鲁一奇
(华北地质勘查局五一四地质大队,河北 承德 067000)
本区大地构造位置处于中朝准地台(Ⅰ2)燕山台褶带(Ⅱ22)承德拱断束(Ⅲ26)大庙穹断束(Ⅳ220)西部边缘。
矿区出露地层有太古界单塔子群凤凰咀组、中生界侏罗系上统白旗组和新生界第四系[1]。
①太古界单塔子群凤凰咀组:分布于大营子采区南部和北部,老米沟门采区的南部。主要岩性为斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩及大理岩。片麻理走向北65°西—北70°东,大营子以北多向北倾,以南多向南倾,倾角50°~85°。本组厚>2000m。斜长角闪岩原岩多属基性侵入岩,角闪质片麻岩类,原岩多为基性火山岩,两类岩石Au含量平均分别为10.82ppb和5ppb。斜长角闪岩、角闪质片麻岩类是本区金矿的“矿源层”之一。②中生界侏罗系白旗组:分布于大营子采区东、东南部。不整合覆于凤凰咀组和变闪长岩之上。主要岩性为紫红色流纹质凝灰岩、凝灰质砂岩及安山质凝灰岩。③第四系:分布于沟谷及低洼和缓坡地带。
本区位于丰宁-隆化深断裂和尚义-平泉深断裂之间,二断裂之间发育有近南北向断裂。由于地应力较为集中,断裂比较发育。
大营子金矿采区、老米沟门金矿采区主要有东西向、北东向和北西向三组断裂构造(见图1)。
(1)东西向断裂。①扒皮头-邢家窝铺挤压片理化带。长>3Km,宽30至130m。该带走向近东西,倾向南,倾角50°至85°。挤压破碎强烈,长英质岩脉发育。岩石普遍发生硅化、钾长石化和绿泥石化,局部地段有黄铁矿化及金矿化。②干桥沟-小窑沟挤压片理化带。长2Km,宽30m。该带走向近东西,倾向南,倾角65°。具逆冲性质,受挤压明显。西端干桥沟段,带内有透镜状石英脉充填,透镜体长5m~20m,~见黄铁矿化、黄铜矿化和金矿化。③老米沟门断裂破碎带。该带长2Km,宽500m。由数十条剪切带组成,其中充填石英脉,单体脉长110m~330m,宽0.5m~1.3m。具绢云母化、硅化、黄铁矿化和金矿化[2]。
图1 大营子金矿构造纲要图
(2)北东向断裂。①两间房-邢家窝铺断裂。区内长8Km,北东端延至区外,南部宽5m~10m,中部和北部宽50m~100m。断裂带产状总体走向25°,倾向南东,倾角65°~80°。断裂带内形成构造角砾岩和糜棱岩。硅化、绿泥石化和钾长石化常见。②小窑沟-云雾梁断裂带。断裂带长2Km,宽50m~250m。产状总体走向20°~25°,倾向北西,倾角50°~75°。由7条金矿(化)脉组成。其中19号蚀变破碎带规模最大,长2000m,宽0.7m~1.2m。主要蚀变有绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化,次为钾长石化,普遍具黄铁矿化、黄铜矿化和金矿化。③大水掌-羊塔沟断裂带。断裂带长3Km,宽300m~500m。产状走向10°~15°,倾向北西西,倾角45°~70°。由19条金矿化剪切蚀变带组成。主要蚀变有钾长石化和硅化,次为绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化及黄铁矿化和黄铜矿化,普遍有金矿化,或形成金矿体。④扒皮头-王营南山断裂带。断裂带长2Km,宽200m。由7条金矿(化)脉剪切破碎带组成。产状总体走向25°,倾向北西,倾角60°左右。该带具硅化、钾长石化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化,局部具黄铁矿化,金矿化普遍。
(3)北西向断裂。走向30°~60°。多为张性断裂,被花岗斑岩及中-基性脉岩充填。具硅化、绢云母化和碳酸盐化,局部有方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化及金矿(化)普遍。
(4)南北向断裂。走向近南北,倾向东,倾角60°~70°。属张性成矿后断裂。
断裂构造与金矿的关系:
(1)东西向挤压片理化带是区内早期构造,控制着矿床形成的轮廓和范围。
(2)北东向断裂破碎带是本区的主要导矿和容矿构造。
(3)北西向断裂多数被岩脉充填,一般不含矿。
(4)近南北向断裂为成矿后断裂,对矿体起破坏作用。
主要有角闪石岩、变质闪长岩及各类脉岩。
①角闪石岩:呈岩枝状侵入于凤凰咀组和变闪长岩中。黑、灰黑色,中粗粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为角闪石,占85%以上;角闪石有的蚀变为阳起石、透闪石。斜长石、辉石少量。石英、磷灰石、榍石及金属矿物微量。原岩为辉石岩。岩石Au的含量为4.84ppb。②变闪长岩:分布于大营子采区的南部,老米沟门采区的北部。侵入于凤凰咀组地层中。深灰-黑灰色,花岗变晶结构,块状和似片麻状构造。主要矿物为斜长石和角闪石。少量石英、黑云母、绿帘石。岩石Au含量为5.27ppb。是本区金矿的“矿源层”之一。③脉岩:以花岗斑岩为主。侵入太古代地层和太古代岩体中。以北西向为主[3]。
矿床属破碎带蚀变岩型金矿。大营子采区内共发现金矿(化)脉22条。矿脉集中分布于小窑沟-云雾梁、大水掌-羊塔沟、扒皮头-王营南山一带。矿脉呈脉状和透镜状,具膨胀狭缩、分枝复合和尖灭再现特征。金矿(化)脉均由含金蚀变剪切破碎带组成。一般地表金品位较低,构不成矿体。深部矿体较好。
对矿石中黄铁矿、黄铜矿、石英单矿物分析表明:黄铁矿含金最高达347.7ppm,是主要载金矿物。金以金属状态存在,呈亮黄带粉红的色调。金矿物成矿有两个世代。早期金矿物呈乳滴状以包体形式赋存于早期黄铁矿晶体中,晚期金矿物呈不规则粒状与晚期黄铁矿、黄铜矿一起充填在早期黄铁矿的裂隙中,或在黄铁矿、黄铜矿中呈乳滴状包体,或赋存于黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物之间。金矿物主要为自然金,次为银金矿,自然金占金矿物总量的三分之二。对矿石取样分析研究,矿石结构主要有晶粒结构、碎裂结构、压碎充填结构、包含结构和交代结构,次要结构有乳滴结构和鳞片粒状变晶结构。由此可大体分为四个成矿阶段。①氧化阶段:主要生成矿物为石英、绢云母、钾长石、绿泥石及早期碳酸盐矿物,并形成少量黄铁矿及微量金沉淀。②硫化阶段:大量石英伴黄铁矿生成;同时生成黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿等金属矿物。该阶段为主要成金期。金矿物颗粒主要呈不规则粒状和枝叉状产出。③碳酸盐岩阶段:生成低温矿物方解石及重晶石,无金矿生成。④表生阶段:硫化阶段形成的矿物氧化并伴随金的微弱富集。
大营子-老米沟矿区范围内,多达百处的金矿化点平均分布在变闪长岩体内及其围岩接触带内。变闪长岩为元古—太古代侵入闪长岩,受区域变质作用形成变闪长岩。主要矿物组分为斜长石和角闪石,斜长石多蚀变为绢云母,与围岩接触带(主要为燕山期花岗岩)内蚀变作用较强,多见混杂化。变闪长岩内多含太古代捕掳体,具花岗变晶结构或鳞片花岗变晶结构。
区域上本区位于华北地台之上,自太古代末期构造运动抬升后即长期遭受剥蚀作用;至燕山期,大量火山及岩浆活动造就了本区的断陷盆地的形成,同时产生大量火山碎屑沉积。为金矿物的富集提供了大量的物源和热源。
对本区内矿石及围岩的采样分析表明,变闪长岩内金的丰度值通常高出克拉克值的2-3倍;而在围岩内则很低。尤其是在变闪长岩体的破碎带及与围岩接触的强蚀变带内的岩石中,金含量最高可以达到克拉克值的几十倍,因此认为变闪长岩为本区金矿的成矿母岩。
本区构造活动基本可以分为两个阶段:第一阶段主要为燕山期前的区域变质作用,该作用为成矿元素的活化富集提供了热源;第二阶段为燕山期动力变质作用及造山运动形成的以扒皮头-邢家窝铺为主的一系列东西向断裂带和以两间房-邢家窝铺断裂为主的北东向多断裂带的形成,由此构造运动导致的多期断裂带的形成为成矿元素的富集提供了良好的导矿空间和赋存空间[4]。
综上所述,本区内最佳找矿标志和有利地段为元古代—太古代的变质闪长岩及闪斜片麻岩,燕山期岩浆岩演化末期分异出来的中酸性、酸性脉岩以及北东、北北东、北西向小型压扭、张扭性断裂带内。这为以后在具有类似大营子区成矿地质条件的地区找矿提供了一定的思路和方法。
[1]牛爱平,薛燕萍.河北丰宁大营子金矿成矿地质特征,2010年.
[2]芮宗瑶,施林道.华北陆块北缘及邻区有色金属矿床地质.[M].北京:地质出版社,1994年.
[3]程向东.金的找矿方向及找矿方法.北京:冶金工业部黄金情报网,1987年.
[4]路洁.河北省丰宁集成矿业公司大营子金矿矿产资源储量核实报告,2010年.