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浅议辽宁清原地区铜、金等贵金属成矿条件及成矿规律

2018-10-24张广阳

科学与财富 2018年26期
关键词:贵金属

张广阳

摘 要:测区位于称华北陆块北缘,区域地质情况复杂,经历了伸展、收缩、走滑三种动力学机制及韧性、韧脆性、脆性不同层次、不同时期的变形作用,以及伴生的沉积作用、变质作用、岩浆侵入作用、火山作用等不同类型、多期次地质事件和第四纪以来的升降作用(新构造运动)。在长期的地质构造演化和复杂地质作用的背景下形成了丰富的以、铜、金等多金属矿产。

关键词:成矿条件;贵金属;清原

一、区域构造地质背景与成矿

1、太古宙构造背景及成矿

清原地区表壳岩形成于与俯冲有关的弧后盆地环境,研究发现,无论是现代海底喷流系统还是世界范围内古代VMS矿床的形成多与伸展环境有关。并且研究认为,在岛弧环境下产出的VMS矿床的含矿围岩岩系通常形成于弧后伸展环境,减压条件下形成攜带大量金属元素(Cu、Zn、Au、Fe)的高温幔源岩浆,使地壳发生部分溶融,进而形成双峰式火山岩。

2、晚三叠世构造背景及成矿作用

中生代以来至晚三叠世,华北克拉通北缘主要受到古亚洲洋俯冲作用的影响,形成了一系列岩浆事件,清原地区双峰式侵入岩的存在标志着古亚洲洋消失,黑龙江地块与华北地块碰撞后的伸展环境,并形成了以红旗岭镍矿、漂河川媒矿为代表的Cu、Ni硫化物矿床。

3、早-中侏罗世构造背景及成矿作用

古太平洋俯冲导致东部地区形成了大量的斑岩型Mo矿(鹿鸣街矿),砂卡岩型多金属矿床(天宝山Cu-Pb-Zn多金属矿床),造山型金矿(二道甸子金矿)等。

4、白垩世构造背景及成矿作用

受古太平洋板块俯冲作用的影响,早白垩世时期,强烈持续俯冲后加厚的岩石圏发生大规模拆沉、伸展和巨大减薄,引发软流圈上涌,使上部岩石圈物质发生部分溶融而导致强烈的岩装活动,同时伴生大规模的流体、成矿作用,清原地区以下大堡金矿为代表的中生代造山型金矿的产出即与此期岩装热事件形成于相同的背景。

二、构造与成矿

构造是控制金矿床分布的最重要因素,是矿液运移的通道和沉淀的空间。构造动力过程是成矿物质活化迁移的驱动力之一。

1、断裂构造与成矿

断裂控矿研究区断裂构造发育,主要有三组断裂构造,NE向、EW向和NW向。其中NE向断裂以浑河断裂(敦-密断裂)为主,控制了清原地区中生代侵入岩的形成,虽然金矿不直接产于其中,但起到导矿的作用。NW向断裂主要分布在浑河以南,在浑河以北也有存在,以苏子河断裂和紫花断裂规模最大,总体呈向南凸出的弧形伸展,破碎带发育,早白垩世正长斑岩及流纹岩即产于其中。金矿也产于其次级断裂内。近EW向断裂分布于浑南,作为浑河断裂带的一部分,浑河-苏子河断裂-大扁道子-三块石-纪家堡子钾长花岗岩体所夹持的三角地带,为Cu(Au)矿产出的集中区。韧性剪切带控矿剪切带对金矿具有重要的控制作用,具有导矿和容矿的功能。在变质岩区的韧性剪切带中,变质流体起着应变软化的作用,流体作用的结果,往往可以形成交代蚀变带、热水角碌岩带、热液脉带、微裂隙带、矿化带等。南龙王庙金矿的产出直接受葫声头沟-大荒沟韧性剪切带的控制,金矿化与韧性剪切带同时形成。

2、褶皱构造与成矿

在清原地区,褶皱构造对控制块状硫化物矿床的富集具有重要的意义。在红透山和树基沟矿区,控矿褶皱的空间形态复杂,主矿体的侧伏规律受到褶皱形态的控制,顺层剪切作用使矿体发生固态活化迁移重就位,在局部拉张的部位发生矿化富集。在褶皱的核部位置,Cu、Zn和Au的品位均高于褶皱的翼部,并且在褶皱的核部可以形成矿柱、铜条。这是由于在变质变形过程中,块状硫化物相对于硅酸盐矿物为非能干层,他们可以很容易分割应力并发生再活化迁移进入应力小的膨大的构造中(如褶皱核部)。

三、火山岩与成矿

通过对清原群石棚子组与红透山组中酸性火山岩进行分类发现,红透山组中酸性火山岩主要落入FII型为钙碱性流纹英安岩和流纹岩,而石棚子组则主要落入FI碱性英安岩和流纹英安岩的范围。FII型为钙碱性流纹英安岩和流纹岩,通常产出部分VMS矿床。而清原地区红透山组表壳岩主要分布在浑北地区,这也就是VMS型铜锌矿主要集中分布在浑北的原因。

与铁矿的关系在清原地区,条带状铁建造主要分布于麻粒岩相的景家沟组地层和上部的南天门组地层中,而红透山组合石棚子组地层均无产出。

与金矿有关的清原太古宙花岗-绿岩带是中国重要的金矿化集中区之一,区内清原群红透山组中酸性火山岩中产出红透山、树基沟块状硫化物铜、锌矿的伴生金矿,而产于韧性剪切带中的南龙王庙变质热液型金矿的成矿物质来源也是清原群的表壳岩。产于清原地区绿岩带中这两类金矿的形成与绿岩带的形成和演化过程关系密切。

四、矿床时空分布规律

1、太古宙成矿作用

主要是绿岩带(表壳岩)的控制(变质热液型金矿受构造控制),所以寻找太古宙时期的矿床应主要集中在绿岩带分布区。VMS型铜锌矿主要产于清原群红透山组、南龙王庙组地层,即主要分布在浑北地区。BIF铁矿主要产于清原群景家沟组和南龙王庙组地层。南天门组主要出露于斗虎沟-南天门-曾家顶子,景家沟组主要分布在浑北景家沟-线金厂一带,红透山北部等地,浑南主要分布在小莱河-傲家堡子、傲牛堡子-罗卜坎沟一带。变质热液型Au矿受韧性剪切带控制,清原地区太古宙变质热液型金矿只发现南龙王庙一例。

2、中生代成矿作用

中生代金矿主要分布在郯庐深大断裂的南侧。李碧乐等(2002)提出中生代时期,敦-密断裂发生了大规模的左旋平移,对东北地区东部中生代金矿有明显的控制作用。并且在华南、胶东,金矿均主要分布于郯庐断裂的东侧,反映了鄰庐断裂在控制中生代金矿的同时对金矿有明显的屏蔽作用。其中,中温热液脉型(下大堡金矿为代表)主要分布于敦-密断裂的附近,受敦-密断裂及次级构造的控制作用明显。与岩架热液有关的金铜矿主要受敦-密断裂的次级断裂和岩体的双重因素的控制,分布在早白垄世晚期岩体与围岩接触部位的外接触带。

参考文献:

[1]辽宁省地质局.辽宁地质[M] .地质出版社:1982,55-56.

[2]卞伟国,张玉华.清原花岗一绿岩区金矿地质特征及矿床成因研究[J].黄金,1991,02:1-6.

[3]李俊建等著.清原-夹皮沟绿岩带地质及金的成矿作用.天津市:天津科学技术出版社,1995.

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