冀东七拨子金银多金属矿区控矿因素及找矿标志

2020-09-10 07:22任小武张继林缪广
黄金 2020年5期
关键词:冀东找矿标志

任小武 张继林 缪广

摘要:七拨子金银多金属矿床为冀东矿集区新发现的岩浆热液型矿床,矿区共发现10条矿体,矿体赋存于层间破碎带及断裂中,具有分支复合、尖灭再现特征,均为破碎蚀变岩型。高于庄组地层,北东向(北东东向)、东西向断裂,燕山期岩浆岩对矿区成矿具有明显的控制作用,为矿区重要的控矿因素。高于庄组三、四段,北东向、东西向断裂及断裂转折部位,燕山期侵入岩,硅化、绢云母化、矽卡岩化、黄铁矿化等为矿区重要的地质找矿标志;Ag、Au、As、Mo、Mn等元素异常,低阻高极化异常等为矿区重要的地球化学、地球物理找矿标志。

关键词:控矿因素;找矿标志;矿床地质特征;七拨子金银矿区;冀东

中图分类号:TD11 P618.5文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):

文章编号:1001-1277(2020)05-0026-05doi:10.11792/hj20200505

引 言

冀东矿集区位于燕山东段,是滨太平洋构造域构造-岩浆-成矿作用的叠加转换部位,是燕山陆内造山带及古老陆壳的典型出露区,也是中国重要的金产地。冀东矿集区已探明金资源量仅次于胶东和秦岭地区,目前已发现金矿床(点)200余处。其中,超大型金矿床1处、大型金矿床3处、中型金矿床5处,较为知名的有峪耳崖金矿床、金厂峪金矿床和华尖金矿床等[1-2]。该矿集区内金矿床类型主要为岩浆热液型,且分布具有一定的规律性,整体受北东向地层-构造-岩浆岩体系控制,显示成组成带分布特征,表明冀东矿集区具备较好的金成矿地质条件和找矿潜力,是地质勘查和科学研究的热点矿集区之一。

七拨子金银多金属矿床是近年冀东矿集区新发现的典型岩浆热液型金银多金属矿床。在通过阐述七拨子金银多金属矿床地质特征的基础上,分析了地层、构造、岩浆岩控矿作用,总结了找矿标志,以期为矿区内进一步找矿提供理论依据。

1 区域成矿背景

七拨子金银多金属矿床大地构造位置位于华北地台北缘中段,遵化—迁西复杂褶皱构造区马兰峪复式背斜遵化穹褶束东部,区域构造密云—喜峰口—青龙—木头凳断裂南侧。区域经历了太古宙至新生代长期的构造-岩浆演化活动,尤其是中生代复杂的构造-岩浆岩事件[3-6],特殊的构造-岩浆岩格局为铜、钼、金等成矿提供了流体运移的通道和沉淀富集空间,形成了众多金及多金属矿床[7-8]。

区域地层主要由太古宇变质岩系组成的结晶基底、上覆中—新元古界沉积盖层及古生界、中生界地层构成(见图1),从老至新为太古宇迁西群(Ar1Q)、遵化群(Ar2Z)、滦县群(Ar3L),中—新元古界(Pt2-3)、古生界(Pz)、中生界侏罗系(J)及第四系(Q)[9]。

区域构造以断裂为主,其次为褶皱构造。区域断裂以东西向断裂为主,其次为北东向(北北东向)及北西向断裂。东西向断裂为密云—喜峰口—青龙—木头凳断裂和迁西—建昌营断裂,北东向断裂为喜峰口—下板城斷裂,北西向断裂为冷口断裂。断裂相互交织构成独特的网格状构造格架,控制了岩浆岩、地层及矿产分布。断裂交汇部位是岩体与矿床(点)重要的产出位置。

区域燕山期岩浆活动强烈,共发现燕山期酸性侵入岩体23个,七拨子金银多金属矿区附近以肖营子斑状花岗岩体规模最大,其次为四拨子、七拨子花岗岩、石英斑岩岩体或岩株。这些酸性侵入岩侵入高于庄组地层中,该接触带及其两侧产生不同程度的蚀变及矿化现象。

2 矿区地质特征

矿区出露地层为中元古界长城系高于庄组及第四系(Q)(见图2),产状以走向北东、倾向北西为特征。高于庄组主要分为4段:一段(Pt2g1)分布于矿区北西部,岩性为灰黑色夹薄层细晶白云岩;二段

(Pt2g2)分布于矿区北部,岩性为棕灰色微薄层含锰泥质白云在矿区大面积分布,岩性为中厚层灰岩、白云岩、变质砂岩夹薄层大理岩,为主要赋矿层位。

矿区构造以断裂为主,走向以北东向为主,其次为北西向、近东西向和近南北向。北北东向断裂主要有F1、F2、F3等,走向15°~35°,倾向北西,倾角55°~75°,为压扭性断裂。此外,东沟矿段北部北东向断裂F3-3,倾向南,倾角40°~65°,该断裂是东沟矿段的主要控矿构造。北西向断裂呈隐伏态,主要在矿区北部老朱家矿段发育,走向310°左右,倾向北东,倾角较陡(70°以上),断裂内发育角砾、断层泥,断裂面不平直,局部具有拉张现象,显示张性构造特征。

矿区燕山期岩浆岩非常发育,规模大小不等。侵入岩分布在矿区南部,岩性为花岗岩(γ25)、石英斑岩(λoπ25)。石英斑岩呈岩株或岩脉状产出,主要分布于矿区中部,与成矿关系最密切,在断裂发育地段岩石较为破碎,部分地段相变为钾长花岗岩、正长花岗岩或细粒花岗岩。矿区岩脉发育,岩性主要为花岗质细晶岩和辉绿玢岩(βμ)。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区南北长4 km,东西宽2~3 km。矿区内主要划分为老朱家、北沟、东沟、西沟和角砾岩5个矿段,矿脉较为分散,共计圈定10条矿体,矿体赋存于层间破碎带及断裂中,受断裂控制具有分支复合、尖灭再现特征,均为破碎蚀变岩型。其中,北沟矿段主要发育金矿体,老朱家、东沟矿段主要发育银矿体。

老朱家矿段位于矿区北部,主要受F1、F2、F3等断裂控制,含矿构造主要产于高于庄组中。目前,该矿段共发现4条工业矿体:1号矿体赋存于F1断裂内,走向为北东向37°,倾向北西,倾角70°;2号矿体(见图3)位于F2断裂内,走向为北东向37°,倾向北西,倾角70°;3号矿体位于F3断裂内,走向为北东向37°,倾向北西,倾角70°;4号矿体位于F4断裂内,走向为北东向,倾向北西。

东沟矿段位于矿区东部,该矿段主要有3号和4号矿脉。3号矿脉规模较大,赋存于F3-3断裂中。目前,工程控制3-1号和3-2号2条矿体。3-1号矿体走向为北东向80°,倾向北北西,倾角45°~65°;3-2号矿体走向北东向20°~40°,倾向北西,倾角29°~33°。

北沟矿段位于矿区中部,破碎蚀变带在石英斑岩脉两侧的高于庄组中发育。矿体产出于破碎蚀变带中,呈北东向带状、囊状零星出露。破碎蚀变带宽8~40 m,长近1 000 m,走向18°~45°,倾向南东,倾角较陡(50°~70°),划分为Au1、Au2、Au3、Au4 4条矿体。

西沟矿段位于矿区西南部,主要发育铁矿体,TFe品位26 %~38 %;其次发育金矿化,Au品位0.06×10-6~2.01×10-6。角砾岩矿段位于矿区东北部,仅发现民采残留金矿化,未发现工业矿体。

矿体围岩蚀变强烈,主要以热液蚀变为主,表现为碳酸盐化、硅化、绢云母化、矽卡岩化、蛇纹石化、绿泥石化、黄铁矿化和褐铁矿化等。

3.2 矿石特征

矿石工业类型主要为硫化物蚀变碎裂岩型,自然类型主要为氧化矿石。矿石中金属矿物主要为褐铁矿,少量磁铁矿、孔雀石、软锰矿、硬锰矿等,次为黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等。非金属矿物主要有白云石、透闪石、石英、钾长石、滑石及方解石等。矿石结构有自形粒状结构,表现为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿等金属矿物多呈自形晶粒状分布;碎裂结构,表现为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿等受后期构造应力的影响,产生碎裂和碎粒化。矿石构造有浸染状构造,表现为黄铁矿、赤铁矿等金属矿物以浸染状产出;脉状构造,表现为黄铜矿、软锰矿、硬锰矿、方解石等矿物集合体沿矿石裂隙或片理充填交代,以脉状产出;团块状构造,表现为褐铁矿等发生局部富集,以团块状产出。

4 控矿因素

4.1 地层控矿

矿区高于庄组具有明显的成矿专属性,主要表现在3方面:

1)高于庄组作为原始矿源层,为成矿提供Au、Ag等成矿元素及S、H2O等成矿物质。区域变质基底迁西群,沉积盖层长城系、蓟县系金丰度值(5.13×10-9~109.00×10-9)[11]均高于克拉克值。因此,高背景金元素异常地层的存在为金成矿奠定了物质基础,尤其是燕山期大规模岩浆活动期,在适宜的构造、物理化学条件及流体作用下,有用组分易被活化、迁移而重新分配[12],成矿元素可交代进入成矿热液,为金成矿提供了条件。

2)高于庄组特殊的物理化学性质,为流体运移和矿体赋存提供通道和空间。高于庄组灰岩是七拨子金银多金属矿区,乃至冀东矿集区的主要赋矿层位,中生代以来持续的构造作用,其内部不同层位之间多呈断裂接触,同一地层发育众多与区域构造平行或垂直的次级构造,以及片理、节理、裂隙和微裂隙,为成矿物质运移、沉淀提供良好的空间。

3)高于庄组灰岩、白云岩等为化学活性强的不纯碳酸盐岩,当岩浆侵入产生的热液受到该碳酸盐岩的影响,pH增高,Eh降低,促进了热液中含金络合物的分解、沉淀。

4.2 构造控矿

区域东西向、北东向断裂构成了冀东矿集区的基本构造格架。七拨子金银多金属矿区断裂为区域性断裂的次级断裂,具有多期活动的特点。早期东西向断裂为压性构造,为成矿前构造;北东向(北东东向)压扭断裂为区域构造体系转折时期形成的主成矿构造,对早期东西向断裂产生破坏作用,并直接控制了岩浆岩、成矿热液的运移和就位;晚期南北向、东西向断裂对早期断裂和矿体形成错断,其中东西向断裂显示张性正断裂性质。

北东向(北东东向)、东西向断裂对地层、岩体的形态、产状及矿化的空间分布具有主要控制作用,部分断裂被后期石英斑岩脉、花岗质细晶岩脉、辉绿岩脉充填。通过对矿脉富集规律的分析,对构造控矿总结出以下几点规律:①富矿体一般赋存于北东向、北北东向断裂中,在其转折处及倾向由陡变缓处矿体品位增高;②矿体有等间距分布特点;③不同方向断裂的交汇处所形成的矿体品位较高。

4.3 岩浆岩控矿

岩浆岩为冀东矿集区重要的控矿因素。岩浆活动为成矿提供动力、热能和物质来源。七拨子金银多金属矿区内矿体与断裂中发育的石英斑岩有密切的伴生和成因联系。1∶1万岩石地球化学测量成果显示,燕山期岩浆岩富集Ag、Au、Mo、W等元素,为成矿作用提供物质来源。此外,石英斑岩侵位过程中形成的接触带、角砾岩等部位为较好的赋矿空间,角砾岩深部隐伏花岗岩,具有较好的找矿前景。

5 找矿标志

1)高于庄组三、四段为矿体主要的赋矿层位,为成矿提供了主要的成矿物质,不同层位间的破碎带为成矿提供了有利空间,其理化性质促进了含金络合物的分解、沉淀,有利于矿体的形成。因此,高于庄组三、四段为矿区重要的地层找矿标志。

2)北东向、东西向断裂为控岩控矿构造,也是典型的矿体赋存部位,尤其是断裂中发育硅化、褐铁矿化等蚀变部位,以及构造转折膨大部位为矿体变厚、品位变高的部位。因此,北东向、东西向断裂及断裂交汇部位,尤其是构造转折部位为矿区重要构造找矿标志。

3)燕山期岩浆岩的侵入,携带了成矿物质,且活化了地层中的成矿元素,为成矿提供了热源及物源。结合区域和矿区成矿规律,岩体内部及与地层接触带是成矿的有利位置。因此,燕山期巖浆岩为矿区重要的岩浆岩找矿标志。

4)局部发育呈细粒星点状或团块状黄铁矿化,地表氧化为褐铁矿化的角砾岩,存在大量民采痕迹,且钻孔揭露了角砾岩深部发育燕山期岩浆岩,结合北沟矿段地表出露的花岗岩中发现的金矿化,表明角砾岩深部具有较好成矿潜力。因此,角砾岩及其下部花岗岩为矿区重要的找矿标志。

5)硅化、绢云母化、矽卡岩化、黄铁矿化等与金矿化关系密切。因此,硅化、绢云母化、矽卡岩化、黄铁矿化等为矿区重要的围岩蚀变找矿标志。。

6)Ag、Au、As、Mo、Mn等元素异常与已发现矿体套合较好。因此,Ag、Au、As、Mo、Mn等元素异常为矿区重要的地球化学找矿标志。

7)低阻高极化异常,尤其是解译出与北东向构造、深部隐伏岩体相关的物探异常,是矿区重要的地球物理找矿标志。

6 結 论

1)高于庄组具有明显的成矿专属性,对矿区成矿具有明显的控制作用;北东向(北东东向)、东西向断裂对地层、岩体的形态、产状及矿化的空间分布具有主要控制作用;燕山期岩浆岩,特别是石英斑岩与矿体具有良好的伴生及成因联系,对矿区成矿具有明显的控制作用。

2)高于庄组三、四段,北东向、东西向断裂及断裂转折部位,燕山期侵入岩,硅化、绢云母化、矽卡岩化、黄铁矿化等为矿区重要的地质找矿标志;Ag、Au、As、Mo、Mn等元素异常,低阻高极化异常,尤其是解译出与北东向构造、深部隐伏岩体相关的物探异常为矿区重要的地球化学、地球物理找矿标志。

[参 考 文 献]

[1] 梅燕雄.冀东金矿成矿特征及成矿演化[D].北京:中国地质科学院,1997.

[2] 李俊建,罗镇宽,周勇,等.燕辽地区与印支期后碰撞花岗岩有关的金属矿床成矿时代[J].矿床地质,2012,31(增刊1):561-562.

[3] 刘红涛,翟明国,刘建明.等.华北克拉通北缘中生代花岗岩:从碰撞后到非造山[J].岩石学报,2002,18(4):433-448.

[4] DAVIS G A.华北燕山带:构造、埃达克质岩浆活动与地壳演化[J].地学前缘,2003,10(4):373-384.

[5] 赵越,陈斌,张拴宏,等.华北克拉通北缘及邻区前燕山期主要地质事件[J].中国地质,2010,37(4):900-915.

[6] 叶浩.华北北缘东段早中生代构造变形与岩浆作用研究[D].北京:中国地质科学院,2014.

[7] 陈云峰.燕山板内造山带东段中生代构造格局及形成演化[D].北京:中国地质大学(北京),2007.

[8] 李祥才,宋宝俊,付庆,等.华北陆块北缘燕山铜(钼)成矿带肖家营子—滴答水多金属矿集区成矿条件与找矿方向探讨[J].有色矿冶,2011,27(3):5-9.

[9] 河北省地质矿产局.河北省北京市天津市区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.

[10] 宋扬,王树志,胡建中,等.冀东太古宙末期基底构造约束下的金成矿作用及演化[J].大地构造与成矿学,2013,37(3):410-421.

[11] 刘益丰,秦正永,王长尧,等.冀北燕山沉降带地层地球化学剖面研究[M].天津:天津科技翻译出版公司,1991.

[12] 石厚礼.冀东金矿集区地球化学特征与勘查标志[D].长春:吉林大学,2014.

Abstract:Qibozi Gold-Silver Polymetallic Deposit is a newly discovered magmatic hydrothermal fluid deposit in Eastern Hebei high ore concentration area.10 ore bodies in the district have been discovered.The ore bodies occur in the interlayer fragmentation zone and fractures,displaying the characteristics of branching and reuniting,pinching out and reappearance.All of them are fractured altered rock type.Gaoyuzhuang Formation,NE(NEE) and EW faults and Yanshanian magmatic rocks evidently control the mineralization in the district and are important ore-controlling factors.The third and fourth member of Gaoyuzhuang Formation,NE and EW faults and their turnings,Yanshanian intrusion rock,silicification,sericitization,skarnization,pyritization and so on are important prospecting indicators in the area;Ag,Au,As,Mo,Mn element anomalies,low resistance and high polarization anomalies and so on are important geochemical and geophysical prospecting indicators in the area.

Keywords:ore-controlling factor;prospecting indicator;deposit geological characteristics;Qibozi Gold-Silver District;Eastern Hebei

猜你喜欢
冀东找矿标志
冀东红色档案在青年学生思想政治教育中的育人价值研究
播期对冀东地区春玉米产量及灌浆特性的影响
金隅股份并购冀东水泥动因及效果探析
安徽省潜山县水吼岭碎云母矿地质特征及成因探讨
山东省蓬莱市侯格庄金矿地质特征及找矿方向
江西园岭寨钼矿区蚀变分带特征及找矿意义
利比里亚大巴萨州扎恩砂金矿矿床成因及找矿标志
广西桃花金矿找矿标志及找矿靶区研究