洪 光
(中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院,北京 100013)
臺(tái)吉營(yíng)子金礦位于遼寧省北票市,地處冀東-遼西金成礦帶,屬燕遼金成礦帶的東半部分,華北板塊北緣中段,東西向天山-陰山復(fù)雜構(gòu)造帶與北東向承德至北票大斷裂和新華夏第三隆起帶(努魯兒虎隆起)交接部位。
礦區(qū)大面積出露太古界建平群小塔子溝組地層,巖性主要為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖,混合巖化條帶在片麻巖中大量分布。該區(qū)域在古生代與中生代受強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響[1],區(qū)域上存在兩個(gè)深大斷裂構(gòu)造[2]:北側(cè)赤峰-開(kāi)原超巖石圈斷裂,形成了北北東向壓扭性斷裂構(gòu)造和次一級(jí)的北西向張性斷裂;內(nèi)蒙地軸南側(cè)為北票-凌源巖石圈斷裂,走向近東西或北東東。受區(qū)域構(gòu)造影響,區(qū)內(nèi)斷裂有三組:北東東-東西向、北東向、北西向斷裂。區(qū)內(nèi)共有十幾條礦化蝕變帶,產(chǎn)于構(gòu)造裂隙或侵入巖體的接觸部位。
最新研究表明,地層巖石中的金可以分為兩個(gè)部分,一部分金賦存在硅酸鹽或氧化物相晶格中,這部分金在成礦過(guò)程中很難被釋放出來(lái),對(duì)成礦貢獻(xiàn)不大;而另一部分則主要賦存于硫化物礦物、造巖礦物顆粒之間及有機(jī)質(zhì)或碳酸巖顆粒中,容易被釋放出來(lái)。
該區(qū)金礦圍巖以角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖與混合巖化的片麻巖為主,造巖礦物主要為普通角閃石、斜長(zhǎng)石與石英,前兩者礦物含量70%左右,混合巖化現(xiàn)象在不同的地點(diǎn)表現(xiàn)強(qiáng)度有所差異,呈條帶狀或條紋狀,局部表現(xiàn)類似花崗質(zhì)巖石礦物成分,但礦物排列具有定向性,片麻狀構(gòu)造明顯,說(shuō)明在形成時(shí)期受到了定向的擠壓,整體上屬于片麻巖的范疇。從巖石化學(xué)成分及厄格里特征看,屬硅質(zhì)未飽和巖石,原巖為基性火山巖或基性火山碎屑巖。見(jiàn)表1。
圍巖受后期構(gòu)造和熱液作用,在礦體賦存的斷裂破碎帶產(chǎn)生不同程度的圍巖蝕變,其分布形態(tài)呈脈狀出現(xiàn),帶內(nèi)蝕變較強(qiáng),帶外蝕變較弱,礦體兩側(cè)蝕變較強(qiáng)且寬度大,無(wú)礦間隔蝕變較弱,蝕變種類較多,具疊加現(xiàn)象,主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化、黃鐵礦化,黃銅礦化、斑銅礦化等。其中1、10、16號(hào)等礦體為含金碎裂蝕變巖礦石,蝕變以綠泥石化、黃鐵礦化與黃銅礦化為主,并有少量顆粒金存在,見(jiàn)圖1ab;3、4、5、6、7、9號(hào)礦體為含金石英脈礦石,蝕變?yōu)楣杌?、碳酸鹽化、黃鐵礦化、黃銅礦化和少量斑銅礦化等,見(jiàn)圖1cd。
圖1 圍巖礦化蝕變顯微照片
本文選取不同礦體的圍巖樣品金元素化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,共采取5組樣品數(shù)據(jù),共541件,樣品的選擇過(guò)程中剔除了礦石與礦化蝕變破碎帶與后期侵入的脈體,只保留遠(yuǎn)未經(jīng)礦化蝕變的圍巖。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
表2 臺(tái)吉營(yíng)子金礦角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖類金含量
圍巖中單個(gè)樣品金含量變化較大,從幾十到幾百ppb均有分布,五組數(shù)據(jù)中第三組樣品(4、5號(hào)礦體)的平均值最小為75.230ppb,第五組樣品(10號(hào)礦體)的平均值最大為130.570ppb,其余各組平均值較為穩(wěn)定接近于總加權(quán)平均值。本次采樣樣品數(shù)量較多,各組數(shù)據(jù)整體上相差不大,數(shù)值穩(wěn)定,說(shuō)明樣品具有一定的代表性,能夠較為客觀的反應(yīng)該礦區(qū)圍巖中的金元素含量。
上表數(shù)據(jù)表明,該地區(qū)圍巖中金含量的平均值為116.433ppb,約是地殼平均豐度的32倍。說(shuō)明,臺(tái)吉營(yíng)子礦區(qū)圍巖含金豐度是比較高的,具備金礦礦源層的物質(zhì)條件。
臺(tái)吉營(yíng)子金礦的礦體主要賦存在構(gòu)造蝕變破碎帶中,金的賦存狀態(tài):金在礦石當(dāng)中主要以裸露和半裸露的自然金形式存在,含量在24.39%-89.63%,大部分在50%以上,說(shuō)明礦石中金主要為晶隙金和裂隙金,包體金主要在碳酸鹽、石英和硅酸鹽、黃鐵礦及褐鐵礦包體中。包體金整體含量小于50%,晶隙金和裂隙金在礦石中的含量越高對(duì)礦石的選冶越有利,礦石中的金更容易被釋放出來(lái)。
表1 巖石化學(xué)成分及數(shù)值特征
區(qū)域地層與金礦有一定的相關(guān)性,遼西地區(qū)主要的金礦大都分布太古代小塔子溝組地層中,本區(qū)金礦的分布具有層控特征。在冀東-遼西地區(qū)在金礦床(點(diǎn))比較發(fā)育的同時(shí)也產(chǎn)有大量鐵礦床(點(diǎn)),遼西地區(qū)建平群內(nèi)的鐵礦星羅分布。這與地球化學(xué)性質(zhì)上,金元素具有親硫性和親鐵性吻合。本文認(rèn)為以基性火山巖為主古老地殼的形成是金元素對(duì)成礦的初次富集階段。
中生代在華北地臺(tái)北緣發(fā)生大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),與成礦關(guān)系較為密切的是中淺層次韌脆性變形和淺層次脆性變形,中淺層次韌脆性剪切作用,形成了多個(gè)韌性剪切帶;淺層次脆性變形形成褶皺和不同方向、不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造,其中北東向壓扭性斷裂構(gòu)造和次一級(jí)的北西向張性、張扭性斷裂,伴隨強(qiáng)烈的片理化在區(qū)域上是有利成礦作用。在礦區(qū)范圍內(nèi)形成三組斷裂的錯(cuò)動(dòng)、張烈與擠壓對(duì)巖金的活化起到促進(jìn)作用。
①本文對(duì)臺(tái)吉營(yíng)子礦區(qū)圍巖中金含量與金賦存狀態(tài)分析,借鑒前人對(duì)斜長(zhǎng)角閃巖類金析出能力結(jié)果,推斷該地區(qū)小塔子溝組地層是金礦的礦源層。②通過(guò)本次對(duì)不同礦體采樣的系統(tǒng)分析:礦區(qū)范圍內(nèi)各個(gè)礦體圍巖中的金元素豐度均較高,含礦前景較好。1、10號(hào)金豐度值相對(duì)最高,本身又處于NE向壓扭性斷裂帶,成礦條件優(yōu)越,在本礦區(qū)應(yīng)該作為重點(diǎn)勘查對(duì)象。③金在礦石中主要以晶隙金和裂隙金的形式存在,礦體主要分布在構(gòu)造破碎帶之中,查明了礦石的類型與礦體分布的規(guī)律。④太古界老的變質(zhì)巖體經(jīng)燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),在本區(qū)形成的北東向壓扭性斷裂為區(qū)域性主要的控礦構(gòu)造,因此該地區(qū)在太古界斜長(zhǎng)角閃巖類分布區(qū),中生代形成的壓扭性構(gòu)造應(yīng)作為金礦重點(diǎn)勘查方向。