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吉林白山地区金矿床地质特征及找矿标志

2020-08-05孙冬雪吴玉诗孙迎新

世界有色金属 2020年10期
关键词:石英砂北东硅化

孙冬雪,吴玉诗,孙迎新

(吉林省第四地质调查所,吉林 通化 134001)

白山金矿位于吉林省白山市境内,大地构造处于中朝准地台北缘东段,铁岭-靖宇隆起与太子河-浑江陷褶断束相互交接面的凹陷部位,经过前期研究有4条金矿体与2条金矿化体在区内被发现。该矿为吉南台区晚元古宙底部首次发现的金矿体,该矿床的发现激起了广大地质研究工作者的普遍关注。为此,针对该矿地质特征与找矿标志的研究,对该区同类型矿床的寻找工作具有重要的指导作用[1]。下文结合实践,对吉林白山金矿床地质特征及找矿标志做一分析探讨,以供参考。

1 区域地质概况

图1 吉林白山金矿床地质图

该区的地层非常的齐全,自太古宙到中生界地层在该区均比较发育,四方山岩组与西北天岩组(太古宙)在研究区西北侧方向上发育,黑云角闪岩以及斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩是其主要的炎性特征[2]。小荒沟片麻岩套以及马鹿沟片麻岩套,主要的炎性为花岗质片麻岩、变质辉长岩以及钾长花岗质片麻岩。老岭群(下元古宙)与青白系(晚元古宙)和震旦系地层,这些地层都在研究区的中部位置出露,泥质灰岩以及炭质板岩和白云质大理岩是其主要的岩性特征。在研究区的东南部,出路中生界与古生界地层。其岩性特征为灰岩、凝灰岩、粉砂岩、页岩。区内非常发育褶皱构造,甚至变形构造主要为太古宙和早元古宙地体。脆性断裂是该区断裂的主要特征,展布方向为北东向,在该区起着重要的控矿、导矿与储矿作用,区内发育的北东向展布的断裂构造,在形成时间上相对较晚,古老深变质岩浆岩(TTG)是由于区域大规模岩浆活动所形成,岩浆活动在燕山后期规模逐渐减少,主要表现一些零星的辉绿岩、闪长玢岩和花岗板岩(图1)。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质概况

老岭群珍珠门组(早元古宙)是该区的主要地层出露,白云质大理岩(角砾状、硅化)是其主要的岩性特征,建造特点属于浅海-滨海相富镁质碳酸盐岩,在矿区的北侧进行分布,带状、展布方向主要表现为北东向,具有北西向倾斜的特点,断层接触晚元古宙地层(上覆),角砾岩以及石英砂岩(含海绿石)和石英砂岩(含铁锈斑点)是震旦系与青白口系(晚元古宙)主要岩性特征,沉积建造主要为浅海-滨海相碎屑沉积。北西向以及北东向展布的两组断裂,是该区主要的断裂特征。岩浆岩在该区不是非常发育,闪长玢岩和花岗斑岩在该区零星出露。

2.2 控矿因素

钓鱼台组(青白口系)是金矿主要赋存地层,主要在赤铁石英砂岩中赋存。依照该组地层原生晕测量金丰度发现,通常处于(100~500)×10-9,太古宙地体(高金丰富)是陆源碎屑物的主要来源之一,所以该组地层当中赤铁石英砂岩,是该区重要的矿源层,对促进该区金矿成矿起到重要的推动作用。断裂构造在矿区当中非常的突出,而且活动特点具有多其次继承性的特征,依照怎不方向以及力学特征进行分析研究,主要包括两组,一组构造为北西向展布的断裂构造,一组为北东向展布。尤其是北东向更为发育,北西向相对次之。沿层间断裂主要展布方向为北东向,尤其是第层单元间接接触部位。继承性活动特征具有多期次的特点,在走向以及倾向上,构造面表现为舒缓波状,韧脆性断裂是其主要特点。在金矿成矿过程当中,发挥着导矿和储矿的重要作用。珍珠门组大理岩(早元古宙老岭群)接触钓鱼台组赤铁石英砂岩(晚元古宙青白口系)是赋存白山金矿的主要部位,特别是二者交接形成的硅化蚀变带。韧脆性断裂构造(北东向)严格控制着此蚀变带。岩浆岩在矿区不是非常发育,主要有辉绿岩和花岗斑岩以及闪长玢岩等,在北东向断裂部位零星分布。

2.3 矿体特征及空间展布形态

硅化蚀变带内赋存金矿体,现如今有四条金矿体在该带中被发现,规模最大的为1号金矿体,2号金矿体相对次之,其他的规模都比较小。含矿硅化蚀变带北东向方向上,表现为串珠状特征分布1号~4号金矿体。在地表部位对1号金矿体控制达到360m长,通过深部坑道控制80m,矿体保持在15m的平均厚度,处于4.04×10-6的平均品位,单个样品保持在15.92×10-6的平均品位,矿体产出特点为脉状,依照激电测深信息,分析该矿延伸在550m以上出现尖灭,激电异常发生在500m标高位置,显示在侧方向上,矿体异常存在尖灭再现特征。对2号矿体进行180m地表控制,到7.40m平均厚度,处于4.99×10-6的平均品位,单个样品达到11.28×10-6最髙品位,矿体产出特点为脉状呈现北东向展布。做单工程对3号和4号矿体进行控制,在厚度上分别达到21.6m与4.34m,处于1.54×10-6、3.00×10-6的品位。

2.4 矿石的物质成分及矿石类型

(1)矿石矿物成分及其特征。矿石当中的矿物成分较为简单,赤铁矿、自然金以及方铅矿、白铁矿和黄铜矿、褐铁矿等是矿石中的主要矿石矿物。自然金:呈现不规则状或者树枝状还有的为粒状,呈现较细的颗粒特点,保持在0.002mm~0.01mm的粒径大小,主要为0.002mm~0.006mm,较大粒径的主要保持在0.074mm~0.15mm。绢云母、石英与其进行共生,在赤铁矿以及褐铁矿当中包裹自然金颗粒,在绢云母以及石英粒间空隙当中进行分布,具有较高的金成色。在岩石当中还有粉末状、他形粒状的闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、白铁矿等进行零星分布,含量都比较小。

(2)脉石矿物成分及其特征。白云石、石英、重晶石、绢云母以及绿泥石和绿帘石是主要的脉石矿物。石英:在分布过程当中呈现粒状特征,主要处于0.7mm~0.01mm的粒径大小,依照蚀变程度,石英主要有三种分布状态,如残留于硅化蚀变岩的石英砂岩结合体,表现为较大的颗粒,一般处于0.1mm~0.7mm的粒径大小,有的具有较好的磨圆度,表面不是非常干净,生长现象具有再生特点。同时具有大颗粒的石英,粒状呈现不规则特点,有的表现为自形粒状和长条状,表现为杂乱的分布,伴随硅化石英。绢云母:主要表现为鳞片特征,有团块状的结合体,半生硅化石英,主要表现为细脉状以及团块状。重晶石:结合体主要表现为细脉状,分布特点呈现不规则状,紧密伴生硅化石英,集合体为团块状和细脉状。绿泥石以及绿帘石和白云石等结合体呈现为细粒状,还有的表现为星点状,含量非常少。

(3)矿石结构、构造及矿石类型。交代变余结构以及他形细粒粒状是矿石的主要结构特点。致密块状以及角砾状构造是矿石的主要构造特点。硅化蚀变岩型使矿石的主要自然类型,蚀变赤铁石英砂岩以及构造角砾岩型相对较少,呈现较高的品位特点,断层泥型以及大理岩型(硅化)呈现较少的分布特征,具有较低的品位特点。

2.5 矿体围岩及围岩蚀变

赤铁石英砂岩以及强硅化石英砂岩是矿体顶板的主要围岩,围岩和矿体有着清楚的界限,而且彼此呈现逐渐过渡的特征。硅化白云质大理岩以及石英砂岩(强硅化)是矿体底板的主要围岩特征,围岩和矿体有着清楚的界限,表现为构造接触关系。重晶石化以及绢云母化和硅化、闪锌矿化、方铅矿化、铜矿化视围岩的主要矿化蚀变特征。

2.6 矿床地球化学及地球物理特征

(1)地球化学特征。结合1:20万化探研究分析,该区具有的地球化学场特征主要表现为,南部北部相互接触位置,即是富集复杂组分含量与贫乏简单组分相互接触部位,场和场界线本部方向都表现为北东向,Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、W等元素叠加富集复杂组分的南部区域,在这些元素组合异常中分布矿化带。依照1:5万水系沉积物研究分析,晚元古宙地体和早元古宙相互交接部位,分布水系沉积物异常,分布特点呈带状,北东向展布,和区内金矿硅化蚀变带非常类似,Au、As、Sb、Hg、Cu等元素是区内的主要异常组成,显示元素组合具有低温热液特点。

(2)地球物理(地电)特征。依照实际测量进行分析,具有较高电阻率的为石英砂岩以及硅化蚀变岩和矿体等,彼此差异较小,存在中等电阻率的大理岩,都具有较大的变化范围,伴随规划强度不断增高,电阻率也相应的进行提升,还存在较低电阻率的赤铁石英砂岩,最低电阻率的为泥质灰岩。抗体有着较高的极化率,达到16%的平均值,规划室便达到13.5%的平均值,剩下的岩性都具有较低的电阻率,伴随硅化强度不断增强,也大大提高了极化率值,含硅化蚀变岩与矿体成呈现高阻特征。

3 找矿标志

(1)地层标志。该区的地层标志主要为赤铁石英砂岩(青白口系钓鱼台组)、角砾岩,强硅化蚀变岩(紫红色)是重要的找矿标志。

(2)蚀变矿化标志。黄铁矿化、方铅矿化、硅化、黄铜矿化、重晶石化等和金矿成矿有着密切联系的蚀变特征。

(3)构造标志。本区含矿硅化蚀变带及矿体均受北东向韧脆性断裂构造控制,即受珍珠门组大理岩与钓鱼台组赤铁石英砂岩构造接触带控制。是本区找矿的构造标志。

(4)地球化学标志。地球化学复杂成分富集场接触贫化场的部位重要的地球化学找矿标志,元素组合(An、Cli、Pb、Zn等)异常,对此类矿床寻找有着重要的指示作用。

(5)地球物理标志。高极化和高阻特征的地质体,是重要的地球物理找矿标志。

4 结语

综合研究分析该矿地质特征与找矿标志,要在该区寻找同类型矿床,取得重要找矿突破,应当进一步加强晚元古宙地层底部的赤铁石英砂岩研究工作。

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