辽宁阜新金矿床成矿机制及成矿规律研究

2020-12-10 09:01马丙乾
世界有色金属 2020年22期
关键词:片岩石英矿床

马丙乾

(辽宁有色勘察研究院有限责任公司,辽宁 沈阳 110000)

辽宁阜新金矿床位于华北地台北缘燕山褶皱带东段、北镇凸起和辽西凹陷带的交汇部位,区域构造—岩浆活动强烈,为成矿元素的活化、迁移和富集提供了动力和热能,形成了Au、Ag、Cu、Pb、Zn 多金属成矿带[1]。区域构造发育,构造组合样式复杂,多金属矿床受区域韧性剪切带、变质核杂岩和韧—脆性断层控制明显,其中金矿床主要受控于北北东—南南西向韧性剪切带,如大板、大樱桃沟、下水泉和排山楼等金矿床。区域岩浆岩发育,以华力西晚期和燕山早期酸性花岗岩为主。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露地层较简单,主要为太古界建平群瓦子峪组(Arjnw)、上白垩统孙家湾组(K2s)和新生界第四系(Q),其特征如下:

(1)太古界建平群瓦子峪组(Arjnw):主要分布在矿区北部和东部区域,以角闪石英片岩、云母石英片岩、长英质片岩、绿泥片岩和变粒岩等为主,局部区域混合岩化作用强烈。该组地层总体走向70°~80°,倾向北西,倾角40°~50°。其岩性特征为:

云母石英片岩:灰白色,鳞片粒状细粒变晶结构,片状构造。主要矿物成分为石英、云母、少量斜长石。石英,无色或浅灰色,粒径大小约0.5mm~1.0mm,油脂光泽,均匀分布,含量约占70%。云母,银灰色,细小鳞片状定向排列构成片理,含量约20%。斜长石,灰白色,板状,含量约10%。岩层走向70°~80°,倾向北西,倾角40°~50°。

角闪石英片岩:墨绿色。粒状柱状细粒变晶结构。片状构造。主要由角闪石、石英和黑云母构成。角闪石墨绿色,柱状或针状,可见闪亮解理面,定向排列构成片理,含量约35%。石英灰或烟灰色,粒状,油脂光泽,常集合成透镜状或脉状平行片理分布,含量约50%。黑云母为黑色,叶片状,具有一组极完全解理,含量约15%。

绿泥片岩:墨绿色。粒状鳞片变晶结构。片状构造。主要绿泥石、绿帘石和石英构成。绿泥石呈细小鳞片状定向排列成片理,整体墨绿色,小刀刻成的小片呈淡绿色,含量约65%。绿帘石粒状,黄绿色,硬度大于小刀,分布均匀,含量约20%。石英无色透明,粒状,油脂光泽,含量约15%。

变粒岩:灰白红色,细粒等粒粒状变晶结构,片状构造,主要矿物成份为长石、石英、少量云母及暗色矿物等。长石,浅肉红色,半自形,板状,偶尔可见卡式双晶、含量约占50%。石英,白色,它形粒状,油脂光泽,含量约占30%。云母,浅灰色片状,丝绢光泽,含量约占15%。

(2)上白垩统孙家湾组(K2s):主要分布在矿区北西侧,以砾岩为主。砾岩,杂色,颗粒支撑结构,斑杂状构造,砾石母岩较为复杂,主要由片麻岩、花岗岩组成,其次为安山岩、石英岩,粒径一般约30mm~100mm,最大可达200mm,磨圆度较好,多呈次棱角-次圆状,分选性一般,杂基为粉砂质粘土,泥质胶结。

(3)第四系(Q):主要分布在矿区河谷、山谷的低洼地带,由砂砾石和灰色、黄色粘土组成。

1.2 构造

矿区构造较为发育,其中区域性北北东—南南西向大巴-义县瓦子峪-后三角韧性剪切带从矿区穿过,矿区出露长约2.0km~2.5km。韧性剪切带由糜棱岩和各类构造片岩组成,岩石强烈片理化,石英定向拉长,长石呈眼球状和残斑状形态,暗色矿物定向排列明显[2]。发现其内存在明显的矿化蚀变带,具绿泥石化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、褐铁矿化、硅化等。

1.3 脉岩

矿区地表岩浆岩不发育,仅在矿区南侧发育一条岩脉,由闪长岩和石英脉组成。脉岩总体走向与区域韧性剪切带展布方向大体一致,呈北东—南西向展布,脉岩宽几米至十几米不等,长几十米至上百米,其形成时代较晚,其形成时代为燕山期。

2 矿化体地质特征

区内发现金矿化带1 条,矿化带中可见较多的采矿遗迹,矿化带延长约1000m,含矿破碎带宽1.0m~2.0m,围岩为太古界建平群瓦子裕组斜长片麻岩,此矿化带呈NNE 向展布在大巴-义县瓦子峪-后三角韧性剪切带附近,位于下水泉-排山楼-大板-大樱桃沟-五家子金成矿带上,矿化带产状为330°∠60°,其中大樱桃沟金矿与阜新金矿床相临,区域成矿地质背景相同,成矿条件类似,均位于同一条韧性剪切带上,成矿类型均为蚀变破碎糜棱岩型金矿。此外,根据矿区捡块样分析结果显示,金品位最高达13.5g/t。矿石中见有绿泥石化、褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化。综上所述,阜新金矿床位于区域金成矿带内,成矿条件与大樱桃沟金矿成矿背景相似,具有较好的成矿条件,显示出了巨大的找矿潜力。

3 成矿规律研究

3.1 含金蚀变带规律

阜新金矿床为蚀变破碎糜棱岩型金矿,受韧性剪切带控制明显,属于区域性大巴-义县瓦子峪-后三角韧性剪切带的重要组成部分。同时,在该区域性韧性剪切带中已发现排山楼、大樱桃沟金矿床,其成矿地质背景条件一致,矿床成因一致。因此,区域北北东—南西向韧性剪切带是主要的含金蚀变带,控制着区域金矿床的分布规律。

3.2 成矿物质来源

太古宇建平群中金元素丰度值最高,平均含量为2.96×10-9,除大营子组较低外,小塔子沟组与瓦子峪组金丰度值均较高,其中瓦子峪组含金最高为4.2×10-9,浓集系数瓦子峪组接近1.0,变异系数为0.73,反映了太古宇建平群是金矿控矿的最好层位[3]。根据辽西结晶基底太古界建平群各类变质岩的金丰度值与浓集系数可知,花岗片麻岩、石英片岩和斜长片麻岩高于大理岩、浅粒岩-变粒岩及石英岩。Au 的变异系数(即离散程度)以石英片岩最高(1.82),依次为斜长角闪岩、石英岩一磁铁石英岩、花岗片麻岩、浅粒岩一变粒岩,其变异系数均大于1,且为建平群的主要岩石类型,也是Au 的主要载体,亦是金的有利控矿岩石。矿区内瓦子裕组大面积出露,构造活动强烈,为成矿提供了有利的条件。

3.3 构造控矿规律

大巴-瓦子峪-后三角韧性剪切带的北段从矿区通过,该剪切带呈NNE 向展布于大巴-卡拉房子-黑山大市-义县瓦子峪-锦县蓝家-后三角一带,区域长约150km,局部宽达10km 以上,由糜棱岩和各类构造片岩组成,岩石强烈片理化,石英定向拉长,长石呈眼球状和残斑状形态,暗色矿物定向排列明显。排山楼大型金矿床产于韧性剪切变质带中的糜棱岩中,矿体严格受韧性剪切带控制,属于蚀变破碎糜棱岩型金矿,矿区韧性剪切带与其相似,具有很好的成矿条件。

4 成矿机制分析

辽宁阜新金矿床属于蚀变破碎糜棱岩型金矿,其成矿过程与区域构造演化密切相关。区域太古宇建平群中Au 元素丰度值较高,是主要的矿源层[4]。随着区域构造演化的开始,伴随着区域运动作用,使得太古宇建平群中Au 元素初步活化,同时由于区域大规模的韧性变形作用形成了大量的变质热液,Au 元素随着变质热液向构造薄弱地带运移(韧性剪切带)。由于韧性剪切带以压性为主,且岩石普遍发生碎裂岩化、糜棱岩化,形成了大量的空间,为含矿热液的储闭提供了良好的空间,最终矿物质在破碎带中沉淀、聚集形成矿体。同时,含矿热液向外围运移,形成了强烈而广泛的带状蚀变带。

5 结语

综上所述,辽宁阜新金矿床受大巴-瓦子峪-后三角韧性剪切带控制明显,发育硅化、黄铁矿化、绢云母化等近矿围岩蚀变,且矿脉中金平均品位可达3.79g/t。同时,含金蚀变带在空间上存在成群成带分布的特点,挤压片理带、碎裂岩带发育,为成矿提供了有利条件,具有较大的找矿潜力。

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