趙涌濤,白銀增,佟 宇,王 琦,黃志偉
(遼寧省有色地質(zhì)一〇九隊(duì)有限責(zé)任公司,遼寧 朝陽(yáng) 122000)
遼寧省北票市二道溝—平房礦區(qū)金礦下屬二個(gè)采區(qū),其中二道溝采區(qū)位于遼寧省北票市城區(qū)北西方向約38km,位于龍?zhí)多l(xiāng)政府所在地北西方向約11km,行政區(qū)劃隸屬于北票市龍?zhí)多l(xiāng)管轄;平房采區(qū)位于北票市城區(qū)北西方向約26km,位于西官營(yíng)子鎮(zhèn)北西方向5km,行政區(qū)劃隸屬于北票市西官營(yíng)子鎮(zhèn)管轄。
二道溝采區(qū)中心地理坐標(biāo):東經(jīng):120 °20′30″;北緯:41°57′02″區(qū)域廣泛發(fā)育太古界建平群小塔子溝變質(zhì)巖系,該巖系巖石類(lèi)型包括:黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖及以包體形式存在的斜長(zhǎng)角閃巖和磁鐵石英巖等巖石,以及中生代火山斷陷盆地西南部邊緣[1]。
區(qū)內(nèi)出露的地層主要為第四系上更新統(tǒng)(Q3),分布于礦區(qū)南東側(cè)的山前坡地。巖性為砂質(zhì)粘土及亞粘土。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,斷裂構(gòu)造主要呈北西向,或近東西向,規(guī)模大小不一。傾向南西或北東,傾角一般70°~88°,嚴(yán)格控制著巖脈空間展布,表現(xiàn)出為不同期次線性構(gòu)造,既有成礦前構(gòu)造,也有導(dǎo)礦和容礦斷裂構(gòu)造。如101、61、39 及45 號(hào)脈等均受北西向或近東西向斷裂構(gòu)造控制。
太古宙建平群小塔子溝組黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖呈單斜構(gòu)造 ,片麻理總體走向北東東,傾向北,傾角較陡,一般70°~79°。局部擠壓片理發(fā)育,面理產(chǎn)狀與片麻理產(chǎn)狀基本一致。
礦區(qū)出露的巖漿巖主要為華力西期斑狀花崗巖(γπ43)及燕山期花崗閃長(zhǎng)巖(γδ53)。
華力西期斑狀花崗巖(γπ43):分布于采區(qū)西南,區(qū)內(nèi)出露面積約3.09Km2,呈巖基狀產(chǎn)出。侵入于太古宙建平群小塔子溝組地層中。風(fēng)化面為淺黃白色,新鮮面呈淺肉紅色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶占20%~30%,斑晶礦物主要為鉀長(zhǎng)石,其次為石英。鉀長(zhǎng)石斑晶呈肉紅色,自形,厚板板狀,粒度一般為10mm~20mm,最大粒度達(dá)30mm 以上,排列具有一定方向性。基質(zhì)為中細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要礦物為鉀長(zhǎng)石、石英及斜長(zhǎng)石,次要礦物為黑云母、角閃石。副礦物有零星黃鐵礦。
燕山期花崗閃長(zhǎng)巖(γδ53):分布于采區(qū)西側(cè),侵入于太古宙建平群小塔子溝組及華力西期斑狀花崗巖中,屬于燕山早期第三階段產(chǎn)物,區(qū)內(nèi)出露面積約1.21Km2,呈巖基狀產(chǎn)出。巖石呈灰綠色、灰白色,礦物粒度為中粒—中細(xì)粒,半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石、石英及角閃石,次要礦物為鉀長(zhǎng)石、黑云母等[2]。
采區(qū)內(nèi)含金蝕變帶眾多,本次工作主要評(píng)價(jià)101、61、39 及45 號(hào)脈。
101 號(hào)礦體:分布于采區(qū)西南側(cè),含金蝕變帶長(zhǎng)600m,礦體走向320°~340°,傾向NE,傾角78°~87°。地表老隆較多,0 至17 勘探線深部由鉆孔控制??氐V最深鉆孔為101ZK304 號(hào)鉆孔,控制最大深度283m,標(biāo)高344m,Au 品位4.50g/t,厚度0.52m。礦化不均勻,礦體呈透鏡狀,不連續(xù),主要由四個(gè)透鏡體組成,均分布于第3 至第15 勘探線之,最大透鏡體長(zhǎng)110m,最大透鏡體長(zhǎng)50m。礦體最大厚度0.79m,最小厚度0.38m,Au 品位一般在1.86 ~10.11g/t 之間,平均5.84g/t。礦石類(lèi)型主要為硅化、高嶺土化及黃鐵礦化蝕變巖型。
61 號(hào)礦體:分布于采區(qū)西側(cè),含金蝕變帶長(zhǎng)820m,礦體走向320°~340°,傾向NE,傾角75°~80°。由31 至79 勘探線深部由鉆孔控制。控礦最深鉆孔為ZK802號(hào)鉆孔,控制最大深度280m,標(biāo)高487m,Au 品位24.02g/t,厚度0.28m。礦化不均勻,礦體呈透鏡狀,不連續(xù),均分布于第43 至第75 勘探線之,礦體最大厚度2.10m,最小厚度0.14m,Au 品位一般在24.02 ~3.10g/t之間,平均5.36g/t。礦石類(lèi)型主要為硅化、高嶺土化及黃鐵礦化蝕變巖型[3]。
45 號(hào)礦體:礦體長(zhǎng)115m,走向北西320°,傾向NE,傾角72°。由ZK45 - 3602 及45ZK4001 號(hào)鉆孔控制。礦體分布于36 至40 勘探線之間,厚度0.20 ~0.65m, Au 品位一般在1.24 ~9.11g/t 之間。賦存深度44 ~154m,標(biāo)高390 ~471m。主要為硅化、高嶺土化及黃鐵礦化蝕變巖型,呈透鏡狀。
39 號(hào)礦體:工程控制長(zhǎng)370m,走向北西320°,傾向NE,傾角約在80°左右,由39ZK1602 號(hào)鉆孔控制。厚度0.68m, Au品位4.30g/t。主要為硅化、高嶺土化及黃鐵礦化蝕變巖型,呈透鏡狀。
賦存深度40 ~350m,標(biāo)高233 ~570m。主要為硅化、高嶺土化及黃鐵礦化蝕變巖型。
表1 主要金屬礦物特征表
3.2.1 礦石物質(zhì)組成
礦石中礦物種類(lèi)繁多,礦物組成復(fù)雜。礦石金屬元素以鐵和硫?yàn)橹鳎缓笫巧倭康你~、鉛、鋅,并伴有金、銀。金是礦石回收的主要目標(biāo)元素。
金屬礦物中鐵礦物為黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦及少量的磁鐵礦。含硫礦物主要為黃鐵礦。銅礦物主要為黃銅礦、銅藍(lán),鉛礦物為方鉛礦,鋅礦物為閃鋅礦,含量均為微量,不具有回收價(jià)值。金礦物為自然金,為該礦石的主要回收目的礦物。非金屬礦物主要為石英,其次為長(zhǎng)石、高嶺土和少量的白云母、絹云母、碳酸鹽礦物及粘土礦物等。礦石中主要金屬礦物特征見(jiàn)表1。
3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)
礦石中各礦物顆粒的自身形態(tài)特征對(duì)礦物的解離有重要的影響,在礦石中主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu),其次為銅礦物和金礦物的他形粒狀結(jié)構(gòu)。
自形—半自形晶結(jié)構(gòu)礦石中的黃鐵礦以自形晶產(chǎn)出,有的自形晶顆粒被后期的礦物交代溶蝕,僅保持部分晶面完好,則形成自形——半自形晶結(jié)構(gòu)[4]。
他形晶結(jié)構(gòu)礦石中的銅礦物和金礦物等,充填在黃鐵礦的裂隙中,不具任何完好晶面,形成他形晶結(jié)構(gòu)。
3.2.3 礦石的構(gòu)造
礦石中金屬硫化礦物主要呈浸染狀構(gòu)造,其次為塊狀構(gòu)造。
(1)浸染狀構(gòu)造:礦石中的金屬礦物如黃鐵礦、赤鐵礦等,以粗細(xì)不等的粒狀及礦物集合體嵌布在脈石礦物中,且無(wú)定向排列,形成浸染狀構(gòu)造。
(2)塊狀構(gòu)造:礦石中的部分黃鐵礦以致密的集合體產(chǎn)出,集合體的顆粒較粗大,且其中金屬含量在80%以上,形成塊狀構(gòu)造。
3.2.4 礦石類(lèi)型
礦石的自然類(lèi)型:主要為石英脈型,其次為蝕變巖夾石英脈型及蝕變巖型。
礦石工業(yè)類(lèi)型:主要多金屬硫化物型。
礦床成因類(lèi)型:火山及次火山—熱液金礦床。
礦床工業(yè)類(lèi)型:含金火山巖型、含金石英脈型、含金蝕變巖夾石英脈型。
北票二道溝金礦床位于閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖復(fù)合巖體的中部。經(jīng)遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局中心實(shí)驗(yàn)室對(duì)該區(qū)不同巖石中微量金的分析,其豐度值最高的閃長(zhǎng)巖為0.1115×10-6。其次為花崗斑巖0.096×10-6。根據(jù)硫同位素測(cè)定數(shù)據(jù),分析北票二道溝金礦礦區(qū)金與硫同源,產(chǎn)于上地幔閃長(zhǎng)巖漿。閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖的同位素年齡測(cè)定表明閃長(zhǎng)巖為金礦化富集提供了主要來(lái)源,花崗斑巖的侵入為后期成礦提供了金質(zhì)來(lái)源和成礦熱源。
二道溝礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈,在火山巖盆地的東面、南面以及西面多次且多種類(lèi)型的侵入體廣泛分布,其中分布最廣的為斑狀花崗巖、斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖以及石英閃長(zhǎng)巖,而其他則大多是巖株?duì)詈兔}狀小型侵入體。根據(jù)對(duì)火山巖的年齡測(cè)試數(shù)據(jù)可以大體排出巖漿演化序列和周期特征, 從而進(jìn)一步得出早期深源基性巖漿源所引發(fā)的噴出—侵入活動(dòng)以及晚期的中酸性巖漿的淺成侵入活動(dòng)規(guī)律。
因?yàn)槎啻?、多種類(lèi)型的巖漿侵入,早期構(gòu)造復(fù)活,形成含礦構(gòu)造帶。多期巖漿侵入為成礦提供了熱動(dòng)力學(xué)條件。在熱動(dòng)力作用下,地下水循環(huán)加快,促進(jìn)了源層礦物的活化、遷移和富集,促進(jìn)了有利位置富集成礦。這些特征綜合反映了巖體的控礦作用。
區(qū)域斷裂系統(tǒng)是導(dǎo)致中晚侏羅紀(jì)以來(lái)斷陷盆地形成及活動(dòng)的主要因素,該斷裂帶近東西向走向,嚴(yán)格控制著巖脈空間展布,表現(xiàn)出為不同期次線性構(gòu)造,既有成礦前構(gòu)造,也有導(dǎo)礦和容礦斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造的多次、多階段活動(dòng),為含礦熱液提供了運(yùn)移富集通道和成礦空間,使其在有利位置富集成礦。所以,斷裂構(gòu)造是二道溝礦區(qū)的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造,是控制礦體形態(tài)和規(guī)模的關(guān)鍵[5,6]。
目前,北票二道溝金礦面臨著資源危機(jī)。通過(guò)對(duì)其控礦因素分析,可以判斷出北票二道溝金礦礦床中心部位具有找礦潛力。
(1)有利的區(qū)域成礦條件。北票二道溝金礦開(kāi)采區(qū)地構(gòu)造位置在中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ),內(nèi)蒙古軸(Ⅱ),建平拱(Ⅲ), 寶國(guó)老斷凸(Ⅳ)西部南端。區(qū)域廣泛發(fā)育太古界建平群小塔子溝變質(zhì)巖系,以及中生代火山斷陷盆地西南部邊緣。礦區(qū)中部,不僅控制了燕山期火山活動(dòng)和巖漿侵入,而且控制了礦區(qū)的成礦作用。表明礦床受斷裂構(gòu)造的嚴(yán)格控制,斷裂構(gòu)造的深、大、多期特征決定了礦床深部的找礦空間。
(2)(礦體)礦源層存在,且尚未關(guān)閉。北票二道溝金礦礦床金來(lái)源于閃長(zhǎng)巖體和花崗斑巖。
總而言之,北票二道溝金礦具有較好的深部找礦潛力,此次研究結(jié)果為今后找礦替代資源提供了理論依據(jù)。