四平市放牛沟地区贵金属、多金属矿产成矿规律探讨

2014-11-25 07:33张明山靖哲张国峰
科学中国人 2014年4期
关键词:火山岩矿化矿产

张明山,靖哲,张国峰

(吉林省第三地质调查所,吉林长春130000)

一、成矿控制

(一)地层

区内主要的矿产,较明显受一定时代地层层位的控制。多金属硫铁矿矿床、矿(化)点,多金属矿(化)点,均分布在奥陶系上统石缝组上段和志留系下统桃山组下段之间;金矿(化)点、铜矿(化)点及部分铅矿化点,分布在志留系下统桃山组。

多金属硫化物矿石具有明显的条带状构造、条带与围岩(凝灰质板岩、大理岩)层理一致。已知多金属矿(化)点矿体中,均见有矿化沿围岩层理展布,呈矿层或矿化层。

矿体多呈层状、似层状或长透镜状,其产状与地层产状基本一致。

(二)构造

内生金属矿床、矿点、矿化带的展布和延伸都具较明显的规律,这些特点与区内一定的构造、形态相吻合。东西向构造带控制了与内生金属矿产有成因联系的奥陶系上统石缝组、志留系下统桃山组和华力西早期侵入岩的展布。绝大部分多金属硫铁矿体,多金属矿体、铜、金矿体和矿化带,严格受东西向压扭性断裂或层间挤压破碎带的控制。这些断裂构造常与区域褶皱构造协调一致,其产状基本与地层产状一致,是主要的控矿构造。

(三)侵入岩

不同期次、不同类型侵入岩较多,与区域主要矿产关系各有不同(表2)。

各期侵入岩与其有关的矿产简表 表2

华力西早期花岗岩、花岗岩长斑岩,东西向侵入于奥陶系上统石缝组和志留系下统桃山组。它对侵入体接触带附近矿源层内成矿元素组分重熔活化,生成再生含矿热液,提供有利的热力条件,是区内形成再造层控和后生接触交代层控矿床的重要因素。

在再造层控或后生接触交代层控矿床中,有用矿物的组合和分带,受华力西早期花岗岩物理化学条件的影响。以放牛沟多金属硫铁矿床为例,磁铁矿或磁黄铁矿等主要产在近岩体接触带;黄铜矿、方铅矿、闪锌矿一般在距岩体最远部位;黄铁矿在二者之间。

岩体与地层接触带附近常发生渗滤交代和双交代作用。岩体里SiO2、AL2O3及各种金属元素逐渐渗入围岩中,而围岩中的CaO被带出。在此过程中,成矿元素富集形成接触交代型矿产及接触变质型矿产。

(四)火山活动

早古生代火山活动主要为晚奥陶世火山喷发旋回,早志留世早期火山喷发旋回和早志留世晚期火山喷发旋回。

在晚奥陶世火山喷发旋回末期和早志留世早期火山喷发旋回末期,均接受了海相正常沉积,成为区内的主要火山—沉积岩系。

根据不同时期火山岩,有用金属元素含量对比,晚奥陶世酸性喷出岩中Pb、Zn含量相对较高,早志留世早期中性喷出岩中Cu、Au含量较高,而在早志留世晚期中性喷出岩中,含Au相对高(表1)。这与区内主要内生金属矿产分布基本吻合的。

二、成矿规律

(一)多金属硫铁矿、多金属成矿作用的时空特征

1.晚奥陶世和早志留世早期火山活动带来大量有用金属和硫化物。一部分直接产在各期火山岩系之中;另一部分经再次沉积作用,进入石缝组碳酸盐岩、泥质岩和桃山组含碳泥质沉积岩中,使石缝组和桃山组火山——沉积岩成为金属硫铁矿及多金属的矿源层,矿产主要分布在各火山旋回的末期,成矿作用发生在相邻旋回的间歇期。

矿源层受华力西早期花岗岩的侵入影响生成再生含矿热液。再生含矿热液在层间破碎带及控制矿源层和华力西早期花岗岩展布的东西向构造带内,形成火山——沉积再造层控或后生接触交代型层控矿床。

2.在华力西早期花岗岩与石缝组上段接触带局部地段,由于岩体中挥发份相对集中,加之围岩化学成分的不稳定,发生较强烈的接触交代,便形成接触交代型多金属矿产。

(二)铜、金成矿作用的时空特征

1.区内铜、金矿产成矿特征主要有两种:

①与多金属及多金属硫铁矿成矿过程伴生,成矿作用的时空特征与多金属、硫铁矿基本相同;②与早志留世早期和晚期火山旋回的中性火山岩关系密切。

在早志留世早期和晚期中性火山岩中,含铜、金丰度较高,局部达地壳铜金平均值的几倍——几十倍,可见此火山岩系是铜、金成矿物质的主要来源。

区内绝大部分铜、金矿点和矿化点,产在该火山岩系层内或其内的层间挤压破碎带之中。矿体或矿化带产状与火山岩系产状基本一致,且与硅化、黄铁矿化、绿帘石化关系密切,具一定的火山热液及火山沉积成矿作用特征。

2.该火山岩系及其内的矿体较明显受东西向构造带控制。

(三)成矿系列的划分

矿产在时间上和空间上分布规律明显。区内主要成矿期的矿产,多与华力西期构造活动有关,它们的形成及其分布均有密切的成矿条件及成因上的联系。可将本区主要成矿期矿产归属于晚古生代硫铁矿、金、铜、铅、锌成矿系列。

三、结论

总结放牛沟地区众多贵金属、多金属矿床、矿(化)点成矿控制及成矿规律得出如下结论:

奥陶系石缝组、志留系桃山组为金、银、铜、铅、锌等矿产的主要矿源层。地层中所含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等成矿元素明显高于其他层位,地层与不同时代侵入岩接触带是不同成因类型矿床成矿的有利部位。

华力西早期花岗岩、花岗闪长斑岩的侵位是成矿作用的主要热液来源和矿质活化富集的热源。

东西向构造和北东向构造是主要的导矿构造,与之平行的小构造或小交代斜交的构造为容矿构造。

成矿时代主要有一期,即华力西早期。加里东期和燕山期构造活动在本区成矿作用微弱,局部有矿化显示。

[1]全东日,等,中华人民共和国区域地质调查报告(1/5景家台幅、大南镇幅、靠山镇幅)[R]四平:.吉林省地质矿产局第三地质调查所,1983:

[2]袁见齐,朱上庆,等,矿床学[M].武汉:武汉地质学院,1984:

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