。2#、1#、0#、M0#等石英脉型金矿脉，以及东部新发现有松涧金-铅锌矿脉，均指示角砾岩筒东侧深部可能存在矿化斑岩体，是寻找第二个（蚀变）斑岩型矿化的有利靶区。

（3） 矿区外围尧峪找矿靶区。距义兴寨矿区西北约15 km，曾小规模堆浸开发。与河湾蚀变斑岩型金矿受同一NW向断裂带控制，区内发育大规模隐爆角砾岩筒，蚀变分带性好，岩筒南侧出现近40 m的高品位（>2 g/t）连续捡块样矿石，容矿围岩为石英二长斑岩，碎裂-黄铁矿化强，具备形成蚀变斑岩型金矿床的条件，同时沿同一断裂南侧约2 km处发现新的隐爆角砾岩筒。斑岩型矿床常成群成带产出（Sillitoe, 2010）。脉状金矿体围绕斑岩体分布，是寻找斑岩型金矿床的指示标志，因此，对于晋东北中生代火山-侵入杂岩区的脉状金矿床（点），后续应注意找斑岩型金矿床。

（1） 义兴寨矿区白垩纪岩浆岩构成一完整的火山-侵入岩套，包括喷出相（南门山及矿区近外围）、浅成侵入相（河湾石英二长斑岩）、隐爆角砾岩相（铁塘硐）、次火山岩相脉岩（矿区分布的石英斑岩、霏细斑岩等脉岩和岩枝），以及呈岩株状的复式侵入相杂岩体（孙庄岩体），为该区金（多金属）斑岩成矿系统的形成，提供了有利的岩浆岩条件。

（2） 义兴寨矿区发育石英脉型、角砾岩筒型、蚀变斑岩型3种金矿化类型，其成矿时代与斑岩体成岩时代基本一致（140 Ma左右）、成矿空间相近，构成与早白垩世陆相火山-侵入作用有关的脉状-隐爆角砾岩筒-（蚀变）斑岩型“三位一体”成矿系统，霏细斑岩是该区金矿化的直接成矿地质体。目前发现的这3种矿化类型均属于成矿系统的浅部端元，预测深部可能存在斑岩型Au（Mo、Cu）矿化类型，是该区未来值得探索的找矿目标。

（3） 成矿斑岩体+断裂系统联合控制了金矿体的定位，包括沿断裂交汇部位侵位的斑岩体叠加晚阶段构造-热液蚀变，形成河湾式蚀变斑岩型金矿化；断裂围限区内侵入的斑岩岩枝内外接触带隐爆角砾岩型矿化（铁塘洞角砾岩筒中富矿体）；斑岩体近侧的近SN向（为主）和NW向断裂中石英脉型矿化。

（4） 成矿系统内各矿化类型互为找矿标志，特别是石英脉型矿化分布范围广、出露近地表、产于斑岩体附近，远离斑岩体的断裂中无（弱）矿化，是寻找蚀变斑岩型主矿体的重要预测标志。依据矿体定位规律，结合地球物理异常等找矿预测标志，提出了铁塘硐东等找矿靶区。斑岩成矿系统常具有成群成带产出的特征，对于晋东北成矿带中生代火山-侵入杂岩区的脉状金矿床（点），应注意进一步寻找斑岩型金矿床。

致谢山西紫金矿业有限公司为本次研究提供了野外支持和大量内部地质资料；北京矿产地质研究院有限责任公司张志超博士、李德东博士、李昌昊博士协助完成资料收集及图件处理；匿名审稿专家提出了宝贵审改意见，在此一并致以谢忱。

图1义兴寨金矿大地构造简图（a）和矿区地质简图（b）（据胡乔青等，2023修改）

Fig. 1 Tectonic sketch map (a) and geological sketch map (b) of  the mining area of  Yixingzhai gold mine (modified from Hu et al., 2023)

图2南门山熔结凝灰岩照片(a)和流纹质凝灰岩显微照片（b）

Fig. 2 Welded tuff(a) and rhyolitic breccia tuff(containing pumice fragments)(b) in the Nanshanmen area

图3义兴寨金矿2号勘探线剖面图（据孙荣良等，2021修改） 表1义兴寨金矿主要矿脉保有金属量及品位表 注：据孙荣良等，2021。

Fig. 3 Geological profile of No. 2 exploration line in the Yixingzhai gold mine(modified from Sun et al., 2021) Table 1 Metal reserves and grades of the main vein-type ore bodies in the Yixingzhai gold mine

图4铁塘硐隐爆角砾岩筒平面图（a）和剖面图（b）（据胡乔青等，2023修改）

Fig. 4 Plan (a) and section (b) of the Tietangdong cryptic explosive breccia pipe (modified from Hu et al., 2023)

图5铁塘硐角砾岩筒露天采坑水平分带示意图

Fig. 5 Characteristics of the surface lateral alteration zoning of the Tietangdong breccia pipe

图6铁塘硐角砾岩筒地表采坑角砾岩特征 a.矽卡岩化之前角砾岩；b.矽卡岩化角砾岩；c.矽卡岩角砾；d.菊花状镜铁矿

Fig. 6 Characteristics of the surface breccia in the Tietangdong breccia pipe a. Breccia before skarnization; b. Skarnized breccia; c. Skarn breccia; d. Chrysanthemum-like specularite

图7铁塘硐T510 ZK808钻孔高品位样品钻孔岩芯及显微照片 a.霏细斑岩边缘正交偏光显微照片，主要蚀变矿物有绿泥石（Chl）、钾长石（Kfs）和黄铁矿（Py）；b.霏细岩发育特征的流纹构造、珠滴状电气石-黄铁矿囊包体等；c.霏细岩接触带矿化；d.霏细岩外侧团块角砾岩矿化；e.流纹状高演化霏细岩矿化；f.含石英脉的霏细岩矿化

Fig. 7 Characteristics of high-grade sample drill cores and photomicrographs from T510 ZK808 in the Tietangdong a. Cross-polarized photomicrograph of the felsophyre margin, showing main alteration minerals: chlorite (Chl), potassium feldspar (Kfs), and pyrite(Py); b. Felsite exhibiting characteristic flow structures and droplet-shaped tourmaline-pyrite enclaves; c. Mineralization at the felsite contact zone; d. Mineralization of brecciated clasts in the outer felsite; e. Mineralization of high-evolution felsite with flow texture; f. Mineralization of felsite containing quartz veins

图8铁塘硐矿化-蚀变分带及矿体分布图

Fig. 8 Mineralization-alteration zoning and ore body distribution map in Tietangdong

图9河湾斑岩827中段矿化蚀变分布示意图（据孙荣良等, 2021）

Fig. 9 Schematic diagram of the distribution of mineralization and alteration in the 827 middle section of the Hewan porphyry (modified from Sun et al.，2021)

图10河湾蚀变斑岩型矿化蚀变照片 a. “红化”蚀变叠加在绢英岩化（浅色）之上；b.蚀变闪长岩（黑色）包块；c.蚀变闪长岩中黄铁矿交代磁铁矿；d.石英二长斑岩发生强烈黄铁绢英岩化，偶见黄铁矿团斑状集合体 表2义兴寨矿区3种金矿化类型的成矿地质特征

Fig. 10 Wall rock alteration of the Hewan porphyry-type mineralizationa. Hematite-potassium feldspathization (light red) is superimposed by sericitization (light color); b. Altered diorite (black) clast; c. Pyrite replacing magnetite in altered diorite; d. The quartz monzonite porphyry is intensely altered by pyritic-sericitic alteration, with sporadically observed clustered pyrite aggregates Table 2 Characteristics of three gold mineralization types in the Yixingzhai mineral district

图11义兴寨矿区找矿预测地质模型

Fig. 11 Geological model for prospecting and prediction in the Yixingzhai mining area

参考文献