吉林省大宁-大金属矿床地质特征及找矿方向

吉林省大宁-大金属矿床地质特征及找矿方向

西林河金矿位于吉林省安图市和福松市的交汇处。该地区地势较深，森林良好，但金属矿和多金属的形成条件良好。现在发现了几金、银、铜、锆和铬的矿化点，并对几种小型金矿床和锑矿进行了规划。由于未对成矿地质背景进行深入研究且找矿工作不够深入,该区金矿找矿工作一直未取得突破性进展。本文将讨论该金矿构造控矿规律,并探讨该区金矿找矿方向。1北与吉黑地槽矿区位于华北地台北缘东段的桦甸—和龙断裂带上,北与吉黑地槽接壤,西北为NE向辉发河断裂,东南为NE向两江断裂。因其特殊的大地构造位置,地质特征与构造演化及成矿作用极其复杂多样。1.1岗质岩石单元太古宙岩石单元,分布于矿化区东部、西部及南部,在矿区外围为一套高级变质的片麻杂岩,其变质程度可达到高角闪岩相至麻粒岩相,划分为变花岗质岩石单元与变质上壳岩单元。矿区内花岗质岩石单元岩石类型较为单一,主要为钾化花岗岩。变质上壳岩有斜长角闪岩、角闪岩及黑云变粒岩等。元古宙岩石单元,为一套遭受低绿片岩相变质的浅变质岩系,岩性为变砾岩、变石英砂岩、石英岩、千枚岩、板岩及白云质大理岩等,分布于太古宙基底之上北西向狭长断陷内。中生代河湖相沉积为一套含煤的砂页岩建造,主要分布于矿区的东南部,断陷盆地中部还有大片安山岩及安山质火山碎屑岩出露。1.2断裂条的叠加复裂断裂带的组成第区域上有3条著名的NW向大断裂带作为本区构造的基础,自北东向南西依次为:(1)富尔河断裂带,被海西期花岗岩侵入,在大蒲柴河有碱质交代和混合岩化现象,沿此断裂有少量元古宙地层分布,早期具韧性变形特征,晚期在侵入其中的海西花岗岩上断裂复活叠加了脆性变形。(2)金银别—清茶馆断裂带,由多条NW向断裂复合而成,规模巨大,为一长寿断裂,从太古宙至中生代均有活动。元古宙浅变质岩系与中生代安山岩沿该断裂呈狭长带状展布,西林河矿化区即位于该断裂带上。(3)夹皮沟—大砬子断裂带,是一条规模较大的断裂带,亦由多条断裂复合而成。向南部可能与SN向的溜河断裂相联。构成本区构造格架的还有位于附近东南部的NE向两江断裂及西北部的辉发河断裂,二者均为区域性大断裂,两江断裂直接控制了海沟金矿的成矿作用及矿化分布。此外太古宙灰色片麻岩中的片麻岩穹窿及元古宙浅变质岩系中的北西向复式向斜亦为区域构造格架的重要组成部分。1.3元古考虑成矿的西部缘矿区域北部出露大面积加里东期花岗岩与海西期花岗岩,东部与西部有燕山期花岗岩小岩株,北部沿板庙子—八家子断裂带分布的元古宙碱性花岗岩亦延伸至区域西部。矿化区内有元古宙基性岩脉、中生代石英闪长岩墙及各类煌斑岩脉,另有一时代不明的花岗斑岩体侵入中部断裂带中。此外,矿化区中部及北部有大片安山岩出露,东部、南部及东南部有大片新生代玄武岩分布。2区域地质概况迄今已在该区发现数个金、银、铜、锑、钼矿点或矿化点,锑铜矿点位于江岸—儿号沟构造带上,其中锑矿点位于该构造带北段,经工程验证确认不具工业开采价值。铜矿点位于该构造带南段儿号沟及三叉沟一带,矿化规模小,矿点多,应进一步开展工作。中部构造带上虽有黄铁矿化,但尚未发现金矿点,仅在其南部三叉沟一带有铜矿化。西部构造带以金银矿化为主,目前已在中部王麻子沟与北部小西林河一带陆续发现了重要金矿点。2.1基性脉岩金属矿物特征位于西部构造带中段王麻子沟一带,在元古宙老岭群浅变质岩系中,地表已圈定2条金矿体和1条金矿化体。金矿化主要受北西向劈理带控制,以劈理化的中基性脉岩为中心,向两侧矿化逐渐减弱,中心最高金品位达32g/t。蚀变仅限于变质古基性脉岩中,主要为绿泥石化、绢云母化及碳酸盐化,其两侧的硅质千枚岩、板状石英岩、砂板岩及钙质板岩中则无蚀变。2条矿体实为1条,因2号矿体是1号矿体的分支脉。矿体已控制延长100m,推测延长165m,最大厚度12m,最小厚度2.7m,平均厚度7m,最高品位32g/t,平均品位4g/t。矿体与围岩无明显界线,呈渐变过渡。矿石中金属矿物有黄铁矿、方铅矿、及黄铜矿,非金属矿物有石英、绢云母、碳酸盐矿物及绿泥石。其中黄铁矿分早晚两期,早期黄铁矿呈粗粒自形晶,晚期为细粒它形晶。2.2黄铁矿化胶凝剂脉内剪切特性位于西部构造带北段的小西林河一带,在太古宙韧性剪切带中,产出一条金矿化碳酸盐石英脉,规模可观,长达1500m,宽可达60～70m,产状与韧性剪切带一致。脉内发育较好的浸染状黄铁矿化,石英呈砂糖状,脉中偶有残留的糜棱叶理,拣块分析金品位达0.6g/t。另外在该带南段五爪沟一带的片糜岩中有黄铁矿化,拣块分析金品位达0.5g/t。3多金属成矿带太古宙北西向韧性剪切带及其上的元古宙劈理带联合控制了该区的多金属成矿作用,形成了3条北西向多金属成矿带,东部为锑钼成矿带,中部为金铜成矿带,西部为金银成矿带。该区北西向太古宙韧性剪切带是区域青茶馆—金银别断裂的南延部分,由3条次级断裂组成,是该区的基底断裂,元古宙浅变质岩中的劈理带追踪和继承了该基底断裂。见图1。3.1韧性剪切带在西林河多金属矿化区,鉴别出3条DSZ,由西向东依次为小西林河—五爪沟DSZ、参地—三叉沟DSZ及江沿—儿号沟DSZ。西部小西林河—五爪沟DSZ,图内断续延长达10km,最宽处1000m,最窄处约100m,走向290°～320°,整体倾向南西,倾角40°～70°不等。该带产出有规模巨大的金矿化碳酸盐石英脉。中部参地—三叉沟DSZ,纵贯工作区中部,呈北西300°～310°延伸,长约3000m,宽200～300m,北端没入中生代安山岩中,南端被元古宙老岭群浅变质岩系所覆盖。整体亦倾向南西,倾角45°～60°。东部江沿—儿号沟DSZ,走向北西300°～330°,延伸长达6500m,宽约400～700m,最宽达1000m。因该带面理不发育,故倾向倾角不明。此带为锑铜矿化带,北段产有一小型锑矿床,南段见有铜矿点。太古宙北西向韧性剪切带内,在花岗质岩石及变质上壳岩的原岩基础上发育了一套糜棱系列岩石,按原岩类型可分为花岗质糜棱岩、角闪质糜棱岩及长英质糜棱岩,按糜棱岩化程度可分糜棱岩化岩石、初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩(千糜岩,片糜岩)。西部小西林河—五爪沟DSZ中产出的金矿化碳酸盐石英脉紧邻超糜棱岩与片糜岩,说明韧性剪切带在变形过程中的流体迁移是由剪切带边部向中心进行的,流体的沉淀与糜棱岩化程度及变形强度密切相关。从理论上说,流体(金矿化碳酸盐石英脉)的沉淀应是在相对张性应力条件下的缓释空间中进行的,韧性剪切带的超糜棱岩带正好提供了这种条件,因为随着细粒化程度的提高,尽管剪切带整体处于一定应力体制下,但高度细粒化的糜棱岩带内部的暂时松散状态(像一袋大米一样)导致应力传导机制的暂时失灵,这为流体的沉淀提供了适宜的应力条件和良好的空间,金矿化碳酸盐石英脉就是在这种条件下形成的。糜棱岩中剪切带构造十分发育,露头观察主要可见糜棱叶理、矿物条带、S-C组构及a型褶皱,S-C组构主要见于糜棱岩和初糜棱岩中,其余三者由剪切带边部向中心趋于发育,尤其在糜棱岩和超糜棱岩中最为密集。镜下观察以石英中的变形构造最发育,大体可分为粒内变形和粒间变形两类。属于粒内变形的有波状消光、变形纹与吕德尔线、机械双晶、扭折带、亚晶、动态重结晶及显微裂隙等,其中除显微裂隙属脆性变形以外,其余均属于韧性变形。属于粒间变形的有眼球构造、核幔构造、压力影及显微条带构造等。变形使得原岩逐渐细粒化、叶理化和新矿物化,花岗岩最终变成了糜棱岩。3.2微加强板第三大岩石中磷、木糖岩的组成在元古宙浅变质岩系中,发育一组北西走向的劈理,受太古宙基底北西向韧性剪切带控制,在与剪切带对应位置的元古宙浅变质岩系中劈理的发育较为密集。劈理通常与层理平行,在王麻子沟一带的粉砂质板岩中劈理产状为78°∠69°,在石英岩及粉砂质板岩中表现为板劈理。石英岩中劈理间隔较大,一般为2～4cm,镜下观察岩石均匀,无明显的劈理域与微劈石域之分,细小白云母沿劈理方向定向排列,均匀地弥漫于粒状石英背景中。在三叉沟近沟口一北西向劈理带中,劈理化石英岩向劈理带中心重结晶程度逐渐增强,因而岩石变得不均匀,露头上即可划分出由粗大白云母组成的劈理域与粗粒石英组成的微劈石域,演化为所谓的构造片岩,这说明在同一劈理带中,虽岩性相同,但由边缘向中心,可以产生由板劈理向片理的连续变化。在钙质板岩中,板劈理与原岩微层理平行,原岩显示碳酸盐与石英互层,劈理化以后,岩石划分为碳酸盐域与云母石英域,白云母相对集中于石英域,并沿劈理方向定向排列,碳酸盐矿物沿劈理方向压扁定向。硅质千枚岩中劈理发育更为密集,其在肉眼下呈现丝绢光泽,镜下观察千枚岩可明显分为云母石英域和石英域,前者为微劈石域,域内白云母相对细小,后者为劈理域,云母片结晶较大,劈理间隔较小,约1～2mm,微劈石英域呈透镜状。镁铁质千枚岩中劈理更象破劈理,镜下观察虽有许多绿泥石、绢云母等片状矿物,但其分布均匀,无明显劈理域和微劈石域之分,劈理间隔较大,可达2～5mm,露头上可过渡为无劈理的变质块状基性脉岩。4控制和开发黄金矿床的方法4.1剪切带内金晶片石英脉统计表明,太古宙韧性剪切带内岩石含金普遍较带外岩石高,说明韧性剪切变形过程中金元素有向剪切带中心迁移的趋势,使金得以在糜棱岩中初步富集。从剪切带边部向中心,随着变形的增强,岩石中的金含量逐步升高,及至在剪切带中部形成含金石英脉。此种石英脉呈砂糖状,并有后期脆性断裂叠加,据辽宁朝阳和内蒙固阳等地资料介绍,此类金矿化碳酸盐石英脉中金品位可达6g/t。据该区次生晕调查分析结果表明,次生晕异常有相当一部分位于太古宙韧性剪切带上,异常曲线的长轴方向也与剪切带走向一致。另外,在韧性剪切带基础上继承发展起来的元古宙劈理带上有较好的金矿化与金矿点,从一定意义上说,太古宙韧性剪切带也控制了元古宙地层中的金矿化。4.2矿化减弱冲淤型王麻子沟金矿点产于元古宙劈理带中,金矿体严格受劈理产状的控制,离开劈理带,岩石含金量降低,矿化减弱。同种成分的岩石(如石英岩)在劈理化以后,含金量显著升高。同样也有一部分次生晕异常位于劈理带上,劈理带走向控制了异常曲线的形态与走向。在三叉沟,位于中部构造带上的元古宙强劈理化带中产出有金铜矿化石英脉,据研究推测其为压溶作用的产物。该石英脉的形态与产状也严格受强劈理化带控制。4.3太古皇元古考虑矿的地质特征,应加强地质勘探方向的研究。以西林河多金属矿化区的金矿找矿工作开展了十多年,因工作条件差,基础地质工作薄弱,以及管理上的原因而进展缓慢,现在虽然突破了只见矿化不见矿点的局面,但找矿工作仍然有待加强。笔者在该区工作时间较短,研究工作很不深入,在此提几点粗浅的看法:(1)加强对太古宙韧性剪切带与元古宙劈理带的研究,尤其是其含矿性与控矿规律的研究,应对其加以准确圈定。(2)西部构造带南段五爪沟一带有较好的金矿化,中部王麻子沟已圈定2条金矿体,北部小西林河一带已发现