马 巍
(辽宁省有色地质一〇五队有限责任公司,辽宁 葫芦岛 125000)
辽宁地区是我国铅锌、银、金等重要金属矿产资源的矿集区,近年来该地区开展了多次矿山接替资源与重要区带等方面的调查,并在调查中取得了很多成果。然而找矿工作仍然没有突破,需要加强辽宁地区矿床地质、基础地质等方面的研究,以对矿产资源保障工程的构建起到支撑作用[1]。尤其是需要对辽宁地区金属矿产资源的找矿方向、找矿标志、控矿条件等方面进行系统研究,并对其成矿规律进行深入探究,查明该地区金属矿产深部与外围资源潜力。因此提出了“辽宁地区金属矿产资源成矿规律探究”的课题。对辽宁地区金属矿产资源的成矿规律进行探究,既可以对辽宁地区金属矿产的区域成矿作用进行反映,也可以系统概括、总结某一金属矿床的具体特征,对于辽宁地区找矿方向的明确、找矿工作的指导以及预测隐伏矿体等方面的研究都有一定的实际意义与理论意义。
对于岩浆型金属矿产资源,其空间分布规律具体如下:辽宁地区岩浆型金属矿产具体大地构造位置分布在断裂带与板块隆起区[2]。在平面上矿体呈现不规则的带状形态,在立体形态上矿体表现为宽大脉状形态或不规则的楔体形态。勘查结果显示,辽宁地区的有用金属矿物主要是锌、铅、银、金等;这些有用金属矿物能够被综合利用,工业价值很高。
岩浆型金属矿产资源的时间分布规律具体如下:辽宁地区金属矿物资源主要是在古元古代成矿,成矿岩体为角闪辉中粗粒长岩岩体、角闪石老官庄岩体等[3]。
岩浆型金属矿产资源的控矿地质条件具体如下:辽宁地区金属矿物资源和侵入岩体有着密切的关系。侵入岩体的形状通常为大型楔状,主要在二长花岗岩中赋存,成矿岩浆岩表现出来的特点为多阶段、多期次侵入,整体走向呈现45°角的特征,倾向于南东,其倾角在 46°~80°的范围内[4]。而矿体平面整体呈现比较规则的脉状。在辽宁地区,区内主要控矿构造是 NE 向构造,局部构造是NNE 向断裂带构造。其中多个次级断裂都与金属矿物资源有着密切的关系。
成矿物质来源规律具体如下:辽宁地区金属矿物资源的地质控矿要素为流纹质英安火山岩、斑状大型花岗岩基、花岗中细粒闪长岩、花岗对面沟闪长斑岩等岩体。对比区域地质资料可知,这些岩体物质的主要来源是上地幔,种类是侵入型幔源分异岩类,在水平与垂直方向上均存在岩性上比较明显的变化[5]。平面上来说岩体中心有着很高的基性,而边部只有很低的基性。垂向上来说岩性从上到下呈现基性程度变得越来越高的趋势,并且含矿性也变得越来越高。
物探异常规律具体如下:辽宁地区金属矿产资源的磁异常特征明显,围岩与矿体有着很大的磁性差异,矿体引发了磁异常现象,而异常强度的范围在 1000nT~3000 nT之间,表现出了很不规则的异常形态。可以说区内磁异常与矿体之间有着很密切的关系。
对于风化淋滤-热液交代充填型金属矿产资源,其空间分布规律具体如下:辽宁地区风化淋滤-热液交代充填型金属矿产资源主要位于中北部,沿着断裂带展布,对于矿体的形成,断裂带的控制作用明显而强烈。整体呈现NNE 向构造,并呈现带状展布[6]。这种类型的金属矿产资源由北而南可以分成三个发育地段,控矿围岩在奥陶系、古生界寒武系、新太古代均有分布。其赋存层位主要是五阳山组、奥陶纪北庵庄组、寒武纪马家沟组。矿体形态呈现脉状、透镜状、似层状、层状等。沿走向矿体长度范围在数十到数千米之间,延深范围在数十米之内;宽度范围在十厘米到数米之间。
风化淋滤-热液交代充填型金属矿产资源的时间分布规律具体如下:综合区内控矿地质条件与岩体侵入年龄进行判断,发现该区形成金属矿产矿床主要关联因素是中生代低温热液,还受到断裂带的控制。对该断裂带的实际构造活动进行分析,发现该断裂带的实际形成时期为燕山早期,在形成中经历了右行压扭-左行压扭—张性的发展阶段,由构造活动诞生了层间裂隙空间,提供了运移含矿热液的通道和成矿空间[7]。区内频繁发生岩浆活动和燕山期构造活动,挤压应力带来了含矿热液,在压力差和温度差的双重驱动作用下,含矿热液沿着构造活动带来的层间裂隙逐步上升,压力和温度逐渐下降后,最终经风化淋滤、充填、交代等作用在储矿空间中成矿。据此,综合围岩和矿体的产出关系和测年数据,可以判断辽宁地区风化淋滤-热液交代充填型金属矿产资源的具体成矿时期为中生代燕山晚期也就是早白垩世。
其控矿地质条件具体如下:辽宁地区风化淋滤-热液交代充填型金属矿产资源赋存于奥陶系-寒武碳酸盐地层内,实际成矿作用和奥陶系-寒武碳酸盐围岩有着密切的关系。总体来说,在该区中围岩和断裂构造对于控矿、成矿作用有着很重要的作用。
成矿物质来源规律具体如下:奥陶系和北段寒武系各组地层伴随着由老到新的更新趋势,存在金属资源含量逐渐降低的情况。在近矿围岩中以及断层附近存在局部金属资源含量偏高的现象[8]。很多含矿岩体发育于燕山晚期,推测该时期所发生的岩浆活动带来的热液和成矿有着很密切的关系。
物探异常规律具体如下:在辽宁地区,风化淋滤-热液交代充填型金属矿产的矿带分布和磁异常特征不存在对应性,这是由于金属矿石没有磁性,以及辽宁地区重力异常总值比较低,重力主要和断裂带相吻合,无法用于矿体指示。
沉积变质型金属矿产资源的空间分布规律具体如下:这种类型的金属矿产资源整体分布范围比较局限,控矿地层是群雁翎泰山岩关组,矿床主要赋存于角闪片岩、斜长片角闪麻岩、石英片角闪岩、斜长角闪岩中。金属矿产呈现条带状,形成金属矿产建造后,在断裂、褶皱等区域构造作用之下被改造,形成多样化的复杂矿带分布格局和矿体形态。NE 向与NW 向造带对含矿建造有着明显的控制作用。由于挤压作用十分强烈,矿体与含矿建造中褶曲、褶皱发育明显,向斜构造对矿体的控制作用明显。矿体受到的侵入影响来自受元古代侵入岩,在古代古元侵入岩中存在包体状的含矿建造残存。
时间分布规律具体如下:辽宁地区沉积变质型金属矿产资源的含矿层主要位于群雁翎泰山岩关组。根据斜长角闪岩的实际同位素测年结果,该关组的时线年龄是(2684±165)Ma。再结合变粒岩黑云锆石的 U—Pb 同位素测年结果(2773 Ma及2671.13 Ma),综合认为地层形成年龄约在2800~2750 Ma之间。结合地层实际产出关系与测年数据,认为辽宁地区沉积变质型金属矿产资源的成矿时代大致在新太古代早期时期。
含矿建造特征具体如下:根据区内沉积变质型金属矿产的产出形态,矿体主要以似层状、以层状产出,局部产出状态为透镜状,和围岩的产状相同。另外矿体还具有多层性,矿层均为大致相同的产状,平行产出。局部侵入的花岗伟晶岩,为矿带带来尖灭再现、分支复合的情况。主要含矿建造类型是角闪石型条带状角变质火山沉积建造,该建造是以基性熔岩与超基性岩为原岩的相岩石组合,具有很多气孔构造、变余辉绿结构以及杏仁状变余残留构造[9]。
围岩蚀变与矿体的组合共生规律具体如下:矿体具有复杂的内部结构,单层矿很薄,而且有很多夹层。矿石的结构呈现细粒变晶的形态,主要构造特征是平行条带。矿石具有均匀的品位变化,三维沿矿体的变化整体较小,原生带矿石比氧化带矿石品位低。
物探异常规律为矿带呈现的分布特征为带状。比起围岩,区内矿石磁性较强,密度较大,可以采用重力异常、磁异常等类型的勘查手段。总体的重力异常和磁异常形态受到矿体的展布特征、矿石品位、规模、厚度、埋深、产状等因素的影响。沉积变质型金属矿产所在区航磁存在异常发育的情况,整体呈现NW 向展布。区内矿体和磁异常特征存在高度吻合的特点能够直接反映矿体或含矿带的特征。矿体与航空重力特征则不存在较强的对应性,只有在部分地区存在一定对应性。区内重磁异常形态表现不同,有的地区呈现出的分布特征是条带状,由矿体走向来控制展布方向,宽度异常时通常与矿体厚度有关。有的地区发育有“多峰”或“双峰”的异常走向磁异常,代表该地区矿体发育于构造现象,多为褶皱构造。
有地区表现出了“重磁同源”的明显特征,然而通过对比可以发现重磁形态还是有一定差异的。例如 SW 部磁异常整体范围较大,偏移向为NW 向,出现6到8千米的异常宽度。而其重力异常则仅有2千米的异常宽度。同时重力异常和磁异常相反,NE部异常向有很大范围,并偏移于 SE 侧,具体异常宽度在8到10千米的范围内。而该处仅有4到6千米的磁异常宽度。这种“重磁同源”的特征也表明该地区有很巨大的找矿前景。
通过对辽宁地区金属矿产资源成矿规律进行探究,确定了辽宁地区各种金属矿产资源的矿床地质与基础地质,实现了辽宁地区金属矿产资源空间分布规律、时间分布规律、含矿建造特征、围岩蚀变与矿体的组合共生规律、控矿地质条件、成矿物质来源规律以及物探异常规律等的深入探究与分析,对于辽宁地区金属矿产资源的勘探有重要意义。今后将会在勘探中加强物化探和基础地质调查工作并不断加强勘查力度和程度,争取在辽宁地区的找矿方向上实现重大突破。