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[摘 要]家围子金矿地处辽吉裂谷营口—青城子Au、Ag、Pb、Zn、菱镁、滑石成矿带上。矿体赋存于盖县岩组黑云绢云矽线二云片岩、辽河群大石桥岩组灰色矽线二云片岩中。金矿成因属多源层控+热液再造型金矿。
[关键词]贾家围子 大石桥岩组 盖县岩组 成因
中图分类号:X54 文献标识码:X 文章编号:1009―914X(2013)34―0121―02
0引言
辽东地区辽河群变质岩系是赋存金矿的重要岩系。受该套岩系区域分布制约,含金成矿带呈东西向分布,构成近东西走向的金、多金属成矿带。著名的白云金矿、小佟家堡子金矿、水泉鸡爪山金矿、青成子铅锌矿分布于此成矿带中,近期发现的贾家围子金矿地处其中。笔者有幸参加了贾家围子地区金矿找矿及普查工作,取得了一些基础地质资料,并对该矿区地质特征及成因提出管见。不当之处请指教。
1区域成矿背景
贾家围子地区地处辽吉裂谷营口—青城子Au、Ag、Pb、Zn、菱镁、滑石成矿带之中,属辽宁省重要的金、多金属找矿远景区。该区地质构造复杂,岩浆活动频繁,古元古代侵入岩及变质岩系、中生代岩浆岩和断裂构造三位一体是金及多金属成矿的最佳前提,已知的矿(化)点、自然重砂、化探异常特征均显示了较好的成矿信息和找矿远景。区内矿产丰富,主要有金、滑石、菱镁矿、铅锌、铜、铁、黄铁矿等矿产资源。是金属、非金属矿产的重要产地。地质、物、化探特征顯示该区金成矿地质条件十分有利,找矿潜力巨大。
2矿区地质特征
2.1矿区地层
1.第四系全新统含砾亚砂土;2.盖县组:含矽线二云片岩;3.大石桥组三段:灰白色透闪白云石大理岩夹透闪石岩及菱镁矿;4.大石桥组二段上部:石榴、十字、硅线、透闪透辉变粒岩,二云石英片岩,大理岩;5.大石桥组二段中部:含果透闪透辉变粒岩,硅线二云石英片岩;6.大石桥二段下部:含墨透闪透辉变粒岩夹大理岩;7.大石桥组一段上部:条带状方解大理岩;日.金矿体及编号;9.正常倒转岩层产状;10.断层及编号;11.推测断层
该地区出露的地层主要为古元古代辽河群大石桥岩组、盖县岩组。大石桥岩组第二岩段(Pt1d2)分布于南部贾家围子—乔家沟一带,呈近东西向展布。主要组成岩性为灰色硅线二云片岩、灰色石榴二云片岩、灰色二云片岩夹透辉变粒岩和大理岩。原岩为一套泥质沉积建造。大石桥岩组第三岩段(Pt1d3)分布于南部乔家沟一带,呈近东西向展布,与第二岩段片岩呈构造接触,主要为一套镁质白云石大理岩。原岩为一套碳酸岩盐沉积建造。盖县岩组布于南部贾家围子—乔家沟一带,呈近东西向展布。主要组成岩性为:黑云片岩、二云片岩、矽线二云片岩、硬绿泥石绢云千枚岩,夹变质砂岩、黑云变粒岩、透闪变粒岩、浅粒岩及大理岩。原岩为一套火山质、陆源泥质沉积建造。金矿(化)体即产于大石桥岩组第二岩段(Pt1d2)、大石桥岩组第三岩段(Pt1d3)及盖县岩组中(见图1)。
2.2变质岩
该区变质岩的变质时代为古元古代。变质作用类型主要为区域变质作用、区域动力变质作用和接触变质作用,区域变质作用为低角闪岩相-绿片岩相。
古元古代变质岩主要由辽河群变质岩系组成。岩石类型有炭质板岩、(含石榴)绢云千枚岩(含矽线十字)二云片岩、千枚岩状绢云黑云片岩、二云石英片岩、石榴黑云斜长片岩、石墨黑云片岩、二长浅粒岩、斜长浅粒岩、石英岩、黑云斜长片麻岩、透闪石岩、阳起二长变粒岩、绿帘透闪变粒岩、方解大理岩、白云石大理岩、菱镁大理岩、斜长或二长变粒岩等,此外还有变质辉绿岩(斜长角闪岩)。
2.3地质构造
矿区内地质构造具中深层次韧性变形和浅层次脆性变形特征。构造体系有逆冲推覆系统、滑脱伸展系统、走滑系统。集中表现在矿区的南部形成一系列北东向及北西向走滑、正走滑、逆走滑断层及规模各异、大小不一复式褶皱(小者到一块手标本即可见到)。该区构造形迹由北东向及北西向走滑、正走滑、逆走滑断层组成,属于燕山旋回。该旋回也是郯庐断裂主要活动期,形成NE向压性兼左行平移断裂。矿体主要分布在NE向断裂派生的次级断裂构造中或NE向与NW向构造交汇处。
3矿体特征
区内共发现金矿(化)体16条。矿(化)体为含金石英脉及硅钾构造蚀变岩两种类型。矿(化)体均赋存于大石桥岩组二段2层含墨透辉透闪变粒岩,矽线二云片岩中、盖县岩组黑云绢云矽线片岩、辽河群大石桥岩组灰色矽线二云片岩、灰色透辉透闪黑云变粒岩、浅灰色条纹条带状方解大理岩中(见表1)。
4矿石特征
4.1矿石类型
根据岩石类型、蚀变特征及矿石结构构造,将矿石类型划分为构造蚀变岩型和含金石英脉型。
构造蚀变岩型的矿石发育条带状和网格状硅质细脉,细脉中金属硫化物较多时,金品位相对较高,反之则变低。金品位一般在5-20×10-6之间,最高为55.40×10-6。
含金石英脉型的矿石硅化强,细小的裂隙发育,并被晚期石英或方解石细脉充填交代,多金属硫化物呈稠密的网脉状、浸染状分布,金品位一般在5-40×10-6之间。
4.2矿物成分
矿石主要矿物为:黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、自然金、方铅矿、闪锌矿、钛铁矿等。其中黄铁矿约占全部金属矿物总量的80%。脉石矿物:主要有石英、硅线石、绢云母、绿泥石、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等。
4.3矿石结构构造
矿石结构:主要为自形—半自形粒状变晶结构、交代溶蚀结构。
矿石构造:块状、条带状构造、脉状及细脉浸染状构造和角砾状构造。
5围岩蚀变
矿体围岩均为矽线二云片岩,含金石英脉(矿体)与围岩界限清晰,产状近一致。而含金构造蚀变岩与围岩界限不清晰,呈渐变过渡,产状一致。矽线二云片岩的特点是普遍含有细粒黄铁矿,通过土壤异常分析该层位金的背景值较高,为金矿的富集提供部分物源受断裂构造的影响,促使该套岩系产生层间滑脱,从而为金矿的富集提供空间。主要围岩蚀变:硅化、钾化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。 6 矿体成因
6.1成矿构造
从贾家围子矿段和乔家沟矿段来看,其成矿构造分别与发育于大石桥岩组二段和盖县岩组的矽线二云片岩中的断裂构造密切相关,断裂构造大致可分两组。一组走向呈NE60—70度方向,与岩层走向基本以致,具层间性,显示压扭性质,控矿规模相对较大;另一组走向呈NE30-40度左右,显示扭性特征,倾向有转变。在与NW向断层交汇部位,矿体有膨大现象,这两组断裂是本区最主要的控矿、容矿构造。
6.2物质来源
通过地表金矿体产出部位及其形态,结合钻孔资料可以看出,不论是含金石英脉或含金蚀变岩矿体或矿化体其围岩均为矽线二云片岩。土壤测量结果看上述变质岩系Au元素PPB高于地区异常下限1—3倍。因此,我们有理由认为:其一金矿的物源来自地层(矽线二云片岩);其二深大断裂活动、流体(石英脉体)的涌动也会带来金元素的形成于沉淀,为金矿的形成提供物源。
6.3热液来源
6.3.1辽河群变质作用是一个漫长的地质作用过程,在这一过程中,温度对变质作用起着决定性作用,其经历了漫长的升温—降温的过程,众所周知,辽河群在这一过程中发生了三期变形作用,相对于变质作用,变形作用是这一过程的瞬间事件,主要表现为变质矿物长轴沿变形面的展布。测区辽河群变质岩从达到变质作用开始,发生了绿片岩相变质作用,受后期高级变质作用及构造变形的改造,变质矿物几乎未保存。伴随着温度的升高—降低—再升高—最后降为正常点,这种区域动力热液分布不均匀性及温度的递变为金矿的运移沉淀(形成)提供了热液来源。
6..3.2深大断裂构造的频繁活动,岩浆热液(石英脉体)有足够的运移通道进入地壳,而深大断裂构造派生的次一级小断裂及两组构造交汇部位为矿体形成提供了空间。
6.4流体来源
本区金矿成矿流体经分析可能来源于上地幔,在运移过程中有地下水混入成矿流体,总体反映为幔源.不难看出后期岩浆热液(石英脉体)就是该区金成矿流体,该流体由下而上的运移途中,不断萃取围岩中的金元素而逐渐富集。其载体就是黄铁矿,其温度也由高—中—低依次减弱,而本区金矿体均产于大石桥岩组二段2层矽线二云片岩和盖县岩组的矽线二云片岩中的事实来看,其成矿物质来源与该类岩石相关,表明该区金矿具有一定的层控性质。
綜上所述:本区金矿严格受矽线二云片岩这套层位(通过土壤异常分析该层位金的背景值较高)控制,而后期构造(燕山期)活动使金元素再活化,沿构造薄弱带发生多期次继承性构造活动和伴随其中的热液交代作用,为成矿提供运移通道和赋存空间,形成了沿北东向或北东东向构造破碎带分布的金多金属矿化蚀变,局部富集形成金工业矿体(多源性成矿)。
7找矿标志
1化探异常区标志:本勘查区所划分的三个矿段均处在土壤金元素异常区或组合元素异常区内。
2物探异常标志:矿体分布地段,物探异常明显,为低阻高激化异常区。
3地层标志:该区金矿产出部位无不受限于大石桥岩组二段2层矽线二云片岩、盖县岩组娟云矽线二云片岩中。
4矿化蚀变标志:硅化、黄铁矿化、钾化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化等,在三个矿段地表明晰可见。
5构造标志:NEE向压扭性断裂构造带、NEE和NWW断裂构造交汇地段。
参考文献
[1]张秋生等,《辽东半岛早期地壳与矿床》,北京:地质出版社,1988,332
[2]张秋生等,《中国早期寒武纪地质及成矿作用》,长春:吉林人民出版社,1984,196-264
[3]杨占兴,《辽宁金矿成矿作用研究》,辽宁地质,1997,(1)40—53。
[4]张立上,《辽阳华严寺含铜黄铁矿床地质特征及成因分析》,辽宁地质学报,1988第2期,辽宁出版社,CN21—1198
[关键词]贾家围子 大石桥岩组 盖县岩组 成因
中图分类号:X54 文献标识码:X 文章编号:1009―914X(2013)34―0121―02
0引言
辽东地区辽河群变质岩系是赋存金矿的重要岩系。受该套岩系区域分布制约,含金成矿带呈东西向分布,构成近东西走向的金、多金属成矿带。著名的白云金矿、小佟家堡子金矿、水泉鸡爪山金矿、青成子铅锌矿分布于此成矿带中,近期发现的贾家围子金矿地处其中。笔者有幸参加了贾家围子地区金矿找矿及普查工作,取得了一些基础地质资料,并对该矿区地质特征及成因提出管见。不当之处请指教。
1区域成矿背景
贾家围子地区地处辽吉裂谷营口—青城子Au、Ag、Pb、Zn、菱镁、滑石成矿带之中,属辽宁省重要的金、多金属找矿远景区。该区地质构造复杂,岩浆活动频繁,古元古代侵入岩及变质岩系、中生代岩浆岩和断裂构造三位一体是金及多金属成矿的最佳前提,已知的矿(化)点、自然重砂、化探异常特征均显示了较好的成矿信息和找矿远景。区内矿产丰富,主要有金、滑石、菱镁矿、铅锌、铜、铁、黄铁矿等矿产资源。是金属、非金属矿产的重要产地。地质、物、化探特征顯示该区金成矿地质条件十分有利,找矿潜力巨大。
2矿区地质特征
2.1矿区地层
1.第四系全新统含砾亚砂土;2.盖县组:含矽线二云片岩;3.大石桥组三段:灰白色透闪白云石大理岩夹透闪石岩及菱镁矿;4.大石桥组二段上部:石榴、十字、硅线、透闪透辉变粒岩,二云石英片岩,大理岩;5.大石桥组二段中部:含果透闪透辉变粒岩,硅线二云石英片岩;6.大石桥二段下部:含墨透闪透辉变粒岩夹大理岩;7.大石桥组一段上部:条带状方解大理岩;日.金矿体及编号;9.正常倒转岩层产状;10.断层及编号;11.推测断层
该地区出露的地层主要为古元古代辽河群大石桥岩组、盖县岩组。大石桥岩组第二岩段(Pt1d2)分布于南部贾家围子—乔家沟一带,呈近东西向展布。主要组成岩性为灰色硅线二云片岩、灰色石榴二云片岩、灰色二云片岩夹透辉变粒岩和大理岩。原岩为一套泥质沉积建造。大石桥岩组第三岩段(Pt1d3)分布于南部乔家沟一带,呈近东西向展布,与第二岩段片岩呈构造接触,主要为一套镁质白云石大理岩。原岩为一套碳酸岩盐沉积建造。盖县岩组布于南部贾家围子—乔家沟一带,呈近东西向展布。主要组成岩性为:黑云片岩、二云片岩、矽线二云片岩、硬绿泥石绢云千枚岩,夹变质砂岩、黑云变粒岩、透闪变粒岩、浅粒岩及大理岩。原岩为一套火山质、陆源泥质沉积建造。金矿(化)体即产于大石桥岩组第二岩段(Pt1d2)、大石桥岩组第三岩段(Pt1d3)及盖县岩组中(见图1)。
2.2变质岩
该区变质岩的变质时代为古元古代。变质作用类型主要为区域变质作用、区域动力变质作用和接触变质作用,区域变质作用为低角闪岩相-绿片岩相。
古元古代变质岩主要由辽河群变质岩系组成。岩石类型有炭质板岩、(含石榴)绢云千枚岩(含矽线十字)二云片岩、千枚岩状绢云黑云片岩、二云石英片岩、石榴黑云斜长片岩、石墨黑云片岩、二长浅粒岩、斜长浅粒岩、石英岩、黑云斜长片麻岩、透闪石岩、阳起二长变粒岩、绿帘透闪变粒岩、方解大理岩、白云石大理岩、菱镁大理岩、斜长或二长变粒岩等,此外还有变质辉绿岩(斜长角闪岩)。
2.3地质构造
矿区内地质构造具中深层次韧性变形和浅层次脆性变形特征。构造体系有逆冲推覆系统、滑脱伸展系统、走滑系统。集中表现在矿区的南部形成一系列北东向及北西向走滑、正走滑、逆走滑断层及规模各异、大小不一复式褶皱(小者到一块手标本即可见到)。该区构造形迹由北东向及北西向走滑、正走滑、逆走滑断层组成,属于燕山旋回。该旋回也是郯庐断裂主要活动期,形成NE向压性兼左行平移断裂。矿体主要分布在NE向断裂派生的次级断裂构造中或NE向与NW向构造交汇处。
3矿体特征
区内共发现金矿(化)体16条。矿(化)体为含金石英脉及硅钾构造蚀变岩两种类型。矿(化)体均赋存于大石桥岩组二段2层含墨透辉透闪变粒岩,矽线二云片岩中、盖县岩组黑云绢云矽线片岩、辽河群大石桥岩组灰色矽线二云片岩、灰色透辉透闪黑云变粒岩、浅灰色条纹条带状方解大理岩中(见表1)。
4矿石特征
4.1矿石类型
根据岩石类型、蚀变特征及矿石结构构造,将矿石类型划分为构造蚀变岩型和含金石英脉型。
构造蚀变岩型的矿石发育条带状和网格状硅质细脉,细脉中金属硫化物较多时,金品位相对较高,反之则变低。金品位一般在5-20×10-6之间,最高为55.40×10-6。
含金石英脉型的矿石硅化强,细小的裂隙发育,并被晚期石英或方解石细脉充填交代,多金属硫化物呈稠密的网脉状、浸染状分布,金品位一般在5-40×10-6之间。
4.2矿物成分
矿石主要矿物为:黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、自然金、方铅矿、闪锌矿、钛铁矿等。其中黄铁矿约占全部金属矿物总量的80%。脉石矿物:主要有石英、硅线石、绢云母、绿泥石、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等。
4.3矿石结构构造
矿石结构:主要为自形—半自形粒状变晶结构、交代溶蚀结构。
矿石构造:块状、条带状构造、脉状及细脉浸染状构造和角砾状构造。
5围岩蚀变
矿体围岩均为矽线二云片岩,含金石英脉(矿体)与围岩界限清晰,产状近一致。而含金构造蚀变岩与围岩界限不清晰,呈渐变过渡,产状一致。矽线二云片岩的特点是普遍含有细粒黄铁矿,通过土壤异常分析该层位金的背景值较高,为金矿的富集提供部分物源受断裂构造的影响,促使该套岩系产生层间滑脱,从而为金矿的富集提供空间。主要围岩蚀变:硅化、钾化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。 6 矿体成因
6.1成矿构造
从贾家围子矿段和乔家沟矿段来看,其成矿构造分别与发育于大石桥岩组二段和盖县岩组的矽线二云片岩中的断裂构造密切相关,断裂构造大致可分两组。一组走向呈NE60—70度方向,与岩层走向基本以致,具层间性,显示压扭性质,控矿规模相对较大;另一组走向呈NE30-40度左右,显示扭性特征,倾向有转变。在与NW向断层交汇部位,矿体有膨大现象,这两组断裂是本区最主要的控矿、容矿构造。
6.2物质来源
通过地表金矿体产出部位及其形态,结合钻孔资料可以看出,不论是含金石英脉或含金蚀变岩矿体或矿化体其围岩均为矽线二云片岩。土壤测量结果看上述变质岩系Au元素PPB高于地区异常下限1—3倍。因此,我们有理由认为:其一金矿的物源来自地层(矽线二云片岩);其二深大断裂活动、流体(石英脉体)的涌动也会带来金元素的形成于沉淀,为金矿的形成提供物源。
6.3热液来源
6.3.1辽河群变质作用是一个漫长的地质作用过程,在这一过程中,温度对变质作用起着决定性作用,其经历了漫长的升温—降温的过程,众所周知,辽河群在这一过程中发生了三期变形作用,相对于变质作用,变形作用是这一过程的瞬间事件,主要表现为变质矿物长轴沿变形面的展布。测区辽河群变质岩从达到变质作用开始,发生了绿片岩相变质作用,受后期高级变质作用及构造变形的改造,变质矿物几乎未保存。伴随着温度的升高—降低—再升高—最后降为正常点,这种区域动力热液分布不均匀性及温度的递变为金矿的运移沉淀(形成)提供了热液来源。
6..3.2深大断裂构造的频繁活动,岩浆热液(石英脉体)有足够的运移通道进入地壳,而深大断裂构造派生的次一级小断裂及两组构造交汇部位为矿体形成提供了空间。
6.4流体来源
本区金矿成矿流体经分析可能来源于上地幔,在运移过程中有地下水混入成矿流体,总体反映为幔源.不难看出后期岩浆热液(石英脉体)就是该区金成矿流体,该流体由下而上的运移途中,不断萃取围岩中的金元素而逐渐富集。其载体就是黄铁矿,其温度也由高—中—低依次减弱,而本区金矿体均产于大石桥岩组二段2层矽线二云片岩和盖县岩组的矽线二云片岩中的事实来看,其成矿物质来源与该类岩石相关,表明该区金矿具有一定的层控性质。
綜上所述:本区金矿严格受矽线二云片岩这套层位(通过土壤异常分析该层位金的背景值较高)控制,而后期构造(燕山期)活动使金元素再活化,沿构造薄弱带发生多期次继承性构造活动和伴随其中的热液交代作用,为成矿提供运移通道和赋存空间,形成了沿北东向或北东东向构造破碎带分布的金多金属矿化蚀变,局部富集形成金工业矿体(多源性成矿)。
7找矿标志
1化探异常区标志:本勘查区所划分的三个矿段均处在土壤金元素异常区或组合元素异常区内。
2物探异常标志:矿体分布地段,物探异常明显,为低阻高激化异常区。
3地层标志:该区金矿产出部位无不受限于大石桥岩组二段2层矽线二云片岩、盖县岩组娟云矽线二云片岩中。
4矿化蚀变标志:硅化、黄铁矿化、钾化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化等,在三个矿段地表明晰可见。
5构造标志:NEE向压扭性断裂构造带、NEE和NWW断裂构造交汇地段。
参考文献
[1]张秋生等,《辽东半岛早期地壳与矿床》,北京:地质出版社,1988,332
[2]张秋生等,《中国早期寒武纪地质及成矿作用》,长春:吉林人民出版社,1984,196-264
[3]杨占兴,《辽宁金矿成矿作用研究》,辽宁地质,1997,(1)40—53。
[4]张立上,《辽阳华严寺含铜黄铁矿床地质特征及成因分析》,辽宁地质学报,1988第2期,辽宁出版社,CN21—1198