柴胡欄子金礦床成礦規(guī)律及成礦預(yù)測(cè)

劉文超，王寶明

（赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024039）

赤峰柴胡欄子金礦床位于赤峰市西約40km的松山區(qū)初頭郎鎮(zhèn)，本區(qū)內(nèi)有柴胡欄子、蓮花山、紅花溝、索虎溝等金礦床，金礦床規(guī)模大，但該礦已有20多年的生產(chǎn)史了，已探明儲(chǔ)量消耗明顯，近年來已出現(xiàn)了資源危機(jī)。要解決這一危機(jī)則要加強(qiáng)礦區(qū)探礦增儲(chǔ)工作，而復(fù)雜的礦區(qū)構(gòu)造格局，尤其是成礦后斷裂構(gòu)造的大量發(fā)育，對(duì)已形成礦體破壞作用明顯，致使礦體連續(xù)性差，找礦工作難度明顯增大。因此，只有更好的查明礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育特征，研究和總結(jié)礦區(qū)構(gòu)造控礦-破礦規(guī)律，才能有效解決這一問題，本文也將從此展開探討[1]。

1 礦床地質(zhì)特征

柴胡欄子金礦處于華北銘山隆起北東端內(nèi)，黃土覆蓋嚴(yán)重，主要底層為晚太古界變質(zhì)巖系，巖層內(nèi)部已發(fā)生角閃巖相和麻粒巖相變質(zhì)，這形成了礦床所在區(qū)域的結(jié)晶基底，柴胡欄子金礦即參與該組地層中，主要巖石類型為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、黑云片巖、大理巖、夾石英巖等。而礦區(qū)礦化類型則以蝕變巖型和石英脈型為主，并發(fā)現(xiàn)了低硫化型淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V化的存在。石英脈型和蝕變巖型金礦化中金主要以自然金的形式存在，其主要表現(xiàn)為含金石英脈，主要發(fā)育在破碎蝕變圍巖中，呈細(xì)脈狀或浸染狀礦化。蝕變巖型礦化可發(fā)育于蝕變基性—超基性巖中，也可發(fā)育在強(qiáng)蝕變前寒武紀(jì)花崗片麻巖或片巖中。與蝕變巖型和石英脈型金礦化有關(guān)的蝕變主要為硅化、絹云母化、陽(yáng)起石化、綠泥石化、碳酸鹽化、磁黃鐵礦化和黃銅礦化，由于原巖性質(zhì)的差別導(dǎo)致流體活動(dòng)表現(xiàn)出的蝕變礦物組合有所差異。低硫化淺成低溫?zé)嵋盒停↙-S型）金礦化明顯為受張性斷裂構(gòu)造控制，表現(xiàn)為條帶狀石英（或玉髓）、刀片狀方解石、伊利石脈，與金礦化有關(guān)的蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、伊利石土化、黃鐵礦化，礦物組合中常見毒砂，金主要以金（銀）的碲化物形式存在。

2 礦區(qū)構(gòu)造特征

在柴胡欄子金礦中，其控礦構(gòu)造以NW－NWW向?yàn)橹?，大多?shù)礦體賦存在該組斷裂中，走向290°～320°，南傾，傾角40°～85°，野外地質(zhì)觀察顯示該組斷裂主要顯示壓性特征，該組斷裂中最典型的為FⅠ-2、FⅠ-3、FⅡ-10、FⅡ-11。礦區(qū)內(nèi)近EW向容礦斷裂（270°～290°）分布較少，主要顯張性特征，為NW－NWW向斷裂的次級(jí)斷裂，厚度較大，延長(zhǎng)較短，典型斷裂包括FII-12與FII-13（圖1）。

圖1 柴胡欄子金礦區(qū)容礦斷裂構(gòu)造

成礦后斷裂常呈壓性，按產(chǎn)狀可劃分為NW向和NE向兩組。NW向成礦后斷裂有FI-1、FII-5和FII-8。FI-1是礦區(qū)內(nèi)的一級(jí)破礦斷裂，走向310°，傾向230°，傾角70°～75°，長(zhǎng)1.2km，寬3m～10m，力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為右行壓扭運(yùn)動(dòng)特征。FII-5位于礦區(qū)南沿，是FI-1的次級(jí)斷裂，走向320°，南傾，傾角50°～75°，長(zhǎng)0.1 km。FII-8位于礦區(qū)15～20線，走向310°，南西傾向，傾角較陡，力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為右行壓扭運(yùn)動(dòng)特征礦區(qū)內(nèi)成礦后斷裂以NE向?yàn)橹?，典型斷裂有FI-4、FII-1、FII-2、FII-3、FII-4、FII-6、FII-7、FII-9（圖2）。

圖2 柴胡欄子金礦區(qū)破礦斷裂構(gòu)造a-2中段；b-4中段；c-7中段；d-9中段。

3 成礦規(guī)律

研究表明，由于柴胡欄子金礦礦體主要賦存于太古代建平群中，為一套經(jīng)過變形作用的古老變質(zhì)基底巖石，古應(yīng)力場(chǎng)改造使其巖石經(jīng)過應(yīng)變硬化過程，巖石的抗壓與抗剪能力有所上升，導(dǎo)致后期應(yīng)力很難再產(chǎn)生新的方向的較大規(guī)模破裂，而是以改造先期發(fā)育的構(gòu)造作用為主。而成礦前的兩期褶皺作用一方面產(chǎn)生了多組不同方向的裂隙，為流體提供了重要的通道，同時(shí)也為流體的富集與沉淀提供了有利的容礦空間。礦區(qū)賦礦圍巖巖性復(fù)雜，本身夾有NW向的軟弱層，導(dǎo)致礦區(qū)在左行剪切作用下首先發(fā)育的是NWW向的斷層，而NEE向的共軛斷層發(fā)育較少且發(fā)育期次較晚。

柴胡欄子金礦床的成礦期斷裂發(fā)育具有多級(jí)性，按產(chǎn)狀分為NWW向、近東西向兩組，以NWW向?yàn)橹?。兩組斷裂均具金礦化蝕變，但前者是本區(qū)的主要容礦構(gòu)造。后者為受前者影響發(fā)育的次級(jí)構(gòu)造，為成礦流體提供了重要的容礦空間。成礦后斷裂按產(chǎn)狀亦可分為NNW向、NE-NEE向兩組，以NE-NEE向最為普遍。兩組斷裂呈壓性，具強(qiáng)烈劈理化、構(gòu)造透鏡體和斷層泥發(fā)育，二者為不同期形成。

4 柴胡欄子成礦預(yù)測(cè)

4.1 從礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)

從礦區(qū)1號(hào)井不同中段礦體分布圖分析可知I號(hào)礦化蝕變帶礦體的構(gòu)造形式為一個(gè)局部的轉(zhuǎn)換擠壓形成的雁行狀破裂帶，這是本地區(qū)所有的獨(dú)特的局部應(yīng)力場(chǎng)和巖石的不均一性共同作用的結(jié)果。礦區(qū)聯(lián)合勘探線剖面和聯(lián)合中段平面編圖顯示，本區(qū)金主礦體向南西傾斜，向南東側(cè)伏，三個(gè)礦體空間上呈右列式雁行排列，因此推測(cè)礦區(qū)南東深部找礦具有一定的前景。構(gòu)造變形序列研究顯示，礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)具有多期性。成礦前先后經(jīng)歷北西向擠壓、北東向擠壓兩個(gè)階段；成礦期經(jīng)歷近東西向擠壓應(yīng)力所導(dǎo)致的剪切作用；成礦后經(jīng)歷近東西向擠壓和近SN向擠壓兩個(gè)階段[2,3]。

4.2 從礦區(qū)地層特點(diǎn)進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)

柴胡欄子成礦床中NWW組成礦后斷層通常表現(xiàn)出左旋壓扭性質(zhì)。NE-NEE組成礦后橫斷層多為左行走滑斷層，而非逆斷層表現(xiàn)出的左旋平移效應(yīng)，若位移全部為左行平移效應(yīng)所導(dǎo)致，那斷層面的垂直斷距為108m以上，這與實(shí)際不符，因此NENEE組左行走滑斷層主要是走滑作用形成，對(duì)礦體破壞較少，但其是否具有逆斷層效應(yīng)，如果逆斷層效應(yīng)存在，那逆斷層效應(yīng)會(huì)對(duì)礦體造成多大的破壞作用，需要進(jìn)一步研究才能確定。

4.3 成礦模型構(gòu)建

首先，根據(jù)坑道實(shí)地考察及對(duì)礦體的合理延伸，圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3個(gè)找礦靶區(qū)。Ⅰ號(hào)靶區(qū)：位于二中2號(hào)勘探線以北，標(biāo)高855m。Ⅱ號(hào)靶區(qū)：位于二中4-26號(hào)勘探線，標(biāo)高855m。Ⅲ號(hào)靶區(qū)：位于四中5～8號(hào)勘探線，標(biāo)高777m；五中5線～9線，標(biāo)高738m。

其次，運(yùn)用現(xiàn)代構(gòu)造觀和方法論，以斷層幾何學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合大量的實(shí)際資料，從平面、剖面和三維空間解析控礦斷層帶的幾何結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及脈體局部富集成礦規(guī)律， 通過將斷裂底盤面形態(tài)與礦體厚度疊加而顯示的高值中心在空間上均呈現(xiàn)深部未閉合的趨勢(shì)，指示礦體在深部仍有一定的延深，且處于控礦斷裂底盤面的波峰波谷的過渡部位及波峰或波谷部位，為礦體產(chǎn)出的有利部位，也就暗示著深部有存在礦體的可能。據(jù)此可以推測(cè)兩個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)：Ⅳ、Ⅴ區(qū)。由于礦體嚴(yán)格受斷裂控制及側(cè)伏方向，向西等間距延伸兩個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，即Ⅵ、Ⅶ區(qū)。Ⅳ區(qū)：位于16～19線，標(biāo)高586m以下，該區(qū)域礦體厚度趨勢(shì)值顯正值且厚度>3，斷裂面形態(tài)處于波峰波谷過渡區(qū)；Ⅴ區(qū)：位于21線以東，標(biāo)高650m以下，該區(qū)域礦體厚度趨勢(shì)值顯正值且厚度>6，斷裂面處于波峰波谷過渡區(qū)，具有一定的找礦潛力；Ⅵ區(qū)：位于11-14線，標(biāo)高586以下，斷裂面處于波谷位置，具有一定的找礦潛力；Ⅶ區(qū)：位于11線以西，標(biāo)高650m以下，斷裂面處于波峰波谷過渡區(qū)，具有一定的找礦潛力（圖3，圖4）。

圖3 柴胡欄子金礦二、四號(hào)中段平面及預(yù)測(cè)圖

圖4 五號(hào)礦體深部成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)圖

5 成果應(yīng)用情況

在預(yù)測(cè)模型建立后，柴胡欄子金礦工作人員在相應(yīng)礦化帶進(jìn)行鉆孔檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中9個(gè)孔見礦，由于礦區(qū)成礦后斷裂構(gòu)造發(fā)育，并且對(duì)工業(yè)礦體起著明顯的破壞的原因?qū)е碌V體不夠連續(xù)，預(yù)測(cè)后續(xù)生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)礦體尖滅、消失的現(xiàn)象。其中在3、4、5中段利用北東向成礦后斷裂左行破礦運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合較小的錯(cuò)距，尋找到了被錯(cuò)失的礦體。這對(duì)于柴胡欄子金礦公司的發(fā)展而言，是及其有利的，新礦體的發(fā)現(xiàn)，有效的提高了柴胡欄子金礦的礦石儲(chǔ)量，也有效的延續(xù)了柴胡欄子金礦的服務(wù)壽命。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，找到成礦規(guī)律并進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)能使后期的開礦找礦工作事半功倍。本文根據(jù)柴胡欄子金礦的實(shí)際情況，利用不同方向成礦后斷裂的破礦規(guī)律，為尋找被錯(cuò)失礦體及預(yù)測(cè)其可能的空間位置提供必要依據(jù)，對(duì)更好的指導(dǎo)礦山生產(chǎn)及探礦增儲(chǔ)工作有重要指導(dǎo)意義，并且可以有效的減少探礦坑道工程，提高礦山生產(chǎn)效率。?