辽东五龙金矿床构造控矿规律研究及找矿方向确定

1、 2011.0170摘要:辽东五龙金矿床以石英脉型为主,蚀变花岗斑岩型为辅的大型金矿床,金矿体呈脉状产出于大面积混合花岗岩、混合花岗片麻岩中,矿床严格受、花岗斑岩脉带控制,矿体定位于近南北、北西向压扭性断裂中,与细粒闪长岩伴生。文章在前人研究工作基础上,结合多年野外地质找矿实践和矿山生产实际,系统总结了矿区断裂构造控矿规律,确定了找矿标志,对下一步找矿工作有一定的指导意义。关键词:金矿床;石英脉;构造控矿规律;花岗斑岩;找矿方向中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(201103-0070-03辽东五龙金矿床构造控矿规律研究及找矿方向确定仇志寒 刘福兴 周洪鸽 白

2、鹭(辽宁省有色地质局一三队,辽宁 丹东 118008辽东五龙金矿床大地构造位于华北地台北缘东段的营口宽甸隆起东部南缘坦丹复背斜与鸭绿江北东向构造带复合部位。矿床已有近80余年的开发历史,累积产金量已超过60吨。但近年来,随着矿山生产规模的扩大,资源不足矛盾日显突出。因此,研究矿床控矿规律,建立矿床成矿模型、找矿模型,确定找矿方向刻不容缓。一、矿床地质特征(一矿区地质特征辽东五龙金矿床出露大面积混合花岗岩、混合花岗片麻岩中。仅矿区南部零星出露下元古界辽河群变质地层(图1。图 1 辽东五龙金矿综合地质图矿区内岩浆岩发育,主要有燕山期三股流花岗闪长岩岩体,同位素年龄126百万年。矿区发育的脉岩种类较

3、多,主要有细粒闪长岩、花岗斑岩及辉绿岩、煌斑岩类等。细粒闪长岩、花岗斑岩空间上与含金石英脉密切伴生。矿区断裂构造十分发育。1.褶皱构造:主要褶皱构造为五龙背斜,走向85°,褶皱轴面近直立,两翼倾角50°60°,向北北东倾伏。该背斜控制了区内黑沟五龙红石矿化带的分布,为本区最早形成的褶皱构造。2.断裂构造:区内断裂构造是在东西向构造体系基础上发育起来的,经过后来历次构造运动,特别是与新华夏系及华夏系构造体系复合,形成区内近等间距分布的北北东向断裂构造,自西而东主要有杨家、鸡心沟、100#和黑沟断裂等,它们构成了矿区一级断裂构造;近南北、北西、北东及北西西向为区内二级

4、断裂构造,其中近南北、北西向构造为矿区主要的容矿构造。(二矿体特征1.矿体空间分布特征。矿田共发现含金地质体449条,其中含金石英脉381条,硅化蚀变花岗斑岩67条。由于矿山多年的开采,生产规模越来越大,又加之地质找矿工作滞后,目前可开采的主矿体仅有11条,在空间上可分为三个大的成矿带,即(1、(2、(3三个矿带。其中(1、(2矿带呈近南北向展布,受花岗斑岩脉控制,细粒闪长岩分布在花岗斑岩两侧,金矿体与细粒闪长岩共生。矿体向南西侧伏,侧伏角40°60°之间;矿体浅部距离花岗斑岩较远,深部距离花岗斑岩较近,甚至直接在花岗斑岩中成矿(如4-3、32-3脉。矿带中心发育有花岗斑岩

5、脉,主矿体为32脉,矿带中心发育有花岗斑岩脉,主矿体为2脉、4脉。(3矿带呈北西向展布,矿带中心发育有细粒闪长岩脉,主矿体为11脉,由北向南分为北矿化带、南矿化带。北带成矿标高较高,南带成矿标高低,矿体向西南侧伏。含金石英脉深部呈梯段式富集,与细粒闪长岩脉厚度呈反消长关系,平面上呈右侧形斜列规律,剖面上上部金矿化分散,具体表现为矿脉多,规模小,下部金矿化集中,表现为矿脉少,规模大。2.金矿体形态、产状及规模。金矿体呈脉状产出,受近南北向、北西向压扭性断裂控制,延伸大于延长,单脉较稳定,沿走向、倾向有尖灭再现、分枝复合现象。在平面上呈右侧型斜列,在剖面上略呈前列型。矿体规模变化较大,一般延长、延

6、深为200300m,最大延长达600m,延深大于800m;矿脉厚薄不等,一般0.23.0m,最大厚度达10m。南北走向矿脉倾角较陡,近于直立,向SSW侧伏,侧伏角40°70°北西走向矿脉一般规模较小,倾向南西,倾角60°80°,矿体膨缩明显。3.矿石矿物组成。矿石矿物经数次勘探查明有几十种,其中较常见的金属矿物主要有:自然金、含银自然金、银金矿和含金自然银、金银矿、磁黄铁矿、黄铁矿,次要的有辉铋矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿,微量的有白钨矿等,氧化矿物有褐铁矿、孔雀石等;脉石矿物主要为石英,次要为方解石和少量萤石、绿泥石等。含金矿物主要为前述的自然金及

7、银金矿。4.矿石结构构造。矿石结构构造可分剪切构造作用与热液作用形成的两类。构造成因的结构构造有:碎裂结构、糜棱结构,角砾状构造和构造透镜体;热液作用形成的结构构造:自形、半自形、他形结晶结构、交代假象、交代残余结构、充填交代结构、格状网状结构,块状构造、脉状构造及浸染状构造等。5.金矿物的种类及赋存状态。金矿物种类有自然金、含银自然金、金银矿和含金自然银。五龙金矿床金的赋存状态有包体金、裂隙金、晶隙金和连生金。包体金、晶隙金、连生金主要赋存在石英矿物中,占赋存金矿物总数的60.90%,裂隙金占总数的39.10%。五龙金矿金的赋存以裂隙金为主,主要赋存在石英载体矿物裂隙中。6.围岩蚀变。矿区近

8、矿围岩蚀变作用比较发育,主要蚀变类型有黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸岩化,各类热液蚀变矿物空间上常叠加发育,分带特征不明显,但总的趋势是愈靠近矿体,黄铁矿化、硅化、绢云母化作用愈强烈。(三矿床成因依据矿床的地质特征,结合学者的观点、测试数据及野外实际观察分析如下:下元古代在辽南地区东西向海槽中接受辽河群沉积。其特点是:下部浪子山组、里尔峪组、高家峪组碎屑岩建造,中部大石桥组碳酸盐岩建造,上部盖县组火山碎屑岩和陆源碎屑岩建造。其中大石桥组碳酸盐岩建造和盖县组碎屑岩建造微量元素金有较高的背景值。中生代早期(印支期构造活动强烈,地台开始活化,造山运动使地壳厚度加大,温度升高,基底变质岩系受

9、到深源碱性热液交代,因而在地热梯度和压力较高地段形成重熔花岗岩(208Ma混合花岗岩、混合花岗片麻岩。辽河群地层被混合花岗岩吞噬,金等成矿物质进入混合花岗岩中,并在局部富集,形成初始矿源层。燕山早期(126Ma由于强烈推覆剪切运动使之深部岩浆和流体上移,加之构造的热助熔作用,使成矿物质进一步富集。燕山中期(122Ma在区域大型左形平移走滑背景下,形成左形平移南北向断裂和右形平移北西向断裂,为成矿提供了空间。富含金等成矿物质的高温热液沿断裂上移,由于地表渗流水的加入,温度、压力骤降,pH值、FO2等发生变化,金等成矿物质定位成矿。二、断裂构造控矿特征及规律辽东五龙矿床已发现的含金石英脉、蚀变花岗

10、斑岩主要产于混合花岗岩、花岗片麻岩之中,围岩岩性相对单一,矿脉的空间产出与展布主要受近南北向、北西向断裂构造控制。研究表明,矿区范围内断裂构造控矿特征及其规律主要体现在下述几个方面:(一矿化空间展布规律矿区主要的容矿构造为近南北向及北西向,这两组断裂在区内不同地段发育程度存在差异,近南北向的为压扭性断裂,延伸大于延长,北西向的为张扭性,延长大于延伸。受这两组构造影响,矿脉的空间产出与展布亦表现出近南北向、北西向带状分布规律。主要矿化集中于鸡心沟与100#断裂区间范围,在这一空间范围,自东向西可划分出三个主要矿脉密集带,其间隔地段矿脉数量少,矿化总体较弱。(二矿脉密集区内近南北向、北西向单脉间的

11、“共轭”发育规律矿区内两组容矿断裂构造是矿区一级断裂活动派生的局部应力场作用下形成的一组共轭配套低序次断裂构造;矿区的一级断裂构造为导矿构造,而其从属的二级断裂则为容矿构造。因此,在区域性东西向挤压力的作用下,鸡心沟、黒沟等一级断裂构造左行剪切2011.0171运动,形成近南北向及北西向一组共轭断裂,其中近南北向断裂呈舒缓波状,压扭性特征明显,而北西向断裂宽度大于近南北向断裂,断裂带内见有构造角砾岩,显示张扭性特点。含矿热液沿一级导矿构造运移上升,并不断向二、三级断裂带内汇聚,最终通过充填与交代方式成矿。因此,矿脉密集区内单脉之间呈现出“共轭”发育的规律。(三矿脉内金矿化的富集规律矿区单脉内的

12、矿化作用并不均匀,表现出分段富集特点,这与成矿期容矿断裂性质有直接的关系。研究表明,近南北向断裂以左行剪切运动为主,而北西向断裂则以右行剪切运动为主,在这样的断裂活动方式下,容矿断裂规模呈规律性变化,因此,矿脉内矿化具有规律性的分段富集特点。总之,无论是矿脉的成带发育,还是矿脉中矿化的局部富集,断裂构造都起了重要的作用,显示出断裂控矿特点,研究其规律,对指导矿田进一步找矿工作具有重要的意义。三、金矿找矿评价标志根据辽东五龙矿田地质及矿化特征、构造控矿规律研究结果综合分析,将矿田金矿找矿评价方向归纳如下:1.构造交汇部:矿集区内北东向、北西向及东西向断裂构造交汇部,是寻找金矿化富集地段的有利部位

13、,而交汇部的北北东向及北西向控矿构造是金矿体的定位空间。2.宏观上围绕三股流花岗闪长岩边部特别是北部及北西部5千米范围内,三组断裂交汇部是寻找金矿床的有利地段。3.金矿区内四组南北向花岗斑岩脉带规模大,并且在五龙金矿采矿区深部已新发现规模可观的蚀变花岗斑岩型金矿,在采矿区南北两侧,与北西向含矿构造交汇部,是寻找蚀变花岗斑岩型金矿的有利地段。4.地球化学水系沉积物所获得的综合异常分布区。土壤测量及原生晕所获得的Au、Ag、As、Cu、Bi 异常部位。特别是地表具有As、Ag、Au等头晕矿化地段,预示着深部有工业金矿体。5.航磁异常所获得的过渡异常区中梯度带分布的地质体接触带。6.遥感影象环形构造

14、边缘,特别是多层套环或环与环交切部位;线性影象密集处或两组线性影象交切处。7.细粒闪长岩脉:矿区含金石英脉与细粒闪长岩脉岩存在密切的时空关系,几乎所有的石英脉型工业矿体均定位于闪长岩脉的上下盘,故细粒闪长岩为找矿的重要标志。8.石英细网脉带:工业矿体围岩发育石英细网脉带,石英细网脉带通常宽度在几米至几十米,单条细脉宽仅几毫米至几厘米,这类石英细网脉带与南北向矿体近平行发育,与北西向矿体斜交。因此,石英细网脉带有较好的指示作用,为找矿的重要标志。辽东五龙矿田构造控矿作用明显,只要我们加强综合研究工作,特别是控矿构造的研究工作,分析和利用各种直接及间接找矿标志,丹东市五龙金矿的地质找矿工作一定会有大的突破。参考文献1刘福兴,仇志寒,王伟,姚广.五龙金矿床地质特征及矿床成因分析J.科技创新导报,2010,(10.2 吕贻峰,等.辽宁丹东五龙金矿矿化类型及其构造控矿机理J.现代地质,1994,8(3.3 彭艳东.五龙金矿成因研究J.贵金属地质,1994,3(1.4