秦丹鶴 侯紅星 胡新茁 劉 愷

(中國地質(zhì)調(diào)查局廊坊自然資源綜合調(diào)查中心，河北 廊坊 065000)

0 引言

沔陽北溝礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣，膠遼臺(tái)隆北東部，鐵嶺-靖宇臺(tái)拱之上，摩離紅凸起南部，是中國重要的金礦產(chǎn)區(qū)之一[1]。區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，區(qū)內(nèi)金、銅、鉛鋅、鐵等金屬礦床(點(diǎn))分布廣泛。目前已發(fā)現(xiàn)有南龍王廟金礦、上甸子金礦、東廟嶺金礦及拐磨溝金礦，下大堡、二伙洛、金雞背、朝陽溝、馬家堡、王小堡、東山岔、井家溝、線金廠金礦等[2-3]。2000年，區(qū)域內(nèi)開展了1:5萬水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量工作、1:10000高精度磁法測(cè)量工作，共圈定金異常9處，圈定磁異常4處，為下一步對(duì)鐵礦體的揭露提供了依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，筆者通過對(duì)沔陽北溝礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件以及土壤地球化學(xué)特征進(jìn)行分析研究，總結(jié)了找礦標(biāo)志，為今后礦產(chǎn)勘查工作提供了良好的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域內(nèi)出露的地層以太古宇鞍山群為主，局部出露有白堊系和第四系地層。鞍山群主要有通什村組。通什村組巖性為黑云變粒巖、角閃變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖。原巖為基性、中基性-中酸性火山巖石(見圖1)。遼河群在研究區(qū)內(nèi)出露面積比較小，巖性主要為二云片巖、板巖、大理巖、變粒巖千枚巖、片麻巖等。長(zhǎng)城系包括大紅峪組和高于莊組，大紅峪組巖性為白云巖、砂巖、礫巖；高于莊組巖性為白云巖、灰?guī)r夾砂巖。白堊系多沿大的斷裂帶分布，主要為小嶺組。小嶺組巖性為流紋巖、安山巖、砂巖及頁巖。

1-小嶺組；2-高于莊組；3-大紅峪組；4-通什村組；5-混合巖；6-混合花崗巖；7-斜長(zhǎng)花崗巖；8-斷層；9-研究區(qū)位置

區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了鞍山運(yùn)動(dòng)以來的多期次、多方向的強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。區(qū)域構(gòu)造主要有近東西向、北東向和北西向三組[4]。區(qū)域巖漿巖以鞍山期-燕山期為主，活動(dòng)強(qiáng)烈且具多期次的特點(diǎn)。發(fā)育有大量規(guī)模不等的中、酸性巖體，巖性以花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖為主，并有石英脈、花崗斑巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈等脈巖產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)普遍出露古元古宇混合巖及混合花崗巖?；旌蠋r與構(gòu)造關(guān)系密切，在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈地帶混合巖化作用強(qiáng)烈，混合巖中金的含量高于區(qū)域背景值[5-7]。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)變質(zhì)巖出露較廣，變質(zhì)程度由淺變質(zhì)到深變質(zhì),巖性為混合巖、混合花崗巖、混合變粒巖、淺粒巖等。礦區(qū)出露的地層以太古宇鞍山群通什村組為主，集中分布于礦區(qū)東南部，為一套中深變質(zhì)巖系。通什村組分布于礦區(qū)東南部巖性為麻粒巖、變粒巖和斜長(zhǎng)角閃巖，受后期混合巖化作用和變質(zhì)分異作用，常具有分帶性，巖石常見混合巖化條帶褶紋。沔陽北溝受渾河入字型構(gòu)造與紅旗寨沖斷裂的影響，區(qū)內(nèi)大斷裂呈近東西向，為渾河斷裂的派生構(gòu)造，顯示先壓后張?zhí)卣鳎渭?jí)構(gòu)造為北東向，北北東向。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，巖漿巖分布較廣泛，主要為鞍山期侵入巖，巖性為花崗巖和閃長(zhǎng)巖。

3 礦化帶特征

3.1 Ⅰ號(hào)礦化帶

Ⅰ號(hào)礦化帶位于礦區(qū)東南部，呈近東西向條帶狀分布，巖性主要為磁鐵礦化混合花崗巖或混合花崗巖夾磁鐵石英巖，局部可見斜長(zhǎng)角閃巖夾磁鐵石英巖，金屬礦化以磁鐵礦化、赤鐵礦化為主，局部可見黃銅礦化，蝕變主要為褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化。該礦化帶經(jīng)地表工程系統(tǒng)揭露，配合鉆探控制，共圈定4條鐵礦化體。

I-1號(hào)礦化體：位于1號(hào)礦化帶東段,礦體賦存于地層接觸帶附近的混合花崗巖中，受地層接觸帶控制，地表出露長(zhǎng)約200 m，寬約2～20 m，近東西向展布，北傾，傾角為60°～70°之間，整體呈扁豆?fàn)?、囊狀，局部膨大，礦體與圍巖漸變接觸，接觸部混合花崗巖中角閃石相對(duì)富集，多角閃石具條帶狀、星云狀、眼球狀構(gòu)造。最高品位為TFe：34.16×10-2，MFe：32.00×10-2，平均厚度9.57 m，平均品位TFe：25.09×10-2，MFe：19.58×10-2。

I-2號(hào)礦化體：位于1號(hào)礦化帶西段，礦體賦存于混合花崗巖與斜長(zhǎng)角閃巖接觸帶附近的混合花崗巖中，受接觸帶控制，礦化體出露長(zhǎng)約310 m，寬約2～10 m，近東西向展布，北傾，傾角62°，整體呈扁豆?fàn)?、囊狀，局部膨大，礦體與圍巖為漸變過渡關(guān)系，近礦圍巖的混合花崗巖中角閃石相對(duì)富集，多具條帶狀、星云狀、眼球狀構(gòu)造。最高品位為TFe：30.53×10-2，MFe：26.95×10-2，平均厚度2.74 m，平均品位TFe：26.11×10-2，MFe：24.46×10-2。

3.2 Ⅱ號(hào)礦化帶特征

Ⅱ號(hào)礦化帶分布于礦區(qū)東部，由兩條近平行的礦化體組成，巖性為磁鐵礦化混合花崗巖或混合花崗巖夾磁鐵石英巖，金屬礦化以磁鐵礦化為主，局部見黃銅礦化，蝕變可見褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化。通過槽探工程控制，共圈定兩條鐵礦化體。

Ⅱ-1號(hào)礦化體：礦體賦存于混合花崗巖與片麻巖接觸帶上，受接觸帶控制。通過對(duì)高精度磁法測(cè)量圈定的異常進(jìn)行查證發(fā)現(xiàn)，鐵礦體寬7.50 m，產(chǎn)狀355°∠30°～50°，走向近東西。礦體特征與礦區(qū)已探明的礦體一致，礦體與圍巖接觸界面平整，礦體底板圍巖為片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖，局部混染，構(gòu)造裂隙處常見云母；礦體頂板為混合花崗巖，常見鉀長(zhǎng)石化蝕變。礦體向深部延伸厚度變化不大，品位TFe：25.51×10-2，MFe：18.64×10-2。

Ⅱ-2號(hào)礦化體：在Ⅱ北部與之平行，礦體賦存于混合花崗巖與斜長(zhǎng)角閃巖接觸帶附近的混合花崗巖中，地表出露長(zhǎng)約200 m，寬約1.0～2.0 m，近東西向展布，北傾，傾角約62°，整體呈扁豆?fàn)睢⒛覡?，局部膨大，近礦圍巖的混合花崗巖中角閃石相對(duì)富集，多具條帶狀、星云狀、眼球狀構(gòu)造。礦體向深部延伸厚度變化不大，礦體厚度為2.1 m，品位為TFe：28.34×10×10-2，MFe：24.59×10-2。

3.3 礦石特征

礦石礦物以磁鐵礦為主，局部夾少量黃鐵礦；脈石主要為石英和長(zhǎng)石，局部可見少量角閃石。磁鐵礦，呈黑色致密塊狀集合體，金屬光澤，多為球形多面體，或他形粒狀、粉末狀。黃鐵礦為淺黃色，在成礦階段的早期黃鐵礦晶形較完好，呈自形-半自形晶粒狀，呈星點(diǎn)狀分布，粒徑一般為0.5 mm；晚期黃鐵礦呈他形-半自形粒狀，總體呈脈狀分布，局部團(tuán)塊狀，結(jié)晶顆粒從粉末狀至粒狀，最大可達(dá)15 mm。石英可見兩期，早期石英呈細(xì)脈狀，晚期石英呈硅化產(chǎn)物，油脂光澤，他形粒狀。角閃石：暗綠色、灰綠色為主，自形半自形短柱狀，他形粒狀。礦物共生組合為磁鐵礦-黃鐵礦-石英-鉀長(zhǎng)石組合。

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。自形﹑半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦以自形﹑半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，粒徑最大可達(dá)5 mm，平均在1～3mm。他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦、黃鐵礦呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，黃鐵礦、鉀長(zhǎng)石一般為中粒，最大粒徑15 mm左右，粒徑粉末狀1～2 mm。由于礦體受混合花崗巖和斜長(zhǎng)角閃巖接觸帶控制，早期斜長(zhǎng)角閃巖大面積受巖漿熱液貫入，含礦建造形成過程受多種復(fù)合變質(zhì)作用；或混合花崗巖后期重溶與重結(jié)晶過程，礦物再富集形成；或區(qū)內(nèi)巖石混合巖化作用及變質(zhì)分異作用礦物進(jìn)一步遷移形成。礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造以及條帶狀構(gòu)造，還發(fā)現(xiàn)有少量的晶簇狀構(gòu)造。

3.4 找礦標(biāo)志

礦化帶層控明顯，太古宙混合巖、混合花崗巖及鞍山群等古老變質(zhì)巖是金、鐵成礦的有利圍巖或成礦“母巖”；近東西向、北東向及近南北向斷裂及其低級(jí)壓扭性裂隙，尤其構(gòu)造交匯處，往往有構(gòu)造破碎帶、片理化帶等構(gòu)造形跡，是金、銅礦體賦存的有利部位；含硫化物石英脈是找礦的重要標(biāo)志；綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化、鉀化等是找礦的圍巖蝕變標(biāo)志；褐鐵礦、磁鐵礦，金屬氧化物是研究區(qū)內(nèi)比較直接的金屬礦物指示找礦標(biāo)志。

4 地球化學(xué)特征

對(duì)沔陽北溝礦區(qū)1:10000土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，對(duì)樣品中的8種元素進(jìn)行了分析測(cè)試，通過分析測(cè)試結(jié)果、異常分布特征進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)條件圈定出Au異常7處，As異常4處，Bi異常6處，Cu異常11處，Pb異常6處，Sb異常5處，Zn異常4處，Mo異常8處，Sb異常6處，各單元素異常特征見表1。各異常主要分布在混合花崗巖中，巖性以磁鐵礦化混合花崗巖或混合花崗巖夾磁鐵石英巖為主，局部為斜長(zhǎng)角閃巖夾磁鐵石英巖，金屬礦化主要為磁鐵礦化、赤鐵礦化、局部見黃銅礦化；蝕變主要為褐鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化，近地表褐鐵礦化發(fā)育處含金。圈出2處綜合異常區(qū)(見圖2)，對(duì)綜合異常區(qū)進(jìn)行了槽探、鉆探工程驗(yàn)證，圈定4條礦化體。2處異常區(qū)均呈南北向長(zhǎng)條狀展布。根據(jù)槽探和鉆探工程控制，異常區(qū)礦化發(fā)育較強(qiáng)烈，可見有磁鐵礦化、褐鐵礦化等。

從圖2中可以看出:Au、Cu、Mo元素異常較好，濃集中心和濃度分帶較明顯，Au、Mo元素異常多分布于礦區(qū)西南部，Cu元素異?；旧隙挤植加诘V區(qū)南部和東部。As、Sb元素異常多分布于礦區(qū)中部，異常規(guī)模較大，但僅具異常內(nèi)帶。Pb、Zn、Bi元素異常分布相對(duì)分散，濃集中心面積較小，規(guī)模不大。

圖2 研究區(qū)單元素及綜合異常圖

5 結(jié)語

經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用，區(qū)內(nèi)太古宇鞍山群變質(zhì)巖系比較發(fā)育，是該區(qū)金礦化集中產(chǎn)出的重要地層條件；該地區(qū)經(jīng)歷了鞍山運(yùn)動(dòng)以來的多次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致沔陽北溝礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜多樣，且具有多期次、多方向性的特點(diǎn)，為導(dǎo)礦和控礦提供了有利條件；頻繁的巖漿活動(dòng)，以鞍山期侵入活動(dòng)最為明顯，為地層中的金、鐵等金屬元素活化、運(yùn)移、富集提供了熱動(dòng)力條件，同時(shí)也為成礦提供了部分物質(zhì)來源。本文總結(jié)了沔陽北溝在地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖活動(dòng)的特征，分析研究了破碎蝕變帶、圍巖蝕變和土壤地球化學(xué)等特征標(biāo)志，為在深部及外圍繼續(xù)找礦提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料的依據(jù)。