范景遠(yuǎn)
(遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司,遼寧 朝陽(yáng) 122000)
大地構(gòu)造位于華北地臺(tái)北緣—內(nèi)蒙地軸東段—建平臺(tái)拱—寶國(guó)老斷凸之努魯兒虎隆起構(gòu)造單元中部。該隆起南、北方向分別受北票-承德,赤峰-開(kāi)源深大斷裂帶控制,西部被老哈河凹陷隔斷,背斜兩翼和核部分布有太古界變質(zhì)片麻巖為主的地層,且沿背斜軸部由海西~燕山期中酸性侵入雜巖體為主的構(gòu)造巖漿帶。兩翼多形成相互對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)金礦帶。
區(qū)域內(nèi)出露地層有太古界建平群小塔子溝組(Arjnx)、大營(yíng)子組(Arjnd),古生界石炭系中統(tǒng)家道溝組(C2j),中生界侏羅系下統(tǒng)北票組(J1b)、白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)、新生界第四系上更新統(tǒng)(Q3)及上全新統(tǒng)(Q4)。
區(qū)域內(nèi)總體構(gòu)造格架是受深大斷裂控制的基底斷塊和形成于其上的褶皺和各次級(jí)斷裂。
區(qū)域內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈,侵入作用共有五個(gè)時(shí)期的八次侵入,分別為晚太古代(gsδ21)、早元古代(δ21)、華力西晚期(γ43)、燕山早期一次(γ52a)和二次(γ52b)、燕山晚期一次(ηο52a、ηγ52a、γ53a)、二次(δ53b、γδ53b、ξγ53b)和三次(πγδ53c、πγ53c)。
由此可以看出,無(wú)論是分布的廣度還是活動(dòng)強(qiáng)度,均以華力西期及燕山期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈,前者常以較大規(guī)模的巖基狀產(chǎn)出,后者一般為分布廣泛的小型巖株。形成的巖石以酸性花崗巖為主體,其次為閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖,在成礦作用上以燕山期侵入與金的關(guān)系最為密切,特別是燕山晚期侵入,有的巖體可成為金礦成礦的直接或再造源體[1]。
礦田出露的地層主要為太古界建平群小塔子溝組(Arjnx)、中生界白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)及第四系全新統(tǒng)(Q4)。
太古界建平群小塔子溝組(Arjnx):分布在礦田大部地區(qū),礦田北半部巖層走向近東西,南傾為主。傾角60~90°;礦田南半部巖層走向北西,傾向西南,傾角60~75°,有時(shí)見(jiàn)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,與礦脈多呈斜交。主要巖石組合為:斜長(zhǎng)角閃片麻巖,局部混合巖化。被白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)覆蓋。該地層為金廠(chǎng)溝梁金礦田的重要賦礦地層。
中生界白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y):主要零星分布于北西角和呈近東西向長(zhǎng)條狀分布于礦田南部,面積不大,巖性主要為流紋質(zhì)角礫巖、流紋質(zhì)角礫熔巖、流紋安山角礫巖、沉凝灰質(zhì)集塊巖等。走向北西為主,見(jiàn)有北東向,傾向北東或南東,傾角12~60°。不整合覆蓋于太古界建平群小塔子溝組(Arjnx)之上。
第四系(Q4)
分布于河床,河谷上。主要為粘砂土、粉砂土及砂礫石等。
1、基底構(gòu)造。金廠(chǎng)溝梁金礦田的基底為太古界地層構(gòu)成的單斜,地層局部可見(jiàn)倒轉(zhuǎn)。礦田北半部巖層走向近于東西,總體南傾,傾角60~90°。礦田南半部巖層走向北西,傾向西南,傾角60~75°。
2、斷陷盆地:其為火山巖的主要構(gòu)造型式,組成該盆地的物質(zhì)為白堊系火山巖,基底為太古界變質(zhì)巖。
3、斷裂構(gòu)造:斷裂是本區(qū)的一種主要構(gòu)造型式,時(shí)間上絕大多數(shù)形成于燕山期,按相對(duì)時(shí)間順序排列有東西向-南北向-北西向-北東向次序。其中前三組為成礦前或成礦期構(gòu)造,后一組為成礦后構(gòu)造。
1、印支期西臺(tái)子斑狀中粗粒花崗巖(γ51)。呈巖基分布于金廠(chǎng)溝梁金礦田南部,為郝杖子金礦床的主要賦礦圍巖。巖石為淺肉紅色似斑狀結(jié)構(gòu)的粗?;◢弾r,以發(fā)育粗大的微斜長(zhǎng)石,鉀長(zhǎng)石斑晶為特征。
2、燕山晚期片麻狀二長(zhǎng)花崗巖(ηγ53-1)。分布于金廠(chǎng)溝梁金礦田南側(cè),呈東西向展布,長(zhǎng)約4km,東窄西寬。巖石為灰白-淺肉紅色晶質(zhì)細(xì)至中粗粒花崗巖,花崗碎斑結(jié)構(gòu),似片麻狀構(gòu)造。主要組成礦物為斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石,石英及少量黑云母,角閃石等。
3、燕山晚期對(duì)面溝復(fù)式巖(γδ53-2、γδπ53-3)。巖體是由重迭侵位的巖性相同,結(jié)構(gòu)各異的同心圓狀侵入巖所組成的復(fù)式巖體。外圍巖相為含少量斜長(zhǎng)石和角閃石斑晶的中細(xì)?;◢忛W長(zhǎng)巖,內(nèi)部巖相為花崗閃長(zhǎng)斑巖。雖局部可見(jiàn)花崗閃長(zhǎng)斑巖侵入到中細(xì)?;◢忛W長(zhǎng)巖中,甚至還在花崗閃長(zhǎng)斑巖中見(jiàn)有前者包體,但總體上兩者基本上保持了漸變過(guò)渡關(guān)系,表明了他們是相繼侵位的同源不同相的侵入體。
該巖體與金的礦化有著密切的時(shí)空關(guān)系和成因關(guān)系。
4、各類(lèi)脈巖。區(qū)內(nèi)各類(lèi)脈巖發(fā)育。常見(jiàn)的有花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖、正長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖、英安斑巖、流紋斑巖、石英斑巖、黑云粗安巖等。
1、硫同位素組成特征:根據(jù)金廠(chǎng)溝梁金礦田的各礦區(qū)測(cè)得的73個(gè)硫同位素?cái)?shù)據(jù)可知,各礦床具有較為接近的δS34值。
其一般變化在-2.3~+3.4‰之間。平均基本接近于零,以變異程度小,均勻化程度較高并接近隕石硫?yàn)槠涮卣?。上述特點(diǎn)證明了,圍繞巖體分布的諸多礦床具有統(tǒng)一的硫源,系來(lái)自較深的單一巖漿硫。它為該區(qū)金礦化與巖漿熱液有關(guān),更具體的說(shuō)是與對(duì)面溝復(fù)式巖體有關(guān)提供了佐證[2-4]。
2、氫氧同位素特征:根據(jù)礦田內(nèi)各礦床的氫氧同位素測(cè)定結(jié)果,各礦床成礦流體的投影點(diǎn)位于典型熱掖礦床的左下方,表明了各礦床成礦流體主要來(lái)自巖漿,但礦液自巖漿源中分餾后的運(yùn)移及成礦過(guò)程中混入了一定的熱雨水。
3、鉛同位素特征:根據(jù)金廠(chǎng)溝梁金金礦田范圍內(nèi)各礦床的25個(gè)礦石鉛的同位素測(cè)試成果。礦田的各礦床有相同的鉛同位素組成,屬同位素較為穩(wěn)定類(lèi)型。
根據(jù)金廠(chǎng)溝梁金礦田各礦區(qū)各脈的31件礦石測(cè)溫資料的匯總結(jié)果,礦脈的成礦溫度變化在200~380℃之間,石英的平均均一溫度為281℃,爆裂溫度為250℃;黃鐵礦的平均爆裂溫度259℃。
據(jù)成礦溫度的頻率變化看,其成礦溫度的變化范圍較大,這種變化可能反映了成礦的多階段性。但就其主要階段而論,以240~300℃最為集中,這個(gè)溫度屬于中溫?zé)嵋悍懂牎?/p>
據(jù)對(duì)礦體的包體觀察研究,石英中氣液包裹體數(shù)量較多,直徑一般小于5μm,部分為5~10μm,個(gè)別達(dá)60~70μm。包體成分復(fù)雜多變,多為不規(guī)則狀和橢圓形。包裹體的類(lèi)型包括純液相、氣相和氣液兩相三類(lèi)。總體以氣液兩相居多,氣液比多數(shù)介于10~35%。上述特征表明,礦脈中的包體并非單一成因,其既有原生包體,也有次生包體和假次生包體。個(gè)別包體中還見(jiàn)有NaCl子礦體包體,表明了成礦熱液中含有一定的鹽度,這可能是成礦過(guò)程中混入了一定的地表鹵水所致。
包體成分是礦液性質(zhì)的反映。金廠(chǎng)溝梁金礦田的成礦溶液屬于以富Na-K-Cl-CO2的偏酸性溶液為特征,由于溶液中Cl-的存在,同時(shí),成礦物質(zhì)中含有大量的硫化物,則本礦田金的遷移是以氯的絡(luò)合物和硫的絡(luò)合物兩種形式遷移。這種含有多種成分的絡(luò)合劑溶液,在上升運(yùn)移中不斷活化和萃取圍巖中的金使之不斷增富。當(dāng)?shù)V液運(yùn)移至淺部,理化條件發(fā)生改變,金及硫化物淀出而成礦。
依據(jù)上述特征認(rèn)為,礦床屬于與燕山晚期殼幔型重熔巖漿有成因聯(lián)系的巖漿熱液型金礦床。
二道溝金礦區(qū)金礦找礦標(biāo)志,在太古代建平群的老變質(zhì)巖中的含硫化物石英脈是直接成礦標(biāo)志。附近有燕山期花崗巖類(lèi)小型侵入體,為成礦提供熱源和部分礦源,是良好的巖漿巖成礦條件。構(gòu)造標(biāo)志為北西向的張性、張扭性構(gòu)造,是較好的容礦構(gòu)造。上述找礦標(biāo)志構(gòu)成本區(qū)金成礦的三位一體條件,是良好的找礦標(biāo)志。