河北省平泉县下营坊矿区下金宝沟矿段金矿矿床成因及成矿规律

2020-04-22 12:40石富文苏新瑶唐广明何建晓唐义辉唐朝霞
中国金属通报 2020年3期
关键词:花岗斑岩矿化

石富文,苏新瑶,唐广明,何建晓,唐义辉,唐朝霞

(1.广西有色金属集团资源勘查有限公司,广西 南宁 530000;2.广西地龙岩土工程有限公司,广西 南宁 530000)

1 区域成矿背景

矿区大地构造位置位于地台褶带复式背斜内(图1),区内主要发育中-上元古界浅变质碎屑岩系,为类磨拉石-火山岩建造不整合覆盖。区内断裂构造发育,总体为近东西向断裂被北东向断裂节节错断。岩浆活动以燕山期火山喷发为主,侵入岩出露局限。下营坊金矿位于龙须门中生代火山岩盆地的北东边缘,金矿找矿潜力较大,是我国重要贵金属成矿带。

图1 下营坊金矿区大地构造位置简图

2 金矿体特征

2.1 金矿区地质

矿区地层及构造。

(1)地层。矿区地层主要为古老的变质岩系(太古界),长城系、蓟县系(中元古界)及侏罗系(中生界)。其中:①太古界主要为一套斜长角闪片麻岩;②中元古界为碎屑岩、碳酸岩性;③中生界侏罗系主要发育一套喷发沉积岩系。

(2)构造。矿区断裂和褶皱较发育,褶皱主要时代为太古界,是矿区主要构造骨架,具有控岩和控矿作用,褶皱轴线为北东40°,贯穿整个矿区,2线以北南隐伏花岗斑岩体下部。褶皱规模(长*宽)2000m*500m,核部为太古界迁西群角闪斜长片麻岩,翼部为中元古界长城系地层,并在太古界和元古界接触面形成滑脱构造。2线以南,燕山早期中酸性岩浆沿层滑构造带侵入,形成下金宝花岗斑岩体。后期成矿热液在花岗斑岩体内部以及太古界迁西群拉马沟组穹窿构造纵张裂隙带中富集成矿。

矿区断裂构造主要发育近SN、NE和EW三组,最发育为NE断裂,是矿区主要控矿构造。

2.2 矿区岩浆岩

区内岩浆作用极为发育,既有喷发活动又有侵入活动,主要有花岗斑岩体和杂岩体,杂岩体为大东山杂岩体,分布在矿区东部,呈不规椭园形,岩性为中酸岩;下金宝沟岩体岩性为花岗斑岩,分布在矿区西部,该岩体侵入中元古界长城系和拉马沟组地层,热液蚀变强,与金矿关系密切。

2.3 矿区蚀变及矿化分带

矿区围岩蚀变普遍,主要有硅化,其次绢云母化和钾(钠)化,近地表表现为高岭石化和叶腊石化,局部地段见电气石化和萤石化,少量的碳酸盐化。

围绕大东山杂岩体,在其周围形成岩体西侧下金宝沟矿段金矿带、岩体北侧大东山矿段金铁矿化带、岩体北东侧的水泉沟~西岔矿段金多金属矿化带和岩体南侧的梁根—南梁矿段金矿化带等四个金多金属矿化带。矿区主要北东向矿化蚀变带,赋矿地质体为蚀变花岗斑,金矿分布F2和F4断裂之间,受断裂控制,以浸染状和细脉状产出,目前控制矿(化)体1000m长,矿体厚度50m~300m,最大倾角延深500m以上。

2.4 金矿体地质特征

2.4.1 金矿体特征

矿区目前发现并控制矿体有20条,呈平行状产出,主要分布在2线~27线地段,矿(化)体为盲矿体,总体走向北东,倾向北西,一般倾角33°~82°,多集中45°~65°之间。矿体具分枝复合,尖灭再现特征,局部有无矿天窗,矿体品位在0.5×10-6~5.0×10-6之间,个别达250×10-6,目前矿区保有工业矿资源储量:(122b+332+333)资源量矿石量1309.75万t,金金属量28539kg,平均金品位2.18×10-6,伴生银66.7t,伴生银品位10.49×10-6,探明金矿床为大型,深边部找矿潜力巨大。

金矿床类型可定为斑岩型矿体,受F2-F4两条断裂联合控制,主要产于断裂下盘蚀变花岩斑中,其次为斜长片麻岩地层中。

2.4.2 矿石质量

(1)矿石的结构构造。矿石结构以它形结构和自形~半自形结构为主,其次有乳滴状结构、包含结构和共边结构,局部为交代结构和填隙结构;矿石结构以细脉浸染状构造为主,其次为块状构造。

(2)矿石的矿物组成。矿石矿物成份较多,主要有价金属矿物为自然金和银金矿,其次黄铁矿和黄铜矿,局部可见闪锌矿和方铅矿,有少量的磁铁矿、磁黄铁矿、黝铜矿和钛铁矿沿裂隙产出,偶见钛铁矿、砷黝铜矿和辉钼矿;脉石矿物主要有石英和斜长石,少量碳酸盐类矿物、白云母、绢云母、钾长石和萤石,近地表有退色的黑云母、金红石、磷灰石、锆石等。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

3.1.1 成矿物质来源

(1)围岩的含矿性特征。根据矿区内角闪斜长片麻岩、石英砂岩、花岗斑岩和角砾熔岩等岩石含金丰度统计可以看出,矿区岩石(除石英砂岩)的丰度值均高于地壳克拉克值数倍,角闪斜长片麻岩7倍,花岗斑岩5倍,由此可认为围岩金矿成矿物源之一。

(2)稳定同位素特征。根据矿区硫同位素特征、铅同位素特征、硫同位素对比和矿化剂Cl-的来源等稳定同位素特征统计可以看出,成矿物质有来自古老基底变质岩,又有深部岩浆岩,也有岩浆后期的分异矿化剂。

3.1.2 成矿的物化条件

(1)成矿温度。根据石英包裹体的均一温度测试,矿石为中温成矿(温度200℃~300℃),主要矿物组合为:银金矿-浸染状黄铁矿-方铅矿、闪锌矿-黄铜矿-石英。

(2)成矿压力。根据矿花岗斑岩和流纹岩等岩性出露,可判定成矿压力属低压次火山岩、超浅成岩。

(3)介质pH、Eh值特征。根据包裹体中阴离子主要为SO42-、其次Cl-、F,阳离子K+、Na+高Ca2+、Mg2+低特征,推断矿区成矿为碱性弱还原环境。

(4)成矿综合分析。综上所述,矿床中金为中温-低压-弱碱性-弱还原的成矿环境。

3.1.3 岩浆岩、构造控矿条件

矿区金矿主要分布花岗斑岩与角闪斜长片麻岩的接触带花岗斑岩一侧,矿化范围距花岗斑岩5m~10m,且花岗斑岩有绢云母化、绢英岩化蚀变才能有金矿体,矿体受构造控制,并产F2和F4两条断裂之间,由此可见断层有控岩和控矿作用,是成矿的导矿和容矿条件。

3.1.4 矿化阶段

矿区矿化阶段为黄铜矿(黄铁矿)阶段→黄铁矿阶段和硫化物→石英阶段,矿床成因类型以细脉状和浸染状为主,属斑岩型金矿类型。

3.2 矿化富集规律及找矿标志

3.2.1 矿化富集规律

根据矿床的地质条件、成矿作用特征分析,金矿化有以下富集规律:

(1)近地表为氧化淋滤贫化带,金矿被雨水等带走,造成地表金品位贫化。

(2)矿化体总体向南西侧伏,矿化富集具北东高→南西降低的趋势。

(3)矿化主要分布在F4断裂下盘及附近,矿石较破碎,裂隙和节理发育,硅化、绢云母化和钾(钠)化蚀变强列。

(4)蚀变花岗斑岩体金矿具矿体厚品位低、矿体规模大的特征;石英脉型矿体厚度小品位高、矿体往走向和倾向变化的的特征;蚀变花岗斑岩体金矿若叠加石英脉,常有富矿包。

(5)由浅至深矿物组合为As、Sb、Pb、Zn、Cd→Bi、Mo、Sn变化。

(6)在基底角闪斜长片麻岩中出现含多金属硫化物石英脉则金品位高,金品位在5.0×10-6以上。

3.2.2 找矿标志

(1)岩体接触带及附近找矿,主要围绕大东山杂岩体;蚀变特征找矿,硅化、绢英岩化、黄铁矿化与金矿成矿关系成正比。硅化、绢英岩化、黄铁矿化发育地段金品位较高;硫化发育细网脉为金富集条件之一,特别有稠密浸染的硫化物,常有金富矿包。

(2)铁帽找矿:在地表发育铁帽的断裂或氧化带内小裂隙见褐铁矿,往往深部有金矿体。

(3)物、化探异常找矿:根据化探Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等元素组合,可缩小找矿靶区,并异常查证可发现金矿体;根物探激中梯异常可推测深部含金矿带。

4 成矿规律及远景评价

矿区围绕大东山杂岩体分布有四个含金矿化蚀变带,矿床类型有三类:①斑岩型金矿,伴生银,矿床位于下金宝沟花岗斑岩体中,金矿体主要赋存于花岗斑岩体中,矿床规模大型,其外围找矿潜力巨大;②大东山杂岩体东南侧内接触带火山角砾岩中低温热液型金矿已探明,矿床规模大型,其深边部找矿潜力巨大;③接触交代型多金属矿,矿床位于大东山杂岩体东北侧上部与太古代碳酸盐岩接触带内,顺层产出,以磁铁矿为主伴生金、铜、铅、银,矿床规模较小,是找小而富脉状金矿有利靶区。

4.1 成矿规律

根据区内金矿体产出地质特征及矿石类型、矿物成份及化学成份,总结矿体成矿基本规律如下:

(1)太古代角闪斜长片麻岩含金丰度值高,为金矿的形成提供了矿源。

(2)燕山期浅成相及超浅成相中酸性岩浆活动提供了矿源和热源,地下卤水对金的活化、迁移及富集起着关键作用。

(3)金矿化带的空间分布严格受岩体和北东向-东西向断裂构造交汇部位复合控制。

4.2 矿区远景评价

目前下金宝沟矿段金矿体工程控制未完全圈闭,矿体在走向和延伸方向还有一定的找矿空间。

大东山矿段金矿体主要赋存于长城系高于庄组薄层白云质灰岩中,矿体位于岩体外接触带,矿化类型为夕卡岩型多金属矿化,通过钻探工程揭露深部岩体中有金矿化显示,大东山岩体有寻找下金宝沟斑岩型金矿的潜力。

总之,整个金矿区,矿化类型多样,矿化蚀变分布广,控矿构造发育,矿区具有进一步扩大金矿资源远景的潜力远景的潜力。

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