摘要:五龍金礦是國(guó)內(nèi)黃金礦山開(kāi)采深度較深的礦山之一。文章概述了遼寧五龍金礦區(qū)成礦地質(zhì)特征,總結(jié)了金礦體的直接找礦標(biāo)志,指出了今后的找礦方向。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)特征;找礦方向;五龍金礦
中圖分類(lèi)號(hào):P618.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2009)01-0141-03
五龍金礦是一個(gè)已有七十年開(kāi)采歷史的老礦山,目前開(kāi)拓深度已達(dá)830米,是國(guó)內(nèi)黃金礦山開(kāi)采深度較深的礦山之一。隨著多年的連續(xù)性開(kāi)采,其保有儲(chǔ)量已瀕臨危機(jī),如何結(jié)合礦區(qū)的成礦地質(zhì)特征,盡快尋找接替資源,維持礦山持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)是當(dāng)前礦山亟待解決的問(wèn)題。
一、金礦區(qū)地質(zhì)特征
(一)地層
礦區(qū)內(nèi)分布著大面積的黑云母及二云母花崗巖(前人多稱(chēng)之為黑云母花崗片麻巖或混合花崗巖)只在礦區(qū)南部出露有不規(guī)則的下元古界遼河群地層,形成于22億年至17億年前,主要由各類(lèi)大理巖、片巖、變粒巖組成。這套巖系金豐度值較高,其某些巖段含金可高達(dá)80×10-9[1],為金的初始礦源層,它們奠定了區(qū)內(nèi)金礦床形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(二)構(gòu)造
礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育,主要以脆性斷裂形式表現(xiàn)出來(lái).五龍金礦區(qū)位于郯廬大型走滑斷裂帶分支斷裂─日照-鴨綠江斷裂的西側(cè)15km。根據(jù)前人所做的工作認(rèn)為,鴨綠江斷裂為礦區(qū)成礦的一級(jí)斷裂,呈北東45°方向延伸,傾向南東,斷裂帶以脆性變形為主,切割深度達(dá)地殼深部,斷裂運(yùn)動(dòng)性質(zhì)主要表現(xiàn)為左行平移。據(jù)申永治等(1986年)對(duì)丹東區(qū)段的鴨綠江斷裂帶中的糜棱巖進(jìn)行的同位素測(cè)試(K/Ar 等值線(xiàn))表明,其形成年齡為122Ma,與五龍金礦成礦時(shí)間相匹配。由其派生雞心嶺斷裂為二級(jí)斷裂,延長(zhǎng)5公里以上,寬40余米,走向NE20°,具有多期活動(dòng)的特點(diǎn),礦區(qū)內(nèi)的主要工業(yè)礦體分布在其東側(cè)。有很多專(zhuān)家認(rèn)為其可能是容礦構(gòu)造,理由是斷裂內(nèi)有金礦化,但筆者認(rèn)為其為礦區(qū)成礦的導(dǎo)礦構(gòu)造,因斷裂帶內(nèi)的石英脈(金礦化)及與成礦關(guān)系密切的閃長(zhǎng)巖脈方向與斷裂走向不一致,明顯不是受該斷裂所控制。雞心嶺斷裂的左形剪切滑動(dòng),又誘發(fā)出北西向(走向3200±)和近南北向(走向3500~100)兩組斷裂,以一定的間距帶狀分布,并相互制約成菱形網(wǎng)格子,礦區(qū)內(nèi)的與成礦關(guān)系密切的細(xì)粒閃長(zhǎng)巖脈、花崗斑巖脈和含金石英脈就充填在這組斷裂中,控制著礦體的產(chǎn)出,見(jiàn)圖1:
(三)巖漿巖
區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有印支期黑云母及二云母花崗巖和燕山期侵入的三股流巖體以及三股流巖體固結(jié)之后貫入的中酸性和中基性脈巖。
印支期花崗巖:該巖體呈巖基產(chǎn)出,在礦區(qū)大面積出露,是五龍金礦工業(yè)礦體(含金石英脈)的主要容礦圍巖。巖石類(lèi)型主要有黑云母花崗巖和二云母花崗巖,前人多稱(chēng)之為呂梁期的混合花崗片麻巖(周廣學(xué)等,1980)或糜棱巖(劉如奇等,1992)。1999年中國(guó)地質(zhì)大學(xué)魏俊浩教授用Sm-Nd 等時(shí)線(xiàn)法測(cè)定該巖體的年齡為208.9Ma,確定為中生代印支期黑云母及二云母花崗巖。
三股流巖體:三股流巖體位于礦區(qū)南側(cè)2.5㎞處,以小巖株?duì)町a(chǎn)出,出露面積約50km2。巖體圍巖為遼河群變質(zhì)巖系和印支期黑云母花崗巖。經(jīng)魏俊浩等人測(cè)定該巖體的年齡為126Ma,確定為燕山早期花崗閃長(zhǎng)巖,為金礦床的形成提供了熱動(dòng)力來(lái)源。
脈巖:伴隨著燕山早期花崗閃長(zhǎng)巖體的侵入,又廣泛發(fā)育著閃長(zhǎng)巖脈、花崗斑巖脈等中酸性脈巖群,并受北西向和近南北向兩組構(gòu)造的控制,為后期含金石英脈侵入提供了定位空間。
通過(guò)前人所做的同位素年齡的測(cè)定結(jié)果[2]及野外實(shí)地觀(guān)察表明,三股流巖體、閃長(zhǎng)巖脈等中酸性脈巖及含金石英脈在成因上具有一致性,應(yīng)為同源巖漿演化的產(chǎn)物。
二、礦床的主要地質(zhì)特征
(一)礦脈帶特征
礦區(qū)內(nèi)的含金石英脈多與細(xì)粒閃長(zhǎng)巖脈緊密伴隨產(chǎn)出,并嚴(yán)格受北西向和近南北向兩組構(gòu)造的控制,成群成帶分布。在平面上工業(yè)礦體的分布集中在三個(gè)近南北向強(qiáng)礦化帶和二個(gè)北西向強(qiáng)礦化帶中,少數(shù)礦體分布在強(qiáng)礦化帶間的弱礦化帶中(前人多稱(chēng)之付脈帶)。
近南北向強(qiáng)礦化帶的總體走向0°左右,脈帶寬度300~400米,脈帶間距在600~800米,規(guī)模較大的如10、2號(hào)脈等主要礦體均分布在該組礦化帶中。各脈帶中產(chǎn)出的工業(yè)礦體幾十條不等,同時(shí)也發(fā)育著數(shù)條寬幾米或十幾米、長(zhǎng)數(shù)千米花崗斑巖脈。礦體在平面上呈右階左列式雁行排列,水平距離10~60米,走向間距30~60米,雁列角20~80之間。剖面上以前側(cè)型分布為主,有向南側(cè)伏的特點(diǎn),側(cè)伏角600~800。
北西向強(qiáng)礦化帶總體走向呈320°左右,脈帶內(nèi)分布有76、80-5、11-1號(hào)脈等較大規(guī)模的礦體,但總體礦體規(guī)模要比南北礦化帶小的多。脈帶內(nèi)工業(yè)礦體平面上多呈平行排列,次為右側(cè)型斜列,剖面上多呈平行脈產(chǎn)出,向南東側(cè)伏,側(cè)伏角450~800。脈帶內(nèi)沒(méi)有花崗斑巖脈。
(二)礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模
由于控制礦體的構(gòu)造性質(zhì)不同,因此產(chǎn)出的礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模也不相同。近南北方向的礦體多以脈狀為主,連續(xù)性較強(qiáng),延長(zhǎng)在幾十到600米,寬0.2~17.0米,最大延深(考慮剝蝕深度)在1000米以上。在垂向上上部以西傾為主,至-240米(八中)標(biāo)高以下開(kāi)始向東傾,傾角多為750~850,局部近于直立。一般延深大于延長(zhǎng),長(zhǎng)深比在1:1.5或更大。占三分之二儲(chǔ)量的礦體分布在這組成礦構(gòu)造中。北西向(3200±)礦體多呈扁豆體狀為主,少數(shù)為脈狀或透鏡狀,具有明顯的尖滅再現(xiàn)特點(diǎn),單脈延長(zhǎng)在幾十米~350米,寬0.2~10.0 米,最大延深300米。在垂向上多以南西傾為主,傾角較緩,為550~800,在-200米標(biāo)高以下有反傾現(xiàn)象。礦體的延長(zhǎng)與延深比為1:1或更小,總體礦體規(guī)模要遠(yuǎn)小于近南北向的礦體規(guī)模。
三、找礦方向
(一)找礦標(biāo)志
就五龍金礦而言,那些直接找礦標(biāo)志對(duì)指導(dǎo)找礦更具有實(shí)際意義,根據(jù)礦區(qū)金礦體的成礦特點(diǎn),其找礦標(biāo)志歸納為:
1.蝕變細(xì)粒閃長(zhǎng)巖脈成群成帶發(fā)育的地段就是成礦的最有力的部位。因?yàn)閹缀跛械墓I(yè)礦體均定位于閃長(zhǎng)巖脈的構(gòu)造中,這就好比“河與魚(yú)”的關(guān)系,有了閃長(zhǎng)巖脈這條“河”,就很可能摸到“魚(yú)”。
2.北西向與近南北向兩組斷裂是尋找金礦化富集的有利部位。在構(gòu)造交叉部位并不是礦化最佳部位,而是遠(yuǎn)離交叉點(diǎn)20~40米左右位置是礦體的產(chǎn)出部位。另外,一組成礦構(gòu)造礦化削弱時(shí)另一組構(gòu)造礦化有可能增強(qiáng),并形成工業(yè)礦體,如11-1脈和10號(hào)脈就體現(xiàn)出這種關(guān)系。
3.花崗斑巖脈集中發(fā)育地帶是尋找盲礦體的有利地段。近年來(lái)在深部(-300米以下)探礦過(guò)程中見(jiàn)有金礦體伴生在花崗斑巖脈內(nèi)或其附近。
4.石英細(xì)脈帶對(duì)礦體具有明顯的指示作用。這類(lèi)細(xì)脈帶主要發(fā)育在近礦體的圍巖中,由1毫米至幾厘米細(xì)脈組成幾米到幾十米寬硅化帶,與南北向的礦體平行分布,而與北西向的礦體斜交。
5.圍巖蝕變標(biāo)志:不同的圍巖蝕變類(lèi)型大致可確定礦體的不同成礦部位。礦體的頭部蝕變是硅化、黃鐵礦化、絹云母化等,而尾部多以綠泥石化、碳酸鹽化為特征。
(二)找礦方向
目前,五龍井下開(kāi)采的礦體數(shù)量明顯少于上部中段,在今后不斷對(duì)礦體深部進(jìn)行“摸底”的同時(shí),更應(yīng)該注重礦區(qū)周邊的“探邊”找礦,見(jiàn)圖2:
1.6、76號(hào)脈北西靶區(qū):該區(qū)處于礦區(qū)范圍內(nèi)北西向最大的一個(gè)成礦帶上,是1、6、75、76號(hào)脈等眾多礦體的北西延伸地段,除了地表布置過(guò)鉆探工程外,井下沒(méi)有投入過(guò)工程。由于這組礦體具有尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn),與礦體相伴生的閃長(zhǎng)巖脈還沒(méi)有尖滅,甚至有礦化,所以可在成礦標(biāo)高較好的部位如六中、十二中段布置探礦工程,極有可能發(fā)現(xiàn)含金石英脈。
2.100號(hào)脈靶區(qū):礦區(qū)東部100號(hào)脈附近地表出露有密集的花崗斑巖脈帶,稱(chēng)之為Ⅲ脈帶,其與主要成礦帶Ⅱ脈帶呈一定的間距分布,具有相同的成礦背景,并且地表有礦化,又沒(méi)有工程控制,所以也是一個(gè)很重要的探礦靶區(qū)。
3.里滾子新區(qū):該區(qū)分布在五龍采礦區(qū)的南部,在地表花崗斑巖脈內(nèi)通過(guò)槽探揭露見(jiàn)有金礦化,利用高密度法等物探手段測(cè)得有8處異常明顯,推測(cè)為成礦的有利地段[3],并且本區(qū)的Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)成礦帶中花崗斑巖脈一直延伸過(guò)來(lái)。過(guò)去認(rèn)為該地段離三股流巖體太近,不是成礦的有利地帶,但近幾年新發(fā)現(xiàn)一條較大的盲礦體2-3脈已經(jīng)向該地帶側(cè)伏過(guò)來(lái),這一切證明里滾子新區(qū)將是今后探礦重點(diǎn)。
4.80-15脈西部區(qū):這一區(qū)域在-120米標(biāo)高以上產(chǎn)出有多條工業(yè)礦體,在-320米左右標(biāo)高礦體基本全部尖滅,在-480米標(biāo)高有坑道控制,發(fā)現(xiàn)閃長(zhǎng)巖脈仍很發(fā)育,局部礦化很強(qiáng)(最高金品位達(dá)3.0g/t),因此,有必要投入一定的探礦工程。
參考文獻(xiàn)
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[2]魏俊浩,劉叢強(qiáng),趙永鑫.遼寧五龍金礦主成礦階段成礦持續(xù)時(shí)限[J].地質(zhì)論叢,2001,47(4).
[3]李興國(guó),等.EH4和高密度電法在遼寧五龍金礦新區(qū)的應(yīng)用[J].黃金,2007,28(7).
作者簡(jiǎn)介:紀(jì)兆家(1965- ),男,遼寧鳳城人,遼寧五龍金礦地質(zhì)工程師,主要從事礦山地質(zhì)探礦及生產(chǎn)管理工作。