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)
自80年代以來,多家勘查單位、科研院所及地質(zhì)高校對柴胡欄子金礦及與其相鄰的紅花溝金礦等的礦床成因、成礦規(guī)律和成礦預(yù)測等方面進行了一定的工作,對柴胡欄子金礦床的礦床類型、礦化及蝕變特征和礦體賦存形式等取得了一定的認識,但在成礦規(guī)律的研究尚較為薄弱,這極大制約了礦區(qū)深部和外圍的找礦勘查。本文則將重點對柴胡欄子金礦的成因、規(guī)律進行分析,并構(gòu)建柴胡欄子金礦床的成礦模型,這樣能更好的分析柴胡欄子金礦的成礦潛力,為礦區(qū)深部及外圍找礦提供方向指導(dǎo)。
柴胡欄子金礦處于華北銘山隆起北東端內(nèi),黃土覆蓋嚴重,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,主要巖石類型為變質(zhì)的花崗巖、閃長巖、輝石角閃石巖、巖漿碳酸巖和透輝石巖,其均為巖漿侵入成因,這為理解礦區(qū)的成礦背景和區(qū)域構(gòu)造演化提供了新的思路[1]。
本文在基于傳統(tǒng)的礦床成因模式和“三位一體”找礦預(yù)測模型的基礎(chǔ)上,對柴胡欄子金礦的成礦地質(zhì)、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標志,從而重新構(gòu)建新的三位一體綜合信息找礦預(yù)測地質(zhì)模型。
在柴胡欄子金礦的礦化方面其主要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)嵋盒停↙S型)金礦化的存在。石英脈型和蝕變巖型金礦化中金主要以自然金(圖1a,b)的形式存在。石英脈型金礦化主要表現(xiàn)為含金石英脈,蝕變巖性金礦化主要發(fā)育在破碎蝕變圍巖中,呈細脈狀或浸染狀礦化(圖2c,d)。蝕變巖型礦化可發(fā)育于蝕變基性—超基性巖中,也可發(fā)育在強蝕變前寒武紀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、陽起石化、綠泥石化、碳酸鹽化、磁黃鐵礦化和黃銅礦化(圖1a,b,圖2a,b,c,d),由于原巖性質(zhì)的差別導(dǎo)致流體活動表現(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(圖3a),表現(xiàn)為條帶狀石英(或玉髓)、刀片狀方解石(圖3b)、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(圖3c,d)。
圖1 石英脈型金礦化中金生長于石英裂隙中的顯微照片
圖2 細脈狀-浸染狀蝕變巖型金礦化顯微鏡下照片
圖3 L-S型金礦化野外、手標本和背散射電子圖像
由上可見,柴胡欄子金礦床成礦來源主要為原巖入侵巖體發(fā)生的變異。在華北克拉通北緣的金成礦帶,由于晚古生代巖漿活動造就了大量的的金礦床,而柴胡欄子及周邊地區(qū)的花崗巖、閃長巖和細?;◢弾r均為晚古生代巖漿活動的產(chǎn)物,種種顯示出的表象都暗示柴胡欄子金礦應(yīng)為晚古生代大地構(gòu)造因俯沖板塊回撤引起陸緣造山帶擠壓出現(xiàn)的,其主要是源于克拉通變質(zhì)基底巖石,變質(zhì)過程中含水的礦物脫水形成變質(zhì)流體,變質(zhì)流體淋濾周邊巖石中的金,并在剪切帶中匯聚、沉淀成礦。屬于典型的熱液活動有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床,礦化類型主要有石英脈型、蝕變巖型和低硫化淺成低溫?zé)嵋盒?。礦化受構(gòu)造、巖性等多種因素控制硅化、綠泥石化、陽起石化、絹云母化、碳酸鹽化、磁黃鐵礦化和黃銅礦化為礦區(qū)內(nèi)的主要找礦標志,常發(fā)育在蝕變基性—超基性巖和片巖附近。礦區(qū)礦體(礦化)主要受NW向斷層主導(dǎo)的三級構(gòu)造體系控制,蝕變巖型和石英脈型金礦化主要為NW走向,而L-S型金礦化主要受近SN向斷裂構(gòu)造控制。由于巖性的差異,巖石受構(gòu)造影響破碎程度會有較為明顯的不同。發(fā)育在片麻巖或基性脈巖中構(gòu)造帶破碎程度和蝕變程度高,構(gòu)造蝕變帶較為連續(xù);而在片巖中巖石破碎可能局部表現(xiàn)不明顯,顯示為強硅化、碳酸鹽化、泥化(常伴有鈷染而呈藍色調(diào)),破碎不連續(xù)。導(dǎo)致蝕變帶(礦化帶)的不連續(xù),因此需在對礦區(qū)構(gòu)造帶識別的基礎(chǔ)上,加強對蝕變類型的區(qū)分。
通過我們對礦區(qū)不同礦化類型的成礦控制規(guī)律、成礦時代及主要控礦要素的空間分布分析后本文對礦區(qū)進行了成礦潛力分析。
現(xiàn)有已開采的I-5號礦體主要走向為NW向,未見其在走向方向延伸。經(jīng)勘探得知I-5號礦體整體所在的NW向構(gòu)造帶產(chǎn)于片巖中,雖構(gòu)造破碎不連續(xù),但強硅化、綠泥石化仍有發(fā)育,蝕變強度與破碎帶中基本一致,但該構(gòu)造帶蝕變強度高,構(gòu)造帶規(guī)模大,構(gòu)造帶延伸方向與F1斷層小角度相交,其應(yīng)為F1斷層的次級斷裂,推測其延伸規(guī)模應(yīng)不僅限于已探明礦體范圍。另外,片巖中的蝕變類型與主成礦期蝕變一致,為強浸染狀硅化、綠泥石化、碳酸鹽化,沿垂直構(gòu)造方向向兩側(cè)逐漸減弱。因此推測該礦體在其仍有較好的找礦前景其走向方向上和深部仍應(yīng)有延伸。故1-5號礦體有較好的成礦潛力[2,3]。
井下地質(zhì)調(diào)研發(fā)現(xiàn),8中主運巷F1斷層以南約50m發(fā)育一條NW走向的輝長巖脈,巖脈兩側(cè)發(fā)育較強的硅化,巖脈走向其南側(cè)礦體(5號脈)走向基本平行。顯微鏡下可見該硅化帶中蝕變礦物組合為石英—陽起石—碳酸鹽礦物,并發(fā)現(xiàn)有磁黃鐵礦、黃銅礦、碲銀礦的存在,與金礦石蝕變類型和蝕變礦物組合一致,顯示出較好的成礦前景。局部品位分析結(jié)果顯示出明顯的金礦化。巷道編錄結(jié)果顯示,該輝長巖脈產(chǎn)狀較為穩(wěn)定,連續(xù)性高,兩側(cè)普遍發(fā)育硅化帶,且在14~16線和19線附近已推測圈定礦體。因此我們推測16~19線之間仍具有較好的成礦前景,且該巖脈兩側(cè)延伸(14線以北和20線以南)仍具有較好的找礦前景(圖4)。
圖4 柴胡欄子金礦3號豎井8中16~18線找礦靶區(qū)預(yù)測圖
L-S型淺成低溫礦化相關(guān)的蝕變主要是硅化、碳酸鹽化、粘土礦化、黃鐵礦礦化。表現(xiàn)主要為張性構(gòu)造控制的刀片裝方解石脈,現(xiàn)有9號礦體附近發(fā)育強度較高,表現(xiàn)為早期硅化中疊加的碳酸鹽—黏土化,因此應(yīng)在9號礦體上下盤關(guān)注張性構(gòu)造帶的延伸,及L-S型淺成低溫型金礦化,尤其是張性構(gòu)造帶與NW向構(gòu)造帶交匯位置,可能形成較為高品位的礦體(圖5)。另外,礦區(qū)發(fā)育多個NW、NE向規(guī)模較大的斷層,其中發(fā)育網(wǎng)脈狀碳酸鹽化,其應(yīng)為LS型礦化的淺部表現(xiàn),其深部可能具有較好的找礦前景。
圖5 柴胡欄子金礦9中9號脈礦體與構(gòu)造關(guān)系示意圖
依據(jù)上文研究結(jié)果,研究人員以打孔鉆探的方式進行了驗證,根據(jù)預(yù)測結(jié)果提出的靶區(qū)共設(shè)計鉆探5500余米、坑探950余米的驗證工程,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條明顯礦脈:
首先,Ⅰ-5號礦體勘探線之間,整體走向315°,傾向南西,傾角65°~88°。沿走向方向控制約1200m,整體控制標高295m~788m。礦石類型主要為蝕變基性巖和石英脈型。礦體主要產(chǎn)于蝕變片巖中的構(gòu)造帶中,蝕變類型主要為硅化、綠泥石化、碳酸鹽化,共生有磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等。礦體厚度變化范圍為0.14m~9.08m,平均厚度3.24m,礦體Au品位為1.08g/t~15.36g/t,平均5.00g/t,礦石量≈295668t(112b+333+334),金金屬量≈1842.9kg(112b+333+334)。
其次,I-8號礦體勘探線之間,控制標高548m~502m,十中段斷續(xù)控制長約200m,十一中段控制長約75m,厚1m~5m,整體走向290°,北傾,傾角50°~60°,礦化類型主要為石英脈+蝕變片巖型。礦體Au平均品位2.44g/t,金屬量≈1093.17kg(112b+333+334),礦石量≈448056.67t(112b+333+334)。
通過對赤峰柴胡欄子金礦床的地址特征、成因規(guī)模分析,得出了柴胡欄子金礦床的成礦模型和成礦潛力,結(jié)合精細物化探剖面成果認為柴胡欄子金礦床接下來的找礦方向應(yīng)為原1-1礦體西側(cè)、24線以東、16-19號線之間及巖脈兩側(cè)等方向,由此可見赤峰柴胡欄子金礦床還有較大成礦潛力和找礦前景。