吉林省二縣縣二十三甸子金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

吉林省二縣縣二十三甸子金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

第二區(qū)金礦區(qū)位于吉林省中部，是吉林省重要的金礦區(qū)之一。由于探獲儲量枯竭,1982年礦山提交了閉坑報告。為了探求新的金礦資源,1987年以后,礦山自籌資金委托多家地勘單位和科研部門開展了一系列地質(zhì)找礦和研究工作,積累了大量地質(zhì)資料,獲得了一些新的金資源量,目前礦山仍在探采中。本文重點闡述了二道甸子金礦床的地質(zhì)特征及控礦構造特征,并提出了具體的找礦建議,為進一步的找礦勘探工作指明了方向。1巖漿巖控巖帶二道甸子金礦床位于天山—陰山東西復雜構造帶東南邊緣,吉林古生代地槽褶皺帶的南緣,南以古洞河—輝發(fā)河深斷裂為界,與華北地臺相毗鄰。區(qū)內(nèi)地層除零星分布的中、新生界外,大部分出露的地層主要為下古生界變質(zhì)巖系,而從更大的范圍看,該變質(zhì)巖系則為華力西期花崗巖基的大捕虜體或殘留頂蓋。傾沒復背斜的南東翼多被該花崗巖吞蝕(見圖1)。該區(qū)地層由下部漂河川組和上部東南岔組組成(1),二者整合接觸。漂河川組地層主要分布于傾沒背斜軸部的荒溝嶺—寒蔥溝—漂河川一帶,巖性以片麻巖為主,其次為片巖;東南岔組主要分布于傾沒背斜的北西翼及其傾沒端的外弧部位,既分布于漂河川組北部和西部的車轅溝—富民屯—塔頭溝—蛇嶺溝一帶,其變質(zhì)程度較低,巖性主要為板巖、千枚巖、綠片巖,以含碳質(zhì)為特征,在與花崗巖接觸處附近,多受不同程度的角巖化,并局部產(chǎn)生一些特征變質(zhì)礦物,如紅柱石、石榴石等。區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁,巖漿巖十分發(fā)育,不僅出露有大面積的華力西期花崗巖及其相變產(chǎn)物花崗閃長巖、似斑狀花崗巖和黑云母花崗巖圍繞礦區(qū)東西南三面侵入到下古生界地層。閃長巖分布礦區(qū)南西英溝和木箕河南呈巖株狀產(chǎn)出,大致呈北西向侵入于黑云母花崗巖中。脈巖主要有變余輝長巖、斜長花崗巖、花崗偉晶巖、細晶巖、煌斑巖。區(qū)域內(nèi)除二道甸子金礦床、漂河川銅鎳礦床等已開采的礦床外,尚已知有南天門金礦床、大禿山金銻礦點等20幾處金礦化。礦區(qū)構造活動強烈,各種構造形跡均較發(fā)育。北東東向的二道甸子—漂河嶺傾沒復背斜是該區(qū)的主要構造,構成了該區(qū)的基本構造格架,是該區(qū)的主要控巖控礦構造。發(fā)育于傾沒復背斜南西端的弧形構造,控制著著名的二道甸子金礦床;多期的構造運動和巖漿活動,使區(qū)域構造形態(tài)復雜多樣。由于受到輝發(fā)河深大斷裂活動影響,地層形成北西走向,并同時受到兩側(cè)巖漿巖侵入活動的影響,巖層走向北西漸變北東,由此產(chǎn)生小型褶曲和柔皺構造。巖漿活動和構造活動相輔發(fā)展,加速層間構造的裂變,形成基本平行地層走向的北西向壓扭性斷裂,成為導礦和貯礦的有利空間。背斜的核部及其西翼(特別是北西翼)以及弧形構造的外弧,控制著眾多的金及金銻礦點,以及基性—超基性巖墻群,其中少數(shù)基性—超基性巖墻中賦存有硫化銅鎳礦體。2地質(zhì)構造及地質(zhì)特征二道甸子金礦床主礦帶全長3000m,由雁行狀右行側(cè)列12條脈體組成(見圖2)(1)。上部位于碳質(zhì)與長石角閃石角頁巖互層帶中,深部則為片巖、片麻巖中。其東、南、西側(cè)被華力西期黑云母花崗巖所包圍,形成半島狀,使區(qū)內(nèi)地層再次遭受熱力變質(zhì)。主礦帶呈西北延長,傾角陡直,總體向北傾斜。已知控制延深500～600m,為壓扭性斷裂所控制。含金石英脈走向南山為300°～330°,北山為330°～350°,形成明顯的向西凸出的弧形。從南至北編號為老9號至老1號,新1號至新3號。其中以新1號礦脈規(guī)模最大。2.1金礦脈長、金品系新1號礦脈為礦區(qū)的主礦體,其資源量約占礦區(qū)總量的70%,石英脈體長500m左右,延深450m,金礦脈長300m,平均厚度1.89m,金品位為(10～20)×10-6。其它各脈的產(chǎn)狀特點與新1號脈基本相似,但規(guī)模較小,礦體長一般為50～125m,延深40～150m,水平厚度0.86～3.65m,金品位一般為(6.4～13.49)×10-6,高者為(20.74～68)×10-6。2.2礦石結(jié)構及含金礦種類1)礦石礦物成分:金屬礦物有毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、白鐵礦、磁鐵礦、自然金和銀礦物等;脈石礦物有石英、絹云母、綠泥石、黑云母、方解石和白云母等。2)礦石化學成分:以SiO2為主,還有Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、S、As等元素,w(Au)一般在(4～25)×10-6,w(Pb)、w(Zn)為(0.01～0.1)×10-2,w(As)為(0.01～36)×10-2。次要元素還有Ca、Mg、Al、Mn、Ti、Na、K和分散元素等。3)礦石結(jié)構:原生膠帶結(jié)構為主,動力變余結(jié)構少見。有乳滴狀結(jié)構、粒狀結(jié)構、壓碎結(jié)構、交代蠶蝕結(jié)構、次文象結(jié)構、變斑晶狀結(jié)構等。4)礦石構造:蜂窩狀構造、塊狀構造、網(wǎng)脈狀構造、團塊狀構造、細脈狀構造、細粒浸染狀構造等。5)礦石類型:有閃鋅礦-方鉛礦型、磁黃鐵礦型、磁黃鐵礦-黃鐵礦型、黃鐵礦型、黃鐵礦-毒砂型。其中含金較富集地段以閃鋅礦-方鉛礦型為主要類型。6)金的賦存形式:自然金呈顯微狀和次顯微狀存在于礦石中,前者以細粒鱗片狀或顯微細脈狀為主,后者多為機械混入物的形式存在于硫化物中,金的粒級一般在0.01～0.1mm,0.1～0.5mm自然金只占少數(shù)。2.3礦化期和礦化階段金礦成礦歷經(jīng)變質(zhì)熱液和巖漿熱液及風化期3個礦化期,多個礦化階段(見表1)。3控制開采的結(jié)構特征二道甸子金礦床呈北西走向,由向南西突出的弧形構造所控制,主要表現(xiàn)有下面幾種構造形跡(1)。3.1北北西緣北北西緣北北北西地區(qū)成層巖石的線狀、片麻理構造,明顯表現(xiàn)為弧形分布特點。其走向為北西、北北西,近南北轉(zhuǎn)向北東與區(qū)域上北東東構造線方向相連接。巖層傾角60°～80°,向南西傾斜,局部有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,表現(xiàn)出受擠壓應力作用之特點(見圖3)。3.2褶皺和褶皺結(jié)構礦區(qū)中部主礦帶的西側(cè)含碳云母石英角頁巖中小褶皺和揉皺構造發(fā)育。礦區(qū)北延有小褶皺群出現(xiàn),規(guī)模小形態(tài)復雜。3.3壓扭性斷層圖3確定了二道甸子弧形構造基本輪廓,它是北西向和近南北向兩組扭裂隙基礎上發(fā)育起來的。含金石英脈主要是利用了北西向一組扭裂面,而近南北向之扭裂面不發(fā)育。局部出現(xiàn)兩組扭裂面同時被石英脈所充填。北西向壓扭性斷層具體特征如下:1)斷層中充填石英單列脈走向與斜列脈帶走向夾角較小。2)含金石英脈呈舒緩坡狀,脈體較整齊,局部有收縮膨脹現(xiàn)象。石英脈陡直時脈體變薄反之變厚。3)石英脈在剖面上斜切巖層,上部位于角頁巖互層帶中,下部則進入片巖、片麻巖中,脈體之北東盤片麻巖層斜沖于角頁巖之上。4)脈體在平面上呈尖滅側(cè)現(xiàn),在剖面上呈尖滅再現(xiàn),局部出現(xiàn)分支復合現(xiàn)象(見圖4)。3.4石英屬植物發(fā)育條件早期石英脈沿北西向壓扭性斷層充填后,構造活動的延續(xù),產(chǎn)生裂隙構造,為含礦溶液貫入沉淀,為礦床主要的容礦構造。其發(fā)育條件如下:1)石英脈壁兩側(cè)與圍巖接觸處,或圍巖捕虜體發(fā)育地段。2)石英脈厚度膨脹變狹縮部位。3)石英脈產(chǎn)狀變化,由緩傾角變陡傾角部位。4)構造斷裂轉(zhuǎn)折部位。5)石英脈脆性變形發(fā)育地段。裂隙構造主要發(fā)育與石英脈走向平行的縱裂隙,屬壓扭性結(jié)構面,走向330°～350°,傾向北東或南西,傾角70°～80°,多為金屬硫化物充填。3.5不特征構造活動北西向壓扭結(jié)構面(石墨黏土帶):常由2個以上斷裂結(jié)構面平行產(chǎn)出,分布廣泛,特別在雁行石英脈上下盤更為發(fā)育。近東西或南北兩組共軛斷層:斷面緊密平直,延伸穩(wěn)定,有的切割北西向壓扭構造面,西盤往北,東盤向南移動近北西一組,則北盤往西,南盤往東移動。上述情況可看出不同期構造活動具有如下特點:1)壓性結(jié)構面,呈北西方向伸展,主礦帶石英脈呈雁行狀右行斜列。2)南北向和東西向結(jié)構面,具有扭性特征,并有對盤相對位移的現(xiàn)象。3)北東向結(jié)構面極不發(fā)育。根據(jù)以上三種特征,說明區(qū)內(nèi)起初受到NE—SW方向的應力和NW—SN方面的拉伸應力,并產(chǎn)生了近SN和近EW兩組扭應力,產(chǎn)生了各自的應力作用面。在本區(qū)初次應力場繼續(xù)作用下,則誘導西側(cè)向北,東側(cè)向南的一對扭應力(見圖5)。在這對扭應力作用下沿著主壓應力方向(即NW—SE)開始產(chǎn)生追索壓扭斷裂,石英脈群所占據(jù)的壓性結(jié)構面隨即形成,說明構造對礦床起到了控制作用(見圖6)。3.6構造控礦因素成礦后構造在本區(qū)也比較發(fā)育,主要表現(xiàn)為晚期北西向最新的構造,它切割所有其它構造體系,是成礦期后發(fā)生的,當它利用先存構造再次活動時,只對成礦構造起破壞作用。成礦后構造還有近南北向斷裂,由多條平行的斷層組成,斷層緊密平直,延伸比較穩(wěn)定,有方解石脈充填。錯斷了早期北西向斷裂構造,使西盤往北,東盤往南位移,這種斷裂規(guī)模較小,對礦體破壞不大。4對金礦床的地質(zhì)特征進行重新定位二道甸子金礦床深部及外圍的找礦工作主要集中于20世紀70年代初,限于當時的找礦理論及認識水平,均以尋找石英脈型金礦床為主要目標,甚至是唯一的目標。后來,不同地質(zhì)部門在該區(qū)交替、穿插投入基礎地質(zhì)、普查找礦等不同性質(zhì)的地質(zhì)工作,提出了一些有意義的認識和建議,卻都因資金不足無力將工作深入持久地開展下去?，F(xiàn)就本區(qū)深部及外圍找礦方向提出如下認識。1)北西向壓扭性弧形構造是該區(qū)的主要控礦構造,應重點注意弧形構造對石英脈型金礦體的牽制作用,特別要注意弧型內(nèi)側(cè)或收斂端位置礦體出現(xiàn)的可能。同時還要注意成礦后構造對礦體的破壞或錯動位移。2)旋扭構造與裂隙交叉處是金的最易富集場所,構造帶的轉(zhuǎn)折處也有可能有金礦體存在;派生低序次的構造裂隙對形成細網(wǎng)脈金礦體也具有一定的找礦意義。3)構造應力特征的研究對礦體的形態(tài)變化具有十分重要的意義。褶皺層間的錯動面,先存其它體系的斷裂面,經(jīng)不斷改造后的復合斷裂部位都是值得注意的找礦方向。4)二道甸子—漂河川復式背斜同為該區(qū)的主要構造,長達25～30km,構成區(qū)內(nèi)主要構造格架,沿其軸部有眾多金、銻、銅、鎳礦點分布,應加強該復式背斜對礦化控制作用的研究。5)1982年,二道甸子金礦因當時認為資源枯竭而閉坑,但到現(xiàn)在仍能通過邊采邊探繼續(xù)維持一定規(guī)模的生產(chǎn),說明該礦床尚有一定的資源潛力。據(jù)已開采的各中段資料分析,礦體在延深方向上有分段富集的規(guī)律,即尖滅再現(xiàn)或側(cè)列再現(xiàn)。如礦區(qū)北山西測0m標高以下。所以要重新對深部礦體的分布規(guī)律進行深入分析、總結(jié)。6)區(qū)內(nèi)下古生代含碳質(zhì)黑色變質(zhì)巖綠片巖系和花崗巖類有一定成因聯(lián)系(1),這種巖石中如果沒有構造帶疊加,金的豐度是很低的,而這類巖石受斷裂構造作用,在構造帶中特別是有利成礦的構造部位,形成蝕變破碎帶型或碳硅泥巖類型的金礦床很有可能,這是本區(qū)石英脈型金礦床之外的一種新類型,是值得重視的新領域。7)據(jù)原長春地質(zhì)學院資料(1),在下古生代變質(zhì)巖系下部片麻巖段中發(fā)現(xiàn)黑云二長變晶糜棱巖,進一步證明強烈的構造活動使地層局部遭受剪切作用,塑性流動明顯,應注意能否有與剪切帶有關的含金地質(zhì)體存在。8)二道甸子金礦區(qū)外圍礦化信息眾多,成礦條件較好。如中弧型構造控制著南天門區(qū)蝕變破碎帶型低品位金礦床,大禿山金銻礦點、腰嶺子金銻礦點。遍布二道甸子一帶砂金礦化線索和分散