遼東五龍金礦床構造控礦規(guī)律研究及找礦方向確定

1、 2011.0170摘要:遼東五龍金礦床以石英脈型為主,蝕變花崗斑巖型為輔的大型金礦床,金礦體呈脈狀產出于大面積混合花崗巖、混合花崗片麻巖中,礦床嚴格受、花崗斑巖脈帶控制,礦體定位于近南北、北西向壓扭性斷裂中,與細粒閃長巖伴生。文章在前人研究工作基礎上,結合多年野外地質找礦實踐和礦山生產實際,系統(tǒng)總結了礦區(qū)斷裂構造控礦規(guī)律,確定了找礦標志,對下一步找礦工作有一定的指導意義。關鍵詞:金礦床;石英脈;構造控礦規(guī)律;花崗斑巖;找礦方向中圖分類號:P618 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(201103-0070-03遼東五龍金礦床構造控礦規(guī)律研究及找礦方向確定仇志寒 劉福興 周洪鴿 白

2、鷺(遼寧省有色地質局一三隊,遼寧 丹東 118008遼東五龍金礦床大地構造位于華北地臺北緣東段的營口寬甸隆起東部南緣坦丹復背斜與鴨綠江北東向構造帶復合部位。礦床已有近80余年的開發(fā)歷史,累積產金量已超過60噸。但近年來,隨著礦山生產規(guī)模的擴大,資源不足矛盾日顯突出。因此,研究礦床控礦規(guī)律,建立礦床成礦模型、找礦模型,確定找礦方向刻不容緩。一、礦床地質特征(一礦區(qū)地質特征遼東五龍金礦床出露大面積混合花崗巖、混合花崗片麻巖中。僅礦區(qū)南部零星出露下元古界遼河群變質地層(圖1。圖 1 遼東五龍金礦綜合地質圖礦區(qū)內巖漿巖發(fā)育,主要有燕山期三股流花崗閃長巖巖體,同位素年齡126百萬年。礦區(qū)發(fā)育的脈巖種類較

3、多,主要有細粒閃長巖、花崗斑巖及輝綠巖、煌斑巖類等。細粒閃長巖、花崗斑巖空間上與含金石英脈密切伴生。礦區(qū)斷裂構造十分發(fā)育。1.褶皺構造:主要褶皺構造為五龍背斜,走向85°,褶皺軸面近直立,兩翼傾角50°60°,向北北東傾伏。該背斜控制了區(qū)內黑溝五龍紅石礦化帶的分布,為本區(qū)最早形成的褶皺構造。2.斷裂構造:區(qū)內斷裂構造是在東西向構造體系基礎上發(fā)育起來的,經(jīng)過后來歷次構造運動,特別是與新華夏系及華夏系構造體系復合,形成區(qū)內近等間距分布的北北東向斷裂構造,自西而東主要有楊家、雞心溝、100#和黑溝斷裂等,它們構成了礦區(qū)一級斷裂構造;近南北、北西、北東及北西西向為區(qū)內二級

4、斷裂構造,其中近南北、北西向構造為礦區(qū)主要的容礦構造。(二礦體特征1.礦體空間分布特征。礦田共發(fā)現(xiàn)含金地質體449條,其中含金石英脈381條,硅化蝕變花崗斑巖67條。由于礦山多年的開采,生產規(guī)模越來越大,又加之地質找礦工作滯后,目前可開采的主礦體僅有11條,在空間上可分為三個大的成礦帶,即(1、(2、(3三個礦帶。其中(1、(2礦帶呈近南北向展布,受花崗斑巖脈控制,細粒閃長巖分布在花崗斑巖兩側,金礦體與細粒閃長巖共生。礦體向南西側伏,側伏角40°60°之間;礦體淺部距離花崗斑巖較遠,深部距離花崗斑巖較近,甚至直接在花崗斑巖中成礦(如4-3、32-3脈。礦帶中心發(fā)育有花崗斑巖

5、脈,主礦體為32脈,礦帶中心發(fā)育有花崗斑巖脈,主礦體為2脈、4脈。(3礦帶呈北西向展布,礦帶中心發(fā)育有細粒閃長巖脈,主礦體為11脈,由北向南分為北礦化帶、南礦化帶。北帶成礦標高較高,南帶成礦標高低,礦體向西南側伏。含金石英脈深部呈梯段式富集,與細粒閃長巖脈厚度呈反消長關系,平面上呈右側形斜列規(guī)律,剖面上上部金礦化分散,具體表現(xiàn)為礦脈多,規(guī)模小,下部金礦化集中,表現(xiàn)為礦脈少,規(guī)模大。2.金礦體形態(tài)、產狀及規(guī)模。金礦體呈脈狀產出,受近南北向、北西向壓扭性斷裂控制,延伸大于延長,單脈較穩(wěn)定,沿走向、傾向有尖滅再現(xiàn)、分枝復合現(xiàn)象。在平面上呈右側型斜列,在剖面上略呈前列型。礦體規(guī)模變化較大,一般延長、延

6、深為200300m,最大延長達600m,延深大于800m;礦脈厚薄不等,一般0.23.0m,最大厚度達10m。南北走向礦脈傾角較陡,近于直立,向SSW側伏,側伏角40°70°北西走向礦脈一般規(guī)模較小,傾向南西,傾角60°80°,礦體膨縮明顯。3.礦石礦物組成。礦石礦物經(jīng)數(shù)次勘探查明有幾十種,其中較常見的金屬礦物主要有:自然金、含銀自然金、銀金礦和含金自然銀、金銀礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦,次要的有輝鉍礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦,微量的有白鎢礦等,氧化礦物有褐鐵礦、孔雀石等;脈石礦物主要為石英,次要為方解石和少量螢石、綠泥石等。含金礦物主要為前述的自然金及

7、銀金礦。4.礦石結構構造。礦石結構構造可分剪切構造作用與熱液作用形成的兩類。構造成因的結構構造有:碎裂結構、糜棱結構,角礫狀構造和構造透鏡體;熱液作用形成的結構構造:自形、半自形、他形結晶結構、交代假象、交代殘余結構、充填交代結構、格狀網(wǎng)狀結構,塊狀構造、脈狀構造及浸染狀構造等。5.金礦物的種類及賦存狀態(tài)。金礦物種類有自然金、含銀自然金、金銀礦和含金自然銀。五龍金礦床金的賦存狀態(tài)有包體金、裂隙金、晶隙金和連生金。包體金、晶隙金、連生金主要賦存在石英礦物中,占賦存金礦物總數(shù)的60.90%,裂隙金占總數(shù)的39.10%。五龍金礦金的賦存以裂隙金為主,主要賦存在石英載體礦物裂隙中。6.圍巖蝕變。礦區(qū)近

8、礦圍巖蝕變作用比較發(fā)育,主要蝕變類型有黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸巖化,各類熱液蝕變礦物空間上常疊加發(fā)育,分帶特征不明顯,但總的趨勢是愈靠近礦體,黃鐵礦化、硅化、絹云母化作用愈強烈。(三礦床成因依據(jù)礦床的地質特征,結合學者的觀點、測試數(shù)據(jù)及野外實際觀察分析如下:下元古代在遼南地區(qū)東西向海槽中接受遼河群沉積。其特點是:下部浪子山組、里爾峪組、高家峪組碎屑巖建造,中部大石橋組碳酸鹽巖建造,上部蓋縣組火山碎屑巖和陸源碎屑巖建造。其中大石橋組碳酸鹽巖建造和蓋縣組碎屑巖建造微量元素金有較高的背景值。中生代早期(印支期構造活動強烈,地臺開始活化,造山運動使地殼厚度加大,溫度升高,基底變質巖系受

9、到深源堿性熱液交代,因而在地熱梯度和壓力較高地段形成重熔花崗巖(208Ma混合花崗巖、混合花崗片麻巖。遼河群地層被混合花崗巖吞噬,金等成礦物質進入混合花崗巖中,并在局部富集,形成初始礦源層。燕山早期(126Ma由于強烈推覆剪切運動使之深部巖漿和流體上移,加之構造的熱助熔作用,使成礦物質進一步富集。燕山中期(122Ma在區(qū)域大型左形平移走滑背景下,形成左形平移南北向斷裂和右形平移北西向斷裂,為成礦提供了空間。富含金等成礦物質的高溫熱液沿斷裂上移,由于地表滲流水的加入,溫度、壓力驟降,pH值、FO2等發(fā)生變化,金等成礦物質定位成礦。二、斷裂構造控礦特征及規(guī)律遼東五龍礦床已發(fā)現(xiàn)的含金石英脈、蝕變花崗

10、斑巖主要產于混合花崗巖、花崗片麻巖之中,圍巖巖性相對單一,礦脈的空間產出與展布主要受近南北向、北西向斷裂構造控制。研究表明,礦區(qū)范圍內斷裂構造控礦特征及其規(guī)律主要體現(xiàn)在下述幾個方面:(一礦化空間展布規(guī)律礦區(qū)主要的容礦構造為近南北向及北西向,這兩組斷裂在區(qū)內不同地段發(fā)育程度存在差異,近南北向的為壓扭性斷裂,延伸大于延長,北西向的為張扭性,延長大于延伸。受這兩組構造影響,礦脈的空間產出與展布亦表現(xiàn)出近南北向、北西向帶狀分布規(guī)律。主要礦化集中于雞心溝與100#斷裂區(qū)間范圍,在這一空間范圍,自東向西可劃分出三個主要礦脈密集帶,其間隔地段礦脈數(shù)量少,礦化總體較弱。(二礦脈密集區(qū)內近南北向、北西向單脈間的

11、“共軛”發(fā)育規(guī)律礦區(qū)內兩組容礦斷裂構造是礦區(qū)一級斷裂活動派生的局部應力場作用下形成的一組共軛配套低序次斷裂構造;礦區(qū)的一級斷裂構造為導礦構造,而其從屬的二級斷裂則為容礦構造。因此,在區(qū)域性東西向擠壓力的作用下,雞心溝、黒溝等一級斷裂構造左行剪切2011.0171運動,形成近南北向及北西向一組共軛斷裂,其中近南北向斷裂呈舒緩波狀,壓扭性特征明顯,而北西向斷裂寬度大于近南北向斷裂,斷裂帶內見有構造角礫巖,顯示張扭性特點。含礦熱液沿一級導礦構造運移上升,并不斷向二、三級斷裂帶內匯聚,最終通過充填與交代方式成礦。因此,礦脈密集區(qū)內單脈之間呈現(xiàn)出“共軛”發(fā)育的規(guī)律。(三礦脈內金礦化的富集規(guī)律礦區(qū)單脈內的

12、礦化作用并不均勻,表現(xiàn)出分段富集特點,這與成礦期容礦斷裂性質有直接的關系。研究表明,近南北向斷裂以左行剪切運動為主,而北西向斷裂則以右行剪切運動為主,在這樣的斷裂活動方式下,容礦斷裂規(guī)模呈規(guī)律性變化,因此,礦脈內礦化具有規(guī)律性的分段富集特點?？傊?無論是礦脈的成帶發(fā)育,還是礦脈中礦化的局部富集,斷裂構造都起了重要的作用,顯示出斷裂控礦特點,研究其規(guī)律,對指導礦田進一步找礦工作具有重要的意義。三、金礦找礦評價標志根據(jù)遼東五龍礦田地質及礦化特征、構造控礦規(guī)律研究結果綜合分析,將礦田金礦找礦評價方向歸納如下:1.構造交匯部:礦集區(qū)內北東向、北西向及東西向斷裂構造交匯部,是尋找金礦化富集地段的有利部位

13、,而交匯部的北北東向及北西向控礦構造是金礦體的定位空間。2.宏觀上圍繞三股流花崗閃長巖邊部特別是北部及北西部5千米范圍內,三組斷裂交匯部是尋找金礦床的有利地段。3.金礦區(qū)內四組南北向花崗斑巖脈帶規(guī)模大,并且在五龍金礦采礦區(qū)深部已新發(fā)現(xiàn)規(guī)模可觀的蝕變花崗斑巖型金礦,在采礦區(qū)南北兩側,與北西向含礦構造交匯部,是尋找蝕變花崗斑巖型金礦的有利地段。4.地球化學水系沉積物所獲得的綜合異常分布區(qū)。土壤測量及原生暈所獲得的Au、Ag、As、Cu、Bi 異常部位。特別是地表具有As、Ag、Au等頭暈礦化地段,預示著深部有工業(yè)金礦體。5.航磁異常所獲得的過渡異常區(qū)中梯度帶分布的地質體接觸帶。6.遙感影象環(huán)形構造

14、邊緣,特別是多層套環(huán)或環(huán)與環(huán)交切部位;線性影象密集處或兩組線性影象交切處。7.細粒閃長巖脈:礦區(qū)含金石英脈與細粒閃長巖脈巖存在密切的時空關系,幾乎所有的石英脈型工業(yè)礦體均定位于閃長巖脈的上下盤,故細粒閃長巖為找礦的重要標志。8.石英細網(wǎng)脈帶:工業(yè)礦體圍巖發(fā)育石英細網(wǎng)脈帶,石英細網(wǎng)脈帶通常寬度在幾米至幾十米,單條細脈寬僅幾毫米至幾厘米,這類石英細網(wǎng)脈帶與南北向礦體近平行發(fā)育,與北西向礦體斜交。因此,石英細網(wǎng)脈帶有較好的指示作用,為找礦的重要標志。遼東五龍礦田構造控礦作用明顯,只要我們加強綜合研究工作,特別是控礦構造的研究工作,分析和利用各種直接及間接找礦標志,丹東市五龍金礦的地質找礦工作一定會有大的突破。參考文獻1劉福興,仇志寒,王偉,姚廣.五龍金礦床地質特征及礦床成因分析J.科技創(chuàng)新導報,2010,(10.2 呂貽峰,等.遼寧丹東五龍金礦礦化類型及其構造控礦機理J.現(xiàn)代地質,1994,8(3.3 彭艷東.五龍金礦成因研究J.貴金屬地質,1994,3(1.4