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辽宁营口东部矿床的地球化学异常特征及找矿方向

2020-03-19冯东兵

中国金属通报 2020年24期
关键词:变质矿床成矿

冯东兵,丁 宁

(辽宁省有色地质一〇四队有限责任公司,辽宁 营口 115007)

辽宁省营口地区东部矿床带位于辽东裂谷北部,控制着鸭绿江主干断层和多个次生断层,是我国重要的成矿带之一,金属矿资源十分丰富[1]。以先进的成矿地质理论为指导,通过对1:5万水系沉积物测井工作资料的搜集与整理,采用物化探、物化探等综合方法,在此基础上,发现了多种金属矿产及其成矿地质特征,并发现了新的成矿线索和矿化点,分析了成矿地质背景和条件。结合地球化学勘探,进行物探异常的解释与成矿规律的研究,为找矿目标区的勘查提供地质资料[2]。

研究区地球化学场的空间分布表明,老地层中成矿元素具有明显的成矿特异性,侵入岩中不同元素在不同时期表现出差异。矿化过程与岩浆热液活动密切相关,表现出复杂的多样性和多阶段叠加特征。因素分析显示元素矿化比较简单,主要在原生矿化阶段形成[3]。地球化学异常的空间分布与区域构造体、地质体的分布密切相关。大多数异质元素复杂,并与多种成矿元素共存,表现出多阶段叠加转化的特点,各异质元素分布不同[4]。

1 区域地质特征

在总结该区典型矿床地质特征和成矿规律的基础上,辽宁营口东部地区矿床地质特征见图1。

根据成矿地质特征,该区主要有三种类型的铜铁铅锌金钼矿床与中酸性岩浆岩有关,此外还有铜锌铁铅矿床、斑岩铜钼矿床和岩浆热液金银矿床。在该矿区内,主要存在四种矿石类型,分别是侵入型、金矿型、沉积型、和变质型[5]。

对于每一个成矿远景,圈定了若干最佳成矿预测区。综合分析该区主要异常情况,确定了找矿靶区[6]。

2 地球化学异常特征

成矿过程中地球化学异常特征分为三个阶段:第一阶段成矿温度为200-350℃或更高,含盐量在15 wt%以上;第Ⅱ阶段成矿过程中地球化学异常特征分为三个阶段:第一阶段成矿温度为200-350℃或更高,含盐量在15 wt%以上;第Ⅲ阶段成矿温度在100-220℃的第一阶段,盐度一般在10 wt%氯化钠,平均为5 wt%。在上述三个阶段下,从区域地球化学、岩浆层、沉积-岩浆-变质层和变质核杂岩方面,分析地球化学异常的主要特征。

2.1 区域地球化学异常特征

(1)辽河群的元素富集特点通过对青城子矿区土壤地球化学资料的分析,金矿微弱富集于高家峪组和大石桥组,中等富集于大石桥组二段,而强烈富集于盖县组三段和大石桥组;银矿是盖县组和大石桥组三个区域的富集元素;酸碱性是大石桥组和盖县组的一种强浓缩元素。微量富集元素中含锌的有大石桥组三段,中度富集的有盖县组三段和大石桥组[7]。

(2)不同岩性的辽河群土壤异常特征大理岩分布区残坡积物中,铜、铅、锌、金、砷、银等元素主要富集,麻粒岩和片岩分布区残坡积物中含有铅、银、砷、金等元素。

(3)矿田土壤异常元素组合特征研究。白云金矿藏中的宝道甸子组分地球化学异常组合有金、银、砷、铅、锌、银、砷、砷等。小佟家堡子金矿化探的异常组合为砷,金,铜,锑,锌,汞。

2.2 岩浆层异常特征

从地质事件的角度出发,紧密结合地质构造背景研究,分析了该地区的成因历史,尤其是新形成的构造体系框架,以及沿海太平洋地区成矿构造域、庐山岩体热隆起及变质核杂岩三个区域成矿构造体系[8]。

结合区域地质构造、地球物理和地球化学研究,辅以本区金矿床的成矿构造物理和数学模型,对成矿构造和控矿构造进行研究,确定金成矿构造为滑脱剪切带内的变质核杂岩,并与区域成矿构造系统相联系,分析了不同时期、不同力学性质和不同层次的成矿构造系统。该异常区内有角闪岩白云岩大理岩、大石桥组中细粒白云岩大理岩、盖县组中一段麻粒岩和角闪岩石英微斜麻粒岩等,原因尚不清楚。

2.3 沉积-岩浆-变质层异常特征

以沉积-岩浆-变质构造、褶皱变形和推覆-滑脱剪切带的形成为基础,形成复合的主要时期是由构造力学性质向伸展性转变的时期。北段的花岗岩增强了变质核杂岩的应变图像,使东北方向的岩体形成透镜状的压影,分别为全区和中南段最突出的区域成矿体系。地表水以大石桥组中厚白云大理岩为主,其异常中心处分布有北东向逆冲断层,推测为深部铅矿化作用。

2.4 变质核杂岩异常特征

从太平洋板块东南部向西北俯冲至岩石圈后,该区地壳水平正经历着基底滑移、推覆、向西北方向的加厚挤压、韧性剪切、盆脊构造、热变质核杂岩、重力滑脱、花岗岩等变化,已成为阜新地区及邻近地区岩浆构造中最重要的成矿地质事件之一。

图1 辽宁营口东部矿床地质特征

根据区域成矿构造和矿田构造分析,北段控矿构造为一组弧形推覆/滑脱型韧脆剪切带,其分布范围大致相等,其分布范围以伊吾加山变质核杂岩隆起为中心向东北方向突出。辽宁营口东部矿床平均压力在70-×105帕之间,成矿深度大约在264-2681 米之间,液相大约为钙离子、镁离子、钠离子、钾离子和锂离子。上述这些异常因素聚集在一起,各元素的异常尺度为250 m×130 m (长×宽),硅质地表出露岩性为盖县组线云石斜片岩和中组三段粗白云岩大理岩,局部可见花岗斑岩岩顺块侵入岩、古矿坑及沟口含方铅矿英脉分布,推测为铅石英脉。

3 找矿方向

通过上述分析的地球化学异常特征,确定如下几个找矿方向:

(1)核心岩层找矿方向

依据深层地质及相关遥感资料,对辽宁营口各个山区构造体系及构造带、韧性剪切带及变质核杂岩的时代与程度进行了划分,并对其复合关系进行了探讨。通过上述分析可知,阜新地块是在克拉通裂谷槽的基础上发育而成的,经历了海西大陆边缘褶皱形成的初期造山作用、燕山-印支早期陆内褶皱形成的主造山作用及阜新地块的形成,通过重建燕山晚期-喜马拉雅早期陆内盆地的后期造山,以此作为核心岩层找矿方向

(2)构造体系找矿方向

辽宁医巫闾山地区的构造体系主要有纬向-经向、西北-新中国-剪切构造体系等,其成因演化与区内金属多金属成矿富集有关,尤其复合构造体系和节理、深部地质作用及构造体系是控制区内金矿床的主要构造因素,以此作为构造体系找矿方向。

(3)岩石组构动力学特征找矿方向

对小构造、微构造和X 射线岩组进行构造分析,发现该区至少发生了2~3 期脆韧性构造变形(成矿前期、成矿期和成矿后期)。依据两个主要控矿构造在构造岩和矿岩变形、相变特征上的差异,东北向和东西向的对比,以及导矿和控矿构造岩石组构的运动和动力学特征,确定出不同的岩层,以此作为岩石组构动力学特征找矿方向。

(4)不同矿期找矿方向

在分析区域构造、控矿构造、声发射技术历史的基础上,进行地应力测量、应力值估算,建立了辽宁地区及邻近地区变质核杂岩构造物理模型及有限元数值方法数学模型,确定了矿区前期、成矿期、成矿后三期区域构造应力场及主应力值的走向,以此作为不同矿期找矿方向。

(5)控矿构造找矿方向

对区域控矿构造及变质核杂岩的成矿地质地球化学背景进行了分析,发现该区矿物质来源多样,热事件及同位素年龄均在该时期发生,以此作为控矿构造找矿方向。

(6)成矿地质活动找矿方向

根据构造演化和变质核杂岩构造体系以及相应的控矿构造类型,划分了变形序列,明确了辽宁营口地区最主要的成矿地质活动,以此作为找矿方向。

4 结论

基于对矿床区域地质特征的系统总结,本文对流体包裹体进行了研究。结合矿床地球化学特征,对成矿周期、成矿来源和成矿因素进行了探讨。通过对岩层构造特征的深入考察,分析了岩层构造面的力学性质,并对构造岩进行了地球化学研究。

在今后研究进程中,分析隐伏矿床预测的构造地球化学异常情况,重点研究闪锌矿流体包裹体及矿床地质、地球化学研究和隐伏矿的红外低温测量预测,为未来找矿提供一个新的方向。

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