吉林省南部活龍金礦床地質(zhì)特征及成因

吉林省南部活龍金礦床地質(zhì)特征及成因

吉龍金礦區(qū)位于吉林省南部邊境吉安市南西21公里處。大地構(gòu)造位于華北地臺北緣東部。北東向鴨綠江大斷裂(韌性剪切帶)為本區(qū)的一級構(gòu)造,礦床位于鴨綠江大斷裂南東側(cè),鴨綠江金及多金屬成礦帶中段。1活龍金礦床的起源礦區(qū)出露地層為下元古界集安群大東岔組及新開河組變質(zhì)巖。礦體賦存在變質(zhì)巖中的韌性剪切帶內(nèi)(圖1)。1.1構(gòu)造發(fā)育特點(diǎn)集安地區(qū)韌性剪切帶為鴨綠江韌性剪切帶的一部分,區(qū)域剪切帶寬3~5km,長幾百公里?；铨埥鸬V床即賦存在該韌性剪切帶內(nèi)。礦床嚴(yán)格受韌性剪切帶控制,含金石英脈賦存在韌性剪切帶中,根據(jù)礦區(qū)糜棱巖帶的相互穿切關(guān)系,證明礦區(qū)經(jīng)歷了2期變形。(1)第一期變形:礦區(qū)下元古界集安群變粒巖、片麻巖經(jīng)韌性剪切變形作用,形成了一系列超糜棱巖及糜棱巖。他們是本礦床的主要圍巖。組構(gòu)特征表現(xiàn)為糜棱面理發(fā)育,礦物(黑云母、斜長石、石英、石榴石)明顯拉長定向,長英質(zhì)礦物集合體及石榴石變晶長呈眼球狀構(gòu)造。碎斑構(gòu)造,壓力影構(gòu)造,在香腸和細(xì)頸構(gòu)造邊十分發(fā)育。故第一期變形為面理發(fā)育的韌性變形。第一期變形形成一套糜棱巖+糜棱面理+a1線理的構(gòu)造組合,其面理產(chǎn)狀:352°∠45°±。對礦區(qū)第一期變形拉伸線理a1方位統(tǒng)計(jì)得出極密方位:72°∠15°。代表第一期剪切運(yùn)動方向。(2)第二期變形:礦區(qū)內(nèi)早期形成的糜棱巖系列又被改造,形成片理發(fā)育的糜棱巖和超糜棱巖。而晚期糜棱巖超糜棱巖切割早期糜棱巖面理及早期脈巖。表現(xiàn)為韌性—脆性變形。其礦物成分與早期系列巖石類似,但粒度明顯變細(xì),碎裂及退變質(zhì)現(xiàn)象普遍。所形成的組構(gòu)特征為S-C組構(gòu)發(fā)育,礦物拉長定向,變形局限在較窄的帶中,網(wǎng)狀發(fā)育,形成本礦床獨(dú)特的近水平鱗片狀構(gòu)造帶(劉如琦,1994)。它是本礦床主要含礦構(gòu)造。根據(jù)礦區(qū)鱗片狀構(gòu)造帶產(chǎn)狀,又分為水平鱗片構(gòu)造帶和緩傾斜鱗片構(gòu)造帶。(1)水平鱗片狀構(gòu)造帶是本礦床的主體構(gòu)造,總體產(chǎn)狀近水平,走向近東西,北傾,傾角0°~8°。目前礦區(qū)內(nèi)最大一條礦體17—1號礦體賦存在此鱗片狀構(gòu)造帶中。該帶總體相當(dāng)于剪切的宏觀C面。(2)緩傾斜鱗片狀構(gòu)造帶,產(chǎn)狀近東西,北傾,傾角30°±。7號礦體賦存在鱗片狀構(gòu)造帶內(nèi)。它從宏觀上相當(dāng)于S—C組構(gòu)的S面。礦區(qū)內(nèi)鱗片狀構(gòu)造帶中變形滑動線理a2總體近東西延伸,極密產(chǎn)狀;108°。代表第二期變形運(yùn)動方向。1.2礦源及成礦時(shí)代(1)地層中金的分布特征:集安群變質(zhì)巖中,大東岔組變粒巖含金平均值1.45ppb,而下伏新開河組斜長角閃巖含金豐度值高,平均值21.5ppb(表1),是地殼克拉克值的5倍。顯然下元古界集安群變質(zhì)巖中的斜長角閃巖是本區(qū)最早的礦源層。(2)硫同位素及硫源:對礦床內(nèi)含金石英脈及圍巖硫化物所做硫同位素測定(表2),結(jié)果表明δS34值變化范圍為5.7‰~8.8‰,平均值為7.63‰,其中黃鐵礦δS34變化范圍6.8‰~8.8‰,平均值7.73‰,說明其離散度小,塔式效應(yīng)明顯,圍巖硫同位素與礦體基本一致富集重硫。反應(yīng)地層中的硫在韌性剪切變形過程在同成礦物質(zhì)遷移集中時(shí),進(jìn)一步均一化的結(jié)果。說明成礦物質(zhì)來自圍巖。(3)鉛同位素及鉛源:對礦石中方鉛礦進(jìn)行鉛同位素測定,見表3。利用二次等時(shí)線計(jì)算得出原始的年齡為27億年。接近下元古界地層年齡。反映礦石中的鉛來自地層。1.3閃長巖切穿剪切帶及礦體礦區(qū)內(nèi)存在兩期閃長玢巖。早期閃長玢巖沿構(gòu)造裂隙充填在第一期變形形成的糜棱巖中,并遭受第二期變形,局部形成礦體。而晚期閃長玢巖切穿了第二期剪切帶及礦體。為此根據(jù)兩期閃長玢巖年齡測定結(jié)果(表4),含礦閃長玢巖年齡116.8Ma±4.2Ma,代表了成礦下限年齡。晚期閃長玢巖年齡109.0Ma±2.8Ma,代表成礦作用的上限年齡。據(jù)此證明本礦床形成時(shí)間為燕山期。1.4含金剪切帶的巖石成因階段本區(qū)早元古代海底中基性火山噴發(fā)—沉積,形成了含金豐度值高的初始化礦源層。礦區(qū)第一期韌性剪切變形變質(zhì)作用,使礦源層中的金在剪切變形的驅(qū)動力作用下,發(fā)生動力分異,含金流體在地殼深部滲入剪切帶(克里奇等,1984根據(jù)同位素標(biāo)準(zhǔn)證明)。火龍金礦床是在第二期韌性剪切帶演化過程中形成的,其形成過程可劃分為3個階段:(1)含金糜棱巖形成階段:燕山期,礦區(qū)發(fā)生近水平剪切運(yùn)動,形成以糜棱巖為特征的韌性剪切帶,為含金流體提供了通道。隨著變形作用的繼續(xù),早期糜棱巖中的金再次活化、遷移,富集在剪切帶變形程度的糜棱巖中。如:250中段,超糜棱巖含金達(dá)3.6×10-6。(2)含金石英脈形成階段:伴隨剪切變形作用的發(fā)展,巖石發(fā)生拉張,乳白色石英脈就位充填。由于構(gòu)造活動的繼續(xù),這些石英脈被破壞,形成一種俘獲金的“微砂糖狀石英”的礦物相。使金質(zhì)體遷移,富集在石英脈內(nèi)的硫化物中和“微砂糖狀石英”中,形成具有工業(yè)意義礦體(礦床中大部分礦體均具此特征)。(3)網(wǎng)狀石英脈形成階段:剪切帶繼續(xù)活動,拉張作用使含金剪切帶內(nèi)產(chǎn)生了一系列開放性裂隙,形成網(wǎng)狀石英脈。同時(shí)含金硫化物活化,礦化重新分配,形成銀金礦和富含銀的方鉛礦?；铨埥鸬V床與韌性剪切帶關(guān)系密切,韌性剪切帶不僅是金礦化的控制因素,而且是本礦床形成的一種重要機(jī)制。2構(gòu)造帶和金化探異常集中地段活龍金礦床嚴(yán)格受韌性剪切帶控制,根據(jù)礦區(qū)控礦構(gòu)造規(guī)律及金化探異常特征,找礦方向應(yīng)注重下列地段:(1)南區(qū)和東區(qū)鱗片狀構(gòu)造發(fā)育地段。礦區(qū)內(nèi)鱗片狀構(gòu)造帶是礦體的儲存空間,是本礦床重要的找礦標(biāo)志。近兩年來礦山在邊采邊探中,南區(qū)17-1號礦獲得了重大突破,儲量增加一倍。這說明近水平鱗片狀構(gòu)造帶是本區(qū)主要含礦構(gòu)造。對鱗片狀構(gòu)造帶加以控制是十分必要的。(2)韌性剪切帶內(nèi)巖石變形強(qiáng)的地段。地質(zhì)調(diào)查中,礦區(qū)北側(cè)樺樹嶺發(fā)現(xiàn)了含金糜棱巖帶。巖石為變形強(qiáng)的糜棱巖,硅化、絹云母化及黃鐵礦化發(fā)育。說明本區(qū)存在糜棱巖型金礦。(3)金化探異常集中地段。集安地區(qū)剪切帶十分發(fā)育,目前區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)金異常均賦存在韌性剪切帶內(nèi)。經(jīng)異常驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了活龍金礦床和古馬嶺金礦床?；铨埥鸬V床金化探異常值