王禹淞,張永力
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇七隊(duì),吉林 吉林 132105)
20世紀(jì)70年代末期階段在吉林省東遼縣首次發(fā)現(xiàn)盈隆金礦,盈隆金礦床處在兩大構(gòu)造單元構(gòu)造過渡帶的吉林優(yōu)地槽褶皺帶上,且同時(shí)也處在了沿梅河-輝發(fā)河-富爾河-古洞河近東西向深斷裂帶的北側(cè)一帶。成礦作用與優(yōu)地槽區(qū)的產(chǎn)生、發(fā)展和演化密切相關(guān)。盈隆金礦區(qū)位于東西向構(gòu)造體系與北西向構(gòu)造體系的鄰接地段,主要構(gòu)造形跡以北西向最為明顯,由壓扭性斷裂,擠壓破碎帶及小型向斜組成[1]。
礦區(qū)發(fā)育的以壓扭性為主的斷裂構(gòu)造,常表現(xiàn)為不同級次的切層或?qū)娱g斷裂擠壓破碎帶。不同方向與不同序次的斷裂破碎帶交叉與復(fù)合部位,廣泛發(fā)育各種微小裂隙,巖石擠壓破碎強(qiáng)烈。在伴隨褶皺和斷裂構(gòu)造,同時(shí)發(fā)育節(jié)理、裂隙,構(gòu)成了礦質(zhì)充填與沉淀空間,金礦廣泛的發(fā)育割裂列斜構(gòu)造,這些密集裂隙帶寬數(shù)米,數(shù)十米,單條裂隙寬1m,有的達(dá)到3m~5m,常常成群成帶的產(chǎn)出,每組有數(shù)條甚至數(shù)十條裂隙組成。盈隆金礦處在地殼構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)的部位上,區(qū)內(nèi)深大斷裂對礦帶分布起著明顯的控制作用,次級斷裂以及褶皺構(gòu)造對于礦床、礦體分布起著明顯的控制作用,構(gòu)造活動(dòng)提供的通道利于礦液的運(yùn)移,同時(shí)也為形成熱液提供了相映的熱源條件,無論是斷裂構(gòu)造以及褶皺構(gòu)造都是盈隆金礦形成的重要條件。同時(shí)研究認(rèn)為該礦金礦體主要在NW向展部的構(gòu)造破碎帶中賦存,礦體主要表現(xiàn)為透鏡狀、似層狀和脈狀,還有不規(guī)則狀,和地層呈現(xiàn)整合不整合的產(chǎn)出特點(diǎn)。后經(jīng)過多年開采,305m標(biāo)高以上部位金礦資源已經(jīng)開采殆盡,為了有效滿足金礦資源開采需求,擴(kuò)大找礦儲量,針對該礦實(shí)施了大量的勘探研究工作,取得重要的研究成果。以此為前提,對該礦地質(zhì)特征及其礦床成因進(jìn)行分析探討,總結(jié)找礦標(biāo)志,希望能在原有研究基礎(chǔ)上尋求更大的找礦突破[2,3]。
盈隆金礦床位于天山—興安地槽褶皺區(qū)內(nèi),吉黑褶皺系(Ⅰ)吉林優(yōu)地槽褶皺帶(Ⅱ),石嶺隆起帶(Ⅲ)的南部邊緣。北側(cè)為依蘭—伊通地塹,北東為伊通—營城子NW向斷裂,南側(cè)為渭津火山斷陷盆地。線型構(gòu)造較為發(fā)育,褶皺行跡不明顯;區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)和礦產(chǎn)分布嚴(yán)格受NW向及EW向構(gòu)造控制。
古生界志留系是該區(qū)當(dāng)中的重要地層出露,并發(fā)育株羅系地層于第四系地層(見圖1)。古生界地層于彎月村表現(xiàn)為殘缺不全的特征,主要有石縫組(志留系下統(tǒng))以及椅山組(志留系上統(tǒng)),地層呈現(xiàn)整合接觸特點(diǎn)。石縫組巖性為絹云母綠泥石片巖、千枚狀板巖、大理巖夾結(jié)晶灰?guī)r變質(zhì)砂巖夾大理巖等;彎月組主要為片理化流紋巖與大理巖互層段,其次是結(jié)晶灰?guī)r與大理巖互層段;椅山組以大理巖夾透閃石角巖為主,其次為絹云母片巖、板巖夾變質(zhì)砂巖。其中,夾透閃石角巖的大理巖椅山組是該區(qū)金礦主要賦存地段,志留紀(jì)地層以及侏羅紀(jì)地層和二疊紀(jì)地層上分布中生界地層,以蓋層式覆蓋于志留紀(jì)地層和二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)黑云母花崗巖、鉀長花崗巖之上,主要為安民組(侏羅系上統(tǒng)),巖性為安山巖、粗面安山巖,砂礫巖和玄武巖等,呈不整合接觸關(guān)系,分布在小灣溝—安中一帶,局部可見較薄的煤層。另外發(fā)育第四系洪積物與沖積物,分布在河谷地帶。
圖1 吉林省遼東縣椅山—安樂一帶區(qū)域地質(zhì)圖
構(gòu)造在區(qū)內(nèi)非常發(fā)育,主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造特征,向斜褶皺構(gòu)造發(fā)育于大豬圈東柳河地段,古生界以及中生界地層集中分布斷裂構(gòu)造7條,構(gòu)造活動(dòng)特征具有多期自性的特點(diǎn),展布方向主要表現(xiàn)為NW向以及NE向和NNE向與EW向,最為發(fā)育的斷裂構(gòu)造為NE向[4]。
巖漿活動(dòng)在區(qū)內(nèi)較為強(qiáng)烈,達(dá)到90%以上的除了面積,酸性鹽是其主要特征,黑云母花崗巖(二疊紀(jì))達(dá)到75%左右,淺層流紋巖以及侏羅紀(jì)花崗巖相對次之。并有巖基狀產(chǎn)出的二疊紀(jì)花崗巖,在志留系與株羅系地層當(dāng)中發(fā)育復(fù)式巖體。主要有河北屯單元黑云母斜長花崗巖、三座老爺廟單元斜長花崗巖、安石單元黑云母花崗巖、大榆樹單元鉀長花崗巖和徐店單元的白崗巖。在礦區(qū)的北東部方向上發(fā)育巖株?duì)町a(chǎn)出的侏羅紀(jì)侵入巖,主要有安北單元鉀長花崗巖和安石單元淺成流紋巖,在牛心屯附近見有牛心屯單元細(xì)粒鉀長黑云母花崗巖,東平三隊(duì)附近的淺成流紋巖侵入于二疊紀(jì)早期的黑云母斜長花崗巖內(nèi),有可能為區(qū)域巖漿活動(dòng)的中心部位。脈巖在區(qū)域上也非常的發(fā)育,尤其是花崗偉晶巖以及花崗細(xì)晶巖較發(fā)育[5]。
區(qū)內(nèi)各期次巖漿因素影響,而且再加上不同構(gòu)造變質(zhì)作用和巖漿上侵底辟作用,導(dǎo)致該區(qū)有著十分豐富的礦產(chǎn)資源,中型規(guī)模大小的盈隆金礦以及椅山屯銀礦點(diǎn)是區(qū)內(nèi)的主要貴金屬礦,同時(shí)還有小灣溝銀礦,小規(guī)模的合源、華云鉛鋅礦與東柳樹河子鉛鋅銀礦與老號洞鉛鋅礦,還有彎月銅礦。椅山鄉(xiāng)牛心鐵錳礦是區(qū)內(nèi)的主要黑金屬礦產(chǎn)資源,另外該區(qū)還有瑩石礦、重晶石礦和石灰石等,是區(qū)內(nèi)主要的能源礦產(chǎn)。
盈隆金礦成礦過程當(dāng)中,有著較為寬的成礦溫度,主要處于530℃~120℃,很多金銀銅等金屬礦物析出溫度出于295℃~200℃,Ph值為6.81,氧化還原電位為Eh=-0.534-0.580V,顯示礦液顯示中性略偏酸性,弱還原條件。
盈隆金礦中的圍巖蝕變種類較多,而且比較發(fā)育,主要包括硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、黝簾石化、陽起石化、綠泥石化、重晶石化、毒砂化,而且地下各個(gè)中段都主要見有硅化、絹云母化、黃鐵礦化,所以前三者蝕變與含礦層關(guān)系密切。
該礦金礦體主要在構(gòu)造礦化蝕變帶(EW向)8號線~13號線區(qū)域上分布,在寬度上南北達(dá)到300m,經(jīng)過鉆探坑探等多種方法進(jìn)行研究,目前已有19條金礦體在構(gòu)造蝕變帶(EW向)內(nèi)被發(fā)現(xiàn),礦體呈現(xiàn)平行近EW向展布,間距一般為6.00m~31.00m,礦體長40m~440m,平均水平厚度0.60m~3.00m,延深50m~325m;一般金品位0.80×10-6~5.50×10-6,最高金品位92.77×10-6,礦床平均品位5.22×10-6;金品位較高,礦體在特點(diǎn)上具有膨脹、狹縮特征,并具有分支復(fù)合與尖滅再現(xiàn)等,圍巖和礦體彼此之間的界限十分的明朗,為了準(zhǔn)確的圈定礦體,在具體圈定過程當(dāng)中,借助化驗(yàn)分析方式來進(jìn)行圈定,通過研究發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的金礦體主要為7號、8號,是區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源儲量的42%以上,礦區(qū)探獲資源/儲量6592kg。
(1)該礦的主礦體為7號,在產(chǎn)出特點(diǎn)表現(xiàn)為脈狀,主要分布在基線區(qū)域上的4-13號勘探線,并在構(gòu)造礦化蝕變帶(EW向)中心位置上產(chǎn)出,達(dá)到26%的資源儲量,賦存標(biāo)高-20m~305m。深部225m~305m標(biāo)高由305m、265m、225m中段穿、沿脈坑道工程和坑內(nèi)3個(gè)水平鉆控制;225m中段以下由3個(gè)鉆孔和265m、225m中段坑內(nèi)4個(gè)水平鉆控制。礦體約為440m長,達(dá)到319m的延伸(-20m~305m標(biāo)高),礦體表現(xiàn)為1m~2m的平均厚度,最大達(dá)到3.60m的真厚度,最小在0.54m范圍,平均達(dá)到1.80m的真的厚度,處于64%的厚度變化系數(shù),具有穩(wěn)定型特征,呈現(xiàn)280°的總體展布方向,向NNE向傾斜達(dá)到70°傾角范圍,礦體處于93.00×10-6最高金品位,最低在1.02×10-6金品位水平,平均金品位5.10×10-6,金品位變化系數(shù)144%,為139%的金品位變化系數(shù),表現(xiàn)為均勻型的特征,結(jié)晶灰?guī)r黑云母石英片巖和黑云母角巖是重要的賦礦圍巖,碳酸鹽化、硅化蝕變較為強(qiáng)烈,磁黃鐵礦以及黃鐵礦是主要的金屬礦化,黃銅礦化相對較少。
(2)地表沒有發(fā)現(xiàn)8號礦體含礦斷裂系統(tǒng),主要分布在0~8號線區(qū)域上,在構(gòu)造礦化蝕變帶中(EW向)賦存,處于69.00m~310m賦存標(biāo)高,資源儲量方面約為礦床總體15%左右,個(gè)鉆孔有效控制礦體深部,坑道在265m和225m穿沿脈控制,深部由坑內(nèi)12個(gè)鉆孔控制,坑道由225m、265m中段穿沿脈控制。礦體達(dá)到220m的延長,以及269m的延伸(35m~305m),處于1m~2m的平均厚度,在平均水平厚度方面處于2.19m的范圍,最大以及最小的真厚度分別為8.9cm以及0.39cm,真厚度均數(shù)為1.79m,在厚度變化系數(shù)方面處于88%,礦體特征主要表現(xiàn)為穩(wěn)定型,在產(chǎn)出特點(diǎn)方面,礦體為脈狀產(chǎn)出特征,呈現(xiàn)92°走向,向NNE傾斜,角度為75°,達(dá)到82.31×10-6最高金品位,最低處于0.59×10-6金品位,處于5.00×10-6金品位平均水平,達(dá)到169%金品位變化系數(shù),礦體特征表現(xiàn)為不均勻的特點(diǎn),在賦礦圍巖方面,黑云石英片巖和石英脈是重要的組成,碳酸鹽化以及硅化是主要的蝕變特征,在金屬化方面,主要表現(xiàn)為黃鐵礦以及磁黃鐵礦,較少的主要為黃銅礦化。
他形粒狀是礦石的主要結(jié)構(gòu)特征,同時(shí)還具有交代結(jié)構(gòu)以及半自形-自形晶結(jié)構(gòu),壓碎結(jié)構(gòu)和粒狀結(jié)構(gòu)相對較少,角礫狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造、還有浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等相對次之。
金屬氧化物以及金屬硫化物是礦石當(dāng)中重要的金屬礦物,赤鐵礦和磁鐵礦是重要的金屬氧化物,褐鐵礦相對較少,鐵礦以及黃鐵礦是重要的金屬硫化物,閃鋅礦和黃銅礦相對次之,為重要的非金屬硫化物,黑云母,綠泥石,陽起石,還有方解石等相對較少。石英以及黃鐵礦在礦石當(dāng)中是重要的金礦載體礦物,磁黃鐵礦相對較少,金成色在金礦當(dāng)中具有較高的成色,自然金是主要的金礦物,銀金礦相對次之,他形粒狀的自然金,裂隙金相對次之,同時(shí)還有一些包裹金。
區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了加里東期及華力西期兩個(gè)階段的褶皺造山運(yùn)動(dòng)。到早印支期,絕大部分地區(qū)褶皺成山,殘留海盆也相繼上升為陸,從而結(jié)束了槽區(qū)演化歷史。而礦床主成礦期是華力西晚期,區(qū)域地?zé)崽荻群芨?,同時(shí)區(qū)域動(dòng)力作用導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地質(zhì)活動(dòng)頻繁,在演化的同時(shí)也發(fā)育了多期長期活動(dòng)的深斷裂帶,大斷裂帶以及伴生的大地構(gòu)造環(huán)境為金礦的產(chǎn)出提供了所需的物質(zhì)與能量條件,區(qū)域性深大斷裂是導(dǎo)礦構(gòu)造,熱液通過它向淺部運(yùn)移,它往往控制著礦帶的分布。區(qū)域主干斷裂控制礦床的分布,其次級斷裂既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造,它一方面使成礦熱液向淺部遷移,另一方面又破壞了熱液系統(tǒng)原有的平衡,促使礦質(zhì)沉淀,從而控制礦體的產(chǎn)出部位,而褶皺構(gòu)造則為礦體定位提供了必要的容礦空間。遼源地區(qū)發(fā)育的一套中、下古生界地層,這套地層的中上部為碳酸鹽巖層,這些巖層是中厚層大理巖、泥灰?guī)r,具有板巖、碎屑巖及凝灰?guī)r夾層。
經(jīng)過野外以及室內(nèi)綜合研究分析不難發(fā)現(xiàn),EW向展部的構(gòu)造礦化蝕變帶明顯控制著礦床,礦床主要分布在構(gòu)造礦化蝕變帶(EW向)中間位置上,變質(zhì)灰?guī)r以及黑云母角巖互層帶是主要的賦礦圍巖,通過分析探討圍巖和礦體,了解彼此之間具有個(gè)接觸特征,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)特征以及構(gòu)造特征方面,礦石主要體現(xiàn)為以下特點(diǎn),載金礦物無論是顏色,還有其晶形以及形成期次和光學(xué)特點(diǎn),蝕變巖型金礦是其主要的工業(yè)類型,變質(zhì)熱液型是其主要的成因類型。
夾正常沉積巖建造的中酸性以及基性火山巖是該區(qū)早古生宙主要的巖石特點(diǎn),由于該區(qū)強(qiáng)烈的變質(zhì)變形因素,再加上深部區(qū)域上二疊系花崗巖基不斷侵位向上,在由于區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用疊加,導(dǎo)致該區(qū)地?zé)崽荻炔粩嘣龈?,不同狀態(tài)水分在巖層當(dāng)中受到很大擠壓,促進(jìn)熱水溶液含鹽度不斷提高,溶解度逐漸增強(qiáng),由于水-巖不斷反應(yīng),萃取活化圍巖當(dāng)中的金屬元素,含金豐度在基性巖中具有較高水平,由于這一特點(diǎn),Ti、Ni、Cu等元素以及Pb、Zn、As、Sb元素在礦石當(dāng)中呈現(xiàn)較高的伴生水平,由于熱水溶液逐漸循環(huán),對成礦物質(zhì)不斷地萃取與活化,并在熱水流體因素影響下,硅酸鹽將大量的SiO2析出進(jìn)入到流體之內(nèi),并遷移到壓力較低的構(gòu)造帶區(qū)域上,由于溫度和壓力方面的下降,再加上氧-硫逸度以及酸堿度出現(xiàn)的改變,促進(jìn)含礦石英結(jié)晶沉淀的形成,赤鐵礦以及磁鐵礦在先期階段逐漸被晶出,同時(shí)由于不斷增高的硫逸度。導(dǎo)致磁黃鐵礦以及黃鐵礦,還有一些黃銅礦不斷的結(jié)晶沉淀,在晶出氧化物以及硫化物過程當(dāng)中不斷形成自然金礦物,自然金在光片當(dāng)中主要表現(xiàn)為包體形式,在磁黃鐵礦以及黃鐵礦內(nèi)嵌布,并嵌布于石英內(nèi)。這一階段主要是交代作用為主的成礦期,圍巖和礦體表現(xiàn)為過度關(guān)系,事變礦化有著十分廣泛的范圍,礦體有著十分復(fù)雜的形態(tài),并表現(xiàn)為均勻的品位變化特點(diǎn),在構(gòu)造交匯部位表現(xiàn)為較富的金品位特征。
從礦床成礦元素看:Fe、Cu、Au、S元素強(qiáng)富集,Mo、Ag、Pb、Zn元素弱富集,As、Sb、Mg、W元素痕跡含量。磁黃鐵礦以及黃鐵礦是該礦礦石當(dāng)中的主要金屬礦物,自然金相對次之,閃鋅礦、方鉛礦、還有黃銅礦相對較少,石英是主要的脈石礦物,絹云母以及長石、綠泥石相對次之,另外還有碳酸鹽礦物以及陽起石等。通過這些不難看出,熱液蝕變和礦物組合都表現(xiàn)為中溫特征,所以綜合研究認(rèn)為該礦成因方面屬于中溫變質(zhì)熱液型金礦床。
志留系椅山組上統(tǒng)地層賦存有盈隆金礦床、華云鉛鋅礦床、合源鉛鋅礦床和東山金礦床,礦體圍巖以大理巖夾透閃石角巖為主,其次為絹云母片巖、板巖夾變質(zhì)砂巖。其中,大理巖夾透閃石角巖段為金、銅礦的賦礦層位。
該區(qū)當(dāng)中近EW向構(gòu)造對區(qū)內(nèi)的金礦體起著明顯的控制作用,如該礦7號和8號金礦體均受控于構(gòu)造礦化蝕變帶(近EW向),破碎蝕變帶當(dāng)中不同方向構(gòu)造交匯部位以及后期構(gòu)造疊加部位,是金礦體重要的膨大部位,也是富集金最佳部位。
石英脈侵入破碎蝕變帶,同時(shí)富集硫化物的地段,是賦存金礦最佳的部位,金礦石不同高低品位,和黃銅礦、黃鐵礦有著十分緊密的關(guān)聯(lián)性,黃銅礦與黃鐵礦呈現(xiàn)條帶狀相互伴生,產(chǎn)出特點(diǎn)表現(xiàn)為致密團(tuán)狀,侵入石英細(xì)脈時(shí),表現(xiàn)為較高的金品位特點(diǎn)。
金礦體主要在礦化蝕變帶中產(chǎn)出,硅化以及金屬硫化物出現(xiàn)增強(qiáng),有致密塊狀黃銅礦出現(xiàn)時(shí),表現(xiàn)為不斷增強(qiáng)的金礦化,同時(shí)還有磁黃鐵礦化以及黃鐵礦化與綠泥石化和高嶺土化[6]。
盈隆金礦為蝕變巖工業(yè)類型,中溫變質(zhì)熱液型是其主要的成因類型,同時(shí)區(qū)內(nèi)的構(gòu)造蝕變帶(EW 向)對金礦床起著明顯的控制作用,石英細(xì)脈以及網(wǎng)脈和礦體表現(xiàn)為伴生關(guān)系,在分布特點(diǎn)上呈現(xiàn)等距分布,現(xiàn)在已有19條金礦體被發(fā)現(xiàn),在規(guī)模上較大的主要為7號、8號,約為礦床資源儲量的40%以上。該礦有著十分明顯的找礦標(biāo)志,另外對于礦床外圍具有較好的找礦參考作用。