韓麗娟,李紫燁,白玉濤
(河北省地礦局第六地質(zhì)大隊(duì),河北 石家莊 050000)
本區(qū)地處華北地臺(tái)內(nèi)蒙地軸北緣,與內(nèi)蒙-大興安嶺褶皺系康保褶皺束相鄰。大地構(gòu)造位置屬華北地臺(tái)(Ⅰ1 2)之內(nèi)蒙地軸(Ⅱ1 2)之張北臺(tái)拱(Ⅲ1 2)之土城子臺(tái)穹(Ⅳ1 2)四級構(gòu)造單元的北緣,與內(nèi)蒙-大興安嶺褶皺系(Ⅰ1 1)之康保褶皺束(Ⅳ1 1)四級構(gòu)造單元相鄰。出露巖石主要晚太古界紅旗營子群變質(zhì)巖系,并有少量基性巖脈和酸性巖脈侵入[1]。
工作區(qū)內(nèi)出露地層主要為晚太古界紅旗營子群東井子組(Ar3d)、第四系馬蘭組(Qpm)亞砂土,以及全新統(tǒng)沖積物(Qhal),湖沼積物(Qhfl)。
2.1.1 紅旗營子群東井子組
一段(Ar3d1):工作區(qū)北部廣泛出露,與下覆地層不整合接觸,主要以淺粒巖為主,巖石組合以二長淺粒巖、鉀長淺粒巖和斜長淺粒巖為主,夾薄層黑云斜長(二長)變粒巖、長石石英巖,不同巖性間界線不明顯。
二段(Ar3d2):主要分布于工作區(qū)南部,地表第四系覆蓋較為嚴(yán)重,巖性分界不清楚。該巖段與一巖段的明顯區(qū)別是:①巖石內(nèi)黑云母、石榴石、角閃石等暗色礦物含量高,宏觀上巖石色率較高;②除韌性剪切帶外巖石中條紋、條帶狀構(gòu)造不發(fā)育,以粒狀、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),平行粒狀構(gòu)造為主,常見成分層理,成層性好,該巖段與一巖段為漸變過渡關(guān)系。
2.1.2 第四系
馬蘭組(Qp3m),主要為灰黃、黃色砂質(zhì)粘土、粘質(zhì)砂土,含礫粘質(zhì)砂土,粒度均勻,層理不明顯,疏松多孔隙,見鈣質(zhì)假菌絲及少量鈣質(zhì)結(jié)核,局部見垂直節(jié)理,沖溝中出露厚達(dá)3-5m。
勘查區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,并經(jīng)多期構(gòu)造變形疊加改造,經(jīng)歷了太古代末五臺(tái)期、古元古代呂梁期、中元古代前華力西期褶皺構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了不同程度的小褶皺,平臥褶皺、歪斜褶皺、向斜褶皺。受斷裂構(gòu)造的影響,勘查區(qū)內(nèi)韌性剪切帶、構(gòu)造破碎帶分布較多。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖出露較多,主要為輝綠巖脈、輝長巖脈和正長巖脈。
輝綠巖(βμ)脈多呈北西向、北東向展布,長120—580m,寬5.0—120m,巖脈傾向南東,傾角65—71°。主要礦物成分為斜長石、輝石,局部見有少量石英。巖石一般比較破碎,蝕變較強(qiáng),局部巖脈的邊部可見到較強(qiáng)的褐鐵礦化。
礦區(qū)內(nèi)及外圍見有四條輝長巖(βυ)脈,走向以北東向?yàn)橹?,出露長數(shù)米至110余米,寬2—30米,基本是與輝綠巖同期形成的巖脈。主要礦物成分為斜長石、輝石,其次為黑云母、角閃石、石英等。常見有綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,有時(shí)見有磁鐵礦化。多產(chǎn)出于金礦(化)體之下,推測與蝕變破碎帶的金礦化、錳礦化的形成有密切關(guān)系。
3.1.1 含金蝕變破碎帶特征
區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)蝕變破碎帶6條,其中含金蝕變破碎帶2條,分別為SbⅠ、SbⅡ,均分布在范家營子村西側(cè)。現(xiàn)將SbⅠ、SbⅡ蝕變破碎帶特征描述如下:
(1)SbⅠ礦化蝕變破碎帶規(guī)。模相對較大,斷續(xù)出露長約480m,寬8-18m,,傾向155°-208°,傾角67°-85°。主要由構(gòu)造角礫巖、碎裂巖化長英質(zhì)糜棱巖、蝕變碎裂巖及石英脈組成。通過工程揭露發(fā)現(xiàn),蝕變破碎帶在走向與傾向上均呈現(xiàn)不連續(xù)的透鏡體狀,
地表破碎帶厚度大于深部。破碎帶蝕變強(qiáng)烈,蝕變類型主要為綠泥石化、高嶺土化、鉀化、硅化、絹云母化。地表褐鐵礦化,網(wǎng)脈狀錳礦化強(qiáng)烈,局部見星點(diǎn)狀黃鐵礦。破碎帶頂?shù)装迮c圍巖接觸界線較為清晰,從槽探、鉆探編錄工作分析總結(jié)蝕變破碎帶的蝕變規(guī)律發(fā)現(xiàn),地表破碎帶頂?shù)装宓奈g變特征主要為高嶺土化、綠泥石化,界線清晰;深部破碎帶的蝕變特征較為復(fù)雜,底板界線不如頂板明顯,頂板主要為高嶺土化、綠泥石化,底板首先見高嶺土化,而后依次為綠泥石化、鉀化、絹云母化、混合巖化,礦化主要為褐鐵礦化。通過鉆探工程驗(yàn)證,蝕變破碎帶沿傾向上向深部有變薄趨勢,破碎帶在深部被基性巖體變質(zhì)輝長巖截?cái)?,造成了在走向上的不連續(xù)。
(2)SbⅡ蝕變破碎帶斷續(xù)出露長320m,寬3.0-9.0m,南西傾,傾角60-75°,與SbⅠ破碎帶近平行展布。通過工程驗(yàn)證,破碎帶帶沿傾向上向深部有變緩變薄趨勢,蝕變強(qiáng)烈,主要為綠泥石化、高嶺土化、硅化、葉臘石化;地表褐鐵礦化較強(qiáng)烈,局部見網(wǎng)脈狀錳礦化。
礦石主要為含黃鐵礦碎裂巖化長英質(zhì)糜棱巖、褐鐵礦化構(gòu)造角礫巖。礦石由金屬礦物及脈石礦物兩部分組成,貴金屬礦物為自然金。礦(化)石呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu),浸染狀、塊狀構(gòu)造。
(1)礦石礦物。光片中金屬礦物含量很少,呈細(xì)小顆粒星散狀分布,含量小于1%,主要為黃鐵礦,可能含有自然金。黃鐵礦淺黃反射色,他形-半自形細(xì)粒狀,均質(zhì)體礦物,表面有麻點(diǎn)。部分黃鐵礦可見環(huán)帶結(jié)構(gòu),中心為黃鐵礦半自形晶,周圍被膠狀黃鐵礦環(huán)繞。
(2)脈石礦物。石英和微斜長石、斜長石構(gòu)成礦(化)石主體,石英集合體多呈眼球狀、條帶狀,定向排列。長石表面可見裂紋,裂而未開。巖石中裂隙較發(fā)育,未產(chǎn)生明顯位移,碎塊可對應(yīng),裂隙中充填有鐵質(zhì)氧化物,碎塊粒徑一般大于2mm,基質(zhì)含量較少。碎塊含量約90%,基質(zhì)<10%。
礦(化)體巖性主要為碎裂巖化長英質(zhì)糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、條紋條帶變粒巖。圍巖巖性為變粒巖、淺粒巖、含磁鐵礦蝕變輝長巖,整體地表中等風(fēng)化,巖石較為破碎,深部新鮮基巖硬、脆、碎。圍巖蝕變主要有高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化、鉀化、綠簾石化,礦化主要為褐鐵礦化,局部黃鐵礦化。
本區(qū)礦化蝕變主要發(fā)生在構(gòu)造破碎帶內(nèi),蝕變較強(qiáng)烈。礦化類型主要為褐鐵礦化、錳礦化,地表褐鐵礦化發(fā)育,其中褐鐵礦化和硅化與成礦關(guān)系密切。
褐鐵礦化:本區(qū)發(fā)育最為廣泛,與礦化關(guān)系最密切的一種蝕變。多發(fā)生在地表或淺部的構(gòu)造破碎帶內(nèi),在近地表的蝕變破碎帶中普遍存在,表現(xiàn)為黑褐色-褐紅色松散土狀,多為黃鐵礦氧化所致。
硅化:其表現(xiàn)形式主要當(dāng)熱液中SiO2過飽和而圍巖裂隙發(fā)育時(shí),沿裂隙形成細(xì)脈-網(wǎng)脈狀石英脈,在構(gòu)造角礫巖中較為發(fā)育。
錳礦化:多發(fā)生在地表或淺部的構(gòu)造破碎帶內(nèi),在近地表的蝕變破碎帶中普遍存在,表現(xiàn)為黑褐色松散土狀。
本區(qū)早期以韌性剪切帶為特征的擠壓變形促使成礦元素Au在應(yīng)力集中地段產(chǎn)生活化、遷移。構(gòu)造控制的巖漿活動(dòng)不但在巖漿侵位時(shí)形成錐狀裂隙提供一定的空間,而且形成巨大熱源促使建造水、大氣降水形成不斷的熱液循環(huán),并從礦源層中不斷萃取成礦元素成為含礦熱液,最后在低壓區(qū)沉淀,富集成礦,可以說構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是控制本區(qū)金礦化形成的一個(gè)重要因素。
本區(qū)含礦蝕變帶賦存于紅旗營子群變質(zhì)巖地層中韌性剪切帶內(nèi)的構(gòu)造破碎帶,空間分布與礦區(qū)內(nèi)北西向斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。礦化帶多受構(gòu)造破碎帶控制,礦化帶的展布和產(chǎn)狀與含礦破碎帶一致。
根據(jù)野外觀察,控制本區(qū)礦化蝕變帶產(chǎn)出的斷裂破碎帶主要有以下幾種形式:(1)裂隙帶,由大量不連續(xù)的裂隙組成,裂隙的位移不大,但密集的裂隙使帶內(nèi)巖石切磋強(qiáng)烈;(2)節(jié)理帶,有一組或多組節(jié)理組成,部分節(jié)理垂直相交,礦化帶被切割破碎;(3)斷裂破碎帶,帶內(nèi)巖石破碎疏松,沒有明顯的定向裂隙,由構(gòu)造角礫巖組成,石英細(xì)脈較為發(fā)育,褐鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化強(qiáng)烈。
帶內(nèi)與金礦化有關(guān)的硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化等中低溫?zé)嵋簢鷰r蝕變,礦化帶周圍形成的Au、Ag、As、Sb等元素原生暈異常。金礦化與褐鐵礦化構(gòu)造角礫巖關(guān)系密切,金礦物多賦存于黃鐵礦中,局部見自然金,而且在碳酸鹽-石英-硫化物細(xì)脈穿切部位有富集現(xiàn)象。根據(jù)礦化帶分布的空間位置、控礦構(gòu)造條件及地球化學(xué)特征綜合分析,認(rèn)為礦床屬于破碎帶蝕變巖型。