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辽东地区金矿成矿条件及预测

2016-03-21康宝林

地球 2016年3期
关键词:成金辽东大理岩

■ 康宝林

(辽宁省第十地质大队辽宁抚顺113007)

辽东地区金矿成矿条件及预测

■康宝林

(辽宁省第十地质大队辽宁抚顺113007)

辽东地区构造上位于辽中-吉南元古宙活动带西南部,为胶辽克拉通金矿床分布比较集中的地区。金矿化作用发生于古元古宙变质沉积岩和花岗片麻岩的韧性及脆韧性剪切带之中,剪切活动与成金事件具同时性关系。剪切活动(构造事件)与成金事件主要发生于印支运动;丹东韧性剪切带及其相关构造为本区最重要的含矿系统。

金矿带剪切带金矿床成矿条件

1 地质背景

辽东地区主要由3类岩石组成:中部和北部为大面积分布的古元古宙变质岩系;东部和南部有元古宙侵入体;中生代侵入体在全区内均有分布。此外,有零星分布的震旦系、寒武系、奥陶系、石炭二叠系以及侏罗白垩纪碎屑沉积岩。

古元古宙变质岩系即辽河群,自下而上原划分为5个组(李三忠等,2001)。(1)浪子山组:原岩为一套陆源碎屑沉积,分布极为局限,已变质为绿泥绢云片岩、千枚岩、二云变粒岩及变质砂岩等。(2)里尔峪组:原岩以海底火山喷发岩和沉积岩为主,分布亦较局限,包括变质凝灰岩、凝灰质大理岩、黑云变粒岩和片岩等,局部地区有透辉阳起变粒岩及变质含硼岩石。(3)高家峪组:原岩为富含碳质的粘土岩和碳酸盐岩,有少量火山岩。变质组合主要为板岩、云母片岩和白云质大理岩等。(4)大石桥组:原岩为碳酸盐岩夹少量粘土岩和砂岩等,已变质为厚层大理岩、白云质大理岩、透闪石大理岩、透闪石透辉岩和片麻岩等。(5)盖县组:原岩为粘土岩及半粘土岩,夹少量粗碎屑岩及碳酸盐岩,分布范围大,几乎覆盖整个辽东地区,岩石类型主要有板岩、千枚岩、云母片岩及较少的石英岩和大理岩,局部地区有石榴十字二云片岩和夕线二云片麻岩等。

元古宙侵入体主要为花岗岩体,其次有花岗闪长岩、闪长岩及较少的基性-超基性岩。花岗岩体分布甚广,为辽中—吉南元古宙活动带的主要侵入体,形成年龄2.2~1.9Ga(李三忠等,2001),与辽河群呈侵入接触关系,变质后为花岗片麻岩或片麻状花岗岩。

2 剪切带发育简析

辽东地区剪切带主要形成于3个时期。

(1)由古元古宙辽河群变质沉积岩和辽吉花岗岩类岩石构成的辽中—吉南元古宙活动带,其前身为一裂谷带,基底岩石是2155~2152Ga的花岗岩类岩石(李三忠等,2003)。裂谷发育前,由于基底岩石经受与碰撞或俯冲相关的运动而导致的区域伸展作用,产生不同规模的剪切带,其中最为显著的为南、北两侧限制活动带而呈北东—南西向断续展布的巨大剪切带。

(2)吕梁运动时期,大量剪切带产生于D3(或稍后于D3)。膝折带的出现,标志着造山运动后的上升与剥蚀,围压降低,使岩石达到发育膝折带所需的体积总扩张(刘如琦等,1983),岩石变形也开始由塑性逐渐向脆性过渡。

3 剪切带与金矿化作用

综合辽东地区情况,金矿化作用与韧性(和脆2韧性)剪切带关系密切,这在颇大程度上是由于两者PT条件接近(Sibson,1977),并为前者提供有利空间。剪切带又以自身特定的构造条件控制着矿化作用型式(patternofmineralization)和矿体分布状态,这种控制关系表现于不同尺度上。

金矿化与围岩蚀变受控于剪切带变形组构,主要表现在下列3方面。(1)含金石英细脉和细脉浸染状矿体常呈板片状顺沿糜棱面理分布,或者与糜棱面理和C面呈一定的几何关系。(2)如在丹东附近的四道沟金矿区所见,蚀变带边缘由绢云母、绿泥石和石英等构成的S2C组构,有显著的金矿化。趋近应变强烈部位,C面变为主要,金矿化增强并顺沿C面形成富矿。此一规律同样见于活动带内的吉林省活龙金矿区(刘如琦等,2005)。(3)具经济价值的金矿床,形成于有一定规模的剪切带之中,从而构成了辽东地区3大金矿床系统,成为典型的剪切带型金矿床重要组成部分。这3大系统即:凤城至岫岩一线以北的近东西向系统;盖县以东的北东—南西向系统和本区东部丹东韧性剪切带系统。

4 结语

(1)辽东地区虽然自古元古宙以来经历了复杂的构造演化过程,成金事件和相关剪切活动发生在印支运动和燕山运动,这两大构造运动不仅造成中国和东亚大陆复杂的剪切变形和强烈的岩浆活动,同时也发生多种金属成矿作用。初步划分的辽东3大含金剪切带系统,均显示成金事件与剪切活动(构造事件)的同时性规律,这也说明这一规律性不仅见证于西澳Yilgarn克拉通(Grovesetal.,1990)、加拿大地盾(Colvine,1989)和南非克拉通等地的太古宙成金事件,也同样见证于辽东和胶东(申萍等,2004)中生代金矿成矿作用。这对确定金矿找矿方向和进行有效的成矿预测,具有十分重要的意义。

(2)剪切活动与成金事件PT条件的接近,决定了矿化剪切带的韧性或脆2韧性特征,又由于具有较大的液/岩比,成为含矿流体运动和淀积的有利通道与空间。剪切带的产生和分布,在颇大程度上受控于岩石的力学非均一性(mechanicalanisotropy),其原始位置常常是岩石中的软弱部位。例如辽东近东西向系统的矿化剪切带,显然受控于早期S1(≈S0)面理和与之同方位的早期韧性(或脆2韧性)剪切带。北东—南西向系统矿化剪切带,则受控于早期的S2和F2背形构造。

(3)大量实例表明,剪切带对金矿化的控制,还在于含金剪切带所赖以存在的岩石物理性质的差异对矿化型式的影响。例如近东西向剪切系统中,围岩为大石桥组大理岩、白云质大理岩等能干(competent)岩石时,剪切带中常有大量角砾状矿石出现;盖县组片岩、千枚岩等非能干(incompetent)岩石中的矿化剪切带,则有大量浸染状矿石,矿体与围岩之间常呈过渡关系。平直、规整、边界十分清晰和规模较大的含金石英脉,主要分布在位于古老花岗片麻岩的剪切带,如在丹东韧性剪切带系统所见。

[1]李三忠,郝德峰,韩宗珠,赵国春,孙敏.2003.胶辽地块古元古代构造-热演化与深部过程.地质学报,77(3):328-340

[2]辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志.地质出版社.1989.

[3]刘如琦,王宇明,崔文智,张宝华,屈奋雄.1992.丹东韧性剪切带的变形特征及其与金矿化的关系.见:李清波,戴金星,刘如琦,李继亮编,现代地质学研究文集(上).南京:南京大学出版社.108-121

P611[文献码]B

1000-405X(2016)-3-235-2

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