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内蒙古中部固阳一带金成矿条件及动力学背景分析

2016-10-18李怀敏刘智贤成林强郭俊

西部资源 2016年4期
关键词:金矿白云韧性

李怀敏 刘智贤 成林强 郭俊

摘要:对该区的金矿成矿条件、金矿的产出环境、地质特征、成因类型和时空分布特点进行了简要的总结,特别是结合各类异常进行综合分析,研究探讨该区金矿床、矿点、矿化点之间的内在联系及成矿规律,利用地质异常、化探异常、遥感解译及蚀变信息提取等方法结合金矿床、矿点、矿化点的分布特征以及其之间在空间上的位置关系,分析控制金矿的关键因素及宏观上的找矿标志,并对该区伴生的矿产进行了简要分析,为该区矿产预测及金矿找矿提供了一定的依据,总结了金矿的控矿因素及找矿标志,探讨了其动力学背景。

关键词:地质异常;绿岩带;蚀变信息;构造条件

Abstract:This paper makes a brief summary in this region about the metallogenic conditions、mine production environment、geologic feature、genetic types and space-time distribution characteristics of the gold.We study and discuss inner link and metallogenic regularities among the gold deposit,mineral occurrence and mineralized spot in the region,especially combing with all kinds of abnormal we do comprehensive analysis. Using geologic anomaly、geochemical anomaly、remote sensing interpretation、alteration information extraction and other methods,according to the distribution characteristics of the gold deposit、 mineral occurrence 、mineralized spot and the space position relations between them,we analyze key factors to control gold and prospecting marks on the macro.Also making brief analysis for the associated minerals in the region,we provide the certain basis on mineral prediction and gold prospecting in the region.Finally,this paper summarizes the gold ore controlling factors and prospecting marks and discusses its dynamics background.

Keywords:geological anomaly; greenstone belt; alteration information; tectonic conditions

该区位于内蒙古中部一带,具体位置在乌拉特前旗小佘太镇白云常合山——固阳县西山湾一带,地处内蒙古自治区阴山主山系之南的色尔腾山南部。

前人在该区开展了1∶20万化探,发现了一批有价值的异常,并发现了十八倾壕、羊尾沟、后召沟等金矿床(点),确定了该区为金矿的有利成矿地段。近年来陕西区域地质矿产研究院在该区开展了8个图幅的1∶5万矿调工作,进一步确认了该区优势矿种为金矿,并圈定了找岩金的有利部位。

1. 区域地质概况

该区大地构造位处华北板块(Ⅰ级)华北陆块北缘(Ⅱ级)乌拉山——色尔腾山——渣尔泰山——狼山中新元古代裂谷带(Ⅲ级)东段。地层属华北地层大区——阴山地层分区——大青山地层小区。

区内出露的岩石,有乌拉山岩群、色尔腾山岩群、渣尔泰山群、古生代及中新生代沉积。侵入岩有新太古代TTG岩系及其以后世代的侵入岩。

该区构造运动十分强烈,特别是前寒武纪地质体构造变形特别强烈,韧性断裂及脆性、脆韧性断裂构造发育。中生代以来,本区地壳南北向拉张、挤压交替进行,形成了近东西走向的山脉与盆地相间的地形地貌特征。

2. 金矿产资源概况

2.1 成矿带划分

该区依据内蒙古自治区主要成矿区(带)和成矿系列(邵和明等,2001)对成矿带的划分方案,北部属朱拉扎嘎——甲生盘元古代、古生代金、铅、锌、硫、铁、铜、铂、镍成矿带(Ⅲ12)对门山——甲生盘铁、硫、铅锌成矿带(Ⅳ125)、书记沟—西乌兰不浪铁、金成矿带(Ⅳ126)书记沟——公益明铁、金成矿带(V126-1)。

2.2 岩金

研究区内有岩金矿床3处,矿点、矿化点若干。从其成因类型,可分为三类:蚀变岩型;石英脉型;蚀变岩型+石英脉型。从地质特征方面可以看出,矿床围岩蚀变发育,主要为黄铁矿化、硅化、化绢云母化及褐铁矿化。从实地地质调查结果来看,岩金与韧性剪切带、脆韧性断裂、岩脉(包括石英脉)以及黄铁矿化、硅化、绢云母化、褐铁矿化等关系较为密切。

2.3 砂金

研究区内有小型砂金矿床1处,但从淘金点可知,砂金分布范围广。主要分布在点力素太、羊尾沟、李三沟等地,规模较大,其余围绕白云常合上亦有大量的砂金淘洗点,有大沟的地方必有较多的淘金点,小沟也可以见到淘金者,可以说是“逢沟必淘”。淘金点分布较多的有:西二分沟、东五分子沟、李三沟等。

3. 金元素地球化学运移过程及动力学背景

3.1 金元素运移富集过程

矿集区的形成,应当有巨量的成矿元素的运移富集并沉淀成矿,从该区的地球化学块体特征图上可以看出,白云常合山——后召沟一带,金元素明显富集,异常明显,而在该富集的块体周围的广大范围内则无金元素如此大的异常(图1),说明该带金元素富集且有明显的从周围地质块体中萃取成矿热液并将成矿元素富集沉淀在该带的可能。

从区域上来看,新太古界色尔腾山岩群东五分子岩组和柳树沟岩组金元素背景值较高,应为良好的矿源层,而金矿多产在石英脉及岩体破碎带中,说明在古元古——新元古代基底内有大面积的岩体侵位活动,金元素是从矿源层向岩体中富集沉淀的。在白云常合山及后召沟一带,金矿都富集在岩体中就是明显的证据。

3.2 动力学背景探讨

该区位于华北板块北缘,新太古代地体发生构造变形和区域高温变质作用,伴随有混合岩化和花岗岩化作用,且伴有TTG岩系侵位,在乌拉山岩群和色尔腾山岩群花岗岩——绿岩地体中形成金的初始矿源层。在古元古——新元古代,在“初始矿源层”的基底内有较大面积的黑云母花岗岩,黑云二长花岗岩等的侵位活动,遥感影像上可见明显的环形构造的叠交,富含挥发份的热液流体将“初始矿源层”中的金活化,从定位的变质地层中向岩体的边缘扩散迁移,致使白云常合山和后召沟地区岩体中及岩体的边缘形成金含量较高的背景区,完成了金成矿作用的一次富集,该次富集应当为该区主要的成矿富集阶段。到了中生代侏罗纪末,由于构造运动,区内近东西向大断裂的形成,同时伴随有热液活动,将金从原始聚集层和初步富集的地段中再次迁移富集,并在大断裂的次级小断裂、裂隙中沉淀,富集成矿。

4. 金矿找矿标志

该区金矿集中分布在太古界花岗岩——绿岩带中,受区域断裂带及韧性剪切带控制,构成矿化集中区。通过含金建造、容矿构造、岩浆活动、载金矿物、围岩蚀变及地球物理、地球化学、遥感影象等方面,分析总结本区的金找矿标志。

4.1 金矿化的地质标志

4.1.1 与金有关地质建造

本区与金有关的地层有太古宙的乌拉山岩群、色尔腾山岩群,从这些地层内所赋金矿床(点)的数量、规模及类型来看,色尔腾山岩群的含金性最好,其中又以柳树沟岩组最好(表1)。

从该表可以看出,柳树沟岩组Au、Cu丰度值高,Zn、Ni、Co、Ag较高,其它元素均低。Au平均含量3.63×10-9,K值2.9.,Cv值3.50,Cu平均42.86×10-6,K值2.17,Cv值2.14,上述数据说明该区色尔腾山岩群柳树沟岩组是金的主要含矿层位,且分布极不均匀,对金的成矿十分有利。

含金地层总体近东西向展布,由南到北构成地台基底和槽缘堆积。因受构造作用及岩浆活动的影响,在本区形成了近东西向且波状弯曲的花岗岩——绿岩含金带。不同类型的金矿化基本都分布于太古宙花岗岩——绿岩带中,且明显赋存于下列建造中:

(1)条带状含铁建造:这一建造中的金矿化更多地发育在条带状铁矿层的下部或上部的岩石中,而铁矿层本身目前还未发现金矿床,直接含矿岩石是黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩。

(2)富含铁质的火山——沉积岩建造:这一建造中的金矿化主要发育在晚太古宙花岗岩——绿岩带中,容矿岩石为含黄铁矿绢云绿泥片岩、含黄铁矿绢云石英片岩等,如十八倾壕金矿床。

(3)富铁质基性火山岩建造:这一建造中金矿化含矿岩石为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩或暗色麻粒岩。如腮忽洞金矿点等。

上述含金建造是绿岩带内金的初始矿源层,金丰度值一般为克拉克值的3~5倍。所以在构造及热液活动时,就更容易形成金矿床。实际资料表明,金的含矿岩石没有专属性,具有多样性,但在金的某一初始矿源内或某一含金建造内却具有专属性。

4.1.2 金矿化的构造标志

该区发育的断裂构造按照与金矿关系的主次可分为东西向、北东向、北西向、南北向四组。不仅控制了含金地体的空间展布,也是含金矿液运移及沉淀的场所,在本区形成了近东西向构造——岩浆岩——金矿带。后期北东、北西向构造迭加,使含矿带呈弯曲状,使含金地体的空间分布错综复杂。

韧性剪切带对金矿有明显的控制作用,小佘太白云常合山一带岩金产出部位与韧性剪切带关系密切,所发砚的金矿床(点)明显地受发育在太古宙花岗岩——绿岩带内的性韧性剪切带控制(图2),基本都位于韧性剪切带走向发生变化或其宽度发生膨胀的部位,如,东五分子金矿、十八倾壕金矿,在实地可见韧性剪切带通过处有串珠状的采坑。有的金矿化虽然没有直接赋存在区域性韧性剪切带内。韧性剪切带有一定的关系。

区内金矿化大多分布于东西向断裂与北东、北西、南北向断裂的交汇部位,含矿构造虽然各方向都有,但近东西向次级断裂是最主要的含矿构造。

发育于绿岩带中的摺皱构造对金矿化也有一定的控制作用。特别是背斜、倒转背斜及紧闭褶皱核部,为构造薄弱地带,为成矿物质提供了运移和沉淀空间,是金矿化的有利部位。另外,遥感解译环形构造也是金矿化和富集的有利构造。如白云常合山、后召沟等解译出的大小不等的叠加的环形构造,金矿基本都产于其中。

4.1.3 岩浆岩标志

该区的金矿化在空间分布上主要与古元古-中元古代的花岗岩密切相关,表现较为突出,例如在白云常合山一带,石英脉型、构造蚀变岩型的金矿基本都与该区的中元古代蚀变黑云母二长花岗岩密切相关。在后召沟一带,含金岩石为古元古代英云闪长岩及中元古代闪长岩,该两处都有大量的堆浸活动,堆场矿石即为该处的岩体。

从白云常合山一带进行的矿产勘查实践中还有一点值得注意,就是该区的钼矿化有一定的显示,应当注意亦有金矿的深部和外围寻找与金矿共伴生的钼矿床。

4.1.4 围岩蚀变标志

区内围岩蚀变常常表现为硅化、钾长石化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化及黄铁矿化等。

4.2 地球化学标志

与金矿化有关的异常为以Au,Ag,Cu,Pb,Zn元素为主,含有多种元素为特征。且该类异常表现出面积较大、连续性好、极大值高、有明显浓集中心,是重要的化探异常标志。如白云常合山及后召沟一带的化探异常,都有上述特征。

5. 结论

(1)根据矿矿(点)的空间分布特征及成矿地质条件,该区可以划分出2个金矿化集中区,一是位于小佘太的白云常合山,另一为固阳县后召沟一带,其都分布在花岗岩——绿岩带中,基岩出露地段为岩金产出部位,堆浸活动活跃,沟谷中有大量淘洗砂金者,有极大的资源潜力。

(2)本区的金矿多与元古代岩体关系密切,不论在白云常合山还是后召沟,金矿化多产在岩体之中,与该时代的岩体具有密切的时空关系,在本区及其周围,有一定的对比意义,在找金工作中应该重视。

(3)地质标志与地球化学标志不仅在空间上套合较好,而且从以上分析中可以看出,其在成因联系上也有相关,在二者耦合地段,找矿标志更为明显。

(4)对于该区的找矿有利部位,重点应为花岗岩—绿岩带中发育的韧性剪切带、遥感环形构造等部位的化探异常地段。

(5)一方面注意金矿的寻找,还应该注意在金矿的深部和外围寻找与金矿共生或者伴生的钼矿床。

参考文献:

[1] 朱亮璞.遥感地质学[M].北京:地质出版社,2004.

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[5] 陕西区域地质矿产研究院.内蒙古自治区包头市新民村等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告[M].2015.

[6] 成林强,李怀敏,马富财,等.内蒙古巴彦淖尔市公巨成一带金成矿地质背景及成因浅析[J].西部资源,2014,04.

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