張 林
遼寧省礦產(chǎn)勘查院,遼寧 沈陽(yáng)110031
遼寧西部金礦主要分布在大巴—瓦子峪—后三角韌性斷層帶以東[1],該韌性剪切帶呈北北東向,長(zhǎng)150 km,寬10 km以上。在區(qū)內(nèi)相繼發(fā)現(xiàn)了排山樓、新民、國(guó)華、大板、靳家店、兩家子、白廠門、丁屯、大櫻桃溝、巴樓子、八家子等多個(gè)大、中、小型金礦床(點(diǎn)),探明資源儲(chǔ)量60 t以上[2]。其中的白廠門金礦是遼寧省礦產(chǎn)勘查院于2012年發(fā)現(xiàn)的中型礦床。目前已達(dá)到中型礦床。該地區(qū)成礦條件好,具有發(fā)現(xiàn)更多中—大型金礦床的淺力。
研究區(qū)位于華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶遼西臺(tái)陷北鎮(zhèn)凸起的阜新地區(qū),大面積出露的太古宙花崗-綠巖地體(也稱太古宙變質(zhì)深成巖-變質(zhì)上殼巖區(qū))組成了早前寒武紀(jì)結(jié)晶基底。區(qū)內(nèi)蓋層較發(fā)育,中元古界長(zhǎng)城系大紅峪組和高于莊組在區(qū)內(nèi)廣泛分布。凌源上升后,本區(qū)隆起為陸地,缺失晚元古代和古生代地層。受北北東向斷裂控制,本區(qū)東部和西部形成白堊系盆地,堆積了含煤巖系和紅層[1]。
區(qū)域出露地層有太古宇上殼巖、中上元古界長(zhǎng)城系、薊縣系、青白口系和第四系。太古宇上殼巖(Ar)呈規(guī)模不等的包體形式零星分布于新太古宙變質(zhì)深成巖中,為一套硅-鐵-鎂質(zhì)巖石組合,巖性以斜長(zhǎng)角閃巖、磁鐵石英巖、變粒巖和淺粒巖為主。該組合巖石經(jīng)變質(zhì)作用后,巖石地層條帶多與區(qū)域片麻理走向一致。受后期韌性變質(zhì)變形作用成為糜棱巖類巖石。區(qū)內(nèi)中上元古界以長(zhǎng)城系大紅峪組(Chd)、高于莊組(Chg)為主;薊縣系霧迷山組(Jxw)和青白口系景兒峪組(Qnj)次之,且區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)于北部。上述地層多呈大小不等的構(gòu)造巖片或飛來(lái)峰,覆蓋于太古宙變質(zhì)雜巖之上,為一套陸源碎屑巖和內(nèi)源碳酸鹽巖組合,巖性以石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r為主,礫巖、頁(yè)巖少量。均遭受輕微變質(zhì)作用,部分地段遭受韌性剪切作用而變?yōu)橥煞置永鈳r化巖石。中生界主要為侏羅—白堊系地層,包括義縣組(J—ky)、沙海組(k1s)、阜新組(k1f)、孫家灣組(k2s)和大興莊組(k2dx),主要分布于阜新、八道壕兩中生代湖相盆地中,巖性主要為砂巖、頁(yè)巖等陸源碎屑巖以及陸相火山巖。沙海組(k1s)和阜新組(k1f)中含有煤、石油和天然氣資源。第四系以陸相沉積物為主(見(jiàn)圖1)。
區(qū)域斷裂呈NE—NNE向。NE—NNE向斷裂(F)是本區(qū)主干斷裂,分布于北鎮(zhèn)凸起和阜新—義縣盆地東緣,構(gòu)成一寬約20 km,長(zhǎng)約150 km的NNE向斷裂帶。斷裂面多NW傾,傾角60°左右,其中可見(jiàn)擠壓片理,構(gòu)造透鏡體和斷層泥等。具多期次活動(dòng)特征,以壓扭性為主,張扭性次之。EW向斷裂零星分布于太古宙變質(zhì)雜巖中,規(guī)模較小,為壓性,常被NNE和NW向斷裂切割。區(qū)內(nèi)韌性剪切帶極為發(fā)育縱貫全區(qū),走向分為近EW向和NNE向兩組。近EW向韌性剪切帶,葉理總體走向70°~90°,傾向N或NNE,傾角35°~60°,與圍巖呈漸變過(guò)渡關(guān)系。NNE向韌性剪切帶一般走向NNE,局部NE,傾向NW,成群平行斷續(xù)產(chǎn)出。
圖 1 黑山縣白廠門地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of Baichangmen area in Heishan County1.第四系;2.孫家灣組礫巖、砂質(zhì)頁(yè)巖;3.沙海組砂巖、頁(yè)巖、局部夾煤層油頁(yè)巖及含油砂巖;4.阜新組砂巖、礫巖、頁(yè)巖和煤層;5.高于莊組石英巖質(zhì)礫巖、白云巖、含錳細(xì)砂巖、粉砂巖、白云質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖;6.大紅峪組石英砂巖、頁(yè)巖、雜砂巖、白云巖;7.太古宇磁鐵石英巖;8.太古宇斜長(zhǎng)角閃巖;9.晚侏羅世閭山超單元望海寺單元中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖;10.中侏羅世海棠山超單元喇嘛洞單元花崗閃長(zhǎng)巖;11.中侏羅世海棠山超單元恒山單元中、中粗粒二長(zhǎng)花崗巖;12.早侏羅世少冷超單元二家子單元花崗閃長(zhǎng)巖;13.早侏羅世少冷超單元十家子單元中粗粒二長(zhǎng)花崗巖;14.晚三疊世白馬石單元閃長(zhǎng)巖;15.太古代白廠門片麻巖單元二長(zhǎng)花崗巖、花崗質(zhì)片麻巖;16.太古代小牽馬嶺片麻巖、英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、石英閃長(zhǎng)質(zhì)奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖;17.地質(zhì)界線;18.正斷層;19.逆斷層;20.韌性剪切帶
區(qū)內(nèi)侵入巖以太古宙變質(zhì)深成巖和中生代石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖分布最為廣泛,活動(dòng)最為強(qiáng)烈,中元古代片麻狀斜長(zhǎng)花崗巖在規(guī)模上、強(qiáng)度上均次之。其中的太古代、中生代巖漿巖與金成礦關(guān)系最為密切。
工作區(qū)1/萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量,網(wǎng)度線距100 m,點(diǎn)距20 m。分析元素為Au、Ag、Cu、As、Sb、Hg六種元素,異常圈定的方法采用累頻法[3],圈定異常的內(nèi)中外帶見(jiàn)表1。工作區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)8個(gè)金異常,金異常特征見(jiàn)表2。
分析結(jié)果顯示本區(qū)只有金元素異常值較高,其它元素異常較弱,金元素表現(xiàn)出高度富集的特征,見(jiàn)表2。據(jù)R型因子分析,6種元素,Au元素與Ag元素具有較好的相關(guān)性,與Cu元素略有相關(guān),而與As、Sb元素則為負(fù)相關(guān)。
1/萬(wàn)物探電法激電中梯測(cè)量,工作方式采用雙向短脈沖寬供電方式,AB=1 500 m,MN=40 m,點(diǎn)距20 m,供電周期8 s,延時(shí)300 ms,采樣寬度20 m迭加次數(shù)20次,供電電流1.2~1.8 A。工作區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)8個(gè)視極化率異常,視極化率異常特征見(jiàn)表3。
通過(guò)對(duì)視極化率異常的分析查證,共發(fā)現(xiàn)元古宙高于莊組碳質(zhì)板巖7處,花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體3條??梢?jiàn)碳質(zhì)板巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖對(duì)視極化率異常影響很大。
通過(guò)對(duì)物、化探結(jié)果的分析,土壤異常帶與物探電法激電中梯視極化率異常異常不吻合。后經(jīng)槽探和鉆探驗(yàn)證,在Au-1、Au-2、Au-7號(hào)土壤金異常帶,發(fā)現(xiàn)了Au①號(hào)、Au②號(hào)、Au③號(hào)計(jì)三條金礦體。
Au①號(hào)金礦體分布在元古宙長(zhǎng)城系大紅峪組砂巖與高于莊組白云巖韌性剪切接觸帶上。礦石類型為韌性剪切帶糜棱巖型金礦床。與大型金礦(排山樓金礦)地層層位,礦石類型一致。礦體走向近東西80°,傾角40°~50°,礦體平均品位8.91×10-6。Au①號(hào)金礦體與Au-7號(hào)土壤金異常帶吻合,與電法激電中梯視極化率異常不相關(guān)。
Au②號(hào)、Au③號(hào)金礦帶分布在印支期黑云母二長(zhǎng)花崗巖中,金礦體則賦存在黑云母二長(zhǎng)花崗巖中近東西向蝕變石英閃長(zhǎng)巖質(zhì)糜棱巖帶中。礦石類型為石英脈-糜棱巖化硅化含金蝕變閃長(zhǎng)巖型。Au②號(hào)、Au③號(hào)金礦體走向平行,近東西80°,傾角50°~80°。Au②號(hào)金礦體平均厚度1.53 m,平均品位6.26×10-6,與Au-1號(hào)化探土壤金異常帶吻合。Au③號(hào)金礦體平均厚度0.66 m,平均品位6.02×10-6,與Au-2號(hào)化探土壤金異常帶吻合。
表 1 化探土壤測(cè)量異常內(nèi)中外帶特征Table 1 Characteristics of anomaly inner zone, mesozone and outer zone of the geochemical exploration soil survey
表 2 土壤金異常特征Table 2 Gold abnormal characteristics of soil
表 3 物探電法激電中梯視極化率異常特征Table 3 Abnormal characteristics of IP apparent polarization rate of geophysical prospecting electrical method
(1)白廠門地區(qū)金礦體賦存層位不僅局限于元古宙長(zhǎng)城系大紅峪組砂巖與高于莊組白云巖韌性剪切接觸帶上,而且賦存在印支期黑云母二長(zhǎng)花崗巖中近東西向蝕變石英閃長(zhǎng)巖質(zhì)糜棱巖帶中。
(2)金礦體的礦石類型不局限于傳統(tǒng)的排山樓金礦模式-韌性剪切帶糜棱巖型,而且擴(kuò)展到石英脈-糜棱巖化硅化含金蝕變閃長(zhǎng)巖型,為在該地區(qū)找礦擴(kuò)大了空間。
(3)金礦體與化探金異常帶完全吻合,且礦體所在金異常帶具有金元素異常值較高,Ag、Cu、As、Sb、Hg等5個(gè)元素較弱的特點(diǎn)。Au元素與其它元素的關(guān)系表現(xiàn)為:Au元素與Ag元素具有較好的相關(guān)性,與Cu元素略有相關(guān),而與As、Sb元素則為負(fù)相關(guān)的特點(diǎn)。
(4)韌性剪切帶糜棱巖型金礦體(Au①號(hào)金礦體)和石英脈-糜棱巖化硅化含金蝕變閃長(zhǎng)巖型(Au②號(hào)、Au③號(hào)金礦體),均具有走向一致(近東西向80°),厚度較?。?.66~1.53 m),品位相似(6.02×10-6~8.91×10-6),且礦體均遭受同一時(shí)期(三疊紀(jì)期后)糜棱巖化的特點(diǎn)。因此推斷,兩種類型的金礦體,熱液蝕變成礦期均在三疊紀(jì)期之后的侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)時(shí)期。
(5)物探電法激電中梯異常與礦體不吻合,可能由于金礦體厚度較薄(0.66~1.53 m)引起,但激電中梯視極化率異常與碳質(zhì)板巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖的分布基本吻合。物探電法激電中梯測(cè)量雖對(duì)尋找本工作區(qū)的薄層金礦體無(wú)幫助,但對(duì)整個(gè)圈劃工作區(qū)內(nèi)的巖體和地層出露起到了很好的作用。
(1)在大巴—瓦子峪—后三角韌性斷層帶以東,開(kāi)展大面積1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作,在水系沉積物金異常帶中,對(duì)金異常較好的元古宙長(zhǎng)城系大紅峪組砂巖與高于莊組白云巖韌性剪切接觸帶[4]和印支期黑云母二長(zhǎng)花崗巖中開(kāi)展大面積1/萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量,縮小找礦靶區(qū)。
(2)對(duì)1/萬(wàn)土壤異常區(qū)開(kāi)展大功率電法激電中梯工作,通過(guò)化探和物探方法的相互驗(yàn)證,鎖定異常區(qū),同時(shí)對(duì)物、化探異常吻合部位,采用地表槽探和深部鉆探工作。
(3)對(duì)物、化探異常不吻合部位,也不要放棄,采用地表槽探和深部鉆探工作也可望發(fā)現(xiàn)厚度較薄,品位較高的金礦體。
[1] 遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.
[2] 曲亞軍,高殿生.排山樓金礦床地質(zhì)特征及金質(zhì)來(lái)源[J].遼寧地質(zhì).1990.(4):304-313.
[3] 李東風(fēng),北票市頭道營(yíng)子金礦物化探方法的應(yīng)用[J].遼寧工程技大學(xué)學(xué)報(bào).2011.(6).30.
[4] 王長(zhǎng)青,張耀華,張 林等.遼寧阜新排山樓金礦南帶地質(zhì)特征及成礦預(yù)測(cè)[J].中國(guó)科技成果.2013.(7).