馬丙乾
(遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110013)
水泉溝金礦區(qū)是“七五”期間發(fā)現(xiàn)的,水泉溝金礦床與水泉溝巖體有時(shí)間、空間和成因上的聯(lián)系,其礦床為重熔交代中高溫?zé)嵋旱V床。從上世紀(jì)70 年代遼寧省地礦局第一區(qū)調(diào)隊(duì)就對(duì)于該地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行考察,到了1973 年國(guó)家計(jì)委地質(zhì)總局航空物探大隊(duì)九〇一隊(duì)也對(duì)于其地質(zhì)狀況進(jìn)行了勘探,直至2020 年都有相關(guān)的工作人員針對(duì)該地區(qū)展開(kāi)研究普查工作,并在具體的溝渠內(nèi)進(jìn)行金礦資源量的預(yù)測(cè)。水泉溝金礦的礦體主要來(lái)源于熱液成礦,很多時(shí)候?qū)τ诖祟惖V石勘探人員無(wú)法直接通過(guò)視覺(jué)進(jìn)行查詢,只有技術(shù)顯微鏡才能夠進(jìn)行識(shí)別和精準(zhǔn)判斷。本次研究在充分結(jié)合前人的研究成果基礎(chǔ)上,針對(duì)遼寧省阜蒙縣水泉溝的礦區(qū)地質(zhì)分布情況,分析該區(qū)域內(nèi)的地層構(gòu)造、巖漿巖和礦化的分布狀況,并借助土壤地球化學(xué)、激電中梯測(cè)量、激電測(cè)深測(cè)量等手段查明水泉溝金礦區(qū)內(nèi)的礦體數(shù)量、產(chǎn)狀和具體規(guī)模,分析該區(qū)域內(nèi)礦區(qū)的成礦規(guī)律。從遼寧省阜蒙縣水泉溝該區(qū)域的礦化為巖石的多變與成礦關(guān)系進(jìn)行分析。依據(jù)礦床的地質(zhì)特征入手,緊抓礦體主控因素,結(jié)合元素及同位素地球的化學(xué)特征,分析該礦區(qū)的成礦規(guī)律和成礦模式[1-3]。
金礦本身構(gòu)成了豐富的礦產(chǎn)資源,現(xiàn)階段相關(guān)部門也正在加緊探尋水泉溝金礦區(qū)的成礦規(guī)律,主要原因在于金礦的采礦方式需要結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)特征進(jìn)行勘探。因此,對(duì)于金礦的成礦規(guī)律進(jìn)行深入調(diào)研,能夠有效地掌握該區(qū)域的地質(zhì)情況以及金礦的演變方向,從而針對(duì)此區(qū)域地質(zhì)環(huán)境,做好金礦勘探工作。
遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)歷了多個(gè)時(shí)期,構(gòu)成了如今成礦的格局。區(qū)域上以斷裂構(gòu)造最為發(fā)育,地層為東西走向的燕山北緣圍場(chǎng)—赤峰—阜新金銀銅成礦帶與北東走向的綏中—錦州—阜新金鉛鋅鉬成礦列的交匯處。該區(qū)域的整體結(jié)構(gòu)上來(lái)看,該區(qū)域內(nèi)多個(gè)金屬礦點(diǎn)受到韌性剪切帶的控制,最重要的其構(gòu)造是由近東西和北東向兩組構(gòu)成。區(qū)域出露的地層主要有太古宇建平群、元古宇長(zhǎng)城系、中生界火山- 沉積巖系、新生界第四系。
圖1 水泉溝金礦區(qū)地質(zhì)略圖
不同種類的金礦需要選擇合理的勘測(cè)手段進(jìn)行勘測(cè),才能夠深層次的了解具體的情況規(guī)律。綜合來(lái)說(shuō)遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)內(nèi)己知內(nèi)生金多金屬礦(床)點(diǎn),均受韌性剪切帶、韌一脆性斷裂構(gòu)造帶、醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的控制。多數(shù)的情況都是沿著東西走向延伸的,如應(yīng)具有軸向傾斜作為其地質(zhì)形成的基本特征,同時(shí)在受到低角度推力的影響下接近軸線的情況會(huì)表現(xiàn)出明顯的層控特征。該線性構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育的糜棱巖帶寬達(dá)數(shù)十米,NEE 向構(gòu)造帶的NW 和EW 向次級(jí)斷裂則是工業(yè)礦體的產(chǎn)出部位,該區(qū)域的走向北東75°~85°,具短而寬的特點(diǎn)。逆向斷層多數(shù)出現(xiàn)在靠近礦區(qū)的軸線位置上,甚至還會(huì)在礦區(qū)部位出現(xiàn)較多的裂縫。另外在實(shí)際探礦中,在于對(duì)礦層的挖掘與礦床的掌握,水泉溝金礦區(qū)形成的環(huán)境較為復(fù)雜,呈現(xiàn)出了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征。
水泉溝金礦區(qū)域內(nèi)的巖漿發(fā)育廣泛,位于東部、中部、南部大片區(qū)域,其出露面積占測(cè)區(qū)面積的1/2,區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿巖分布廣泛。其中燕山期花崗巖分布最廣,與金成礦關(guān)系最為密切。巖體普遍遭受糜棱巖局部鉀化,巖層內(nèi)主要為燕山期花崗巖體,出露于礦區(qū)中部,呈巖株產(chǎn)出。該巖體與金成礦關(guān)系密切,區(qū)內(nèi)脈巖有花崗斑巖、閃長(zhǎng)巖、石英脈等脈巖發(fā)育良好?,F(xiàn)如今多數(shù)的金礦雖然呈現(xiàn)出單一的成礦特征,然而金礦的來(lái)源則是有復(fù)雜的地質(zhì)演變的。遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)相對(duì)較發(fā)育,整體呈現(xiàn)出來(lái)的侵入巖體規(guī)模較小,巖性為糜棱巖、片狀糜棱巖、千糜巖,多呈較規(guī)則巖枝狀產(chǎn)出。遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)主要巖性為混合巖、混合質(zhì)黑云斜長(zhǎng)片麻巖、長(zhǎng)英片麻巖、二長(zhǎng)片麻巖、角閃巖夾磁鐵石英巖及大理巖透鏡體粉砂巖及石英巖等,并沒(méi)有固定的成礦規(guī)律,呈現(xiàn)出來(lái)的金礦呈現(xiàn)復(fù)雜化和多樣化,其根本原因在于地質(zhì)情況的不確定性。
部分學(xué)者在實(shí)際調(diào)研中認(rèn)為金礦的形成,根本成因在于巖漿的侵入或早期受到火山爆發(fā)的影響而形成的,但對(duì)于不同地區(qū)的礦脈來(lái)說(shuō),長(zhǎng)期的巖漿氧化會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡V脈進(jìn)行改變,金礦成礦規(guī)律還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造。如水泉溝金礦區(qū)域內(nèi)的金礦床受斷裂構(gòu)造制約,隨著地殼的構(gòu)造演變,區(qū)域內(nèi)的礦化表現(xiàn)多為多期、多階段的加成礦的現(xiàn)象,該區(qū)域的構(gòu)造形成了特定的金礦層源。
水泉溝金礦區(qū)受到地層級(jí)結(jié)構(gòu)、地表變化和其他因素影響。在成礦過(guò)程中沉積在錯(cuò)的現(xiàn)象形成了頻繁的地質(zhì)擴(kuò)張和地質(zhì)的變化,同時(shí)還受到了周期性的地?;虻貙咏Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來(lái)些許變化。原因在于地質(zhì)構(gòu)造和金礦的形成,形成了某種聯(lián)系,在礦物元素活動(dòng)及礦床形成上會(huì)對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生一定的影響。
金礦的形成是需要依賴地質(zhì)流體,地質(zhì)流體在成礦時(shí)占據(jù)的重要地位,不同的境況來(lái)說(shuō),地質(zhì)流體的作用顯著性不同,對(duì)于復(fù)雜性較強(qiáng)的地質(zhì)影響下,不均勻的金礦元素分布狀態(tài)不同,甚至某些經(jīng)過(guò)還可以受到耦合性的涂層影響,導(dǎo)致其地形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。如水泉溝區(qū)域內(nèi)的金礦長(zhǎng)期的地質(zhì)擠壓狀態(tài)下,土層內(nèi)部的特定位置會(huì)出現(xiàn)較多的流體,在緩慢沉降過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致金礦的形成。該區(qū)共發(fā)現(xiàn)2 條金礦化體。其中產(chǎn)于黑云母花崗巖與大營(yíng)子組1 號(hào)脈系為石英脈+ 蝕變巖復(fù)合型。發(fā)育高嶺土化,褐鐵礦化,黃鐵礦化、黃銅礦化,局部見(jiàn)方鉛礦化。通過(guò)槽、坑探揭露控制,金品位變化0.10×10-6~26.83×10-6。除此之外,產(chǎn)于建平群大營(yíng)子組內(nèi)的2 號(hào)脈系為蝕變巖型,發(fā)育褐鐵礦化,星點(diǎn)狀黃鐵礦化。通過(guò)槽、坑探揭露控制,金品位變化0.11×10-6~4.18×10-6。
形成礦床的核心因素除了包括具體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)流體之外,還需要結(jié)合水泉溝金礦床來(lái)進(jìn)行分析。金礦的形成中不能缺少巖漿的活動(dòng),巖漿在金礦床中占據(jù)的比例較高。水泉溝金礦工作區(qū)中部出露捕擄體,捕擄體以大營(yíng)子組為主。在太古宙建平群老地層與巖漿巖的接觸帶上,巖漿巖提供了熱源,太古界建平群為良好的礦源層,為工作區(qū)內(nèi)的成礦提供了良好的依據(jù)。從巖漿和金礦成礦的因果聯(lián)系,可以看出當(dāng)?shù)氐膸r漿活動(dòng)和礦床的構(gòu)造之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。如水泉溝金礦有一條走向約25°的含金礦化帶,延伸約16km ~17km,其中布滿巖漿,而這種巖漿早期來(lái)源于古生代地質(zhì)演變。從另一種程度來(lái)說(shuō),當(dāng)?shù)氐膸r漿活動(dòng)以及特殊地質(zhì)構(gòu)造都與形成金礦具有內(nèi)在聯(lián)系,地質(zhì)構(gòu)造也會(huì)誘發(fā)金礦的產(chǎn)生。
大部分的金礦會(huì)受當(dāng)?shù)氐膶蛹?jí)結(jié)構(gòu)、地表變化等多種因素的影響,其中礦體富集特征破碎帶規(guī)模大,經(jīng)歷構(gòu)造期次多的礦體較富,如果圍巖蝕變硅化之后,巖石顏色變淺,硬度不斷增大,越靠近礦體,蝕變?cè)綇?qiáng),而其中的含金量也越高。礦體的富集特征和破碎帶的規(guī)模有一定的聯(lián)系,在經(jīng)過(guò)構(gòu)造期內(nèi)礦體整體較為豐富,中間富含的黃鐵礦含量較高,受到層級(jí)地質(zhì)的影響,成礦過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出地質(zhì)擴(kuò)張和地質(zhì)演變,其礦物元素和礦床本身之間有一定的聯(lián)系。阜蒙縣水泉溝位于上排山樓金礦賦存一條約16km ~17km 的含金礦化帶,這些金礦點(diǎn)屬于韌性剪切帶熱液型金礦床和裂隙充填熱液型金礦床。其中金礦化帶的富集多與韌性剪切帶構(gòu)造活動(dòng)以及巖漿活動(dòng)有關(guān)。促使成礦帶形成的原因在于太古界建平群的出現(xiàn)為金礦富集提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。除此之外,在地質(zhì)勘探中發(fā)現(xiàn)金礦的潛在遠(yuǎn)景層位與地層層理相一致的含金石英脈,并且分布有兩種含Au 的細(xì)脈和微細(xì)硅質(zhì)脈及長(zhǎng)英質(zhì)脈,其中含Au 量一般在0.30×10-6~1.0×10-6之上[4]。
綜上所述,遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)受NE 向韌性剪切帶以及韌-脆斷裂帶控制,韌性剪切帶是重要的導(dǎo)礦和賦礦構(gòu)造。水泉溝區(qū)域可能賦存含金礦化帶,并且有良好的物質(zhì)基礎(chǔ)—太古界建平群和一定的金礦成礦條件—良好的韌性剪切帶熱液型。金礦成礦含有特定的成礦規(guī)律與礦床地質(zhì)特性有著密不可分的聯(lián)系。從當(dāng)前的金礦勘探來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段現(xiàn)有的各項(xiàng)勘探方式和手段在不斷完善,只有如此勘探人員才能夠明確多樣化的金礦特征,增強(qiáng)金礦勘探的針對(duì)性,找尋金礦的產(chǎn)出規(guī)律,從而更好地促進(jìn)金礦的勘查和挖掘工作。本文在充分收集前人資料基礎(chǔ)上,針對(duì)金礦的基本地質(zhì)特征、構(gòu)造特征和礦床形成原因進(jìn)行了深入的調(diào)研,并結(jié)合金礦成礦規(guī)律進(jìn)行了初步總結(jié)和探索,以便指導(dǎo)金礦深部和外圍礦產(chǎn)的工作,力求對(duì)遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)今后的找礦工作做出較大的貢獻(xiàn),從而豐富該地區(qū)成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)。希望可以通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行分析,總結(jié)其金礦形成的原因,為以后的深部找礦及區(qū)外找礦提供依據(jù)。