陈 永 霞
(山西省地球物理化学勘查院,山西 运城 044004)
偏关县楼沟金矿成因分析
陈 永 霞
(山西省地球物理化学勘查院,山西 运城 044004)
分析了偏关县楼沟金矿矿床的区域成矿地质背景和矿石的质量特征,初步认为矿床成因为与剪切构造变形带相关的变质—热液型金矿床,剪切构造变形带严格控制着矿区金矿化的空间展布,同时,对该区成矿理论研究进行了探索,为类似研究奠定了基础。
金矿,变质—热液型,剪切变形,矿床成因
根据地表出露和钻孔揭露,研究区自下而上地层有:太古界集宁群,寒武系中统毛庄组、徐庄组和张夏组,寒武系上统崮山组、长山组、凤山组,奥陶系下统冶里组、亮甲山组。赋矿地层为太古界集宁群石榴辉石斜长片麻岩、石榴辉石二长片麻岩,以层状岩系为特征,副岩系仍不同程度地保存有变余沉积结构和构造,其原岩是半粘土质岩石、泥质(或凝灰质)砂岩,夹中基性和钙碱质火山岩。分两个沉积旋回:早期为基性岩—火山质硬砂岩建造;晚期为中基性火山岩—碎屑岩—碳酸盐建造及富铝粘土岩建造,是一套经过强烈变形、变质改造的高级变质岩系。
研究区位于鄂尔多斯盆地的东缘,上覆寒武系和奥陶系地层主要表现为向西倾覆的单斜构造,在单斜构造上叠加着舒缓状褶曲,又处在内蒙地轴南缘变质基底隆起区。下覆太古界集宁群构造主要表现为基底褶皱构造和韧—脆性剪切构造。根据区域构造分析(如图1所示),离石断裂从研究区通过,离石断裂晚太古代即已开始活动, 伴随有基性火山活动(张步春等人1980年),走向北西,在1/10 000高精度磁测资料上反映明显(见图2),表现为3条北西走向的磁异常带,东部等值线密集,西部等值线相对较稀,说明沿断层有基性岩侵入,断层倾向西南。离石断裂向北与凉城断裂相交,在凉城断裂的南部分布有蛮汉山岩体和右玉岩体(混合花岗岩亦称似斑状花岗岩),右玉岩体韧性剪切带中亦发现金矿床(后窑子金矿、丁家窑金矿)。基底褶皱构造位于研究区北部,为轴向大致呈NEE向的背形构造韧性剪切带的产状与片麻理和层理产状基本一致。
根据1/10 000高精度磁测扫面发现本区磁场变化平缓,幅值范围为-40 nT~90 nT。根据磁场强度将本区划分为两个磁异常区,一是西北部倒转的“山”字形相对高磁异常区,二是东南部低磁异常区。在西北部相对高磁异常区圈定了三个相对高磁异常,由西南向北东依次编号为Ⅰ号,Ⅱ号,Ⅲ号,磁异常均呈北西向长条状平行展布,Ⅰ号,Ⅱ号,Ⅲ号磁异常的北东侧梯度较陡,南西侧梯度较缓,磁异常的变化范围为60 nT~90 nT,Ⅰ号,Ⅱ号,Ⅲ号磁异常间为离石断裂;东南部为大面积的平稳低磁异常区,磁异常的幅值范围为-20 nT~-45 nT。
本区磁性较低,经上延后磁性变化不大,上延到900 m视深度后主要磁异常磁场降低约30 nT,化极后可以明显看到异常体向北偏移,且磁性略有增强,通过化极前后对比图可知,磁性体基本呈现出倾向北西,走向北东东的异常特征,以上延900 m等值线图表现最为明显,但由于本区异常宽幅较大,未能显示出异常体倾向的缓陡特征。
楼沟金矿带处于连续性较好的北东向梯度带上。
根据1∶25 000深穿透地球化学测量成果,发现Ag,Pb,Hg,Bi等元素出现了较明显的分布规律,集中分布在研究区北部,并出现了较强的异常(见图3)。这些元素异常之间空间组合关系也较为密切,尽管异常叠合度较低,但异常的集中性和关联性较明显。
通过对9种元素聚类分析,明显可分为Sb-Hg;Ag-Pb-Bi;Cu-Zn-As-Mo三个族群。结合元素空间分布特征,其中:
Ag-Pb-Bi族群已表现为较强的异常,分布范围集中,故为主成矿元素族。
Sb-Hg族群在地球化学图中未表现出集中分布,但相关性好,结合元素自身性质,为反映低温热液运移作用的元素组合。
Cu-Zn-As-Mo族群可能为反映伴生地质条件,如构造、岩浆岩活动的元素组合。
从元素地球化学异常图分布情况看,元素集中趋向和元素的相关性还是非常明显,以Ag,Pb,Bi,Hg为主,这是一组较为典型的中低温热液亲硫元素组合。相关分析进一步说明,研究区内Ag,Pb,Bi等元素之间存在内在关系,所表现出异常特征,不是偶然的和随机的,必然有其特定的地质起因。
区域上岩浆岩主要分布在研究区东南部神池县大马军营岩体和东北部右玉县雷公山岩体。雷公山岩体为晚集宁期混合岩化(似斑状或变似斑状)花岗岩。“岩体”与围岩呈连续渐变关系,“岩体”内部有大量围岩残留体,围岩残留体形状一般为扁豆状、透镜状,其延长方向与“岩体”长轴方向一致。岩石中主要造岩矿物钾长石为微斜长石和条纹长石,常呈巨大的变斑晶出现,自形程度较高,粒径10 mm~20 mm,大者达30 mm,定向嵌于岩石中。晶体长抽与“岩体”长轴方向一致。晶体中普遍具有早期被交代的斜长残骸包晶。这些残骸包晶呈明显的定向排列;大马军营岩体为燕山期岩浆岩,共见到15个大小不等的岩体,所见岩体均侵入于寒武系—奥陶系地层中。岩性为斑状含石英正长闪长岩、石英斑岩、石英脉。
金矿床呈带状展布,走向与离石断裂基本一致,通过工程揭露,具上薄下厚特征。上部厚1 m,金品位1.03 g/t,下部厚14.65 m,金平均品位1.04 g/t,最高1.42 g/t。
含金矿石主要为黄铁矿化糜棱岩化黑云石榴二长片麻岩、黄铁矿化碎裂石榴石岩。岩矿石多发生黄铁矿化等次生蚀变,属硫化物—金建造矿床体。
韧至脆性剪切带本身最强,两侧围岩明显变弱,主要蚀变类型为黄铁矿化。
太古宙的地壳活动在本区产生了一套基性、中基性、中酸性火山—沉积等岩层(集宁群),因为区域变质和超变质作用相继发生的强大热事件使原岩经历角闪岩相、麻粒岩相,在变质作用的升温过程和增压过程中,各种状态的水汇聚形成热水溶液,热水溶液不断从围岩中将金元素萃取出,形成各种金的络合物溶解于热水溶液中,从而形成金的早期富集。因此,太古界集宁群(Ar2jn)是潜在的金矿矿源层(岩)。
在后期的构造运动中,深层次韧性剪切带中的含矿热液(流体)沿剪切带向上运移,并在伸展构造作用下,形成以岩浆流体为主的混合成矿流体;随着伸展作用的继续进行,剪切系统处于脆性变形阶段,产生众多的片理、裂隙、微裂隙,岩浆流体贯入这些构造中,形成成矿流体,随着压力和温度的降低,金属离子的溶解度越来越小,金等元素开始大量析出沉淀,形成矿体。总之,韧性剪切带是导矿构造、融矿构造,脆性剪切带是控矿构造。
研究区位于鄂尔多斯盆地的东缘,内蒙地轴南缘变质基底隆起区,离石断裂从研究区通过,离石断裂晚太古代即已开始活动,伴随有基性火山活动,矿床多发生次生蚀变,属硫化物—金建造矿床体;矿床主要成因为与剪切构造变形带相关的变质—热液型金矿床。
[1] 王义天.与剪切带相关的金成矿作用[J].地学前缘,2004(2):393-397.
[2] 刘忠明.剪切带流体与蚀变和金矿成矿作用田[J].地学前缘,2001(4):271-275.
[3] 内蒙古自治区区域地质志[Z].1990.
Analysis on Lougou gold mine deposits in Pianguan county
Chen Yongxia
(ShanxiGlobalPhsyci&ChemicalSurveyInstitute,Yuncheng044004,China)
The thesis analyzes ore-forming geology background and mine quality properties of Lougou gold mine region in Pianguan county, preliminarily thinks that: mineral deposits are the precipitation-hydrothermal type gold mine of shearing deformation; the shearing deformation strictly controls its gold mineralization space distribution. Meanwhile, it explores gold metallogenic theory, lays foundation for similar research.
gold mine, precipitation-hydrothermal type, shearing deformation, mineral deposits
2015-04-04
陈永霞(1972- ),女,助理工程师
1009-6825(2015)17-0053-02
P966
A