老岭金矿床成矿地质条件分析

老岭金矿床成矿地质条件分析

老岭成矿带是一个重要的贵铜和多金属成矿带。此带位于吉林省南部,跨通化、白山两地市;地质上,处在华北地块北缘东段、Ⅳ级大地构造单元——老岭断块之上。带内成矿条件优越,目前已发现可利用的矿产种类较多,有金、银、钴、铜、铅、硫铁矿、硅藻土、滑石及重晶石等。矿产调查和专项研究表明,金矿在带内分布广、产地较多、储量、资源量和潜在能力均较大,是当前和今后带内找矿及利用的主要矿产类型。1成矿地质背景此成矿带是吉林省内颇受重视的找矿地域,故研究程度和工作程度相对较高,依据矿带内不同尺度的地质资料12可将成矿地质背景分别概括如下。1.1成矿带内上元古界区带内发育地层以中上元古界为主,中生界次之,古生界和新生界分布局限或少见(图1)。中、上元古界中元古界在带内分布广泛,发育在老岭山脊两侧。地层呈北东向展布,宽度变化在2～30km范围内。构成地层的岩石为变质杂岩,主要岩类有大理岩、片岩、石英岩和千枚岩。依据岩石组合,该地层自下而上被分为4个组:达台山组、珍珠门组、花山组和大栗子组。上元古界被分为青白口系和震旦系,分布范围与中元古界相似,但发育程度较中元古界相差较大。青白口系由砂岩、页岩、灰岩及泥灰岩构成,在区域上被分成白房子、钓鱼台、南芬3个组。震旦系由石英岩、碳酸盐岩和页岩构成,划分出桥头、万隆、八道口、青沟子4个组。中生界成矿带内的中生界主要发育在老岭断块之上的中生代断陷盆地中,以老岭山脊西侧最为典型,地层由凝灰岩、砂砾岩、砂岩组成。自下而上分为侏罗系和白垩系。1.2遥感信息显示在地质历史上本区经历了多期次的构造作用。多期次性质不同、强度不等的构造作用相互叠加使本区构造接触复杂化,褶皱构造、韧性剪切变形及脆性断裂等形迹均有所见,其中断裂构造表现得更为突出。断裂构造的地质识别标志、地球物理推断信息和遥感线性解释标志都较为清晰。这为成矿带断裂的识别和构造格架的分析创造了条件。按断裂构造的方向,带内出现了北东向、北西向、近东西向3组构造。北东向断裂构造在带内最为发育,其地、物、遥标志清晰、可识别性强,且具有空间相关性。北东向构造以延长远、连续、集中发育、成带出现为基本特点。断裂带出现在老岭主脊两侧(图1):西侧称之为红土崖—大石棚子断裂带,由两条规模大的断裂构成;东侧称之为荒沟山“S”型断裂带。北西向断裂亦较发育,在成矿带内以规模小为特征,且对北东向构造起到破坏作用。近东西向构造主要发育在成矿带北端,代表断裂为天桥—小四平—报马川断裂,其地球物理信息是主要识别标志。1.3岩基及岩株太古代和中生代是矿带内岩浆活动的强烈时期,其方式以侵入为主。太古代时期的岩浆活动形成了奥长花岗岩和英云闪长岩,规模巨大,分布在老岭主脊附近。它们与其上分布的结晶片岩一起构成了成矿带的古老基底。中生代岩浆活动强烈,喷发和侵入活动方式均有所见。喷发形成了侏罗系下部的火山碎屑岩。侵入活动形成了侵位不同的中酸性岩体。按产出状态分为岩基和岩株两类:岩基以老秃顶子似斑状花岗岩为代表,形成于三叠纪,类似岩体有错草岩体、梨树沟岩体等;岩株出现在大岩体的外侧,岩性以石英斑岩为主,代表为小石人岩体。岩脉在带内亦较发育,由中性到酸性均有所见,特别是在矿区更为普遍。2金融金融及其特点2.1金矿床分布特点到目前为止成矿带内发现的金矿床(点)、矿化点及金地化异常已超百余处,它们成带、成群地分布在矿带内。根据产地的空间分布可分成东、西两个金矿带:东带处在老岭山脉东侧,沿南岔、横路岭、荒沟山、彬松岗、老三队、小四平一线展布,南大坡中型金矿、南岔小型金矿和小四平金矿产于此带;西带位于老岭山脉西侧,沿天桥、石青沟、小石人和大境沟一线展布,产有小石人、板庙子、石青沟、天桥等金矿床。受构造和侵入岩影响,在金矿带中金矿产地成群分布构成多个金矿化集中区,典型的有天桥集中区、小四平集中区、荒沟山集中区、横路岭集中区等。带内金矿产出的地质构造环境相同,控矿条件相似,但矿化类型有一定的差异。根据矿石类型可将带内金矿分成石英脉型金矿、蚀变岩型金矿和二者间的过渡类型——蚀变岩石英脉型金矿。2.2蚀变岩型、过渡岩型依据已知金矿床的勘查成果将各类金矿的特征列于表1。石英脉型金矿在成矿带内产地达10余处,主要产于东成矿带,典型代表为浑江金矿。此类金矿品位变化大,为1.10～89.9g/t,平均8g/t左右。此类金矿是目前利用的主要类型。蚀变岩型和过渡岩类型主要产于西成矿带。蚀变岩型以小石人金矿为代表,以品位低、规模大为特征,平均品位在2.48g/t左右,最高为9.68g/t。小石人金矿目前尚处在勘探阶段,已控制部分资源量大于2.0t。过渡型以石青沟金矿为代表,处在普查阶段。3金矿床的控制配置成矿带内金矿调查、勘查及研究表明,地层、岩性、构造、岩浆活动和地球化学场对金矿的成矿活动都具有一定的控制作用。3.1矿化点发育的金元素异常金矿床(点)、矿化点和金元素地化异常与不同地层单元的不完全统计显示,近70%的矿床(点)、矿化点发育在中元古界珍珠门组,金元素异常有63%发生在珍珠门组中,目前正在开发利用的金矿多数产于珍珠门组,可见金矿和珍珠门组有密切的空间相关关系。3.2大理岩金矿化程度不同金矿勘查和开采均证明,金矿的围岩为白云质大理岩,且不同结构构造的大理岩金矿化程度有差异。南大坡金矿的研究和小石人金矿勘查成果表明,块状大理岩和角砾状白云质大理岩有利于金矿化。3.3断裂构造交织与成矿的空间分布及控制因素成矿带内断裂构造对金矿分布、产出状态和矿化特征都有一定的控制作用,其控制可以是间接的,也可以是直接的。间接控制作用是通过对其它控矿条件的控制实现的。最典型的是通过对有利地层和岩浆侵入活动的控制,使成矿有利地层珍珠门组和花山组走向呈北东向、中生代中酸性岩侵入杂岩呈北东向带状展布。不同方向的断裂构造交汇部位往往是岩体就位的有利构造位置,如老秃子岩体即受控于北东、东西构造交汇部位。直接控制表现在控制了金矿化的空间展布和分布,使之呈北东向带状展布。受不同断裂带的影响,可划分出不同的金矿成矿带,如老岭山脉西侧金矿成矿即受控于红土崖—大石棚子断裂带、大境沟—石人镇断裂带和二道阳岔—石青沟断裂带等,老岭山脉东侧金矿成矿带则受荒沟山“S”型断裂带控制。多组方向交汇是金矿矿化有利部位和矿化密集部位,如小石人金矿、石青沟金矿、小四平金矿、南大坡金矿等均处在北东向、北西向或近东西向断裂构造交汇处。断裂构造为含矿热液的运移提供了通道,也为成矿物质的沉淀提供了场所,从而使金矿呈脉状产出。矿体产状与相应的断裂构造产状一致,如南大坡含金石英脉、小石人含金蚀变带呈东北向,与区域构造产状一致。统计表明,不同方向的构造组对金矿控制作用程度有差异,强弱变化顺序为北东、北西、近东西。3.4岩浆活动为金矿形成提供的热源、部分成矿物质成矿带内的中酸性侵入杂岩是金矿成矿的重要控制因素。它们之间有成因联系,即岩浆活动为金矿形成提供了热源、部分成矿物质。侵入杂岩体的产状和分布对金矿化的时空分布具有直接影响。3.4.1矿化部位和接触外接反应侵入岩体所在部位往往是金矿化集中的有利部位。金矿化或金元素地化异常以岩体为中心成群分布,如老秃顶子岩体周围发现了南大坡、彬松岗、八里沟、淘金沟、五道阳岔、石灰沟等矿床(点)和矿化点,又如天桥、小四平、荒地和大石棚等金矿产地环绕着天桥隐伏岩体分布。矿化可出现在岩体内外接触带附近,但接触外带比接触内带更有利矿化,如南大坡、错草沟、小石人等金矿都产于岩体的外接触带。产状复杂的接触带被断裂构造叠加的接触带构造部位有利金矿化发生,南大坡金矿处于老秃顶子岩体向南东突出部位,八里沟金矿位于岩体与围岩呈断裂接触的北东端。3.4.2地壳岩性平均质量分数位于小石人矿区内的石英斑岩体含金性测试显示,平均质量分数200×10-9左右,远高于地壳同类岩性的平均丰度。岩浆活动为金矿成矿提供了部分成矿物质。3.5金元素分布异常小石人镇—花山地区的1/5万水系沉积物测量表明,金元素地球化学场特征与金矿产地和金元素异常分布有对应关系。金元素高背景场区内金矿产地占已知产地的90%,尤其是有价值的小石人、石青沟、淘金沟、五道阳岔金矿均产于高背景区。分布在高背景区的金元素异常以强度高、规模大、浓集中心突出为特征,如老三队异常、大石棚异常。4综合金银开采模型4.1矿物学一般特征前已述及,老岭成矿带内金矿依产出状态有石英脉型、蚀变岩型、石英脉-蚀变岩型3种。从它们产出的地质构造环境相同、控矿条件相似、成矿规律一致的特征看,具统计意义上的同母体性,具有共同的找矿特点,因此建模中将它视为同一找矿类型。使用资料精度主要是1/5万—1/20万,典型目标物为南大坡、小石人、石青沟等矿床,所以模型级别确定为矿床。4.2化学成矿标志在对成矿带范围内地、物、化资料解释的基础上,围绕着金矿床构建了与之相应的地质描述模型、地球物理模型和地球化学模型。以金矿的控矿条件、矿化现象为目标将各类信息进行了系统关联,探讨了各类信息之间的相关关系,进而构造了老岭成矿带的金矿综合信息找矿模型。矿床名称:脉状金矿成矿时间:中生代燕山期金矿所处大地构造位置:中朝准地台辽东台隆之上,Ⅳ级大地构造单元——老岭断块。该单元四周均以断裂带为界,与不同级别的其他大地构造单元相邻。震旦纪以来处于隆起上升状态,遭受风化剥蚀。构造单元内变质杂岩发育,种类多样,以片岩类和大理岩类为主。构造以北东向为主导。中酸性岩浆侵入活动发育且以燕山期为主。金矿控矿信息(1)控矿地层:主要有中元古界珍珠门组和花山组,地层走向北东,与区域构造线方向一致。(2)容矿有利围岩:主要是镁质碳酸盐岩类和片岩类岩石。碳酸盐岩类岩石中厚层状镁质大理岩、角砾状镁质大理岩、片岩类的二云片岩等岩石更有利金矿化发生。(3)控矿断裂:对金矿具有控制作用的断裂构造有多组,它们的野外识别标志清楚。断裂的地球物理信息清晰。不同性质地球物理场的界线,不同方向规模的梯度带,不同高度水平方向导数极值连线的空间延拓轨迹等都可以作为推断依据。北东向断裂构造具有区域性、规模大、下切深度大、成带状出现的特点。它们既是大地构造单位的界线,也是岩浆岩成带分布的直接控制因素。典型断裂带有大境沟—天桥,五道阳岔—石青沟,荒沟山—小四平等断裂带。北西向断裂和近东西向断裂地质识别较困难,但地球物理标志明显。北西向断裂延长远,对北东向断裂具有破坏作用。近东西向断裂比较清晰,大石棚子—报马川断裂带,控制了小四平等金矿产地的分布。(4)岩体:成矿带内对金矿有控制作用的岩浆活动以燕山期为主,侵位深度中深到浅。类型有:似斑状黑云母花岗岩(老秃顶子岩体),侵位中—深;石英斑岩,浅—超浅成,以小石人岩体为代表。出露的中深成岩体可以用地质信息表征,也可以用正磁异常刻画,如老秃子岩体和错草岩体即如此。隐伏岩体可利用正磁异常推断,天桥岩体即为佐证。(5)地球化学场:金元素高背景场,水系沉积物(1/5万)质量分数大于1.4×10-9。金矿矿化信息(1)已发现的金矿床(点)、矿化点。(2)围岩蚀变:蚀变岩呈脉状产出,主要蚀变类型为硅化、绢云母化、赤铁矿化、黄铁矿化和碳酸盐化。(3)地表褐铁矿与小石人金矿有关,是赤铁矿矿物的风化产物。(4)转石:蚀变岩型金矿的转石在矿区内多见,易于发现。地球化学异常1/20万和1/5万水系沉积物Au地化异常是金矿矿化信息,也是金矿找矿的有用标志。(1)地化异常重现:1/20万与1/5万异常空间重现视为致矿异常,所限定区域为成矿有利地段。(2)Au异常:致矿Au异常规模大,强度高,可达12.8×10-9,形态不规则,以多浓集中心为特征。