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吉林省桦甸市奶子沟金矿床地质特征及成矿规律

2018-10-10

世界有色金属 2018年14期
关键词:绿泥石硅化闪长岩

付 猛

(中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队,吉林 长春 130033)

1 区域地质背景

测区大地构造位置位于华北陆块(Ⅲ-5)、龙岗(吉南)复核地块(Ⅲ-51)、白山地块(Ⅲ-51d),所属成矿带为辽吉Ⅲ级成矿带铁岭-靖宇(次级隆起)铁-金-铜-铅-锌-石膏成矿亚带,夹皮沟-金城洞金-铁-铜-镍Ⅳ级成矿带南缘,柳河-那尔轰金-铜-铁-铬-镍Ⅳ级成矿带西侧[1]。

图1 区域地质略图

区内岩石以太古宙高级变质岩为主,主要有:变质表壳岩(斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩),变质深成侵入岩(英云闪长质片麻岩、奥长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩及变二长花岗岩),此外还有部分基性—超基性脉岩类及中酸性侵入岩。

本区构造发育,由于处于长期活动的构造岩浆带上,经历多次构造运动,形成以北西、北东及近东西向为主的构造格架。早期构造一般具有韧性变形特征,晚期多表现脆性构造特点,各构造具有长期、多次活动性,形成彼此间相互切割、破坏、继承及叠加的构造形迹。北西向构造是区域内主要控矿构造之一,夹皮沟金矿、大架沟金矿均受其控制。

区域内的矿化类型主要有蚀变岩型、石英脉型、隐爆角砾岩型和(构造)角砾岩型。金属矿化有黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化和闪锌矿化,蚀变主要有硅化、绿泥石化、高岭土化和碳酸盐化[2]。

2 矿床地质特征

2.1 岩石

主要以太古宙变质的钾质系列的二长花岗岩,次为钠质系列(即TTG岩组)的英云闪长岩、奥长花岗岩、石英闪长岩等;其它岩石主要有阜平期、加里东期和燕山期的斜长角闪岩、变辉长岩、闪长岩、流纹斑岩、霏细斑岩和煌斑岩脉岩,其中太古宙的英云闪长岩和燕山期的脉岩发育地段多与金银矿化关系密切。

2.2 构造

区内构造主要有近EW向韧性剪切带和NE及NEE向构造蚀变带。近EW向韧性剪切带内的岩石蚀变普遍强烈,各类片麻岩的片麻理及片理发育,长英质矿物压扁拉长现象明显,局部可见似层状和条带状构造及长英质注入脉条。此外,在带内及其附近见有规模较小的东西向破碎带。近EW向控制蚀变岩型金银矿体的产出。NE向构造控制石英脉型金矿体的分布。

2.3 地球物理异常特征

异常呈断续带状,走向近东西,向东没封闭。视电阻率为1000*m左右,为低阻高极化异常。此异常西端与正在开采的矿体距离较近,推断与矿体关系密切。东段在英云闪长岩内,地表无矿化、脉岩等其它地质体。总之,依据物探电法成果推断,矿区内具备进一步寻找金(银)矿产的条件,特别在深部则存在寻找厚大矿体的相关信息。

2.4 地球化学异常特征

共发现异常3处,总体呈近东西向展布。主要为Au、Ag元素及低含量的As元素组合异常,强度中等;Au元素极大值71×10-9;Ag元素极大值1.6×10-9,具有明显的浓集分带特征。Au元素异常以两部分分布在Ag元素异常内,面积约0.18km²。经验证,异常内发现了Ⅰ-1号NEE向的银、金矿体。银最高品位2718.0×10-9,平均为60.59×10-9;金最高品位为42.10×10-9,平均为4.05×10-9。

2.5 矿化蚀变

区内有两种矿化类型,其一为石英脉型,其二为蚀变岩型。

石英脉型金矿化:出露在英云闪长岩与石英闪长岩接触部附近,金属硫化物呈条带状,团块状,侵染状及网脉状分布,金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、银金矿。脉石矿物:有石英、长石、绢云母、绿泥石、高岭土、方解石等。

蚀变岩型金矿化:产在近EW向韧性剪切带中,金属硫化物呈条带状,团块状,侵染状及网脉状分布,金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、银金矿。脉石矿物:有长石、绢云母、绿泥石、高岭土、方解石等。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化及高岭土化、碳酸盐化等,属中低温矿化蚀变组合。金属矿化主要为黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化及磁黄铁矿化。

2.6 金矿(化)体特征

1号金矿体:地表控制延长75米,ZK11-1号、ZK7-1号孔深部验证斜深120m处,矿化较强但分析品位都在0.10×10-6;地表矿体呈豆荚状,中间窄,两端膨胀。其走向NE55°,倾向NW,倾角75°。

金品位为3.48~23.00×10-6,平均品位6.82×10-6;银品位在207.03~2500×10-6,平均品位328.86×10-6,水平厚度0.4m~2.7m,平均水品厚度0.92m。矿体围岩上盘为英云闪长岩破碎蚀变带,下盘为细粒闪长岩脉。近矿热液蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化及高岭土化等。

2号金矿体:地表推断延长40米,走向近东西,倾向南,倾角60°,ZK3-1号孔控制斜深180m,矿体穿矿1.2m,金品位2.57°×10-6,银品位3.0×10-6,总体矿体水平厚度0.6m。金平均品位5.80×10-6,银品位6.40×10-6。形态呈薄脉状,围岩为破碎蚀变的英云闪长岩,矿体与围岩界限不清,只能用化学分析加以确定。蚀变有硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化。

3号金矿体:地表矿体推测延长25米,ZK3-1号孔控制斜深160m,总体矿体水平厚度0.65米,走向近东西,倾向南,倾角60°,金品位2.64×10-6,银品位6.20×10-6,金平均品位4.67×10-6,银品位18.00×10-6,形态呈薄脉状。围岩为蚀变破碎的石英闪长岩,矿体与围岩界限不清,蚀变见有硅化、绢云母化、绿泥石化。

矿石类型:矿体工业类型属蚀变岩型金矿床,按氧化种类可划分为:氧化矿、混合矿与原生矿三种矿石类型。自然类型有银金矿石(金~多金属硫化物型)和金矿石(伴生银即石英黄铁矿型),除1号矿体为金银矿外,其他金矿体为伴生银[3]。

3 成矿规律

3.1 地层与成矿关系

地层不仅控制着远景区内某些沉积及沉积变质矿产形成,同时也是内生矿产形成的重要条件之一,即某些地层构成某些内生矿产的矿源层或直接围岩。测区内地层(包括火山岩地层)分布较广,约占全区面积的60%,其中大部分为新近系军舰山组玄武岩。测区内与矿产关系密切的地层主要为太古界表壳岩,分布面积约2.3km2,均受不同程度的混合岩化作用,呈大小不等的残留体分布于太古代变质深成侵入岩中。岩性以黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩为主,夹有黑云变粒岩、石榴石英片岩及磁铁石英岩。结合已有矿(床)点及新发现矿(化)点,表明金银的矿产的形成与该组关系较为密切,其不仅是测区内金等内生矿产的有利围岩,而且可能为本区金、银及其它矿产的形成提供重要的物质来源,即为上述矿产的矿源层。

3.2 侵入岩与成矿关系

测区内侵入岩与内生矿产的形成关系密切,在岩浆上升过程中不仅从地壳深部乃至上地幔带来的成矿物质,而且在岩浆本身形成的热量及大量气液参与从围岩中萃取有益组分,在有利空间富集成矿,并且部分矿体、矿化体即产于岩体内。测区内侵入岩主要为太古代变质深成侵入岩与燕山期侵入岩。太古代变质深成侵入岩分布面积较大,主要由TTG岩系与变二长花岗岩组成。早太古宙的岩浆岩经历多次变质变形作用,已变成灰色片麻岩类。晚太古宙大规模花岗岩侵入,“蚕食”了早期变质岩。矿产的形成多分布于片麻岩与变二长花岗岩的接触带部位,尤其是与接触部位的韧性剪切带有关。

燕山期侵入岩在本区的分布范围约10km2,岩体展布受北东向及北西向构造控制,据邻区资料显示,该侵入体的岩石光谱分析,金、银、铜的含量高于地壳相应岩石的丰度值,表明该期侵入活动对于Au、Ag、Cu等矿产形成较为有利。其成因主要是岩浆后期热液沿北东、北西向断裂充填或充填交代形成以含金为主的石英脉、交代蚀变岩。这些矿产的形成与该期岩浆侵入活动具有空间山相伴生、时间上相接近的密切关系。该期岩浆活动不仅为金属矿产的形成提供了重要的物质来源,而且岩浆后期的热液活动使得某些金属元素得以富集,在有利的空间形成矿体或矿化体。

3.3 构造与成矿关系

测区内断裂构造较为发育,以断裂构造与矿产的形成关系最为密切。断裂构造不仅控制外生矿产(沉积盆地)的形成,同时对测区内绝大多数内生矿产的形成也起着重要的控制作用。

由遥感影像、航磁资料综合显像及野外实地调查得知:本区断裂构造主要分北西向、北东向、南北向与东西向四组构造带,即有韧性剪切带性质,又有后期脆性特征,并具有导矿控矿特点,它们的构造形迹均具有长期活动特征,局部在空间展布上形成相互切割的构造格局。其中北东向与北西向断裂构造对矿产的形成影响较大,尤其是两组构造的交汇部位,有利的矿产的形成。测区内已有矿(化)点受构造控制的现象十分明显,多产于断裂带附近及两组构造的交汇部位和韧性剪切带中。

3.4 围岩蚀变与成矿关系

测区内引起围岩蚀变的因素有区域变质作用、混合岩化作用、岩浆侵入作用及火山作用等。这些地质作用所形成的气水热液与业已形成的岩石发生范围广阔交代作用,形成各种类型的蚀变。经统计本区出现的蚀变类型主要有:硅化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、钾长石化、碳酸盐化、高岭土化、黄铁矿化、褐铁矿化、次闪石化等。结合原有矿点及新发现矿点周边的蚀变现象,测区内以金为主的内生矿产关系密切的围岩蚀变有硅化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化及黄铁矿化等。

综上所述,测区内以金为主的内生矿产,具有以下几个方面的特征:

(1)成矿时代以燕山期为主,成因类型为热液型,其热液来源主要为燕山期的酸性侵入岩体,测区内存在的矿点,尤其是新发现的矿点,多存在于侵入体内部及其外围。

(2)以金为主的内生矿产的分布主要受北东、北西向断裂构造控制,尤其是在两组构造的交汇部位及次级断裂中富集成矿。

(3)成矿物质主要来源于岩浆本身,但在岩浆及其含矿热液上升过程中使围岩中的金等有用元素发生活化,并迁移到岩浆及其热液中,在有利的构造部位成矿。

(4)测区内与金等内生矿产关系密切的蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、黄铁矿化及褐铁矿化。

(5)测区内金矿的找矿标志:在燕山期中酸性侵入体及其外围,北西、北东向断裂构造或岩脉发育地段内的石英脉,特别是烟灰色石英脉及含金硫化物的石英脉;或上述地段内蚀变破碎带内以硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化等叠加的蚀变可视为金的直接找矿标志。Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等元素的地球化学分散晕或其硫化物的机械分散晕异常可作为找金矿的间接标志[4]。

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