赤峰金蟾山金礦地質(zhì)特征和找礦方向

李永懷，趙新躍, ，張江波

赤峰金蟾山金礦地質(zhì)特征和找礦方向

李永懷1，趙新躍1, 2，張江波2

(1.四川會(huì)東大梁礦業(yè)有限公司，四川 會(huì)東縣 615205; 2.靈寶黃金股份金蟾山公司，內(nèi)蒙古 赤峰市 24400)

金蟾山位于喀喇沁核雜巖體內(nèi)，屬于典型的造山帶成因金礦床，礦床特征是“安家營子環(huán)狀花崗巖，剪切走滑構(gòu)造”，前人在該區(qū)做了大量的工作，但深部探礦效果沒有達(dá)到預(yù)期目的。從赤峰地區(qū)區(qū)域地質(zhì)出發(fā)，結(jié)合金蟾山區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)特征，分析礦體構(gòu)造特征，總結(jié)礦床成因特點(diǎn)，對(duì)金蟾山金礦的找礦潛力進(jìn)行分析，指明了深部找礦靶區(qū)，為延長礦山服務(wù)年限打下了基礎(chǔ)。

幔汁理論;地質(zhì)特征;剪切走滑構(gòu)造;金蟾山金礦

0 引 言

赤峰地區(qū)是我國主要產(chǎn)金地區(qū)之一，其大地構(gòu)造位于平莊凹陷和天山—陰山緯向構(gòu)造交匯部位，赤峰?開源斷裂通過本區(qū)。金蟾山從1970年代開始開采至今，從1997年開始投入地質(zhì)科研和深邊部探礦工作，目前采礦權(quán)內(nèi)4個(gè)工業(yè)礦體中只有1個(gè)礦體取得深部資源突破，其他3個(gè)礦體深部是否具備找礦潛力仍在不斷探索中。因此系統(tǒng)總結(jié)以往勘查成敗得失，確定找礦有利地段，合理部署勘查工是當(dāng)前迫切的問題之一。地質(zhì)找礦突破在于觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)的改變，本次從幔汁理論及地球動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，論述礦床控礦地質(zhì)特征，為礦山深部找礦靶區(qū)圈定和實(shí)施提供理論支撐。

在赤峰?開源斷裂西部兩側(cè)形成金蟾山，金廠溝梁，紅花溝，撰山子，柴胡欄子5個(gè)金礦床，東部在遼寧省形成二道溝和排山樓金礦，西部在河北省圍場縣周邊形成螢石礦，赤峰?開源斷裂南北兩側(cè)形成煤礦和石油等礦產(chǎn)。其中紅花溝和柴胡欄子金礦緊靠赤峰?開源斷裂，礦體走向近東西，傾向近北，礦體總體側(cè)伏南東方位150°，側(cè)伏角在30°~ 60°之間。 撰山子金礦位于赤峰開源斷裂北部，礦體走向北東南西，礦體側(cè)伏方向南西，側(cè)伏角40°~ 60°。金蟾山和金廠溝梁及二道溝金礦分別位于平莊凹陷兩側(cè)的隆起帶中。

1 隆起帶地質(zhì)

1.1 隆起帶內(nèi)金礦分布特征

金蟾山位于平莊凹陷西翼喀喇沁旗核雜巖內(nèi)，區(qū)內(nèi)緯向構(gòu)造（F1平莊—錦山斷裂）在礦區(qū)北部通過，南部為F1次級(jí)斷裂（南溝門—松木匠溝F1-1），北東向構(gòu)造與東西向構(gòu)造交匯部位形成金礦點(diǎn)。其中沿F1在喀喇沁隆起帶中自東向西形成老虎洞、東乃林溝、正基礦業(yè)、雞冠山、黑山坡、牤牛壩等礦點(diǎn)。南部 F1-1形成雁翅溝，宮營子，高營子等礦點(diǎn)，金蟾公司工業(yè)礦體賦存于環(huán)形斷裂與北東向斷裂交匯部位。礦區(qū)內(nèi)有東西兩個(gè)含礦斷裂帶，東礦帶呈北東走向，寬度20~50 m，礦體主要賦存在糜棱巖帶及上盤的花崗巖中；西礦帶為一系列平行張性斷裂組成，主要工業(yè)礦體有Ⅰ號(hào)和Ⅷ號(hào)礦體群組成（見圖1）。

1.2 西礦帶礦體地質(zhì)特征

西礦帶Ⅰ號(hào)礦體位于環(huán)狀構(gòu)造西南側(cè)，礦體走向北東，長度300 m，厚度0.8 m左右，平均品位數(shù)十克/t，開采250 m以后礦體尖滅；Ⅷ號(hào)礦體群與Ⅰ號(hào)礦體屬于平行礦脈，目前控制深度500 m。其中第1富集段由拐棒溝井口進(jìn)行控制；八采區(qū)井口主要控制第2富集段。礦體最大厚度10 m，最小0.8 m，其中在八采區(qū)七中段Ⅷ-1，Ⅷ-2，Ⅷ-5三個(gè)礦體單個(gè)礦體走向北東，總體北北西，在傾向上只有Ⅷ-2延伸到九中段，側(cè)伏方向北東，側(cè)伏角30°，其他兩個(gè)延伸不到八中段就尖滅；上部延伸到六中段后尖滅。

1.3 東礦帶礦體地質(zhì)特征

東礦帶Ⅱ號(hào)礦體位于南部，有五個(gè)礦體組成，礦體長300 m，最大厚度20 m，在Ⅱ號(hào)礦體南部地表存在第一富集段，長50 m，厚度0.8 m，延伸不到30 m尖滅?，F(xiàn)有工業(yè)礦體走向北東，傾向南東，側(cè)付方向北東，側(cè)伏角34°，延伸320 m尖滅；Ⅵ號(hào)礦體位于東礦帶北部，目前控制兩個(gè)富集段，兩個(gè)富集段間隔120~150 m，礦體走向北東，厚度0.8~ 10 m，礦體形態(tài)脈狀及透鏡狀。礦體側(cè)伏方向南西，側(cè)伏角70°。

圖1 赤峰金蟾山金礦地質(zhì)簡圖（根據(jù)礦山地質(zhì)簡圖修改）

1.4 金礦體與蝕變之間的關(guān)系

與金礦體有關(guān)的蝕變主要有紅化，納長石化，黃鐵礦化，黃鐵絹英巖化，硅化，絹云母化，綠泥石化，碳酸鹽化等。當(dāng)納長石化和碳酸巖化同時(shí)出現(xiàn)時(shí)預(yù)示礦體即將尖滅，紅化主要發(fā)育在工業(yè)礦體的圍巖中。張福祥等研究認(rèn)為綠泥石化主要分布在Ⅱ號(hào)礦體，黃鐵絹英巖化主要在Ⅵ號(hào)礦體，絹云母化主要出現(xiàn)在Ⅷ礦體。對(duì)于紅化形成機(jī)制張宇研究結(jié)果與杜樂天的研究結(jié)果相同，說明紅化是幔汁體在堿性階段產(chǎn)生的熱液鈉交代作用。

2 構(gòu)造特征

2.1 剪切走滑構(gòu)造特征

金蟾山深部找礦效果差的原因是變質(zhì)核雜巖形成過程中剪切走滑構(gòu)造機(jī)制沒有研究到位，致使找礦方向出現(xiàn)錯(cuò)誤。前人認(rèn)為核雜巖形成屬于擠壓背景下形成，形成時(shí)代屬與晚侏羅時(shí)期巖漿活動(dòng)有關(guān)，林少澤等對(duì)變質(zhì)核雜巖研究以后認(rèn)為屬于大陸伸展構(gòu)造之一，核雜巖兩側(cè)形成平莊和小牛群凹陷。對(duì)于剪切走滑構(gòu)造進(jìn)一步劃分為兩期，晚侏羅時(shí)期（149~145 Ma）僅發(fā)生有限隆升和斷裂帶上盤水平走滑移動(dòng)，早白堊（140~100 Ma）區(qū)內(nèi)拉伸方向發(fā)生變化。脆性變形構(gòu)造均顯示上盤下降特征，最終形成地壘式伸展穹隆。另外在調(diào)查發(fā)現(xiàn)早期的北北西向線理和面理具有切割北東向線理的韌性變形構(gòu)造特征，這點(diǎn)在八采區(qū)七中段采礦過程中發(fā)現(xiàn)但沒有引起重視，是目前八采區(qū)地質(zhì)探礦過程中存在的主要問題之一。

2.2 環(huán)狀構(gòu)造形成機(jī)制

礦體賦存于花崗巖中環(huán)形構(gòu)造中，對(duì)于環(huán)狀構(gòu)造研究前期主要應(yīng)用于航測資料進(jìn)行靶區(qū)圈定，但對(duì)于環(huán)形構(gòu)造的形成機(jī)理研究國內(nèi)研究成果偏少。獨(dú)聯(lián)體國家地質(zhì)學(xué)者B.B.穆拉維約夫研究認(rèn)為環(huán)形構(gòu)造形成在兩組構(gòu)造交匯部位，幔汁體在排氣過程以螺旋狀上升為主，平面上為環(huán)形，剖面上為錐形體。B. Д.斯卡里亞金認(rèn)為環(huán)狀構(gòu)造的形成機(jī)理是地幔地劈作用過程中較輕物質(zhì)上浮的結(jié)果，某些物質(zhì)達(dá)到地表，另一些物質(zhì)經(jīng)過排氣作用而留在深處。同時(shí)在地表景觀上表現(xiàn)為圓型、橢圓形等軸地貌構(gòu)造。IO.C.薩夫丘克研究認(rèn)為中亞地區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造形成晚石炭—晚白堊之間，從本區(qū)看環(huán)狀構(gòu)造應(yīng)在造山運(yùn)動(dòng)之前，不然就不會(huì)出現(xiàn)礦體在傾向和側(cè)伏方向剪切走滑現(xiàn)象。

3 認(rèn)識(shí)和討論

（1）通過上述分析發(fā)現(xiàn)金蟾山礦體的形成與緯向線性構(gòu)造與環(huán)狀構(gòu)造結(jié)關(guān)系密切。幔汁體來源于赤峰開源大斷裂，在平莊凹陷形成煤和石油，在凹陷兩側(cè)隆起帶內(nèi)形成金礦體。其中金廠溝梁形成時(shí)代在印之期（175 Ma），金蟾山金礦體形成于早白堊紀(jì),同位素年齡121 Ma，礦體形成時(shí)間與地壘式伸展穹隆屬于同期產(chǎn)物，因此礦體在傾向和側(cè)伏方向出現(xiàn)韌性走滑和錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。

（2）單個(gè)北東向構(gòu)造內(nèi)只能形成金礦點(diǎn)，找礦潛力不大，工業(yè)礦業(yè)主要賦存在環(huán)形構(gòu)造帶內(nèi)，判斷外圍探礦權(quán)內(nèi)的金礦點(diǎn)是否具備工業(yè)價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)須是埃達(dá)克巖和紅化，如果達(dá)到上述兩條可進(jìn)行地質(zhì)探礦，否則放棄。

4 找礦潛力分析

付樂兵等研究認(rèn)為金蟾山深部還有1000 m找礦潛力；付樂兵在核雜巖中發(fā)現(xiàn)有大量鐵鎂質(zhì)包裹體和流紋質(zhì)脈巖，暗示礦區(qū)深部存在隱伏巖漿房，這點(diǎn)邵顯民在平莊煤田古山礦區(qū)存在有輝綠巖侵入得到證實(shí)；從鄰近礦山側(cè)伏方向分析該區(qū)流體來源于赤峰—開源斷裂與平莊凹陷隱伏斷裂交匯部位。流體形成過程中氫?硫幔汁體形成金礦，碳—?dú)溽Ｖw形成石油和煤礦。

東礦帶Ⅱ號(hào)礦體和Ⅵ號(hào)礦體在第三富集段復(fù)合，復(fù)合標(biāo)高應(yīng)在+500標(biāo)高以下，位置在36~60號(hào)勘探線之間。目前探礦工程沒有進(jìn)行系統(tǒng)控制，因此建議李麻子井十二中段施工到該位置以后，用坑內(nèi)鉆在水平和傾向上進(jìn)行系統(tǒng)控制（見圖2）。

朱斌等研究認(rèn)為Ⅵ號(hào)礦體北東部孫家南溝地段化探異常組合良好，找礦潛力巨大。雖然前期鉆探效果較差，但該地段位于環(huán)狀構(gòu)造北東部，曹營子構(gòu)造帶通過本區(qū)，所以綜合分析判斷該段找礦標(biāo)高應(yīng)在東礦帶第三富集段礦體尖滅以后才會(huì)出現(xiàn)工業(yè)礦體。

圖2 金蟾山金礦東礦帶深部找礦靶區(qū)預(yù)測圖（根據(jù)礦山地質(zhì)簡圖修改）

Ⅰ號(hào)礦體深部雖然在八采區(qū)七中段進(jìn)行沿脈進(jìn)行控制，但當(dāng)時(shí)沒有考慮礦體側(cè)伏角和傾向上的剪切走滑，因此可根據(jù)Ⅱ號(hào)礦體側(cè)伏角，間隔120 ~150 m距離圈定找礦靶區(qū)。

Ⅷ號(hào)礦體是本次研究過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因?yàn)榍捌谡业V方向是沿著北東向構(gòu)造帶進(jìn)行沿脈探礦和礦體圈定，通過工程揭露有大小含礦構(gòu)造帶6條，工業(yè)礦體3個(gè)。在平莊凹陷東翼的金廠溝梁金礦主礦體走向?yàn)楸北蔽飨?，按照礦床的相似性判斷金蟾山應(yīng)該有此類礦體存在。林少澤在研究中發(fā)現(xiàn)，早期的北北西的線理和面理被后期常被利用為脆性滑動(dòng)面，所以目前的工作重點(diǎn)以查明八采區(qū)七中Ⅷ-1，2，5號(hào)礦體之間關(guān)系為突破點(diǎn)，建議用坑內(nèi)鉆對(duì)3個(gè)礦體疊加地段進(jìn)行控制。待上述過程結(jié)束后根據(jù)礦體側(cè)伏角對(duì)上下中段礦體進(jìn)行重新梳理和再認(rèn)識(shí)。

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(2019-01-21)

李永懷(1974—)，男，陜西扶風(fēng)人，工程師，從事礦山地質(zhì)工作，Email: 185992235@qq.com。