摘要:该地区属环太平洋成矿带的外带,矿床赋存于中生代火山岩。本文通过对该区的矿床地质特征及成矿地质条件的分析,提供了在该地区找矿方向及地质意义。
关键词: 金矿 火山岩 热液作用
1、地质概况
本区在三叠纪以后沦为环太平洋大陆边缘活动带的外带,构造活动和岩浆活动频繁、强烈。四周上升隆起,中间沉陷褶皱,并有 大规模火山的喷发和岩浆的侵入,形成了一系列矿床。
它们主要分布在隆起区的小型火山盆地及沉陷区的相对隆起区。火山成矿作用可分为4个成矿期,即早侏罗世兴隆沟期、中侏罗世蓝旗期、晚侏罗世义县期和早白垩世建昌期。
2、火山岩型金矿的成因类型
该区火山岩型金矿可分为火山热液型金矿、次火山热液型金矿(又可细分为斑岩型及爆发角砾岩型)及火山-侵入岩型金矿。火山热液型金矿化基本未形成工业矿床;斑岩型金矿床矿脉主要分布在次火山岩与围岩接触带的破碎带,成矿岩石组合为安山岩、英安岩及次流纹斑岩,矿化以金银为主,有时伴生铅锌;火山-侵入岩型金矿,岩石组合较复杂,可以是粗面斑岩、安山岩、流纹岩、花岗闪长斑岩,也可为玄武岩、安山岩、英安岩、斑状花岗闪长岩等,显示出的金矿化与火山活动中浅成相侵入岩有关,矿化以金银为主,伴生铜钼,可以形成中大型金矿床;爆发角砾岩型金矿以爆发角砾岩及其伴生的次火山岩组合为其特点,主要成矿岩石为流纹岩、花岗闪长岩及石英二长岩等,成矿元素为金、铜、钼、铅、锌,可形成中型矿床。
3、火山岩型金矿建造及矿体特征
火山岩型金矿基本属蚀变破碎带型黄铁矿-金-银建造。矿体常呈脉状、透镜状、扁豆状。长为10m到300m,最长达400-500m,厚度一般为数cm到2-3m,有些短而厚的矿体厚达6-7m。矿体走向与控矿断裂一致,矿体倾角60°-80°。
4、矿石组构特征及金的赋存状态
矿石构造有角砾状、侵染状、细脉状构造;结构为他形或自形粒状结构,并常见碎裂结构、包含结构和固熔体分离结构。脉石矿物主要是石英,其次为绢云母、碳酸盐、长石及伊利-水白云母等。金属硫化物主要有黄铁矿,其次为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、砷黝铜矿。有时见白铁矿、辉铜矿、辉铋矿及硫砷矿等。金银系列矿物较少,有银金矿、金银矿、自然金、自然银、辉银矿、角银矿等。
金银系列矿物在黄铁矿中主要呈裂隙金、包体金及粒间金出现,其次以连生金存在。粒度为0.005-0.15mm,矿石中金含量2-20g/t、银含量为26-206g/t。Au:Ag等于或大于1:5,与金伴生的元素有Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Bi等。
5、矿区Au、Ag及多金属元素分布特征
区内火山岩型金矿的金银及多金属元素在空间分布上有一定规律。如二道沟矿区1-2号脉由西向东,3号脉由北西向南东,Ag含量由低变高;红砬子矿区在矿带南端Pb、Zn、Au含量高,中部以Au为主,北端以Ag为主。在垂直方向上也有分带性,如红砬子矿区Pb、Zn赋存于海拔200m标高下部,Au、Ag矿体在200m以上地段;又如水泉金矿区金矿体一般赋存在上部,铜钼在下部。同时,火山岩型金矿区的铜、铅、锌、钼等矿体距热源近,金、银矿体距热源稍远,银比金矿体更远一些的分布特点。
6、成矿岩石组合系列及赋矿围岩某些化学特征
据火山岩型金矿的火山岩化学成分,成矿火山岩组合有4种类型。即:玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及花岗岩类组合;安山岩、英安岩及(次)流纹斑岩组合;粗安岩、英安岩、流纹岩及花岗闪长斑岩组合;次流纹斑岩、次石英斑岩及花岗岩类组合。上述岩石组合按邱家骧火山岩石组合系列***划分法划分,基本属高铝玄武岩系列。
7、围岩蚀变
火山岩型金矿的围岩蚀变常出现在破碎带及其附近的两侧围岩中呈带状分布,一般以矿脉为中心向两侧由强变弱。蚀变幅度不等。蚀变矿物除石英、黄铁矿外,其他蚀变矿物与围岩岩性有关。如中性岩、中酸性岩中常出现绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化;在酸性岩中以绢云母化、伊利-水白云母化、高龄土化较常见。分布最广的蚀变有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化。而钾长石化、绿帘石化、叶腊石化、萤石化、重晶石化等分布零星。硅化、黄铁矿化及绢云母化比较强烈,尤其前二者与成矿关系密切。硅化在矿带及附近围岩中呈细脉状、细脉侵染状、梳状、栉状产出。石英为细粒状、柱状及玉髓状、胶状。一些矿区常有多次硅化出现。黄铁矿化也有几个期次,早期者粒粗而自形,含金不高,而较晚生成的细粒黄铁矿往往是金主成矿期产物。黄铁矿化常呈细脉状、侵染状分布。
8、成矿热液物理化学性质及物质来源
据对单矿物硫同位素测定及石英包体均一法测温表明,本区火山岩型金矿成矿温度在150-300℃,石英流体包体测定成矿溶液的PH值为6.0-6.2,为弱酸性溶液。
石英流体包体氢氧同位素测定表明,成矿热液水为火山岩浆水和地表水的混合物。从硫同位素资料看,部分硫来自火山基底岩系,部分来自火山-侵入岩浆。铅同位素年龄都大于矿床形成年龄,而小于基底岩石年龄,表明有新铅和老铅同时存在。也说明与金成矿密切相关的铅等金属元素部分来自中生代火山岩,部分来自老的基底变质岩系。总之,火山岩金矿成矿矿质是多来源的。
9、控矿因素及找矿方向探讨
火山机构与成矿有密切关系,大部分火山岩型金矿都产在火山机构的某一部位。有的位于火山穹丘及火山通道附近的1-2km范围内,有的位于裂隙式火山喷发带中,或者在火山穹丘一侧,或位于爆发角砾岩筒顶部。
火山岩型金矿与某些区域构造有关,火山喷发往往沿断裂分布形成喷发带,在两组断裂交汇处则往往形成火山角砾岩筒或喷发中心。断裂不但是火山岩浆的通道,同时也是运矿和储矿构造。如各矿区(点)的金矿脉就赋存在断裂破碎带中。
10、寻找金矿条件
金矿化有4种岩石组合,但与成矿直接有关的为次火山岩,有斑状花岗闪长岩、次流纹斑岩、次花岗斑岩、次闪长玢岩、次闪长岩、次石英二长岩、石英斑岩等。
火山岩型金矿与基底变质岩系有关。火山岩区由下伏老的基底变质岩系和上覆年轻的火山岩系所组成的上迭式火山机构对成矿有利。
应注意寻找火山机构,即火山穹丘、破火山口周围的放射状及环状断裂、长期多次活动的控制火山喷发带的区域性断裂及其次一级断裂破碎带,并考虑本区的岩石组合,注意破碎带中的蚀变。
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