吉林省二縣縣二十三甸子金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

吉林省二縣縣二十三甸子金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

第二區(qū)金礦區(qū)位于吉林省中部，是吉林省重要的金礦區(qū)之一。由于探獲儲(chǔ)量枯竭,1982年礦山提交了閉坑報(bào)告。為了探求新的金礦資源,1987年以后,礦山自籌資金委托多家地勘單位和科研部門(mén)開(kāi)展了一系列地質(zhì)找礦和研究工作,積累了大量地質(zhì)資料,獲得了一些新的金資源量,目前礦山仍在探采中。本文重點(diǎn)闡述了二道甸子金礦床的地質(zhì)特征及控礦構(gòu)造特征,并提出了具體的找礦建議,為進(jìn)一步的找礦勘探工作指明了方向。1巖漿巖控巖帶二道甸子金礦床位于天山—陰山東西復(fù)雜構(gòu)造帶東南邊緣,吉林古生代地槽褶皺帶的南緣,南以古洞河—輝發(fā)河深斷裂為界,與華北地臺(tái)相毗鄰。區(qū)內(nèi)地層除零星分布的中、新生界外,大部分出露的地層主要為下古生界變質(zhì)巖系,而從更大的范圍看,該變質(zhì)巖系則為華力西期花崗巖基的大捕虜體或殘留頂蓋。傾沒(méi)復(fù)背斜的南東翼多被該花崗巖吞蝕(見(jiàn)圖1)。該區(qū)地層由下部漂河川組和上部東南岔組組成(1),二者整合接觸。漂河川組地層主要分布于傾沒(méi)背斜軸部的荒溝嶺—寒蔥溝—漂河川一帶,巖性以片麻巖為主,其次為片巖;東南岔組主要分布于傾沒(méi)背斜的北西翼及其傾沒(méi)端的外弧部位,既分布于漂河川組北部和西部的車(chē)轅溝—富民屯—塔頭溝—蛇嶺溝一帶,其變質(zhì)程度較低,巖性主要為板巖、千枚巖、綠片巖,以含碳質(zhì)為特征,在與花崗巖接觸處附近,多受不同程度的角巖化,并局部產(chǎn)生一些特征變質(zhì)礦物,如紅柱石、石榴石等。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁,巖漿巖十分發(fā)育,不僅出露有大面積的華力西期花崗巖及其相變產(chǎn)物花崗閃長(zhǎng)巖、似斑狀花崗巖和黑云母花崗巖圍繞礦區(qū)東西南三面侵入到下古生界地層。閃長(zhǎng)巖分布礦區(qū)南西英溝和木箕河南呈巖株?duì)町a(chǎn)出,大致呈北西向侵入于黑云母花崗巖中。脈巖主要有變余輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、花崗偉晶巖、細(xì)晶巖、煌斑巖。區(qū)域內(nèi)除二道甸子金礦床、漂河川銅鎳礦床等已開(kāi)采的礦床外,尚已知有南天門(mén)金礦床、大禿山金銻礦點(diǎn)等20幾處金礦化。礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,各種構(gòu)造形跡均較發(fā)育。北東東向的二道甸子—漂河嶺傾沒(méi)復(fù)背斜是該區(qū)的主要構(gòu)造,構(gòu)成了該區(qū)的基本構(gòu)造格架,是該區(qū)的主要控巖控礦構(gòu)造。發(fā)育于傾沒(méi)復(fù)背斜南西端的弧形構(gòu)造,控制著著名的二道甸子金礦床;多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng),使區(qū)域構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜多樣。由于受到輝發(fā)河深大斷裂活動(dòng)影響,地層形成北西走向,并同時(shí)受到兩側(cè)巖漿巖侵入活動(dòng)的影響,巖層走向北西漸變北東,由此產(chǎn)生小型褶曲和柔皺構(gòu)造。巖漿活動(dòng)和構(gòu)造活動(dòng)相輔發(fā)展,加速層間構(gòu)造的裂變,形成基本平行地層走向的北西向壓扭性斷裂,成為導(dǎo)礦和貯礦的有利空間。背斜的核部及其西翼(特別是北西翼)以及弧形構(gòu)造的外弧,控制著眾多的金及金銻礦點(diǎn),以及基性—超基性巖墻群,其中少數(shù)基性—超基性巖墻中賦存有硫化銅鎳礦體。2地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)特征二道甸子金礦床主礦帶全長(zhǎng)3000m,由雁行狀右行側(cè)列12條脈體組成(見(jiàn)圖2)(1)。上部位于碳質(zhì)與長(zhǎng)石角閃石角頁(yè)巖互層帶中,深部則為片巖、片麻巖中。其東、南、西側(cè)被華力西期黑云母花崗巖所包圍,形成半島狀,使區(qū)內(nèi)地層再次遭受熱力變質(zhì)。主礦帶呈西北延長(zhǎng),傾角陡直,總體向北傾斜。已知控制延深500～600m,為壓扭性斷裂所控制。含金石英脈走向南山為300°～330°,北山為330°～350°,形成明顯的向西凸出的弧形。從南至北編號(hào)為老9號(hào)至老1號(hào),新1號(hào)至新3號(hào)。其中以新1號(hào)礦脈規(guī)模最大。2.1金礦脈長(zhǎng)、金品系新1號(hào)礦脈為礦區(qū)的主礦體,其資源量約占礦區(qū)總量的70%,石英脈體長(zhǎng)500m左右,延深450m,金礦脈長(zhǎng)300m,平均厚度1.89m,金品位為(10～20)×10-6。其它各脈的產(chǎn)狀特點(diǎn)與新1號(hào)脈基本相似,但規(guī)模較小,礦體長(zhǎng)一般為50～125m,延深40～150m,水平厚度0.86～3.65m,金品位一般為(6.4～13.49)×10-6,高者為(20.74～68)×10-6。2.2礦石結(jié)構(gòu)及含金礦種類(lèi)1)礦石礦物成分:金屬礦物有毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、白鐵礦、磁鐵礦、自然金和銀礦物等;脈石礦物有石英、絹云母、綠泥石、黑云母、方解石和白云母等。2)礦石化學(xué)成分:以SiO2為主,還有Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、S、As等元素,w(Au)一般在(4～25)×10-6,w(Pb)、w(Zn)為(0.01～0.1)×10-2,w(As)為(0.01～36)×10-2。次要元素還有Ca、Mg、Al、Mn、Ti、Na、K和分散元素等。3)礦石結(jié)構(gòu):原生膠帶結(jié)構(gòu)為主,動(dòng)力變余結(jié)構(gòu)少見(jiàn)。有乳滴狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交代蠶蝕結(jié)構(gòu)、次文象結(jié)構(gòu)、變斑晶狀結(jié)構(gòu)等。4)礦石構(gòu)造:蜂窩狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)粒浸染狀構(gòu)造等。5)礦石類(lèi)型:有閃鋅礦-方鉛礦型、磁黃鐵礦型、磁黃鐵礦-黃鐵礦型、黃鐵礦型、黃鐵礦-毒砂型。其中含金較富集地段以閃鋅礦-方鉛礦型為主要類(lèi)型。6)金的賦存形式:自然金呈顯微狀和次顯微狀存在于礦石中,前者以細(xì)粒鱗片狀或顯微細(xì)脈狀為主,后者多為機(jī)械混入物的形式存在于硫化物中,金的粒級(jí)一般在0.01～0.1mm,0.1～0.5mm自然金只占少數(shù)。2.3礦化期和礦化階段金礦成礦歷經(jīng)變質(zhì)熱液和巖漿熱液及風(fēng)化期3個(gè)礦化期,多個(gè)礦化階段(見(jiàn)表1)。3控制開(kāi)采的結(jié)構(gòu)特征二道甸子金礦床呈北西走向,由向南西突出的弧形構(gòu)造所控制,主要表現(xiàn)有下面幾種構(gòu)造形跡(1)。3.1北北西緣北北西緣北北北西地區(qū)成層巖石的線狀、片麻理構(gòu)造,明顯表現(xiàn)為弧形分布特點(diǎn)。其走向?yàn)楸蔽鳌⒈北蔽?近南北轉(zhuǎn)向北東與區(qū)域上北東東構(gòu)造線方向相連接。巖層傾角60°～80°,向南西傾斜,局部有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,表現(xiàn)出受擠壓應(yīng)力作用之特點(diǎn)(見(jiàn)圖3)。3.2褶皺和褶皺結(jié)構(gòu)礦區(qū)中部主礦帶的西側(cè)含碳云母石英角頁(yè)巖中小褶皺和揉皺構(gòu)造發(fā)育。礦區(qū)北延有小褶皺群出現(xiàn),規(guī)模小形態(tài)復(fù)雜。3.3壓扭性斷層圖3確定了二道甸子弧形構(gòu)造基本輪廓,它是北西向和近南北向兩組扭裂隙基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的。含金石英脈主要是利用了北西向一組扭裂面,而近南北向之扭裂面不發(fā)育。局部出現(xiàn)兩組扭裂面同時(shí)被石英脈所充填。北西向壓扭性斷層具體特征如下:1)斷層中充填石英單列脈走向與斜列脈帶走向夾角較小。2)含金石英脈呈舒緩坡?tīng)?脈體較整齊,局部有收縮膨脹現(xiàn)象。石英脈陡直時(shí)脈體變薄反之變厚。3)石英脈在剖面上斜切巖層,上部位于角頁(yè)巖互層帶中,下部則進(jìn)入片巖、片麻巖中,脈體之北東盤(pán)片麻巖層斜沖于角頁(yè)巖之上。4)脈體在平面上呈尖滅側(cè)現(xiàn),在剖面上呈尖滅再現(xiàn),局部出現(xiàn)分支復(fù)合現(xiàn)象(見(jiàn)圖4)。3.4石英屬植物發(fā)育條件早期石英脈沿北西向壓扭性斷層充填后,構(gòu)造活動(dòng)的延續(xù),產(chǎn)生裂隙構(gòu)造,為含礦溶液貫入沉淀,為礦床主要的容礦構(gòu)造。其發(fā)育條件如下:1)石英脈壁兩側(cè)與圍巖接觸處,或圍巖捕虜體發(fā)育地段。2)石英脈厚度膨脹變狹縮部位。3)石英脈產(chǎn)狀變化,由緩傾角變陡傾角部位。4)構(gòu)造斷裂轉(zhuǎn)折部位。5)石英脈脆性變形發(fā)育地段。裂隙構(gòu)造主要發(fā)育與石英脈走向平行的縱裂隙,屬壓扭性結(jié)構(gòu)面,走向330°～350°,傾向北東或南西,傾角70°～80°,多為金屬硫化物充填。3.5不特征構(gòu)造活動(dòng)北西向壓扭結(jié)構(gòu)面(石墨黏土帶):常由2個(gè)以上斷裂結(jié)構(gòu)面平行產(chǎn)出,分布廣泛,特別在雁行石英脈上下盤(pán)更為發(fā)育。近東西或南北兩組共軛斷層:斷面緊密平直,延伸穩(wěn)定,有的切割北西向壓扭構(gòu)造面,西盤(pán)往北,東盤(pán)向南移動(dòng)近北西一組,則北盤(pán)往西,南盤(pán)往東移動(dòng)。上述情況可看出不同期構(gòu)造活動(dòng)具有如下特點(diǎn):1)壓性結(jié)構(gòu)面,呈北西方向伸展,主礦帶石英脈呈雁行狀右行斜列。2)南北向和東西向結(jié)構(gòu)面,具有扭性特征,并有對(duì)盤(pán)相對(duì)位移的現(xiàn)象。3)北東向結(jié)構(gòu)面極不發(fā)育。根據(jù)以上三種特征,說(shuō)明區(qū)內(nèi)起初受到NE—SW方向的應(yīng)力和NW—SN方面的拉伸應(yīng)力,并產(chǎn)生了近SN和近EW兩組扭應(yīng)力,產(chǎn)生了各自的應(yīng)力作用面。在本區(qū)初次應(yīng)力場(chǎng)繼續(xù)作用下,則誘導(dǎo)西側(cè)向北,東側(cè)向南的一對(duì)扭應(yīng)力(見(jiàn)圖5)。在這對(duì)扭應(yīng)力作用下沿著主壓應(yīng)力方向(即NW—SE)開(kāi)始產(chǎn)生追索壓扭斷裂,石英脈群所占據(jù)的壓性結(jié)構(gòu)面隨即形成,說(shuō)明構(gòu)造對(duì)礦床起到了控制作用(見(jiàn)圖6)。3.6構(gòu)造控礦因素成礦后構(gòu)造在本區(qū)也比較發(fā)育,主要表現(xiàn)為晚期北西向最新的構(gòu)造,它切割所有其它構(gòu)造體系,是成礦期后發(fā)生的,當(dāng)它利用先存構(gòu)造再次活動(dòng)時(shí),只對(duì)成礦構(gòu)造起破壞作用。成礦后構(gòu)造還有近南北向斷裂,由多條平行的斷層組成,斷層緊密平直,延伸比較穩(wěn)定,有方解石脈充填。錯(cuò)斷了早期北西向斷裂構(gòu)造,使西盤(pán)往北,東盤(pán)往南位移,這種斷裂規(guī)模較小,對(duì)礦體破壞不大。4對(duì)金礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行重新定位二道甸子金礦床深部及外圍的找礦工作主要集中于20世紀(jì)70年代初,限于當(dāng)時(shí)的找礦理論及認(rèn)識(shí)水平,均以尋找石英脈型金礦床為主要目標(biāo),甚至是唯一的目標(biāo)。后來(lái),不同地質(zhì)部門(mén)在該區(qū)交替、穿插投入基礎(chǔ)地質(zhì)、普查找礦等不同性質(zhì)的地質(zhì)工作,提出了一些有意義的認(rèn)識(shí)和建議,卻都因資金不足無(wú)力將工作深入持久地開(kāi)展下去。現(xiàn)就本區(qū)深部及外圍找礦方向提出如下認(rèn)識(shí)。1)北西向壓扭性弧形構(gòu)造是該區(qū)的主要控礦構(gòu)造,應(yīng)重點(diǎn)注意弧形構(gòu)造對(duì)石英脈型金礦體的牽制作用,特別要注意弧型內(nèi)側(cè)或收斂端位置礦體出現(xiàn)的可能。同時(shí)還要注意成礦后構(gòu)造對(duì)礦體的破壞或錯(cuò)動(dòng)位移。2)旋扭構(gòu)造與裂隙交叉處是金的最易富集場(chǎng)所,構(gòu)造帶的轉(zhuǎn)折處也有可能有金礦體存在;派生低序次的構(gòu)造裂隙對(duì)形成細(xì)網(wǎng)脈金礦體也具有一定的找礦意義。3)構(gòu)造應(yīng)力特征的研究對(duì)礦體的形態(tài)變化具有十分重要的意義。褶皺層間的錯(cuò)動(dòng)面,先存其它體系的斷裂面,經(jīng)不斷改造后的復(fù)合斷裂部位都是值得注意的找礦方向。4)二道甸子—漂河川復(fù)式背斜同為該區(qū)的主要構(gòu)造,長(zhǎng)達(dá)25～30km,構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造格架,沿其軸部有眾多金、銻、銅、鎳礦點(diǎn)分布,應(yīng)加強(qiáng)該復(fù)式背斜對(duì)礦化控制作用的研究。5)1982年,二道甸子金礦因當(dāng)時(shí)認(rèn)為資源枯竭而閉坑,但到現(xiàn)在仍能通過(guò)邊采邊探繼續(xù)維持一定規(guī)模的生產(chǎn),說(shuō)明該礦床尚有一定的資源潛力。據(jù)已開(kāi)采的各中段資料分析,礦體在延深方向上有分段富集的規(guī)律,即尖滅再現(xiàn)或側(cè)列再現(xiàn)。如礦區(qū)北山西測(cè)0m標(biāo)高以下。所以要重新對(duì)深部礦體的分布規(guī)律進(jìn)行深入分析、總結(jié)。6)區(qū)內(nèi)下古生代含碳質(zhì)黑色變質(zhì)巖綠片巖系和花崗巖類(lèi)有一定成因聯(lián)系(1),這種巖石中如果沒(méi)有構(gòu)造帶疊加,金的豐度是很低的,而這類(lèi)巖石受斷裂構(gòu)造作用,在構(gòu)造帶中特別是有利成礦的構(gòu)造部位,形成蝕變破碎帶型或碳硅泥巖類(lèi)型的金礦床很有可能,這是本區(qū)石英脈型金礦床之外的一種新類(lèi)型,是值得重視的新領(lǐng)域。7)據(jù)原長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院資料(1),在下古生代變質(zhì)巖系下部片麻巖段中發(fā)現(xiàn)黑云二長(zhǎng)變晶糜棱巖,進(jìn)一步證明強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)使地層局部遭受剪切作用,塑性流動(dòng)明顯,應(yīng)注意能否有與剪切帶有關(guān)的含金地質(zhì)體存在。8)二道甸子金礦區(qū)外圍礦化信息眾多,成礦條件較好。如中弧型構(gòu)造控制著南天門(mén)區(qū)蝕變破碎帶型低品位金礦床,大禿山金銻礦點(diǎn)、腰嶺子金銻礦點(diǎn)。遍布二道甸子一帶砂金礦化線索和分散