杨 文 马富财 郭 俊
陕西省区域地质矿产研究院 咸阳 712000
内蒙古武川县后石花
——酒馆韧性剪切带1∶5万化探金异常特征及找矿前景
杨文马富财郭俊
陕西省区域地质矿产研究院咸阳712000
韧性剪切带与金矿化关系密切,且发现了很多大型的韧性剪切带型金矿。研究区后石花——酒馆韧性剪切带,属朱拉扎嘎——甲生盘元古代、古生代金、铅、锌、硫、铁、铜、铂、镍成矿带,书记沟——西乌兰不浪铁、金成矿亚带。通过对后石花——酒馆韧性剪切带研究与分析,并进行1:5万水系沉积物地球化学测量,在研究区共圈定了9处金元素异常,金异常浓集系数大,异常强度高,浓度分带明显。异常浓集中心与研究区内后石花小型金矿及3处金矿点套合良好,显示研究区具有良好的金找矿前景。
韧性剪切带化探金异常找矿前景后石花——酒馆内蒙古
研究区位于呼和浩特市以西,行政划分属呼和浩特市武川县管辖,东距呼和浩特市50km,北东距武川县不到20km。北侧有固阳至武川县道,乡间便道与主干道连接,区内交通较为便利。
研究区属于阴山山脉大青山北坡,区内山势陡峭,山峰林立,植被不很发育。水系较发育,属黄河水系,大多南流,多季节性小溪,少数靠地下水补给,但水量不大。水系沉积物以冲、洪积砂、砾石及岩屑为主。
研究区大地构造位处华北板块(Ⅰ级),华北地块北缘(Ⅱ级),乌拉山——色尔腾山——渣尔泰山——狼山中新元古代裂谷带(Ⅲ级)东段,阴山隆起包头段(Ⅲ21级)。古生代地层区划属华北地层大区,晋冀鲁豫地层区,阴山地层分区,大青山地层小区。中、新生代地层区划属滨太平洋地层区,大兴安岭——燕山地层分区,阴山地层小区。中生代以来,由于太平洋板块对欧亚联合大陆板块的汇聚俯冲作用,内蒙古东部星城一系列北东——北北东向的隆起带和坳陷区,即新华夏“多”字型构造体系,并伴随强烈的火山活动及岩浆侵入。研究区所处区域地层由老至新有:古太古界兴和岩群(Ar1X.)、中太古界乌拉山岩群(Ar2W.),中生界侏罗系上统大青山组(J3d)、中生界白垩系下统李三沟组(K1l),新生界第四系各种粒级砂、砾石(Q palp)(图1)。
研究区主要的侵入岩有新太古代英云闪长岩(Ar3γδo),古元古代混合岩化糜棱岩化中细粒石英闪长岩(Pt1δo),二叠纪中粒——中粗粒二长花岗岩(P2ηγ),三叠纪中细粒花岗闪长岩(T3γδ)(图1)。研究区内脉岩十分发育,区域性脉岩见有灰绿玢岩脉、闪长岩脉、花岗岩脉、花岗伟晶岩脉、石英脉等。脉岩多呈近东西、北东——南西走向。
图1 研究区地质简图
研究区内变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用,形成复杂的早前寒武纪基底构造。区内构造活动强烈,区域构造线近北东东向展布,主要的构造有后石花——酒馆韧性剪切带,总体走向60°~70°,总体倾向335°、倾角60°(图1),东西向以及北东向和北西向断裂较为发育[1]。
研究区处在武川——固阳——大佘太韧性剪切带区域内,该区域发现的典型金矿床有:后石花小型金矿床和十八倾壕中型金矿床等。
后石花小型金矿床:位于武川县哈拉合少乡后石花村南东1km。矿体为含金石英脉和蚀变岩型两种,它们都产于糜棱岩中,矿体产状与糜棱面理产状一致。含金石英脉在剪切带内呈扁豆状,糜棱面理绕其分布,蚀变岩型矿体位于含金石英脉周围。后石花小型金矿明显受韧性剪切带控制,这可以从含金石英脉中石英颗粒波状消光、变形纹等塑性变形特征得到说明。后石花小型金矿床由5个脉群,20多条石英脉组成。已开采黄金1.66吨,保有金资源量1.05吨,平均品位为7.26g/t,经勘查估计新增金资源量1.05吨。
十八倾壕中型金矿床:位于巴彦淖尔市与包头市接壤地段,小佘太镇南东20km,固阳县西28km。矿化带产于近东西向的韧性剪切带内,矿化带长度达10km以上,与糜棱面理产状一致,明显受韧性剪切带的控制。矿化类型有石英脉型和蚀变岩型两种,含金石英脉受控于剪切作用阶段和晚期断裂系统,一般以细小脉状产出;蚀变岩型金矿体沿着剪切带发育,主要蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化和碳酸盐化。十八倾壕中型金矿床金储量5,159.05kg,伴生银储量2,720.54kg[2]。
位于后石花——酒馆一带,长约20km,宽150m~300m。韧性剪切带总体走向60°~70°,总体倾向335°、倾角60°(图1),局部由于后期作用南东倾,产状为倾向155°、倾角60°。变形岩石涉及到早中元古代石英闪长岩和新太古代英云闪长岩。纵观构造展布情况及构造剪切位移特征,显示后石花——酒馆韧性剪切带具有北侧向西、南侧向东的左旋逆冲剪切性质。
剪切带中的变质岩石普遍发育各种形态的碎斑,碎斑的存在是与区域变质岩的主要区别之一。根据不同的变形结构,将其分为单矿物型和组合型。剪切带中的单矿物如长石、石英颗粒均发生脆性变形(位移和旋转)和塑性变形(变形带双晶纹弯曲应变),他们为剪切带的变形特征提供了有力证据。其内糜棱岩发育,见有拉伸线理、矿物生长线理、杆状构造、石香肠构造鞘褶皱,条带状构造、褶皱构造和不对称拉断组构、陡倾片麻理和S-C组构等。
后石花——酒馆韧性剪切带是一条规模较大的构造活动带,显示的构造变形特征反映其发生、发展、演化的历史过程,表明该带具有韧——脆性多期活动叠加的特点。从韧性剪切带的宏观特征及显微构造特征分析,普遍具有左旋逆冲的运动学特征,反映该带曾发生大幅度的剪切位移。晚期(主要为燕山期)脆性断裂叠加改造强烈,构成右旋逆冲断裂带[3]。
据内蒙古自治区呼和浩特市庙沟等四幅1∶5万矿调项目1:5万水系沉积物地球化学测量,在研究区共圈定了9处金元素异常,异常呈北东向密集排列,与后石花——酒馆韧性剪切带位置一致。异常浓集中心与已知的后石花小型金矿及3处金矿点套合良好(图2),表明该韧性剪切带的水系沉积物测量金单元素异常中心,很有可能是金矿(化)体赋存部位。在接下来的工作中,要重点查证其它金元素异常。
图2 金单元素异常及金矿点图
其中Au34异常,异常面积7.3km2,有4处高值,分别为26.38、48.81、64.46和68.86,极大值为68.86,衬度值4.9,规模值35.5,浓度分带4级,矿致系数1.4,在整个工作区中总序数排名第5。Au34异常与4号金矿点套合较好。Au48异常,异常面积1.2 km2,极大值为14.41,衬度值3.6,规模值4.3,浓度分带3级,矿致系数0.3,在整个工作区中总序数排名第21。Au50异常,异常面积0.8 km2,极大值为35.43,衬度值5.8,规模值4.6,浓度分带4级,矿致系数0.7,在整个工作区中总序数排名第11,具有较好的找矿前景。Au51异常,异常面积0.6 km2,极大值为38.03,衬度值6.4,规模值3.6,浓度分带4级,矿致系数0.76,在整个工作区中总序数排名第12,该异常中心与10号金矿点套合一致。Au52异常,异常面积2.3 km2,极大值为60.09,衬度值3.95,规模值8.9,浓度分带4级,矿致系数1.2,在整个工作区中总序数排名第9。Au52异常浓度分带明显,异常强度高,极大值高,具有很好的找矿前景。Au53异常,异常面积0.46 km2,极大值为6.7,衬度值2.68,规模值1.3,浓度分带2级,矿致系数0.13,在整个工作区中总序数排名第79,该异常与8号金矿点套合较好。Au70异常,异常面积1km2,极大值为13.34,衬度值2.87,规模值2.9,浓度分带3级,矿致系数0.3,在整个
工作区中总序数排名第31。Au71异常,异常面积3.2 km2,极大值为67.75,衬度值5.4,规模值17.2,浓度分带4级,矿致系数0.131.36,在整个工作区中总序数排名第4。Au71异常浓度分带明显,异常强度高,极大值高,与18号后石花小型金矿套和良好。Au83异常,异常面积1.57 km2,极大值为10.6,衬度值2.7,规模值4.26,浓度分带3级,矿致系数0.2,在整个工作区中总序数排名第36。
内蒙古中部金矿与大型韧性剪切带有着密切的关系,它们在空间上悠着明显的一致性。在强烈的韧性剪切作用过程中,流体的存在不仅有利于变质反应和变形作用,而且对金的迁移和聚集起着重要作用。在水、二氧化硅和硫等组成的流体作用下,剪切带内岩石发生绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化和黄铁矿化等蚀变作用,导致析出SiO2、K、Ca、Fe等元素,同时也从蚀变岩石中释放出Au、A g等元素。流体中携带的金以络合物的形式,沿着剪切带内已经形成的裂隙系统迁移,并同围岩发生第二次反应,沉淀出含金石英脉,碳酸盐及含金黄铁矿等。在后石花和十八倾壕金矿内,因韧性剪切形成的石英脉和碳酸盐脉边部见到含金细粒黄铁矿,以及它们的分布与剪切强度成正相关关系,说明了韧性剪切作用过程中Au元素发生了富集。韧性剪切带内金的丰度值普遍高于周围未变形的岩石,这是由于岩石受韧性剪切作用,从围岩或蚀变岩石中萃取金,经过迁移并聚集在剪切带内;当后期构造叠加以及岩浆侵位时,又为含矿热液的活动和剪切带内已经具有的金矿化再次迁移和沉淀提供了更为有利的条件,进而形成具有工业意义的金矿床[4]。
研究区后石花——酒馆韧性剪切带的成矿地质条件与区域已发现的十八倾壕金矿具有很多相似之处,与研究区内的后石花金矿的成矿地质条件几乎一致。研究区后石花——酒馆韧性剪切带共有后石花小型金矿及3处金矿点,Au34异常与4号金矿点套合较好,Au51异常中心与10号金矿点套合一致,Au53异常与8号金矿点套合较好,Au71异常与18号后石花小型金矿套合良好。表明后石花——酒馆韧性剪切带金单元素异常中心附近极有可能找到矿(化)体,故在下一步找矿工作中,除要重点查证已发现矿点的Au34、Au51 Au53、Au71。还有重点查证Au50、Au52异常及Au34异常48.31高值点处。其中Au50、Au52异常浓集系数大,异常强度高,分带明显。
根据上述韧性剪切带对金成矿作用的分析,以及韧性剪切带对金元素异常和已知矿产的控制作用的研究,认为后石花——酒馆韧性剪切带具有寻找大中型金矿的前景。
[1]陕西省地质矿产勘查开发局区域地质矿产研究院.2014.内蒙古自治区呼和浩特市庙沟等四幅1∶5万区域矿产地质调查2014年度工作方案[R].
[2]陕西省地质矿产勘查开发局区域地质矿产研究院.2014.内蒙古巴彦淖尔市小佘太等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告[R].
[3]内蒙古自治区第一区域地质调查队二分队.1992.庙沟地区[庙沟幅(K-49-114-B)、东坡幅(K-49-115-A)]两幅联测区调报告[R].1878-191.
[4]孙德育.内蒙武川——固阳——大佘太韧性剪切带与金矿[J].长春地质学院学报,1990,20(4):404-406.
[5]成林强.内蒙古巴彦淖尔市公巨成一带金成矿地质背景及成因分析[J].西部资源,2014年04期
[6]韩虎龙.内蒙古后石花地区韧性剪切带型金矿地质特征及成因初探——以后石花金矿为例[J].黄金地质科技,1993年03期
内蒙古自治区呼和浩特市庙沟等四幅1∶5万矿调项目。
杨文,陕西省区域地质矿产研究院(地址:陕西省咸阳市秦都区滨河西路7号)。