付喜軍,關(guān)曉軍,侯家富,蔣秀程,林作超,李躍東,楊安志,樊金虎,孫立秋
(1.吉林大學(xué),吉林 長春 130012;2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇四隊,吉林 吉林 132000;3.中國黃金集團吉林有限公司,吉林 長春 130000;4.遼寧省第五地質(zhì)大隊有限責任公司,遼寧 營口 115100)
老牛溝金礦區(qū)位于華北地臺北緣東段,是一個經(jīng)歷了多期復(fù)雜構(gòu)造熱事件的太古宙高級變質(zhì)雜巖區(qū)。區(qū)域東南部分布著NE向的兩江斷裂,西北部為NE向的敦化~密山斷裂[1]。本文介紹了該礦床的地質(zhì)特征和找礦標志,為讀者在后續(xù)的勘查過程中,尋找類似礦床時提供一部分經(jīng)驗。
夾皮溝地區(qū)南以板廟子~二道溝~三道溜河~五道砬子河韌性剪切帶(以下簡稱夾皮溝主剪切帶)及沿此侵位同時遭受韌性變形的新太古代板廟子~唐胡店二長花崗巖~鉀長花崗巖(俗稱啞鈴狀巖體)與白山鎮(zhèn)為界,夾皮溝分區(qū)地層巖石地層為夾皮溝巖群,主要分布于夾皮溝~三道溝~中興屯一帶,是我省重要的金、鐵礦含礦層位[2]。
礦區(qū)出露的地層有中太古界龍崗巖群楊家店巖組、新太古界夾皮溝巖群老牛溝巖組、三道溝巖組,新生界全新統(tǒng)Ⅰ級階地及河漫灘堆積。其中新太古界夾皮溝巖群老牛溝巖組,主要出露在礦區(qū)中部,與夾皮溝地區(qū)主剪切帶北西帶平行并位于其上盤呈帶狀分布。該地層為老牛溝金礦床的主要控礦層位。老牛溝巖組的主要巖性為花崗片麻巖,典型粒狀變晶結(jié)構(gòu)。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,主要為NW向,NW向斷裂以夾皮溝主剪切帶為代表,夾皮溝主剪切帶(又稱北西帶)是夾皮溝地區(qū)主要的金礦床的控礦、儲礦構(gòu)造。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為五臺期花崗巖、華力西期花崗巖、燕山期閃長巖、閃長玢巖、正長斑巖、煌斑巖,礦區(qū)石英脈較發(fā)育,在走向及傾向上有明顯的分支復(fù)合現(xiàn)象。
礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)金礦體9條(表1),均為隱伏礦體,走向北西,傾向北東,傾角50°~80°之間,礦體長度在19m~512m之間,傾斜延深31m~320m,平均厚度0.15m~5.90m,金平均品位2.06×10-6~7.32×10-6,礦體呈脈狀分布在北西帶上盤與之平行的次級構(gòu)造到中。
表1 礦體特征
經(jīng)對礦石中礦物組成的測定及成份分析,礦石中金屬礦物含量占2.96%,非金屬礦物含量占97.04%。金屬礦物組成主要為黃鐵礦,次為黃銅礦,微量斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦、輝鉍礦、針硫鉍鉛礦、脆硫銅鉍礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金、銀金礦等,金屬氧化物組成以赤鐵礦為主,少量磁鐵礦、褐鐵礦。非金屬礦物組成以石英為主,次為正長石、斜長石、鈉長石、透長石、鐵白云石、方解石、絹云母、白云母、綠泥石、高嶺土,微量磷灰石、鋯石、榍石、重晶石等。
礦石中有用組分為金,銀作為伴生組分可綜合回收利用。
礦體產(chǎn)于層間破碎蝕變帶中,圍巖為花崗質(zhì)片麻巖,礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致,二者界線基本清楚,個別不清楚地段,需靠樣品分析結(jié)果圈定。近礦圍巖礦化蝕變發(fā)育,主要有黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化等,與金的富集程度關(guān)系密切,蝕變越強,金的品位越高,蝕變帶寬度一般在礦體上、下盤0m~12m范圍之內(nèi)。
研究認為,老牛溝金礦床的金礦(化)體受斷裂構(gòu)造控制,均賦存于剪切帶中;礦石類型以石英脈型為主,少數(shù)為破碎蝕變巖型;礦區(qū)內(nèi)熱液作用廣泛發(fā)育,礦體及兩側(cè)尤為發(fā)育,礦石礦物和礦化元素以中低溫為主;礦區(qū)內(nèi)新太古界夾皮溝群老牛溝組地層Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Hg、Sb等成礦元素平均含量均相對較高。根據(jù)上述特征,認為老牛溝金礦床屬巖漿熱液型成因。熱液來源主要為巖漿期后熱液,成礦物質(zhì)一部分來源于巖漿,一部分來源于地層。巖漿期后熱液經(jīng)過廣泛活動,使巖體及地層中的金、銀等成礦元素活化遷移,在剪切帶等空間富集成礦。
地質(zhì)標志:①夾皮溝主剪切帶(又稱北西帶)或其上下盤有一定規(guī)模的北西向剪切帶及其它方向的次級剪切帶,尤其是剪切帶產(chǎn)狀變化處及其上下盤次級構(gòu)造交匯處,是形成富礦體的主要部位。②脈巖、尤其是中酸性巖脈發(fā)育的地段,是金礦成礦有利地段。③近礦圍巖的黃鐵礦化及硅化是重要的找礦標志。④夾皮溝地區(qū)大多數(shù)地表露頭石英脈不含或略含金,在其走向延長和傾斜延深處常會有含金石英脈出現(xiàn)。所以,石英脈露頭是尋找金礦(化)體的直接標志。⑤夾皮溝地區(qū)的舊采礦遺跡是前人采礦遺留的最直接的找礦標志。⑥夾皮溝主剪切帶(又稱北西帶)全長約五十公里,在這條剪切帶的上下盤存在夾皮溝金礦床、三道岔金礦床、八家子金礦床、二道溝金礦床、大線溝金礦床、三道溝金礦床、板廟子金礦床等大中小型金礦床多處,這些金礦床在走向上存在一定的等距性(約5公里~10公里),傾向上存在一定的對應(yīng)性是尋找隱伏金礦的規(guī)律性標志。
作者以該區(qū)地質(zhì)資料為基礎(chǔ),進行綜合處理分析,開展綜合地質(zhì)研究工作,得到以下新的認識:
通過對老牛溝金礦床的地質(zhì)研究,確定礦床為中低溫熱液型金礦床,熱液來源主要為巖漿期后熱液,礦石類型主要為黃鐵礦石英脈型,次要為黃鐵礦蝕變巖型。該區(qū)礦體埋藏深度33m~554m,賦存標高598m~-73m,為隱伏礦體,礦體均產(chǎn)自夾皮溝主剪切帶北西帶上盤,主構(gòu)造與次級構(gòu)造交匯部位。夾皮溝主剪切帶以及其上下盤的次級剪切帶是該地區(qū)最主要的找礦標志,同時物探、化探異常在該地區(qū)對尋找金礦床有很好的指導(dǎo)意義。