青城子矿田杨树金银多金属矿床地质特征及找矿方向

青城子矿田杨树金银多金属矿床地质特征及找矿方向*

李 毅,郑吉凯,衣庆利,刘德军

(辽宁有色丹东地质勘查院,辽宁丹东118008)

摘 要:介绍了该区域地质概况,地质构造,矿体特征和矿石质量特征。分析了矿石结构构造、矿

石矿物成分、矿石中金、银的赋存状态、成矿期、成矿阶段及矿物生成顺序、矿石类型及围

岩蚀变。探讨了矿床成因探讨及找矿标志。

关键词:杨树;金银矿;韧-脆性剪切;火山喷流作用;岩浆热液;复合矿床;金微细粒侵染型;找矿

标志

中图分类号:P611 文献标识码:B

1 区域地质概况

杨树金银多金属矿床位于青城子矿田东北部。大地构造位置为华北断块北缘,辽东裂谷中段,大石桥-草河口断坳与营口-宽甸断隆的衔接地带。该裂谷是在太古宙基底上早元古代期间地壳拉张裂解-快速沉降-回返挤压收缩形成的陆间裂谷。岩石组合由下部火山-沉积碎屑岩建造、中部碳酸盐岩建造、上部陆源碎屑建造组成,形成了贵金属、有色金属、非金属矿产的矿源场和赋矿层。区域构造以东西向为主,北东、北西、南北向次之,近东西向主要为褶皱构造,形成多个紧闭或倒转褶曲,构成裂谷内特殊而复杂的构造景观,区域内金银矿产受控于大石桥组上部层和盖县组下部层的东西向层间滑动构造中,与印支期岩浆岩有时空关系。主要有富含钠质的吕梁期大顶子、方家隈子和石家岭斜长花岗岩,印支期双顶沟、新岭花岗岩岩株及燕山期的兰花岭、弟兄山花岗岩体等,见图1。

2 矿床地质

2.1 地 层

区内主要出露下元古界辽河群大石桥组三段上部层和盖县组下部层地层,大石桥组形成于大幅度断陷的海进时期,为厚层状复理石式碳酸盐岩建造,岩石由白云石大理岩、硅质岩、石榴石矽线石云母片岩和斜长浅粒岩组成,是杨树金银多金属矿床的主要含矿层。盖县组形成于裂谷收缩期,为一套海退系列的粘土~半粘土质岩,以黑云母片岩为主,夹矽线石云母片岩,黑云变粒岩等,见图2

。

图1 青城子矿田地质略图

F ig.1

G eolog ical sketch o f Qing cheng zi o refield

1 第四系;

2 盖县组片岩;

3 大石桥组大理岩;

4 浪子山组斜长角闪片岩;

5 混合质变粒岩;

6 闪长岩;

7 花岗岩;8 混合花岗岩;9 倒转向斜;10 倒转背斜;

11 背斜;12 向斜;13 矿床(点)。

1 Quate rnary s ystem;

2 sc hi st of G aixian F.;

3 marble of D ashiqiao F.;

4 plagic lase-amphibole-sc hi st of Langzis han;

5 c ompound leptite;

6 di orite;

7 gra nite;8 migmati tic granite;9 re ve rs ed syncli ne;10 reverse d antic li ne;

11 antic line;12 s ync line;13 deposi t(occ urre nc e)。

图2 青城子-高家堡子地质剖面图

1 盖县组;

2 大石桥组三段五层条带状大理岩;

3 大石桥组三段四层石榴石云母片岩;

4 大石桥组一至三段

大理岩、片岩等;5 浪子山组黑云变粒岩;6 矿体。

1 Gaixian F.;

2 b anded m arb le in M em ber3of Dashiqiao;

3 garnet-mica-s chist in Bed4.M ember3.Dash iqiao F.;

4 calcite marble.s chist M em ber1~3of Dashiqiao F.;

5 biotite leptite of Langz ishan F.;

6 ore b ody.

第24卷第4期2008年8月

有 色 矿 冶

NO N-FERRO US MINING AND MET ALL URGY

V ol.24.4

Aug ust2008

*收稿日期:2008-04-10

作者简介:李 毅(1957-),地质工程师,从事野外地质找矿及综合研究工作。

2.2 构 造

区内构造主要为褶皱构造和断裂构造;褶皱构造为早期形成的东西向的榛子沟背斜,矿床处于背斜倾没端北翼单斜地层中,矿体受次级构造杨树背型控制。

断裂构造按展布方向分为东西、北西、北东和近南北向四组,与成矿关系可分为成矿前、成矿期和成矿后;成矿前断裂为尖山子断裂,为区内一级断裂,走向北西,局部近南北,倾向北东,倾角60!~80!,断裂幅宽10~20m,最宽180m,具多期活动特点,对其微量元素分析,金、银和砷与之关系密切,说明该断裂带与金银成矿有一定的渊源关系。成矿期断裂主要为近东西向含矿构造,位于盖县组与大石桥组三段五层的接触部和大石桥组三段五层与大石桥组三段四层的接触部,控制金银矿体的产出。成矿后断裂为北东和北西两组,均切割矿体,但破坏性不大,多为张性结构面特征。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动较弱,南部为吕梁期大顶子斜长花岗岩,北西为印支期新岭花岗岩,据频率测深深部矿区内近有花岗斑岩和煌斑岩,沿北东与东西向断米均被岩体烘托,形成圈闭环境,断裂构造贯入,均为成矿前产物。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

杨树金银多金属矿床主要为1号金矿体。其次有1-1号、1-2号、1-3号、1-4号、2号金矿体。

1号金矿体:主要赋存于d53白云石大理岩顶部及底部,含矿岩性主要为硅化破碎蚀变岩。矿体呈似层状与层理呈小角度斜交。矿体受地层褶曲控制呈∀~#型产出,西部走向80!,倾向北北西,倾角14! ~27!;中部走向320!,倾向北东,倾角20!~30!;东部走向45!,倾向北西,倾角20!~25!;矿体断续总长600m,垂直厚度1.88~24.83m,控制倾斜延深260m,1号金矿平均品位7.03∃10-6。其它金矿体多为平行脉产出。

银矿体:主要赋存于d53白云石大理岩上部及与盖县组接触部,含矿岩性主要为硅化蚀变大理岩。矿体呈似层状。走向90!~140!;倾向北东或北,倾角25!~30!;矿体延长40m,垂直厚度1.84~ 5.42 m,控制倾斜延深35~40m,银平均品位86.5∃10-6~191.4∃10-6。3.2 矿石质量特征

3.2.1 矿石结构构造

金矿石结构构造简单,主要有自形晶结构、半自形-他形晶结构、镶边结构、压碎结构,其次有包含结构、次生加大结构。矿石构造主要为星散浸染状构造,其次为细脉状构造、角砾状构造、条带状构造。

铅锌银矿石结构主要有半自形-他形晶结构、他形晶结构、压碎结构,包含结构,其次为浸蚀结构、固溶体分离结构、交代残留结构、揉皱结构。矿石构造为块状构造、浸染状构造、其次为角砾状构造。3.2.2 矿石矿物成分

金矿石矿物成分较简单,金属矿物含量较少,占矿石中矿物平均含量的3.05%,脉石矿物是构成矿石的主体,属于贫硫化物矿石。金属矿物主要为黄铁矿、毒砂,其次为白铁矿、微量的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、自然砷、银黝铜矿等。

贵金属矿物为金银矿、银金矿和自然银。脉石矿物主要为石英,其次为玉髓、白云石、绢云母、微量的方解石、微斜长石等。

铅锌银矿石矿物成分较复杂,金属矿物含量较多,为多金属硫化物矿石。金属矿物已知有近二十种,主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、银黝铜矿、深红银矿,其次有黄铜矿、毒砂、自然银、硫锑银铅矿等,微量的辉锑银矿、辉银矿、脆银矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要为石英、白云石、少量的方解石和绢云母。

3.2.3 矿石中金、银的赋存状态

镜下所见到的金矿物呈矿物出现,为浅黄~黄白色,成色多在400~650,为金银矿,少数为银金矿。

金矿物粒度细小,其晶粒形态主要为细脉状,其次为粒状,枝杈状含量较少。根据金矿物与其载体矿物的嵌布关系,金的赋存状态可分为晶隙金、裂隙金、包体金三种形式,其中以晶隙金为主,裂隙金和包体金少见。

银矿物的粒度较细,一般在0.05mm以下,最细为0.001m m。其形态主要为浑圆粒状、麦粒状、细脉状、不规则粒状。根据银矿物与其载体矿物的嵌布关系,银的赋存状态可分为包体银、粒间银、裂隙银三种形式,以包体银居多。

3.2.4 成矿期、成矿阶段及矿物生成顺序

根据成矿地质作用,K-Ar法年龄测定(表1)及矿区中各矿种相互间的关系,认为该矿床的形成有三个成矿期即铅锌银成矿期、金成矿期、表生期。

3

第4期 李 毅等:青城子矿田杨树金银多金属矿床地质特征及找矿方向根据矿物共生组合及不同组合间的相互关系又将铅锌银成矿期划分为两个阶段;金成矿期划分为三个阶段。同时依其各矿物之间的先后关系,确定了矿物生成顺序。

表1 金矿、铅锌银矿成矿时代的K-A r法年龄测定结果

样品号测试对象K(%)Ar40(∃10-9)Ar40/K40(∃10-2)年龄(亿年)产出位置及说明Y33绢云母硅化大理岩 6.28 4.18 2.233 3.48铅锌银矿石1号坑Y15绢云母d43片岩 6. 3.92 1.978 3.12铅锌银矿石1号坑LG1绢云母硅化大理岩 5.37 3.43 2.137 3.35铅锌银矿石ZK7-3 Y29A绢云母石英交代岩 1.700.868 1.708 2.72金矿石小佟家堡子Y29B绢云母石英交代岩 4.57 2.196 1.608 2.57金矿石小佟家堡子G12绢云母硅化大理岩 5.55 2.102 1.270 2.06金矿石ZK32-1 G14绢云母化d43片岩 5.88 2.30 1.309 2.12金矿石ZK32-1

3.2.5 矿石类型

按矿物组合分为石英-黄铁矿-毒砂-金矿石;石英-褐铁矿-金矿石;黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-银矿石。按矿石构造可分为浸染状矿石、条带状矿石、致密块状矿石。

3.2.6 围岩蚀变

区内矿体的上下盘以大理岩为主,次为矽线石云母片岩和黑云母变粒岩等。围岩蚀变简单,以硅化和毒砂为主,次为绢云母化、碳酸盐化等。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因探讨

由于青城子矿田东部金银中大型矿床的发现,根据分析测试数据,结合野外区域及矿床观测资料分析认为该矿床成因为:金银等成矿物质主要来自下元古界赋矿地层;成矿流体为大气降水,经构造~岩浆地温场的驱动(主要为印支~燕山期)形成的渗流热卤水为主,硫源由赋矿层提供。成矿热液为中低温(230~130%),高盐度(8%~10.9%),贫铅富银,富金,富锌,相对低的硫逸度(lo gas2-17.5~ 18.0)强还原的成矿介质中成矿。矿床研究进行了稳定同位素、矿物包裹体以及稀土元素等方面研究工作。稀土元素配分证明矿石与含矿地层稀土曲线相似性。

(1)硫同位素特征:硫同位素均为正值,其变化范围为1.87%~15.98%,极差较大14.11%,均值7.84%说明硫的多源。

(2)成矿温度,经在均一温度测温,该矿床可分四期:130~150%;210~230%;300%&;400% &。其中130~230%出现的频数最大,为该矿床的最佳温度。属中低温型,后两期频数极低,不能代表成矿温度,可能反映区域变质或岩浆热液的局部叠加。

(3)氢氧同位素

从表2可见,从 18O从6.42%~10.7%, D-48∋~-79.7∋,根据石英样品 18OH2O的组成为-2.82∋~-8.63∋。从图1上看,具有雨水和含矿热卤水混合的特点。与索尔顿海地热水接近。

表2 氢氧同位素含量表

样品测定矿物包体测定 DSM OW(∋)石英测定 18O(∋)计算 18OH2O均一温度(%)测定单位N-1石英-79.710.0-5.94145

N-2石英-.710.7-2.82174

N-3石英-62.47.31-7.74155

N-4石英-70.67.16-7.155

N-5石英-48.0 6.42-8.63

155

图3 氢氧同位素组成

1 雨水;

2 活动热卤水;

3 样品。4.2 找矿标志

根据已知成矿规律,在青城子铅锌矿床外围寻找金银矿;北西向继承性同生沉积断裂大石桥组与盖县组接触部;直接找矿标志含毒砂黄铁矿硅化蚀变岩、退色蚀变煌斑岩和硅化碳酸盐化蚀变岩。

5 结 语

杨树金银矿赋存于辽东裂谷辽河群大石桥组大理岩与盖县组变粒岩互层过渡带中,(下转第7页)

4有 色 矿 冶 第24卷

2 找矿标志

2.1 找矿标志

根据前面探讨的地质特征,总结找矿标志如下:(1)构造环境标志:深大断裂为地幔含矿物质的导出提供了先决条件,发育的次级断裂为岩浆和矿液提供了有利的空间。

(2)岩石学标志:岩体富含碱质,为中~浅成相。

(3)矿物组合标志:金矿化与金属硫化物(主要为黄铁矿)紧密相关,其随金属硫化物的增多而变富,减少而变贫。

(4)微量元素特征:岩体富含A u 、Ag 等成矿元素。

(5)蚀变标志:钾长石化、硅化、黄铁矿化可作为直接的找矿标志。2.2 找矿方向

寻找大中型矿床应在冀东-辽西金矿床成矿带

的深大断裂两侧找矿。胡杖子区位于承德~北票深大断裂与喜峰口~三十家子断裂交汇部所夹锐角区,与毛家店金矿为同一控矿主干断裂。在胡杖子花岗斑岩(脉)内发现金矿化,区内水系沉积物及土壤中Au 、Ag 、Cu 、Pb 等元素地球化学异常具有出露面积大、峰值高、形态规整、方向性明显的特点;成矿特征与毛家店金矿基本相似,具备寻找岩浆热液型金矿的条件,在地表和综合研究工作基础上考虑深部评价。

Geological Characters and Prospecting Indicators of Maojiadian Instrusion

AO Ying feng,ZH ANG Zhi w ei,WU Sheng jie,JIAN G Zhen he

(C haoyang geo logical explo ration institute of Liao ning Geological bureau f or Nonf errous metals,Chao yang 122000,China)Abstract:The paper discusses the dev elo pm ent features,tex tures,structures of main minerals ,the charac teristics o f mineral association ,the character istics o f m icroelement and the characteristics of rock altera tion.According to these characteristics,the indicator of ore-finding and directio n fo r further explor ation in Maojiadian rock mass are summed up.

Key words:Maojiadian instrusion;geolog ical char acters;prospecting indicators

(上接第4页)容矿岩石主要为变粒岩、大理岩和硅质岩。矿床分布严格受推覆构造及剪切作用形成的北东向剪切构造与成间剥离构造控制。成矿热液来源具有多源性,以深层火山喷流流体为主,岩浆热液流体叠加混合形成成矿热液。因此,杨树金银矿床

成矿过程中地层岩性是成矿的基础,韧脆性剪切构造作用是成矿条件,岩浆热液(硅化)是成矿关键。据此可以认为杨树矿床属火山喷流沉积-韧脆性剪切-岩浆热液叠加型矿床。

Geologic Feature and Prospect Direction of Yangshu Au-Ag Polymetallic

Deposit in Qingchengzi Mine Concession

LI Yi,ZH ENG Ji kai,YI Qing li ,LIU De jun

(L iaoning N onf err ous Dandong Geological Pr osp ecting I nstitute ,Dandong 118008,China)Abstract:It is indroduced g eo logical structur e ,ore depositing structures,o rebody characteristics,o re ty pe and quality characteristic of Yangshu Au-Ag po lymetallic deposit ,and it is analy zed the structur e o f o re,mineral com ponent,the speciatio n of go ld and silv er ,m etallog enic perio d,mineralizing stag e,the or der of mineral for ming ,ore-type and w all rock alteration .A nd it is discussed the genesis of the deposit and ex plor ation indication

Key words:Yangshu;Au-A g mine;ductile-brittle shear ;thermal w ater processing ;magmatic hydrother m alism ;com plex deposit;micro -and fine-rained dissem inated Au;or e-searching criteria

7

第4期 敖颖锋等:毛家店岩体地质特征及找矿标志