刘殿鹤
(辽宁省有色地质局勘察研究院,辽宁 沈阳 110013)
多年来,不同的专家学者对于八家子多金属矿区的矿床成因提出了不同的见解,概括有矽卡岩型、层控型、热液成因型、裂隙充填型、斑岩型等等。总体来说,前人的工作成果对于推动八家子多金属矿床的成因研究以及找矿勘探有着积极的推动作用,笔者通过前人资料及实地工作,对八家子多金属矿床的成因进行分析研究,认为不能用单一的成矿模式来概括,其应为复合成因岩浆热液型矿床。
辽宁西部八家子多金属矿区地处华北地台北缘,山海关台拱(太古代混合花岗岩)与辽西台陷(中晚元古代碳酸盐岩夹碎屑岩)的结合部位[1],在二者过渡薄弱地带,中生代构造—岩浆活动非常强烈,由此形成了北东—南西向八家子—杨家杖子以钼、铅锌、金银为主的多金属成矿带,在该成矿带上分布着众多的矿集区,显示了区域上优越的成矿地质条件,八家子多金属矿床即位于该成矿带的南西端。由南向北,由东向西依次分布有吴家屯、瓦房沟、北山、炉沟、古洞沟(红旗)、东山(东风)、冰沟、柏家屯等八个矿段(图1)。
矿区内大面积出露中上元古界长城系、蓟县系、青白口系,仅在矿区西部局部出露中生界侏罗系中统蓝旗组。其中高于庄组、大红峪组出露最好,并且高于庄组是主要的赋矿层位,其岩性主要为海湾泻湖—潮间相带沉积的碳酸盐岩夹碎屑岩(包括一部分火山碎屑岩)[2]。
中上元古界长城系、蓟县系在矿区内形成轴向近南北向不对称的向斜构造,向斜东翼发育,西翼止于八家子镇。在向斜内部发育一些小褶曲。
图1 辽宁省葫芦岛市八家子矿区地质图(据八家子矿业公司(马占才))
矿区内断裂构造非常发育,体现多期次活动的特征,断裂方向主要为北西、近南北、北东、近东西向,局部为环状。均为含矿断裂,控制着铅锌金银矿体的产出。其中北西向、北东向规模较大,性质为逆掩断层,逆掩特征在吴家屯、瓦房沟矿段表现得尤为明显。北西向控矿断裂以炉沟—柏家屯断裂为代表(309断裂),走向320°~330°,倾向北东,倾角50°~60°,宽几米至数十米,在走向及倾向上呈斜列式,控制着东山、古洞沟及北山等多个矿段的矿体;典型北东向断裂如吴家屯—瓦房沟—八家子断裂,倾向北西,倾角30°~60°,控制着吴家屯及瓦房沟矿段矿体的产出。
矿区内主要出露有燕山期细粒花岗岩、中细粒浅色花岗岩、黑云母石英闪长岩、环斑状花岗岩、英安流纹斑岩、石英二长闪长岩,其次为石英斑岩及花岗斑岩等脉岩。大面积的多期次多阶段复式岩浆岩体分布于矿区的东部、南部及西部,为多金属矿的形成提供了充足的热源与矿源,为矿床的形成提供了非常有利的成矿条件。
据多年来的找矿成果来看,八家子多金属矿区主要赋存钼、铅、锌、银、金等矿床,矿体呈层状、似层状、透镜状及囊状,矿体的规模、产状等特征受主体断裂构造及断裂交汇部位控制非常明显,部分受次级断裂、裂隙及环状断裂控制。铅锌银矿体中矿石矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、磁铁矿、自然银、辉银矿、硬锰矿等;钼矿体中矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿等,其次为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。矿石结构为自形—半自形结构、细脉浸染性、网脉型、裂隙充填型等,构造主要为块状、致密浸染状、脉状构造等。围岩蚀变以钾长石化、硅化、矽卡岩化、绿泥石化、铁锰碳酸盐化、绿帘石化等为主。
杨占兴在“辽西八家子多金属矿的成因研究”一文中指出八家子矿床为受一定层位控制的矽卡岩—热液充填交代型黄铁矿—多金属矿[3],朱建华在“八家子多金属矿矿床成因与找矿方向”一文中指出八家子矿床为广义的斑岩成因矿床[4],在充分借鉴二者成果及地质、物化探资料综合研究后,笔者认为,八家子多金属矿床为斑岩型—矽卡岩型—热液充填交代型复合型矿床。原因如下:
(1)成矿元素分带:即由东向西成矿元素分带依次为:Mo→Fe、S→Pb、Zn、Mn→Ag→Au;由即钼矿化带→钼铜磁铁矿化带→黄铁矿化带→铅锌矿化带→银矿化带等,相对应炉沟矿段→北山矿段→古洞沟矿段→冰沟矿段→柏家屯矿段;这种分带性也充分体现了成矿元素的地球化学性质,由成矿温度由高温向低温转变的过程;显示了矿区东部斑状花岗岩的成矿热源性质(热源中心);
(2)综合地质、物探资料来看,复式岩浆岩体在深部局部可能已经连为一体,在中酸性岩浆岩与碳酸盐岩地层接触部位形成矽卡岩型矿体;
(3)在吴家屯、瓦房沟逆掩推覆断层、北西向断裂、东西向断裂等主体构造内,断裂、推覆构造面及裂隙均为铅锌银矿床的形成提供了有利的导矿、运矿及赋矿空间,在有利的地球化学障附近富集成矿,并多为中低温热液充填交代型成因。
综上,从宏观上多角度、多方面对八家子斑岩型—矽卡岩型—热液充填交代型复合型矿床的控矿因素进行分析,对成矿地质条件的综合研究,有助于丰富找矿模式,对于周边地区及相似成矿地质条件的找矿活动具有一定借鉴意义。
[1]辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志[M].北京,地质出版社,1989,707-709.
[2]杨德江,蒋永臻,王立新等.辽西八家子多金属矿区找矿新认识[J].有色矿冶,2002,18(5):1-4.
[3]杨占兴.辽西八家子多金属矿床的成因研究[J].辽宁地质,1994,3:193-225
[4]朱建华,马永昌.八家子多金属矿矿床成因与找矿方向[J].地质与勘探,2000,36(6):40-43.