老嶺金礦床成礦地質(zhì)條件分析

老嶺金礦床成礦地質(zhì)條件分析

老嶺成礦帶是一個重要的貴銅和多金屬成礦帶。此帶位于吉林省南部,跨通化、白山兩地市;地質(zhì)上,處在華北地塊北緣東段、Ⅳ級大地構(gòu)造單元——老嶺斷塊之上。帶內(nèi)成礦條件優(yōu)越,目前已發(fā)現(xiàn)可利用的礦產(chǎn)種類較多,有金、銀、鈷、銅、鉛、硫鐵礦、硅藻土、滑石及重晶石等。礦產(chǎn)調(diào)查和專項研究表明,金礦在帶內(nèi)分布廣、產(chǎn)地較多、儲量、資源量和潛在能力均較大,是當(dāng)前和今后帶內(nèi)找礦及利用的主要礦產(chǎn)類型。1成礦地質(zhì)背景此成礦帶是吉林省內(nèi)頗受重視的找礦地域,故研究程度和工作程度相對較高,依據(jù)礦帶內(nèi)不同尺度的地質(zhì)資料12可將成礦地質(zhì)背景分別概括如下。1.1成礦帶內(nèi)上元古界區(qū)帶內(nèi)發(fā)育地層以中上元古界為主,中生界次之,古生界和新生界分布局限或少見(圖1)。中、上元古界中元古界在帶內(nèi)分布廣泛,發(fā)育在老嶺山脊兩側(cè)。地層呈北東向展布,寬度變化在2～30km范圍內(nèi)。構(gòu)成地層的巖石為變質(zhì)雜巖,主要巖類有大理巖、片巖、石英巖和千枚巖。依據(jù)巖石組合,該地層自下而上被分為4個組:達(dá)臺山組、珍珠門組、花山組和大栗子組。上元古界被分為青白口系和震旦系,分布范圍與中元古界相似,但發(fā)育程度較中元古界相差較大。青白口系由砂巖、頁巖、灰?guī)r及泥灰?guī)r構(gòu)成,在區(qū)域上被分成白房子、釣魚臺、南芬3個組。震旦系由石英巖、碳酸鹽巖和頁巖構(gòu)成,劃分出橋頭、萬隆、八道口、青溝子4個組。中生界成礦帶內(nèi)的中生界主要發(fā)育在老嶺斷塊之上的中生代斷陷盆地中,以老嶺山脊西側(cè)最為典型,地層由凝灰?guī)r、砂礫巖、砂巖組成。自下而上分為侏羅系和白堊系。1.2遙感信息顯示在地質(zhì)歷史上本區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造作用。多期次性質(zhì)不同、強(qiáng)度不等的構(gòu)造作用相互疊加使本區(qū)構(gòu)造接觸復(fù)雜化,褶皺構(gòu)造、韌性剪切變形及脆性斷裂等形跡均有所見,其中斷裂構(gòu)造表現(xiàn)得更為突出。斷裂構(gòu)造的地質(zhì)識別標(biāo)志、地球物理推斷信息和遙感線性解釋標(biāo)志都較為清晰。這為成礦帶斷裂的識別和構(gòu)造格架的分析創(chuàng)造了條件。按斷裂構(gòu)造的方向,帶內(nèi)出現(xiàn)了北東向、北西向、近東西向3組構(gòu)造。北東向斷裂構(gòu)造在帶內(nèi)最為發(fā)育,其地、物、遙標(biāo)志清晰、可識別性強(qiáng),且具有空間相關(guān)性。北東向構(gòu)造以延長遠(yuǎn)、連續(xù)、集中發(fā)育、成帶出現(xiàn)為基本特點。斷裂帶出現(xiàn)在老嶺主脊兩側(cè)(圖1):西側(cè)稱之為紅土崖—大石棚子斷裂帶,由兩條規(guī)模大的斷裂構(gòu)成;東側(cè)稱之為荒溝山“S”型斷裂帶。北西向斷裂亦較發(fā)育,在成礦帶內(nèi)以規(guī)模小為特征,且對北東向構(gòu)造起到破壞作用。近東西向構(gòu)造主要發(fā)育在成礦帶北端,代表斷裂為天橋—小四平—報馬川斷裂,其地球物理信息是主要識別標(biāo)志。1.3巖基及巖株太古代和中生代是礦帶內(nèi)巖漿活動的強(qiáng)烈時期,其方式以侵入為主。太古代時期的巖漿活動形成了奧長花崗巖和英云閃長巖,規(guī)模巨大,分布在老嶺主脊附近。它們與其上分布的結(jié)晶片巖一起構(gòu)成了成礦帶的古老基底。中生代巖漿活動強(qiáng)烈,噴發(fā)和侵入活動方式均有所見。噴發(fā)形成了侏羅系下部的火山碎屑巖。侵入活動形成了侵位不同的中酸性巖體。按產(chǎn)出狀態(tài)分為巖基和巖株兩類:巖基以老禿頂子似斑狀花崗巖為代表,形成于三疊紀(jì),類似巖體有錯草巖體、梨樹溝巖體等;巖株出現(xiàn)在大巖體的外側(cè),巖性以石英斑巖為主,代表為小石人巖體。巖脈在帶內(nèi)亦較發(fā)育,由中性到酸性均有所見,特別是在礦區(qū)更為普遍。2金融金融及其特點2.1金礦床分布特點到目前為止成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦床(點)、礦化點及金地化異常已超百余處,它們成帶、成群地分布在礦帶內(nèi)。根據(jù)產(chǎn)地的空間分布可分成東、西兩個金礦帶:東帶處在老嶺山脈東側(cè),沿南岔、橫路嶺、荒溝山、彬松崗、老三隊、小四平一線展布,南大坡中型金礦、南岔小型金礦和小四平金礦產(chǎn)于此帶;西帶位于老嶺山脈西側(cè),沿天橋、石青溝、小石人和大境溝一線展布,產(chǎn)有小石人、板廟子、石青溝、天橋等金礦床。受構(gòu)造和侵入巖影響,在金礦帶中金礦產(chǎn)地成群分布構(gòu)成多個金礦化集中區(qū),典型的有天橋集中區(qū)、小四平集中區(qū)、荒溝山集中區(qū)、橫路嶺集中區(qū)等。帶內(nèi)金礦產(chǎn)出的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境相同,控礦條件相似,但礦化類型有一定的差異。根據(jù)礦石類型可將帶內(nèi)金礦分成石英脈型金礦、蝕變巖型金礦和二者間的過渡類型——蝕變巖石英脈型金礦。2.2蝕變巖型、過渡巖型依據(jù)已知金礦床的勘查成果將各類金礦的特征列于表1。石英脈型金礦在成礦帶內(nèi)產(chǎn)地達(dá)10余處,主要產(chǎn)于東成礦帶,典型代表為渾江金礦。此類金礦品位變化大,為1.10～89.9g/t,平均8g/t左右。此類金礦是目前利用的主要類型。蝕變巖型和過渡巖類型主要產(chǎn)于西成礦帶。蝕變巖型以小石人金礦為代表,以品位低、規(guī)模大為特征,平均品位在2.48g/t左右,最高為9.68g/t。小石人金礦目前尚處在勘探階段,已控制部分資源量大于2.0t。過渡型以石青溝金礦為代表,處在普查階段。3金礦床的控制配置成礦帶內(nèi)金礦調(diào)查、勘查及研究表明,地層、巖性、構(gòu)造、巖漿活動和地球化學(xué)場對金礦的成礦活動都具有一定的控制作用。3.1礦化點發(fā)育的金元素異常金礦床(點)、礦化點和金元素地化異常與不同地層單元的不完全統(tǒng)計顯示,近70%的礦床(點)、礦化點發(fā)育在中元古界珍珠門組,金元素異常有63%發(fā)生在珍珠門組中,目前正在開發(fā)利用的金礦多數(shù)產(chǎn)于珍珠門組,可見金礦和珍珠門組有密切的空間相關(guān)關(guān)系。3.2大理巖金礦化程度不同金礦勘查和開采均證明,金礦的圍巖為白云質(zhì)大理巖,且不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造的大理巖金礦化程度有差異。南大坡金礦的研究和小石人金礦勘查成果表明,塊狀大理巖和角礫狀白云質(zhì)大理巖有利于金礦化。3.3斷裂構(gòu)造交織與成礦的空間分布及控制因素成礦帶內(nèi)斷裂構(gòu)造對金礦分布、產(chǎn)出狀態(tài)和礦化特征都有一定的控制作用,其控制可以是間接的,也可以是直接的。間接控制作用是通過對其它控礦條件的控制實現(xiàn)的。最典型的是通過對有利地層和巖漿侵入活動的控制,使成礦有利地層珍珠門組和花山組走向呈北東向、中生代中酸性巖侵入雜巖呈北東向帶狀展布。不同方向的斷裂構(gòu)造交匯部位往往是巖體就位的有利構(gòu)造位置,如老禿子巖體即受控于北東、東西構(gòu)造交匯部位。直接控制表現(xiàn)在控制了金礦化的空間展布和分布,使之呈北東向帶狀展布。受不同斷裂帶的影響,可劃分出不同的金礦成礦帶,如老嶺山脈西側(cè)金礦成礦即受控于紅土崖—大石棚子斷裂帶、大境溝—石人鎮(zhèn)斷裂帶和二道陽岔—石青溝斷裂帶等,老嶺山脈東側(cè)金礦成礦帶則受荒溝山“S”型斷裂帶控制。多組方向交匯是金礦礦化有利部位和礦化密集部位,如小石人金礦、石青溝金礦、小四平金礦、南大坡金礦等均處在北東向、北西向或近東西向斷裂構(gòu)造交匯處。斷裂構(gòu)造為含礦熱液的運移提供了通道,也為成礦物質(zhì)的沉淀提供了場所,從而使金礦呈脈狀產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀與相應(yīng)的斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀一致,如南大坡含金石英脈、小石人含金蝕變帶呈東北向,與區(qū)域構(gòu)造產(chǎn)狀一致。統(tǒng)計表明,不同方向的構(gòu)造組對金礦控制作用程度有差異,強(qiáng)弱變化順序為北東、北西、近東西。3.4巖漿活動為金礦形成提供的熱源、部分成礦物質(zhì)成礦帶內(nèi)的中酸性侵入雜巖是金礦成礦的重要控制因素。它們之間有成因聯(lián)系,即巖漿活動為金礦形成提供了熱源、部分成礦物質(zhì)。侵入雜巖體的產(chǎn)狀和分布對金礦化的時空分布具有直接影響。3.4.1礦化部位和接觸外接反應(yīng)侵入巖體所在部位往往是金礦化集中的有利部位。金礦化或金元素地化異常以巖體為中心成群分布,如老禿頂子巖體周圍發(fā)現(xiàn)了南大坡、彬松崗、八里溝、淘金溝、五道陽岔、石灰溝等礦床(點)和礦化點,又如天橋、小四平、荒地和大石棚等金礦產(chǎn)地環(huán)繞著天橋隱伏巖體分布。礦化可出現(xiàn)在巖體內(nèi)外接觸帶附近,但接觸外帶比接觸內(nèi)帶更有利礦化,如南大坡、錯草溝、小石人等金礦都產(chǎn)于巖體的外接觸帶。產(chǎn)狀復(fù)雜的接觸帶被斷裂構(gòu)造疊加的接觸帶構(gòu)造部位有利金礦化發(fā)生,南大坡金礦處于老禿頂子巖體向南東突出部位,八里溝金礦位于巖體與圍巖呈斷裂接觸的北東端。3.4.2地殼巖性平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)位于小石人礦區(qū)內(nèi)的石英斑巖體含金性測試顯示,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)200×10-9左右,遠(yuǎn)高于地殼同類巖性的平均豐度。巖漿活動為金礦成礦提供了部分成礦物質(zhì)。3.5金元素分布異常小石人鎮(zhèn)—花山地區(qū)的1/5萬水系沉積物測量表明,金元素地球化學(xué)場特征與金礦產(chǎn)地和金元素異常分布有對應(yīng)關(guān)系。金元素高背景場區(qū)內(nèi)金礦產(chǎn)地占已知產(chǎn)地的90%,尤其是有價值的小石人、石青溝、淘金溝、五道陽岔金礦均產(chǎn)于高背景區(qū)。分布在高背景區(qū)的金元素異常以強(qiáng)度高、規(guī)模大、濃集中心突出為特征,如老三隊異常、大石棚異常。4綜合金銀開采模型4.1礦物學(xué)一般特征前已述及,老嶺成礦帶內(nèi)金礦依產(chǎn)出狀態(tài)有石英脈型、蝕變巖型、石英脈-蝕變巖型3種。從它們產(chǎn)出的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境相同、控礦條件相似、成礦規(guī)律一致的特征看,具統(tǒng)計意義上的同母體性,具有共同的找礦特點,因此建模中將它視為同一找礦類型。使用資料精度主要是1/5萬—1/20萬,典型目標(biāo)物為南大坡、小石人、石青溝等礦床,所以模型級別確定為礦床。4.2化學(xué)成礦標(biāo)志在對成礦帶范圍內(nèi)地、物、化資料解釋的基礎(chǔ)上,圍繞著金礦床構(gòu)建了與之相應(yīng)的地質(zhì)描述模型、地球物理模型和地球化學(xué)模型。以金礦的控礦條件、礦化現(xiàn)象為目標(biāo)將各類信息進(jìn)行了系統(tǒng)關(guān)聯(lián),探討了各類信息之間的相關(guān)關(guān)系,進(jìn)而構(gòu)造了老嶺成礦帶的金礦綜合信息找礦模型。礦床名稱:脈狀金礦成礦時間:中生代燕山期金礦所處大地構(gòu)造位置:中朝準(zhǔn)地臺遼東臺隆之上,Ⅳ級大地構(gòu)造單元——老嶺斷塊。該單元四周均以斷裂帶為界,與不同級別的其他大地構(gòu)造單元相鄰。震旦紀(jì)以來處于隆起上升狀態(tài),遭受風(fēng)化剝蝕。構(gòu)造單元內(nèi)變質(zhì)雜巖發(fā)育,種類多樣,以片巖類和大理巖類為主。構(gòu)造以北東向為主導(dǎo)。中酸性巖漿侵入活動發(fā)育且以燕山期為主。金礦控礦信息(1)控礦地層:主要有中元古界珍珠門組和花山組,地層走向北東,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。(2)容礦有利圍巖:主要是鎂質(zhì)碳酸鹽巖類和片巖類巖石。碳酸鹽巖類巖石中厚層狀鎂質(zhì)大理巖、角礫狀鎂質(zhì)大理巖、片巖類的二云片巖等巖石更有利金礦化發(fā)生。(3)控礦斷裂:對金礦具有控制作用的斷裂構(gòu)造有多組,它們的野外識別標(biāo)志清楚。斷裂的地球物理信息清晰。不同性質(zhì)地球物理場的界線,不同方向規(guī)模的梯度帶,不同高度水平方向?qū)?shù)極值連線的空間延拓軌跡等都可以作為推斷依據(jù)。北東向斷裂構(gòu)造具有區(qū)域性、規(guī)模大、下切深度大、成帶狀出現(xiàn)的特點。它們既是大地構(gòu)造單位的界線,也是巖漿巖成帶分布的直接控制因素。典型斷裂帶有大境溝—天橋,五道陽岔—石青溝,荒溝山—小四平等斷裂帶。北西向斷裂和近東西向斷裂地質(zhì)識別較困難,但地球物理標(biāo)志明顯。北西向斷裂延長遠(yuǎn),對北東向斷裂具有破壞作用。近東西向斷裂比較清晰,大石棚子—報馬川斷裂帶,控制了小四平等金礦產(chǎn)地的分布。(4)巖體:成礦帶內(nèi)對金礦有控制作用的巖漿活動以燕山期為主,侵位深度中深到淺。類型有:似斑狀黑云母花崗巖(老禿頂子巖體),侵位中—深;石英斑巖,淺—超淺成,以小石人巖體為代表。出露的中深成巖體可以用地質(zhì)信息表征,也可以用正磁異?？坍?如老禿子巖體和錯草巖體即如此。隱伏巖體可利用正磁異常推斷,天橋巖體即為佐證。(5)地球化學(xué)場:金元素高背景場,水系沉積物(1/5萬)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.4×10-9。金礦礦化信息(1)已發(fā)現(xiàn)的金礦床(點)、礦化點。(2)圍巖蝕變:蝕變巖呈脈狀產(chǎn)出,主要蝕變類型為硅化、絹云母化、赤鐵礦化、黃鐵礦化和碳酸鹽化。(3)地表褐鐵礦與小石人金礦有關(guān),是赤鐵礦礦物的風(fēng)化產(chǎn)物。(4)轉(zhuǎn)石:蝕變巖型金礦的轉(zhuǎn)石在礦區(qū)內(nèi)多見,易于發(fā)現(xiàn)。地球化學(xué)異常1/20萬和1/5萬水系沉積物Au地化異常是金礦礦化信息,也是金礦找礦的有用標(biāo)志。(1)地化異常重現(xiàn):1/20萬與1/5萬異?？臻g重現(xiàn)視為致礦異常,所限定區(qū)域為成礦有利地段。(2)Au異常:致礦Au異常規(guī)模大,強(qiáng)度高,可達(dá)12.8×10-9,形態(tài)不規(guī)則,以多濃集中心為特征。