北京怀柔杨树底下金矿床地质特征

2012-08-30 16:54:00 科学时代·下半月 2012年6期

[摘 要] 本文通过对杨树底下金矿床所在区域的地层、岩浆岩、构造、围岩蚀变,以及金矿床的规模、矿体特征等分析,确定该金矿的成因类型为来源于硅铝层重熔-再熔混合岩浆的次火山热液矿床,属于酸性、中酸性浅成-超浅成岩浆活动有关的中温岩浆热液型矿床。

[关键词] 杨树底下金矿床岩浆热液型矿床

1.矿区地质

1.1 矿区地层

矿区内出露的地层简单,仅见有中元古界蓟县系雾迷山组第三段及新生界第四系。主要岩性为蓝灰色,中厚层至巨厚层燧石条带白云岩、纹层状白云岩及藻团状白云岩。

地层产状比较稳定,雾迷山组组成向北西倾的单斜层,倾向280°-310°,倾角25°-35°,个别地区由于构造活动倾角变陡或倾向扭动,呈南西或北北西倾向。

1.2 矿区岩浆岩

燕山中期黄石碴岩体为矿区内主要岩体,出露于矿区中部,面积约0.1km2,东西长约700米,南北宽一般为100-200米,最宽处达250米,最窄处仅为20余米。岩体总体呈北东东走向的不规则状,西部呈较窄的鱼尾状,中部向南突出,东部分叉向北东和南东方向延伸,形似不规则状小岩脊。岩体与围岩的主要接触面一般向南东陡倾,普遍褪色、重结晶。

1.3 矿区构造

矿区内产状比较稳定,倾向一般为280°~310°,倾角25°~35°,与区域地质背景一致,区域岩浆上侵所形成的黄石碴杂岩体侵入其间,走向50°左右,长约800 米,宽度100~250 米,杂岩体南侧、东侧及西侧斜切围岩层理,北侧则与围岩倾向一致,其内发育有一系列容矿构造及成矿后破坏矿体、岩体的断裂构造,组成了一个复杂的构造、岩浆成矿区。该区南北两侧均发育有一组走向50°左右的断裂构造,与成矿关系不大。

1.4 围岩蚀变

东部围岩白云岩中大理岩化发育;石英斑岩内主要为硅化、褐铁矿化;次生石英岩蚀变强烈,岩石中除了强烈的硅化外,还具有不同程度的硅灰石化、绢云母化、叶腊石化、钠闪石化、绿泥石化、透闪石化和黄铁矿化等。

2.矿床地质

2.1 矿床规模

本矿区是以金为主并含有有益组分钼、铁等多金属伴生矿,同时又赋存有特种非金属蓝晶石矿,为多矿种的共生矿区。其中金、钼、铁共生于一体,产于石英斑岩与围岩接触带及其附近,蓝晶石矿化发育于次生石英岩体内北东向片理化带中。按工业指标矿区内共可圈出七个金矿体及矿化地质体,编号依次为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,均属小型矿体。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ号为铁帽型金矿体,做过详细勘查;Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号为含金矿化体,只进行了一般性的评价。因此下面主要通过Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅶ号三个金矿体对矿床地质特征进行阐述。

2.2 矿体特征

2.2.1Ⅰ号矿体形态、产状及规模

Ⅰ号金矿体受北北西向张扭性构造与接触带复合构造控制,矿体西侧围岩为次生石英岩,东侧为石英斑岩,属铁帽型金矿。矿区内该矿体规模最大,由Ⅰ号主矿体及与其相连或近于平行的9个小矿体组成,受接触带形态所控制,呈上大下小的楔形体产出,矿体长轴方向为345°,倾角75°,倾伏角85°。产于铁帽体北部及西部,平行铁帽呈条带状产出。地表矿体走向,北部为北北东向,南部呈北北西向。

矿体主体位于矿体北段(即厚大部位),向南厚度变薄,分叉,品位降低。纵向上以标高1050 米中段为界,其下矿体连为一体,厚度、长度逐渐变小,但品位有增高趋势;标高1050 米中段至地表部分,北部厚度、品位变化不大,南部分叉为近于平行的东西两个分叉。横向上,矿体形态下部简单,上部矿体分叉,品位由高变低,矿体具有明显的膨缩现象。

2.2.2Ⅱ号矿体形态、产状及规模

Ⅱ号金矿体受北北西向张扭性断裂构造与接触带复合构造控制,矿体西侧围岩为次生石英岩或含钼次生石英岩,东侧由上而下为石英斑岩,燧石条带白云岩及蓝晶石化次生石英岩,北侧上部为燧石条带白云岩,下部为次生石英岩,属铁帽型金矿。

该矿体形态受容矿构造形态所控制,呈透镜体产出,平面上矿体形态近似新月形,长轴方向为略向北东方向突出的弧线形,总体方向由上而下为330°逐渐转向308°。剖面上,矿体形如角锥体,轴向以285 °方向倾伏, 倾伏角70 °左右,侧伏角72°。矿体倾向220 °,倾角72°。

2.2.3 Ⅶ号矿体形态、产状及规模

该矿体位于Ⅱ号矿体西侧约20m 处,受北偏东断裂构造控制,沿断裂带发育细角砾状构造矿石,矿体赋存在Ⅶ号铁帽及铁帽边侧的蚀变次生石英岩内。

矿体总体形态呈上大下小的楔形体产出,矿体出露地表部分呈椭圆形,长轴方向230°,东西两侧倾向为293°和113°,倾角79°。矿体平均长度31.95m,厚9.47m。矿体围岩为含钼次生石英岩,矿体周边有一圈含金褐铁矿化次生石英岩,呈环带状,达边界或工业品位。向下至1060m 中段,矿体逐渐变小,长轴方向为15°,长27.50m,厚3.40m,矿体至此趋于尖灭。

3.金矿床成因与成矿作用

根据矿区金矿成矿基本地质特征和条件分析,该金矿的成因类型可确定为成矿物质来源于硅铝层重熔-再熔混合岩浆的次火山热液矿床。矿床形成温度190-298°C,属于酸性、中酸性浅成-超浅成岩浆活动有关的中温岩浆热液型矿床。原生矿体经表生氧化作用,矿区内几个主要金矿体均已转化为表生氧化褐铁矿型金矿床,即铁帽型金矿,是在地表或近地表含金地质体,经风化淋滤形成的。

控制成矿的主要地质事件发生序列为:

燕山早期(早-中侏罗世),在北西——南东向区域压应力场作用下形成大地——石窑背斜,且沿NNW 向张扭裂面有闪长岩脉侵入。

燕山中期(晚侏罗世),区域上沿NW 向张裂面发育一条火山——构造活动带,即小围场-石碴尖火山喷发岩管呈NW 向线状排布。火山活动稍晚,沿大地-石窑背斜的纵张裂面在黄石碴地区有超浅成(次火山)酸性岩体侵入(即次生石英岩原岩)。

在超浅成(次火山)侵入体冷凝结晶过程中,有火山气液的积聚和泄出,受这次火山气水热液的作用,岩体发生强烈蚀变,形成了矿区内的次生石英岩体,并在岩体的不同部位蚀变强度不等,可划分出三个次生石英岩化蚀变带。伴随火山气液蚀变-次生石英岩化作用,有金元素的迁移,造成次生石英岩体内金的高背景含量。

稍后为矿区内的主要成矿阶段,伴随着NE 向具有塑性变形特征的挤压片理化带的形成,发生动力变质作用,并且在叶蜡石次生石英岩化带内形成蓝晶石矿体。尔后,与岩浆期后或火山作用有关的中温含矿热液沿NNW 向、NW 向新的张扭——张性裂隙及NNE 向压扭性裂隙充填富集成金、钼矿体,并沿NE 向压性破裂面形成含金辉钼矿体。

石英斑岩的侵入是在主要矿化期之后,它在有些部位裁切了矿体。

喜马拉雅期(新生代至今),强烈的表生氧化作用,使Ⅰ、Ⅱ及Ⅶ号金矿体改造成为表生氧化褐铁矿型金矿。

参考文献:

[1] 北京市地质矿产局,1990.1:5万琉璃庙、范各庄幅区域地质调查报告.

[2] 北京市地质局,1971.北京市怀柔县杨树底下钼矿区1971年度地质工作报告.

[3] 北京市地质调查所,1989.北京市怀柔县杨树底下矿区Ⅰ号金矿体勘探中间地质报告.

[4] 北京市地质调查所,1991.北京怀柔杨树底下金矿区Ⅱ、Ⅶ号矿体勘探地质报告.

[5] 北京市地质调查所,1991.北京市怀柔县杨树底下金矿区成矿地质特征研究(1990.5-1991.10).

作者简介:

牛会良,男,1982年5月出生,石家庄经济学院研究生学院矿物学、岩石学、矿床学专业2010级研究生,研究方向为层序地层学与能源盆地分析。在校期间曾获得2010/2011学年第一学期二等奖学金。

指导教师简介:

王青春,男,博士,毕业于中国石油大学,石家庄经济学院资源学院副教授,硕士研究生导师。