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辉南县永兴金矿区成矿地质特征及找矿思路

2015-10-29暴永泉权承珍

吉林地质 2015年3期
关键词:脉岩糜棱岩含金

暴永泉,万 飞,权承珍

1.吉林省第四地质调查所,吉林 通化134001;2.吉林省地质科学研究所,吉林 长春130012;3.延吉市国土资源局,吉林 延吉133000



辉南县永兴金矿区成矿地质特征及找矿思路

暴永泉1,万 飞2,权承珍3

1.吉林省第四地质调查所,吉林 通化134001;2.吉林省地质科学研究所,吉林 长春130012;3.延吉市国土资源局,吉林 延吉133000

永兴金矿区所发现的金矿化体受北东向韧性剪切带控制,矿化体类型有含金糜棱岩型、含金石英脉型和含金硅化角砾岩型。由于成矿作用的多期性,导致矿床类型的多样性。中晚太古界地层,特别是晚太古界夹皮沟岩群三道沟岩组为本区金矿的主要初始矿源层,在后期断裂构造、岩浆活动等成矿作用下金元素进一步迁移富集成矿,基本构成地层、构造、岩浆岩三位一体的成矿模式。由于成矿作用的多期性和矿床类型的多样性,拓宽了该区找矿的思路,即在寻找石英脉型金矿的同时,应注意其它类型金矿的寻找。

韧性剪切带;地质特征;成矿作用;金矿化体类型;找矿方法。

0 引言

永兴金矿区位于吉林省辉南县城(朝阳镇)西南约6 km。目前所发现的金矿(化)体赋存于北东向韧性剪切带中,该韧性剪切带是石棚沟—永兴—夹皮沟韧性剪切带的一部分。石棚沟—永兴—夹皮沟韧性剪切带断续长约150 km,宽0.1~1 km。在该韧性剪切带上,永兴一带已发现了石大院、芹菜沟、石棚沟等金矿床(点)。

上述所发现的金矿床类型均以含金硫化物石英脉型为主(包括夹皮沟金矿),矿体赋存部位一般在区域性断裂带次一级构造中。

本区自20世纪50年代至80年代,先后由通化地质大队、四平地质大队及吉林省地矿局第五调查所等单位在石大院、石棚沟、西顺堡地区开展了金矿普查工作。所寻找的金矿类型以石英脉型为主,发现的矿体规模一般较小,找矿工作始终没有大的突破。该区域内,金矿成矿作用是多期性的,由于各成矿期地质作用的不同,导致矿床类型的多样性。从区内已发现的矿化线索来看除有石英脉型金矿外,还有糜棱岩型、构造角砾岩型等金矿(化)体,且后者一般规模较大。因此,本人认为在永兴一带进行金矿勘查,除寻找石英脉型金矿外,也应重视对糜棱岩、构造角砾岩等类型金矿的寻找。

1 矿区成矿地质特征

1.1 地质概况

永兴矿区位于华北地台北缘东段,处于华北地台向吉黑地槽褶皱系过渡带靠地台一侧。区内地层以中晚太古界中深变质岩系(角闪岩相—麻粒岩相)为主;构造以断裂构造为主,构造线以北东向占主导地位,构成主要构造格架;岩浆活动一般规模不大,但小型脉岩较发育。

1.2 地层

主要见有太古界,该套地层是金矿等多金属矿产的有利赋矿层位,与金矿在成因上关系密切。所见层位有中太古界鞍山岩群杨家店岩组,其岩性组合主要为混合岩及斜长角闪岩,局部见有磁铁石英岩残留体。晚太古界夹皮沟岩群三道沟岩组,其岩性组合主要为混合岩、斜长角闪岩、角闪岩、绢云绿泥片岩夹磁铁角闪岩。

1.3 构造

区内从吕梁—海西—燕山期都有构造活动,形成了龙岗复式背斜,具有继承性和长期性活动特点,本区处于龙岗复式背斜之北西翼。

构造以断裂构造为主,且与金矿成矿关系密切,其中F102、F103等断裂构成了本区主要构造格架。其中F103断裂带(韧性剪切带)是区内最重要的构造带,该断裂是石棚沟—永兴—夹皮沟韧性剪切带的主体断裂之一。构造总体走向NE60°~70°,倾向NW,倾角40°左右。断裂带由糜棱岩化混合岩、糜棱岩、绢云片岩(构造片岩)等组成,宽度0.1~1 km,长度5~10 km,区域内石大院金矿、石棚沟金矿、永兴金矿点均赋存于该断裂带中。

1.4 岩浆岩

区内岩浆岩以侵入岩为主,未发现较大规模的侵入岩体,但小型脉岩却比较发育,已发现有辉长辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩、石英斑岩、花岗细晶岩。上述脉岩均侵入于太古代地层中(中生代地层中未发现脉岩侵入)。将主要脉岩按照与成矿作用的关系分述如下:

辉长辉绿岩(βν):侵入于杨家店组地层中,被闪长玢岩脉切穿,呈近东西走向,脉宽可达30 m,长1~3 km。属成矿前脉岩。

闪长岩(δ):岩脉规模较小,呈北东走向。岩石普遍遭受绿泥石化、绢云母化,被后期石英细脉穿插。属成矿前脉岩。

闪长玢岩(δμ):零星分布,切穿辉长辉绿岩脉。岩石普遍遭受绿泥石化、碳酸盐化蚀变,属成矿前脉岩。

石英斑岩(λοπ):大部分侵入到含金糜棱岩带内。宽0.5 ~40 m,脉长50 m至3 km。此脉岩被花岗细晶岩切穿,空间分布与金矿化体有密切关系。岩脉中心部位往往出现细粒结构,靠近边缘可见玻基交织结构,流动构造。岩石本身遭受绢云母化、硅化等热液蚀变及金矿化。属成矿期脉岩。

花岗细晶岩(γι):分布较为普遍,沿北东向断裂带侵入,切穿成矿期石英斑岩脉、含金石英脉和含金硅化角砾岩带。属成矿后脉岩(图1)。

2 矿化特征

2.1 金矿化体类型及其特征

区内所见金矿(化)体类型有含金糜棱岩带、含金硅化角砾岩带、含金石英脉。其特征如下:含金糜棱岩带:分布于永兴至西顺堡五队以东一带,矿化带宽度100~1 000 m,长度大于5 km。总体走向60°~70°,倾向北西,倾角30°~40°。含金品位一般为(0.5~1.3)×10-6,平均0.67×10-6。局部黄铁矿化、方铅矿化、黄铜矿及硅化较强部位金品位可达2.60×10-6。银可达45.00×10-6。

矿化带围岩为夹皮沟岩群三道沟岩组斜长角闪岩、混合岩等。

含金硅化角砾岩带:区内共见含金硅化角砾岩带两条:一条分布在西顺堡五队一带,长度大于70 m,宽1~10 m,总体呈近南北向弧形展布。金品位(0.70~3.39) ×10-6,银品位(1~10) ×10-6。另一条含金硅化角砾岩带分布在西顺堡五队以东,其长度推测大于500 m,总体走向近南北,金品位(0.78~2.41) ×10-6。

含金石英脉:区内共见含金石英脉两条:永兴村东部含金石英脉,赋存于糜棱岩带中,其倾向15°,倾角40°,脉长小于30 m,真厚度0.6 m。金品位1.46×10-6,银品位28.8×10-6。石英脉呈烟灰色,含黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化物,硫化物质量分数1%~2%。地表氧化带见有褐铁矿、孔雀石、白铅矿、蓝铜矿等。西顺堡五队含金石英脉,赋存于构造破碎带中。走向近南北,脉长13 m,真厚度0.8 m。金品位3.81×10-6,银品位19.7×10-6。石英脉呈烟灰色,含黄铁矿、黄铜矿等,地表氧化带见有褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿。

图 1 吉林省辉南县永兴金矿区地质图Fig.1 Geological map of Yongxing gold mining area in Huinan County, Jilin Province

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石矿物共生组合

区内不同类型金矿化是在成矿作用过程中,不同期、不同阶段的产物。所形成的矿物组合即有继承性,又有区别,将其归纳列于表1。

2.2.2 矿石结构、构造

矿石金属矿物呈半自形、他形晶粒状结构、填隙结构、交代结构、固溶体分解结构,团块状构造、细脉状构造,稀疏侵染状构造。

粒状结构:金属硫化物呈自形(如黄铁矿)、半自形、他形(方铅矿、黄铜矿等),晶粒状分布于脉石矿物颗粒之间或裂隙中。粒径一般小于0.5 mm,部分黄铁矿粒径可达1.5 mm。

填隙结构:方铅矿、闪锌矿分布于黄铁矿裂隙中。交代结构:半自形、自形黄铁矿被方铅矿、闪锌矿交代。磁铁矿(围岩的副矿物)被黄铁矿交代。

固熔体分解结构:黄铜矿呈乳滴状,分布于闪锌矿中。

金属硫化物呈粒状、星点状、稀疏侵染状、细脉状、团块状,极不均匀的分布在石英脉或蚀变岩中,构成了团块状、细脉状,稀疏侵染状等构造。

2.3 围岩蚀变特征

区内热液蚀变严格受断裂构造控制,分布于糜棱岩带及角砾岩带中或含金石英脉两侧。以硅化、绢云母为主,绿泥石化、绿帘石化次之。

2.4 矿床成因初步认识

2.4.1 成矿期成矿阶段的划分

根据矿石矿物、蚀变矿物组合及其与脉岩间的关系,本区成矿作用可划分4个成矿阶段:

第一阶段硅酸盐阶段,以硅化、绢云母化、绿泥石化等热液蚀变为主,含有少量的黄铁矿和银金矿,沿糜棱岩带交代,形成规模较大的含金糜棱岩带。有石英斑岩侵入。

第二阶段石英-硫化物-银金矿阶段,是主要成矿阶段,形成了含金石英脉,主要矿石矿物有方铅矿、辉银矿、银金矿、黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物以石英为主,含有重晶石,蚀变仅表现为近石英脉和石英网脉附近的硅化、绢云母化。形成角砾岩带。

表 1 矿石矿物共生组合一览表Table 1 List of ore mineral symbiotic combination

第三阶段石英—黄铁矿阶段,含矿热液沿构造角砾岩带交代,胶结构造角砾岩,形成含金硅化角砾岩,对前期成矿有叠加作用。

第四阶段碳酸盐阶段,含铁碳酸盐沿裂隙充填交代,形成广泛的碳酸盐化。

2.4.2 矿床成因的认识

区内金矿化分布在太古界地层中,特别是晚太古界夹皮沟岩群三道沟岩组初始矿源层中,对金矿成矿更为有利。

区内没有出现较大规模的侵入岩体。但脉岩较发育,金的富集与石英斑岩关系密切,石英斑岩脉含金丰度高,并且遭受了强烈的热液蚀变和金矿化,是成矿期侵入的脉岩。

区内热液蚀变强烈且蚀变规模巨大。

金矿(化)体的形成是长期多次地质作用的结果,多期次构造热液活动叠加部位金相对富集。

矿(化)体主要围岩混合岩或斜长角闪岩,含金丰度甚低,比地壳平均丰度还低2倍,其原因是区域变质、混合岩化、构造作用及热液活动使原岩中的金元素活化迁移,在糜棱岩带内集中、富集,导致围岩含金丰度显著降低。

因此,区内金矿床的形成基本构成地层、构造、岩浆岩三位一体的成矿模式,成因类型应归入变质热液矿床,而后期又有岩浆(表现为脉岩)热液叠加,使金进一步富集。其矿床成因类型也可归入迭生矿床。

3 讨论

区内所发现的金矿化线索均分布于石棚沟—永兴—夹皮沟韧性剪切带中,该构造带规模较大。在永兴南西侧比邻区已发现了石棚沟、石大院等多处金矿床(点),在其北东部已发现夹皮沟等一大批大、中、小型金矿床,说明沿上述构造带寻找金矿其找矿潜力巨大。

永兴地区以往所寻找的金矿类型以石英脉型为主,但从该区地质发展史来看,从太古代地层(主要是晚太古界夹皮沟岩群三道沟岩组)初始矿源层的形成到后期经过不同种类、不同阶段的多种地质成矿作用,最终形成了不同阶段不同类型金矿床。就永兴本区而言,已发现了早期成矿阶段形成的低品位但具一定规模的含金糜棱岩型矿化;中期成矿阶段形成的含金石英脉型矿化和晚期成矿阶段形成的具有叠加性质的含金硅化角砾岩型矿化,除此而外,区内还发现了遭受了金矿化的石英斑岩脉。这就说明永兴地区中晚太古代,特别是晚太古代地层分布区,金矿的成矿作用是多阶段的,不同成矿阶段形成不同类型的金矿床。这就拓宽了我们在永兴地区金矿的找矿思路,也就是说,在寻找石英脉型金矿的同时,应注意寻找其它不同类型的金矿。在永兴矿区,含金糜棱岩带、含金硅化角砾岩带一般规模较大,而含金石英脉其规模一般较小。

该区地质找矿工作,要从基础地质工作抓起,首先通过大比例尺地质填图,基本查明地层、构造、岩浆岩空间分布及相互之间的关系,地层单元重点要查明晚太古代地层的分布范围,寻找初始矿源层;构造主要是调查北东向及其次一级断裂构造的发育情况、性质、数量、规模,详细划分构造期次,注重不同期次断裂构造(特别是韧性剪切带)的含矿性及矿化特征的研究,从而确定在不同性质、不4 结论

同期次的构造带中寻找不同类型的金矿床。含矿构造的研究除沿构造带走向方向研究外,更应加强对其在倾向上开展不同深度(标高)层次的含矿研究,对含矿构造深层次的研究时,除利用地质方法外,还应结合物化探方法进行综合对比研究。在对构造带(特别是韧性构造)的研究过程中,应注意不同地段、不同深度构造期次、构造性质的差异性,从而可能导致成矿作用及矿床类型的差别。对于岩浆岩的调查,在查明岩浆岩(主要是侵入岩)的发育情况、种类、数量、规模及产状等情况下,重点是调查清楚成矿期侵入体(岩脉)的含矿性,例如石英斑岩等。

永兴地区处于区域成矿有利部位,金矿找矿前提良好,具有一定的找矿远景。区内金矿作用具有多期、多阶段性,从而形成了不同阶段不同类型的金矿床。只要加强基础地质调查及研究,拓宽找矿思路,运用地质、物化探等综合方法开展地质找矿,该区找矿工作一定能有所新的突破。

[1] 彭 岚,宋 克,施永亮,等.吉林省辉南县石棚沟及其外围一九六三年度普查报告[R].1963.

[2] 刘连登.论中国最主要脉状金矿床的成因[J].长春地质学院学报,1987,(01).

[3] 李俊建.中国金矿床成矿时代的讨论[J],地球学报—中国地质科学院院报,1998,(02).

[4] 李俊建,沈保丰,李双保,等.辽北—吉南地区太古宙花岗岩—绿岩带地质地球化学[J],地球化学,1996,(05).

[5] 候 刚,于兆财,王爱平.夹皮沟金矿本区矿床地质特征及其找矿意义[J].黄金科学技术,2011,(01).

Ore-forming geological features and prospecting ideas of Yongxing gold mining area in Huinan County

BAO Yong-quan1, WAN Fei2,QUAN Cheng-zhen3
1. The Fourth Geological Survey of Jilin Province, Tonghua 134001, Jilin, China; 2. Institute of Geological Sciences of Jilin Province, Changchun 130012, Jilin, China;3.Bureau of Land and Resources of Yanji City , Yanji 133000, Jilin, China

The gold mineralization bodies, discovered in Yongxing gold mining area, controlled by NE ductile shear zone,types of the mineralized bodies including mylonite type, Auriferous quartz vein type and gold silicified breccia type. The multi-period mineralization, lead to the diversity of ore deposit types. Middle-late Archean strata, especially in late Archean jiapigou Terrain is mainly initial source. In the later fracture structure, magmatic activity and other mineralization,gold element further migration enrichment, formed basically trinity metallogenic model: stratum, structure, magmatic rocks. Because of multi-phase mineralization and diversity of deposit types, widen the prospecting ideas in the area,namely in search for quartz vein type gold deposits, we should pay attention to looking for other types of gold deposits at the same time.

Ductile shear zone; geological features; mineralization; the gold mineralization body type; prospecting method

P618.51

A

1001—2427(2015)03 - 28 -4

2014-12-05;

2015-08-31

暴永泉(1960—),男,吉林东丰人,吉林省第四地质调查所高级工程师.

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