李 濤 陳元江 遼寧省第九地質(zhì)大隊,鐵嶺 112000
遼北凡河地區(qū)細碧巖型銅礦成礦地質(zhì)條件及找礦方向
李 濤 陳元江 遼寧省第九地質(zhì)大隊,鐵嶺 112000
遼北凡河地區(qū)細碧巖分布于遼寧北部鐵嶺—開原一帶,分布較廣,為海相火山巖,沉積厚度大,蝕變較強,礦化普遍,為尋找火山巖—細碧巖型銅礦提供了良好條件,也是尋找細碧巖型銅礦床的重要地帶。
銅礦床;細碧巖;成礦地質(zhì)條件;找礦預測
該區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北陸臺北緣,鐵嶺~靖宇古隆起之凡河凹陷內(nèi)。凡河凹陷由中—上元古界、中生界和新生界組成,不整合于太古界之上,它呈北東向延伸,嵌于華北地臺北緣的李家臺隆起與吉黑地槽之間。
凡河地區(qū)出露的地層有太古界、中上元古界、中生界和新生界。
(1)太古界
太古界鞍山群混合巖、混合花崗巖組成區(qū)內(nèi)古老基底。
鞍山群主要出露在凡河地區(qū)的東部和南部,西部鐵嶺~大盤嶺一帶由于遭受強烈的混合巖化,所以連續(xù)性較差,層序不完整,呈大小不等的殘留體出現(xiàn)。
(2)中、上元古界
凡河地區(qū)中、上元古界不僅厚度大,而且沉積旋回發(fā)育,并賦存厚達千米的海相火山巖。在區(qū)域內(nèi)不整合于太古代變質(zhì)雜巖之上,為一套碎屑巖、粘土質(zhì)巖、碳酸鹽巖交互沉積。厚度大于8830米。
褶皺:區(qū)域南部發(fā)育有凡河復向斜,中部為楊莊子復背斜,北部為柴河復向斜。
斷裂:因受南北擠壓,所以區(qū)內(nèi)呈東西向逆沖斷層最為發(fā)育,其次是平移斷層。
凡河地區(qū)巖漿巖比較發(fā)育。巖漿巖種類齊全,從超基性巖至酸性巖均有分布。巖漿活動主要時期為鞍山期、燕遼期、華力西期和燕山期。其中以燕遼期巖漿活動最為強烈。
(1)巖石密度及磁性特征
區(qū)域地層巖石密度:中生界地層中巖石密度平均2.54g/cm3為最低,太古界鞍山群巖石密度平均2.63g/cm3較高,而元古界地層中海底噴發(fā)沉積的海相火山巖-細碧巖及石英粒斑玄武巖、侵入的輝綠巖等巖石密度平均為2.86/cm3為最高。
區(qū)內(nèi)地層磁性:一般看來,中生界、元古界地層均為無磁性層,但晚元古界地層有巨厚的海相火山巖噴發(fā)沉積和次火山巖侵位,因此構(gòu)成了晚元古界地層中更強磁性層。太古界鞍山群地層為磁性層。
(2)重力場特征
從1/20萬的重力異常平面圖上看出,凡河拗拉谷為幅值較高的圈閉較完整的呈耳狀重力高。凡河拗拉谷之外重力值明顯降低,東、南、西三個方向的邊界上有明顯的重力梯度帶,僅北部嵩山堡—下肥地一線梯度不明顯。這些較大的梯度帶,反映了區(qū)域元古界地層的大致邊界及區(qū)域大斷裂的存在。
從邊界上的梯度帶可知:區(qū)域重力場由西向東逐漸降低,而拗拉谷內(nèi)部的重力值由東向西而增加。
(3)磁場特征
依據(jù)1/20萬航磁異常平面圖凡河地區(qū)大體可劃分三個磁異常區(qū)。
①凡河地區(qū)西北部熊官屯、嵩山堡—四合順一帶強磁異常區(qū):
該異常區(qū)磁性背景值較高,但波動性較大,局部跳躍變化。熊官屯一帶由太古界鞍山群磁鐵石英巖引起、北部嵩山堡一帶強磁異常由海相火山巖—細碧巖與石英拉斑玄武巖引起、四合順一帶磁異常由基性巖體—輝長蘇長巖引起。
②陳千戶—張家樓子磁異常區(qū):
該異常呈NE向,均由海相火山巖—細碧巖與石英拉斑玄武巖引起。
③秋家溝—橫道河子—崔山屯—岳大王山強磁異常區(qū):
該強磁異常為NE向,鋸齒狀分布,由海相火山巖—細碧巖、石英拉斑玄武巖;次火山巖輝綠巖引起。其鋸齒狀表明火山巖體沿走向彎曲,與地層呈同步褶皺變形。異常中出現(xiàn)的負等值線部位,為晚期斷裂展布部位。表明巖體被后期斷裂構(gòu)造錯動。
⑴地層中微量元素變化特征
凡河地區(qū)中上元古界地層中主要微量元素有Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、Ag、As、Sb等。其中凡河地區(qū)中上元古界地層中主要微量元素Pb、Zn、Cd、Hg、Ag、As、Sb等的平均含量及極高值均出現(xiàn)在霧迷山期海相火山巖—細碧巖、石英拉斑玄武巖及其上覆層石門亞組地層中。
⑵水系沉積物異常特征
在霧迷山期海相火山巖分布區(qū),在南區(qū)三道溝、崔山屯一帶;北區(qū)—座英、黑姑寺一帶均分布有1/20萬水系沉積物含銅低緩異常帶。該異常區(qū)內(nèi)均有銅礦化點,局部與1/5萬土壤異常一致。因此凡河地區(qū)霧迷山期海相火山巖也是尋找銅礦的遠景區(qū)。
根據(jù)前人研究成果,將本區(qū)劃分5個銅礦產(chǎn)成礦預測區(qū),分敘如下:
位于海相火山巖的南帶,在最后一次噴發(fā)階段的底部,分布有傾向NE5°~NW350°,近東西向的礦化帶。
巖石為灰—深灰綠色,在巖石中見有星散狀黃鐵礦和黃銅礦化;在節(jié)理裂隙中見有細脈狀黃鐵礦和黃銅礦化;也有的充填在氣孔和杏仁當中。在其頂部見有含銅石英脈。地表含銅礦化厚度不大,約1~2米,品位不高,為0.10~0.13%,石英脈含銅0.29%。
位于海相火山巖的南帶,出露的巖石主要為含火山角礫(集塊)細碧巖。巖石蝕變較強,節(jié)理裂隙發(fā)育而且比較破碎。巖石中后生的黃鐵礦比較發(fā)育,局部黃鐵礦可占2~3%。黃銅礦主要充填黃鐵礦的晶體間和裂隙中。另外在巖石的裂隙中也充填有黃銅礦和孔雀石。地表火山角礫巖出露寬度不大,而且分布不穩(wěn)定。地表含銅為0.11~0.13%。
該區(qū)含銅硅化綠簾石巖帶長1.5公里,出露寬度5~10米。依據(jù)4號礦化點、35、36號礦化點及Tc1、Tc2、Tc3三個探槽控制,含礦層厚1.5~2米,傾向南,傾角40~50°。黃銅礦、斑銅礦、孔雀石呈星散狀和細脈狀分布在巖石節(jié)理裂隙中。
另外本區(qū)經(jīng)1/20萬水系沉積物測量,均發(fā)育有含銅異常。
該區(qū)含銅硅化綠簾石巖帶長約2公里,出露寬度10~15米,含礦層厚1~2米,傾向南,傾角45~50°。黃銅礦和孔雀石呈細脈狀充填在巖石的節(jié)理和裂隙中。地表含銅為0.13~0.67%。與該礦產(chǎn)預測區(qū),相對的背斜巖體的北翼,四合溝—寺院一線亦發(fā)育有含銅硅化綠簾石巖和含銅火山角礫巖分布,但含礦不均勻,取樣分析含銅為0.07~0.35%。此外本區(qū)經(jīng)1/5萬土壤測量,在大榆樹溝一帶分布有含銅異常。
該區(qū)含銅硅化綠簾石巖帶長約1.5公里,出露寬度10~15米,傾向南,傾角45一50°。在巖石中黃銅礦和斑銅礦呈星散狀分布,在巖石的節(jié)理和裂隙普遍發(fā)育有孔雀石。在蝕變巖的頂部發(fā)育有含銅火山角礫巖,在火山角礫巖中發(fā)現(xiàn)含銅石英細脈。地表含銅為0.04~0.78%。此外本區(qū)有1/5萬土壤異常區(qū)和1/20萬水系異常區(qū)。
[1] 遼寧地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社.1989
[2] 楊占興.遼寧金礦成礦作用研究[J].中國地質(zhì)科學院院報.1997,(1):32-58
李濤(1964—),高級工程師,長期從事地質(zhì)勘查工作。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.007