辽宁林家三道沟金矿床地质特征及找矿方向.pdf

1 4 8 西部探矿工程 2 0 0 8 年第 1 2 期 辽宁林家 三道沟金矿床 地质特征及找矿方 向 孙 国强 孙启 明 孙洪云 辽宁省有色地质局一 三队 辽宁 丹东 1 1 8 0 0 8 摘要 林家三道沟金矿赋存于辽河群盖县组地层中 金矿体严格受断裂构造控制 文章通过对林家 三道沟金矿床地质特征 的研究 系统总结了该矿床的控矿 因素和找矿标志 并指明了矿区今后的找矿 方向 关键词 金矿 地质特征 找矿方向 中图分类号 P 6 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 5 7 1 6 2 0 0 8 1 2 一O 1 4 8 0 4 林家三道沟金矿位 于辽东著名 的青城子矿 田金银 铅锌产地 其大地构造位于华北地台北缘辽东裂谷中 段 大石桥一草河口断坳与营口 宽甸断隆的衔接地 带 草河 口复向斜南翼 属于东西 向构造与北东 向构造 交接复合部位 本矿床毗邻地区曾先后发现并探明了 湾地沟 桃源 新岭等一系列金银矿床 显示 了本区具有 较好的成矿条件和巨大的找矿潜力 研究矿床地质特 征 系统总结成矿规律 无疑对本 区今后的矿产勘查工 作具有十分重要的指导意义 1 区域地质背景 区域出露地层为下元古界辽河群浪子山组 里尔峪 组 高家峪组 大石桥组和盖县组 属一套火山喷发的优 地槽相陆间裂谷沉积建造 区内地质构造复杂 早期东西 向褶皱构成的线型 构造带是矿区的基本构造格架 隶属于草河 口复向斜和 虎皮峪复背斜低序次范畴 由于受后期构造运动的强 烈干扰和改造 东西向褶皱局部地段构造线方向发生急 剧扭 曲 形成 S 型扭皱 区内岩浆活动极其强烈 多期多位的侵人岩体构成 岩浆岩田 裂谷初始扩张期 2 3 5亿年 在幔源分异 作用下发生大规模 的幔源花岗岩浆侵位 其后多次发生 基一酸性海底火山喷发和热泉喷流 为裂谷型 P b Z n Au Ag矿床提供了充足的成矿物质 2矿 区地 质 2 1 地 层 区内主要出露为辽河群盖县组 P t I g 地层 是一 套由泥 砂质变质形成的 主要岩性为二云母片岩 黑 云母片岩 矽线石云母片岩 黑云变粒岩 变粒岩 浅粒 岩等 局部夹有大理岩及透闪变粒岩薄层 各岩性层呈 渐变过渡关系 其含矿岩石多为黑 云变粒岩 地层走 向近东西 倾角 1 0 3 5 2 2 构 造 1 褶皱构造 褶皱构造有两组 一组为东西向线 状背向斜 形成时代相当于辽河期 一组为北北东向倾 没背向斜相当于印支一燕山期的产物 桃源倒转同倾 向斜 呈东西 向展布 全长 2 0 k m 枢纽呈舒缓的反 S 型中间向南凸出 在矿 区内西起兰 家堡子沟里 东至刘家岭 走向由东西转北西西 两翼为 大石桥组三段互层带 核部 为盖县组片岩 地层倾 向北 或北北东 倾角不一 北翼略陡 南翼略缓 新岭倾没背斜 呈北东向展 布 延长 2千米基座 为东西 向新岭背斜核部 二者呈轴迭相交 向北北东向 倾没 倾没角 l O 2 0 与东西向背斜联合控制了新岭 花岗岩侵人体 的空间位置 2 断裂构造 按展布方 向分为近东西 北西 北 东 近南北向四组 按与成矿关系可分为三期 成矿前断裂 区内较大 的为尖山子断裂 为区 内一级断裂 南起杨家岭 经本区至林家一桃源金矿区 一 直延伸至白云金矿区 控制区域上金矿床展布 延长 约 1 5 2 0 k m 走 向 3 3 0 局部近南北 倾 向北东 倾角 6 0 8 0 断裂带幅宽 l O 2 0 m 最宽 1 8 0 m 带 内有强 烈的片理化 石墨化 泥化 靠近尖山子地段出现大理岩 角砾 通过对南段研究 带内有很多塑性变形特征 对 其微量元素分布特征研究 金 银 砷元素与之关系较为 密切 铅 锌 铜元素与之关系不大 通过化探次生晕资 料 在其边部约几百米范围内 上 下盘 存在金的低缓 异常带 5 P P b 8 O P P b 说明了此断裂带与金的成矿有 着一定的渊源关系 成矿期断裂 区内成矿期断裂主要为北东向展布 的一组平缓断裂 该组断裂呈现压扭性结构面特征 总体近水平状态分布 局部有波状起伏变化 起伏角一 般 1 0 3 O 该组断裂为 区内主要的含矿构造 一般 2 0 0 8年第 l 2 期 西部探矿工程 1 4 9 厚度 0 2 5 0 m 并有分支复合 膨缩等特征 厚大金 矿体往往出现在一组断裂 倾角稍陡一点 与平缓构造 相交部锐角区一定范围内 或构造明显起伏部 即构造 转折部位 区内含矿构造主要有二个带 5 号含矿构造带 延长大于 6 0 0 m 延 深近 1 0 0 0 m 总体走 向北西 倾角 1 0 3 O 原岩主要为黑云变粒 岩 黑云母片岩 煌斑岩等 呈角砾状 硅质胶结较好 8 号含矿构造带 控制延长 2 0 0 m 延深大于 1 0 0 m 总体走 向北西 倾角 1 O 1 5 原岩主要为黑云变粒 岩 成矿后断裂 区内成矿后断裂主要为北东 北西 两组 从中段探矿可看到 均已切割矿体 但破坏性不 大 基本不造成矿体的中断与缺失 断裂多为张性结构 面特征 上盘下降 下盘上升 2 3 岩浆岩 区内岩浆活动经历了辽河期 海西期 印支期一燕 山期多期活动 辽河期活动较弱 岩体规模较小 与矿 关系不明显 主要岩体有龙庙北沟斜长花岗岩 尖山子 斜长花岗岩 海西期岩浆岩以浅成脉状侵人体的形式贯穿于辽 河群地层中 与本 区成矿作用无关 在接触部局部破碎 带中有硅化和贫金矿化 印支一燕山期岩浆 活动之强烈 分布之广泛 对成 矿影响之深远 是以往任 何时代岩浆活动所不可 比拟 的 就本区而言 以新岭花岗岩为 中心 向外围辐射 的 各类脉岩控制着金矿化的分布范围 1 新岭花岗岩 位于矿区西南角 侵位于新岭背斜 轴部 岩体形态呈椭圆形 长轴近东西 面积 2 k m 接 触界线不规则 边缘多岩枝岩脉穿插 且有片岩 大理岩 捕掳体 产状 内倾 倾角 5 0 6 O 岩性为斑状黑云母 花岗岩 从岩体 中心向边缘岩 相变化是粒度渐细 斑 晶渐少且小 二者渐变过渡 外 接触带有硅化 矽卡岩化 查氏数值特征属铝过饱和正 常成分岩石 怀特 数值 为 S I 型花 岗岩 微量 元素 中 C u P b Z n W S n Mo等 含量高 稀土 元素 含量 高 E RE E 8 2 1 2 1 4 8 8 1 轻稀土远高于重稀土 标准化模 式右倾 E u负异常 但峰值不明显 K A r 法同位素 年龄 2 1 7 6 2 2 6 7 Ma 2 脉岩类 主要为花岗斑岩和煌斑岩 以新岭岩体 周边部分布最密集 规模较大形态复杂 向外围岩脉数 量逐渐减少 规模也在不断缩小 大致以尖山子断裂为 界 断裂以西至岩体为岩脉密集 区 断裂 以东为岩脉稀 少区 可以直观的认为属印支期新岭岩体的派生产物 3 矿床地质特征 3 1 矿体特征 金矿体呈平卧状赋存于辽河群盖县组下部片岩平 缓断裂带中 局部地段具波状起伏变化 与地层产状大 致相同 矿带延长 5 6 0 m 延深 8 0 0 m 厚度 1 1 0 m 带 内主矿体为 5号矿体 其次还有规模较小 的 5 1 5上 平 5下平及 5 2 3 4 4 一l 6 8脉等 均呈平行 的似 层状和扁豆状产出 含矿母岩为硅化破碎黑云变粒岩 及黑云片岩 局部为蚀变煌斑岩 主要 金矿体特征 如 下 5号矿体 含矿岩石主要为硅化破碎黑云母变粒岩 及黑云母片岩 局部为蚀变煌斑岩 矿体呈似层状 与 片理斜交 总体近平 卧状态 具波状起伏变化 矿体平 面上呈一丁字 型 北侧 为北西 向展布 控制 断续延长 6 0 0 m 南侧为北东向展布 控制延深 9 0 0 m 矿体沿 1 0 4 线非常稳定 且金品位较高 东部连续性差 品位降低 金矿体垂 厚 1 0 7 6 0 m 平均厚 度 3 8 8 m 金品位 1 0 O 1 9 4 8 1 0 平均品位 5 1 3 1 0 一 控制标 高 2 9 O 3 6 9 m 5 1 号金矿体 位于 5号矿体上部 含矿岩石为蚀 变黑云变粒岩 总体 近北 西向 北东倾 倾 角 2 5 控 制延长 3 5 m 延 深 3 0 m 垂 厚 1 2 3 m 金 品位 1 1 4 l 2 9 8 l O 平均 3 9 9 1 0 控制标高十3 2 5 m 5 上平号金矿体 为 5号矿体上盘平行脉 含矿岩 石为蚀变黑云变粒岩 总体走向近北东向展布 南东倾 倾角 5 控 制 延 长 1 4 0 m 延 深 4 0 m 垂 厚 0 8 9 1 4 9 m 金品位 3 2 5 3 4 0 1 0 平均 3 3 4 x1 O 控制标高 3 4 5 m 5下平号矿体 为 5号矿体下盘平行脉 含矿岩石 蚀变黑云变粒岩 总体走 向近北东 向 南东倾 倾角 5 垂厚 2 2 9 m 金品位 2 6 8 4 1 8 1 0 平均 3 4 6 1 0 控制标高 3 2 2 m 3 2矿 石质量 特征 1 矿石矿物组合 该区矿石类型单一 矿石中的 金属矿物有黄铁矿 毒砂 砷黝铜矿 磁黄铁矿 黄铜矿 方铅矿 闪锌矿 磁铁矿 赤铁矿 褐铁矿等 以黄铁矿 为主 在矿石中含量达 7 以上 毒砂次之 占 1 左右 其它金属矿物含量均小 于 0 2 非金属矿物以石英 为主 其次为绢云母 长石和碳酸盐 其中石英含量高达 4 3 以上 绢云母 长石 占 8 1 9 9 6 余者矿物含量 都在 4 以下 2 矿石结构构造 矿石结构主要有 自形粒状 自 形一半 自形粒状 它形不规则粒状等结构 矿石构造主 要为团块状 浸染状 细脉状 晶洞状和角砾状等 1 5 0 西部探矿工程 2 0 0 8 年第 1 2 期 3 金银矿物赋存特征 金银矿物相对含量 矿石中主要见N 种金银矿 物 即自然银和银金矿 其含量前者低于后者 金银矿的粒度 镜下统计金银矿物粒度发现 该 区金银矿物粒度均较细 一般均在 1 0 m 以下 二种金 银矿物 自然银粒度 比银金矿粒度略粗 就 0 0 1 0 0 0 5 m m 级比较 自然银含量 8 5 7 5 而银金矿仅 为 2 4 2 9 二者含量相差 6 O 左右 金银矿物形态 银金矿多以粒状 麦粒状 分布为 主 其它颗粒形态 产 出较少 自然银均 以粒状分布 其 它颗粒形态未见 金银矿物赋存状态 通过可见金银矿物嵌存状 态统计 发现金银矿物主要分布在脉石矿物中 仅有少 量分布在黄铁矿中 金银矿物主要以包裹金形式存在 但有相当数量的不可见金赋存于金属硫化物中 3 3 围岩蚀变 围岩蚀变较强烈 主要为硅 化 绢云母化 绿泥石 化 碳酸盐化 钾长石化 黄铁矿化等低温蚀变 4 控矿因素分析 4 1 地层控矿作用 区域新发现的金矿床均产于辽河群大石桥组上部 大理岩 片岩 变粒岩或与盖县组片岩互层过渡带 中 一 部分金矿体呈层状 似层状产出 与围岩产状一致 并 保留有原始沉积层理及沉积韵律 一部分金 银 矿体呈 脉状 羽毛状产于含矿岩系断裂中 交切层状矿体 但极 少穿过含矿岩系 根据辽河群微量元素地球化学资料 辽河群主要岩 段岩石中普遍富 P b Mo As 元素 贫 Ti 元 素 不同分 布区 Au Ag C u Z n Mn C o C r B a元素含量 变化较 大 金背景值为 2 5 4 1 0 高于地壳克拉克值 林家 三道沟区大石桥组三段层位金元素含量分别为 1 O 8 l 0 一 6 3 1 0 7 0 8 1 0 金丰度值高于同类岩石 克拉克值 2 2 7 倍 盖县组片岩层位金元素含量为 2 2 0 3 1 0 平均含量为 3 5 1 0 高于同类岩石克拉 克值数十倍 可以认为本区金矿床成矿物质主要来源于大石桥 组三段上部层位与盖县组下部层位 与辽河群原始沉积 建造中金 银 元素聚集浓度紧密相关 4 2 构造控矿作用 4 2 1 迭加褶皱构造控矿作用 东西向褶皱与北东向褶皱相互迭加形成的构造虚 脱空间 是本区大型金银多金属矿床的主要控矿构造类 型 在两组褶皱迭加的构造条件下 往往容易产出规模 厚大的铅 锌 金 银多金属矿体 例如 5号金矿体 现 已查 明 由东西向褶皱和北东向褶皱迭加所形成的相间 突起部位 通常是寻找大型金银多金属矿床 的重要地 段 4 2 2 不同规模断裂构造控矿作用 1 尖山子深断裂控矿作用 该断裂打破了地壳深部温压平衡条件 提供了深 部与浅部循环对流环境 促使大气降水与深部岩浆热液 加速混合 产生丰富的岩浆热水溶液 它作为岩浆热 液运移通道 使深部岩浆热水溶液在上升侵位过程 中 活化含矿层位中的有益物质组份 并促使其 向有利的构 造空间迁移富集 该断裂属于区域性多期活动构造 在不同地质时期派生出许多不同级别的低序次断裂 而 这些低序次断裂既是含矿热液 的运移扩散通道 也是 金 银矿床 体 就位成矿的赋存空间 2 层间滑脱构造和韧性剪切带控矿作用 根据该 区金银矿床矿体产状形态调查结果表明 在褶皱迭加产 生的局部压扭性应力场作用下 岩石物理性质差异较大 的含矿层位 极易发生层间滑动及扭曲变形 发育形成 构造滑脱面 层间微裂隙和韧性剪切构造带 为含矿溶 液迁移扩散 提供运移通道及沉淀场所 4 3 岩浆岩控矿作用 4 3 1 印支一燕山期岩浆岩控矿作用 从地壳深部携带了部分有益物质组份 与含矿层 位中金银成矿物质混合 直接参与了金银多金属成矿过 程 驱使含矿层位中成矿元素活化迁移 在适宜的构 造和围岩条件下沉淀成矿 印支一燕山期应是本区 金矿床产出就位的主成矿期 若没有印支一燕山期岩浆 热液活动 该 区虽可产 出一些低 品位 的小型多金属矿 床 但很难产出具有工业利用价值的大型金 银 铅 锌 矿床 4 3 2 辽河期岩浆岩控矿作用 辽河期斜长花岗岩体中铅 锌元素含量较高 沿其 周边部位发育多处铅锌矿化 故初步推测本期岩浆热液 活动也可能具有与印支 一燕山期岩浆热液活动相 同或 相似的成矿作用 即在辽河期 岩浆 热液上升侵位过程 中 携带了部分有益的物质组份 并 引起含矿层中成矿 物质发生初始的活化迁移 5 找矿标志及找矿方向 5 1 找矿标志 1 层位标志 辽河群盖县组底部片岩层位是产出 该类金矿床的标志层位 2 构造标志 北西向深断裂或区域同生断裂附 近 或不同构造环境的过渡带 不同方向褶皱叠加部 位 或背斜倾没端及其延伸部位 有利含矿层位中顺 2 0 0 8 年第 1 2 期 西部探矿工程 1 5 l 瞬变 电磁法在 仇 山矿 区地质灾 害评价 中的应用 季 一江 朱丽莉 浙江省地球物理地球化学勘查院 浙江 杭州 3 1 0 0 0 5 摘 要 t g 讨 了瞬变电磁法在矿山地 下采空区探测中的方法及应用 利用该方法查明了杭 州市著名的 余杭仇山矿 区采空区的分布 采用半定量计算方法 进行 了稳定性分区 圈定 了危险区 评估 了对地面 建筑物可能造成的影响和危害 并提 出了相应 的对策措施 为政府地质灾害防治决策提供 了依据 关键词 采空区 地面塌陷 瞬变电磁 法 地质灾害 中图分类号 TD1 6 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 5 7 1 6 2 0 0 8 1 2 0 1 5 1 一O 3 瞬变电磁法是 近年来发展很 快 的电法勘探 分支 方法 前苏联在 2 O世纪 5 0年代 已基 本 建立 了瞬变 电磁法解释理论 和 野外施 工 的方法 技 术 理 论研 究 也一直走在世界前 列 瞬变电磁法 已在 石油 工 程勘 查 地下水调查 矿产资源勘查等领域有广泛应用 但在矿山地质灾害评价中应用较少 从方法原理上 讲 许多物探方法可以用于矿山地下采空区进行有 效探测 其 中地质 雷达 法 和高密 度 电阻率 法 的勘 探 深度相对较小 地震法在某些 地 区存在较 大 的干扰 以往 的研究表明 瞬变 电磁 法是 探测 3 0 m 以下采 空 区的首选 方法之一 讨论 了瞬变 电磁法在 探 明废 弃 矿山地下采空区中的应用 以余杭仇山矿区为例 探 明了埋深小于 1 O O m 的采空 区分布范围 圈定 了塌 陷区范围 并作出地质灾害危险性评价 结合实际提 出相应的地质灾害防治措施 1 研究区概况及地质背景 杭州市余杭仇 山膨润土矿 的开采 始于 1 9 5 4年 8 月 1 9 6 6年开始初具规模 仇山膨润土矿区位于余杭区 余杭 镇 北 偏 西 约 9 k m 处 的 仇 山 村 矿 区 面 积 约 2 O k ra 矿区中心地理座标 东经 1 1 9 5 5 北纬 3 O 2 1 由于该矿所生产的酸性 白土 活性 白土品质优 良 一直 远销东南亚和西欧各 国 市场销路好 多年采矿导致在 矿区范围内出