辽宁花坤金_银多金属矿地质特征及找矿标志

第 21 卷 第1 期　　　　　　　　　　　　　　　矿　产　与　地　质 V o l. 21,N o. 1 2007 年 2 月 M IN ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY Feb. , 2007 辽宁花坤金2银多金属矿地质特征及找矿标志① 蔡发田, 关成军, 付　庆, 王海富, 赵树堂, 玄　力, 张跃宇 (辽宁有色地质勘查局朝阳地质勘查院, 辽宁 朝阳 122000) 摘　要: 辽宁花坤金2银多金属矿成矿条件优越, 控矿因素复杂, 矿化分布普遍, 矿床类型较多, 是辽西地 区重要的找矿远景区。为了使该区的找矿勘查更有所突破, 通过对已往的找矿成果资料进行全面的收 集、整理及研究, 得出, 花坤金2银多金属矿的赋矿地层为蓟县系雾迷山组碳酸盐岩建造; 控矿构造 为独特的“莲花状旋卷构造; 成矿与燕山晚期花坤杂岩体具有明显的时空关系和成因联系; 矿区具备矿 源层- 构造- 岩浆岩“三位一体”的成矿地质条件。找矿前景十分广阔, 有望成为中- 大型找矿勘查基 地。 关键词: 金- 银多金属矿床; 找矿标志; 地质特征; 旋卷构造; 杂岩体; 矽卡岩; 蚀变岩; 蚀变破碎带; 花坤; 辽宁 中图分类号: P618. 51; P618. 52; P618. 4　文献标识码: A 　文章编号: 1001- 5663 (2007) 01- 0039- 05 0　引言 花坤金2银多金属矿区的地质勘查工作曾经几上 几下。在早期工作中, 由于成矿理论、找矿思路的局限 和勘查方法、技术条件的限制, 始终未获得实质性的 突破。 近几年, 朝阳地质勘查院进入该区, 开展了以综 合研究为主的新一轮地质、物探、化探综合普查找矿 工作。通过全面收集、整理、研究、总结已往的找矿成 果资料, 提取有用信息进行有效的组合, 以矿源层- 构造- 岩浆岩成矿理论为指导, 总体分析成矿条件, 系统查明控矿因素, 归纳总结成矿规律, 经过反复论 证, 最终确定了以金2银、铜2锌为主攻矿种, 以矽卡岩 型、蚀变岩型和蚀变破碎带型为主攻矿床类型的技术 路线, 使地质认识不断深化, 找矿思路逐步转变, 相继 发现了一大批地表矿化、物探和化探异常; 经钻探深 部验证, 获得了工业矿体, 取得了阶段性找矿成果。目 前, 地质勘查工作仍在进行之中。 1　成矿条件 矿区位于华北地台北缘燕山台褶带东部辽西台 陷西侧朝阳穹褶断束的中段。北以N E 向承德- 北票 岩石圈断裂为界, 与内蒙地轴毗邻; 南以青龙- 锦西 N EE 向壳断裂为界, 与山海关台拱相连; 该穹褶断束 呈NN E 向展布, 又被称为黑山- 松岭隆起带, 是辽西 地区十分重要的构造- 岩浆岩成矿带。 111　赋矿地层 矿区出露地层以中元古界蓟县系碳酸盐岩建造 为主, 其次为少量的下古生界寒武系- 奥陶系碎屑岩 - 碳酸盐岩建造和中- 新生界侏罗系- 白垩系陆相 火山岩建造。其中据对中元古界蓟县系雾迷山组碳酸 盐岩的岩石地球化学剖面工作证实, 该组局部地段 (层位)的Cu、Pb、Zn、A u、A g、Sb、W、S 等元素丰度值 高出同类岩石克拉克值的 10～ 20 倍, 为金、银多金属 成矿提供了有利的围岩条件和丰富的物质基础, 也是 金2银多金属矿床赋存产出的重要层位, 可视为“衍生 矿源层”。在该组与花坤杂岩体的接触部 (带)常形成 矽卡岩型铜2锌矿床和蚀变岩型、蚀变破碎带型、热液 充填 (交代)型金2银多金属矿床。 112　控矿构造 矿区发育一独特的“莲花状”旋卷构造。呈椭圆形 展布, 直径为8～ 10km , 以逆时针方向扭动, 西部旋扭 面保存完整, 东部旋扭面已被花坤杂岩体占据。组成 93 ① 收稿日期: 2006- 09- 01　作者简介: 蔡发田 (1952- ) , 男, 内蒙古库伦旗人, 高级工程师, 主要从事地质勘查工作。 该“莲花状”构造的断裂系统是金、银多金属矿液迁移 的良好导矿构造; 构造虚脱部位为杂岩体的侵位和矿 质沉淀提供了重要场所; 雾迷山组与杂岩体接触构造 及内外接触带次级构造是金2银多金属矿体赋存的有 利空间。控矿构造以三种主要形式存在: 一是蓟县系 雾迷山组与杂岩体的接触带; 二是内接触带花坤杂岩 体边部的蚀变破碎带; 三是外接触带蓟县系雾迷山组 中的蚀变破碎带。 113　岩浆成矿作用 矿区燕山期岩浆活动强烈。主要为- 浅成- 超浅 成由基性、中性、酸性岩组成的复式杂岩体, 沿“莲花 状”旋卷构造中心部位及东部旋卷面侵入和喷发。岩 性主要有辉绿岩、黑云母闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗 (斑)岩、二长 (斑)岩、流纹质角砾岩和流纹 (斑)岩等。 已知金2银多金属矿体多数赋存于花坤杂岩体与雾迷 山组碳酸盐岩接触带和花坤杂岩体边部蚀变破碎带 内; 少数赋存于雾迷山组碳酸盐岩蚀变破碎带中。根 据已知金、银多金属矿化和围岩蚀变特点分析, 花坤 杂岩体不仅为地层中矿质活化、迁移提供了不可缺少 的热动力条件, 可能在一定程度上还为成矿元素富 集、成矿提供了深部的物质来源。 114　接触变质成矿作用 矿区接触变质 (交代)作用十分发育。变质岩石类 型主要为大理岩和矽卡岩, 矽卡岩类型主要有石榴石 矽卡岩、透辉石矽卡岩、符山石矽卡岩、镁橄榄石矽卡 岩、辉石角闪石矽卡岩、金云母磁铁矿矽卡岩及其他 过渡类型。从已知矿体产出部位分析, 岩浆热液与碳 酸盐岩强烈的接触变质 (交代) 作用是矿化形成和就 位的主要因素, 矽卡岩型铜2锌矿床是区内主要矿床 类型。 2　矿床特征 211　矿带 (体)特征 区内发现矿带9 条 (图1) , 长度为100～ 3000m , 宽 度为 1100～ 15100m , 分布在王家杖子、扎兰沟、和尚 沟、北台沟、丛香房、邓杖子和付家沟 7 个矿段。圈出 矿体 48 条, 单个矿体长度为 40～ 500m , 厚度为 0150 ～ 9150m , 多为脉状和扁豆状、少数为层状和似层状 产出。矿体产状主要有两组: 其一, 走向为N E20°～ 40°, 倾向为NW , 倾角为 20°～ 50°; 其二, 走向为 280° ～ 305°, 倾向为N E, 倾角为40°～ 70°。金2银多金属矿 石品位: w (A g)为1110×10- 6～ 13170×10- 6,w (A g) 为 43100×10- 6～ 37360100×10- 6,w (Cu)为01 31× 10- 2～ 8100×10- 2, w (Pb) 为 0154×10- 2～ 2101× 10- 2,w (Zn)为 0180×10- 2～ 3177×10- 2。铁矿石品 位: w (T Fe)为47109×10- 2～ 59174×10- 2。其中121、 126、221、222、223、224、225、522、621、721 号矿体为主 要矿体。 图1　花坤金银多金属矿区区域地质略图 F ig. 1　Geo logica l sketch of H uakun go ld silver po lym eta llic depo sit K- 白垩系　J - 侏罗系　O - 奥陶系　∈- 寒武系　P t3 jx - 蓟县 系　ΒΛ25 - 燕山早期辉绿岩　∆53- 1 - 燕山晚期黑云母闪长岩　ΧΛ3- 15 - 燕山晚期花岗斑岩　Γ3- 35 - 燕山晚期二长岩　∆Λ- 闪长玢 岩　ΚΠ3- 45 - 燕山晚期流纹斑岩　1- 向斜　2- 背斜　3- 旋扭断 层　4- 断层　5- 矿带及编号 212　矿石特征 21211　矿石结构、构造 矿石结构主要有半自形粒状结构和他形粒状结 构, 局部见骸晶结构。 矿石构造多为星点状构造、浸染状构造和致密块 状构造, 少见条带状构造和细脉状构造。 21212　矿石矿物共生组合 矿物共生组合比较复杂。金属矿物有黄铁矿、黄 铜矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁 矿、磁黄铁矿、白铁矿、软锰矿、硬锰矿及少量白钨矿、 辉钼矿等; 脉石矿物见方解石、萤石、石榴石、透辉石、 蛇纹石、橄榄石、白云石、钾长石、斜长石和石英等; 次 生氧化矿物为黑铜矿、蓝铜矿、孔雀石和褐铁矿等。 21213　矿石类型 按金属矿物组合可划分为六种主要矿石类型: (1) 铜2锌矿石　以黄铜矿、闪锌矿和磁铁矿为 主, 含少量黄铁矿。 (2)金2银矿石　以黄铁矿为主, 含微量自然金和 04 自然银。 (3) 金2铜矿石　以黄铁矿、黄铜矿为主, 含微量 自然金。 (4) 金2银2铅2锌矿石　以方铅矿和闪锌矿为主, 含微量自然银和自然金。 (5)银矿石　以软锰矿、硬锰矿和黄铁矿为主, 含 微量自然银。 (6)铁矿石　以磁铁矿为主, 含少量磁黄铁矿、黄 铜矿和闪锌矿。 213　矿床类型 矿区矿床类型初步归纳主要有五种: (1)产于黑云母闪长岩体与雾迷山组碳酸盐岩接 触带中的矽卡岩型铜2锌矿床, 是区内主要矿床类型 (如②号矿带)。 (2)产于黑云母闪长岩和花岗 (斑)岩边部蚀变破 碎带中的蚀变岩型金2银2铅2锌矿床, 是区内主要矿 床类型 (如①、⑥号矿带)。 (3)产于雾迷山组碳酸盐岩蚀变破碎带中的蚀变 破碎带型金2银矿床, 是区内主要矿床类型 (如⑤号矿 带)。 (4)产于雾迷山组碳酸盐岩蚀变破碎带中的热液 充填 (交代)型银2铅2锌矿床 (如⑦号矿带)。 (5)产于二长 (斑)岩体内或与雾迷山组碳酸盐岩 接触带中的高温热液型铁矿床 (如⑨号矿带)。 214　蚀变特征 围岩蚀变主要有大理岩化、矽卡岩化、铁锰碳酸 盐化、褐铁矿化、蛇纹石化、绢云母化、高岭土化、硅 化、钾化和碳酸盐化等。 按蚀变组合可划分为三种主要类型: (1)受杂岩体与雾迷山组碳酸盐岩接触带控制的 围岩蚀变主要为大理岩化和矽卡岩化, 其次为蛇纹石 化和褐铁矿化。 (2)受杂岩体边部蚀变破碎带控制的围岩蚀变主 要为褐铁矿化、钾化和绢云母化, 其次为硅化和高岭 土化。 (3)受雾迷山组碳酸盐岩中蚀变破碎带控制的围 岩蚀变主要为铁锰碳酸盐化和褐铁矿化, 其次为硅化 和碳酸盐化。 215　成矿期及成矿规律 21511　成矿期 矿区成矿期主要有三期: 第一期为黑云母闪长岩侵入, 在与雾迷山组碳酸 盐岩接触变质带形成了矽卡岩型铜2锌矿床。 第二期为花岗闪长斑岩和花岗 (斑)岩侵入, 在其 内、外接触带形成了蚀变岩型、蚀变破碎型、热液充填 (交代)型金2银2铅2锌矿床。 第三期为二长 (斑)岩侵入, 在岩体内或与雾迷山 组碳酸盐岩接触部形成了高温热液型磁铁矿床。 21512　成矿规律 初步总结成矿规律如下: (1)该区成矿受蓟县系雾迷山组碳酸盐岩、“莲花 状”旋卷构造和杂岩体的联合控制; 金、银多金属矿化 比较集中地分布在丛香房倾伏向斜和李家杖子倾伏 背斜的轴部及转折端, 并具有层控趋势。 ( 2)“莲花状”旋卷构造控制着杂岩体的侵位和 金、银多金属矿化的分布; 杂岩体与雾迷山组碳酸盐 岩接触变质的矽卡岩带和内、外接触带的次级蚀变破 碎带控制着矿体的产出。 (3) 杂岩体的侵位与铜2锌、金2银、铁成矿具有明 显的专属性。黑云母闪长岩与铜、锌成矿密切相关; 花 岗 (斑) 岩与金、银、铅、锌成矿密切相关; 二长 (斑) 岩 与铁成矿密切相关。 (4)工业矿体一般富集在杂岩体与雾迷山组碳酸 盐岩接触变质的矽卡岩带和内、外接触带的次级蚀变 破碎带上的沿走向产状变化拐弯处及沿倾斜产状由 陡变缓处。 (5) 据统计, 在已探明的资源储量中, 盲矿体储量 占总储量的6319%。以2—1 号矿体为例 (图2) , 具有延 深稳定、倾角变缓、厚度增大、品位增高的变化趋势。通 过深部钻探初步验证, 该区成矿体以盲矿体为主。 图2　花坤金银多金属矿区9 线地质剖面示意图 F ig. 2　Geo logica l p rofile on p ro spect ing line 9# P t3 jxw - 蓟县系雾迷山组大理岩　ΒΛ25- 燕山早期辉绿岩　∆53- 1 - 燕山晚期黑云母闪长岩　1- 矽卡岩　2- 矿体及编号 14 3　找矿标志 311　地球物理异常标志 矿区获激电中梯异常5 处。异常呈N E 向或NW 向展布, 一般长度为 200～ 2000m , 宽度为 50～ 200m , 极化率为 5%～ 1110% , 极化率最高达 1418%。其中 BΠ1 异常, 长度为 300m , 宽度为 50m , 极化率为 5%～ 1010% , 异常中心极化率为1110% , 经钻探验证, 深部 见到铜、锌工业矿体, 证实该激电异常是由 221 矿体 引起的。BΠ2 异常长度大于 2000m , 宽度为 100～ 200m , 由SW 向N E 异常极化率逐渐增强, 规模由窄 变宽, 轴线规则, 形态对称, 极化率一般为 8%～ 10% , 异常中心极化率达到 1418% , 与地表 223、22 4、 225 号矿体十分吻合, 经钻探验证, 深部见到金、铜工 业矿体。BΠ3 异常长度为300m , 宽度为150m ; BΠ4 异 常长度为500m , 宽度为200m ; BΠ5 异常长度为 200m , 宽度为 100m。异常形态均比较规则, 极化率一般为 8%～ 10% , 异常中心均在10% 以上, 分别与3 号、4 号 和 7 号矿带分布基本一致。将BΠ3、BΠ4、BΠ5 异常与 BΠ1、BΠ2 异常对比分析, 可以确定它们的异常也是由 深部矿体引起的。 采用激电测深视电阻率法获得隐伏高极化地质 体 1 条。其长度大于 1000m , 倾向NW , 倾角较缓, 与 BΠ2 异常展布一致; 视极化率法获得含矿构造2 条, 分 别与已知2 号和5 号矿带吻合。上述异常为深部验证 提供了重要的找矿信息, 是间接的找矿标志。 312　地球化学异常标志 该区获得水系底沉积物综合异常 1 处, 子异常 9 处。呈环状分布, 规模大, 强度高, 浓集中心明显。元 素组合为Cu、Pb、Zn、A u、A g, 异常值范围: w (Cu) 为 80×10- 6～ 800×10- 6; w (Pb) 为 60×10- 6～ 300× 10- 6, w (Zn ) 为 100×10- 6～ 600×10- 6, w (A u ) 为 5×10- 6～ 20×10- 6, w (A g ) 为 70×10- 9～ 600× 10- 9。这些综合异常覆盖了整个花坤金银多金属矿 区, 揭示出花坤杂岩体岩浆活动的影响范围及其与 “莲花状”旋卷构造对金、银多金属元素富集的联合控 制作用。 该区获得土壤地球化学综合异常21 处。其中甲 类异常 3 处, 乙类异常 13 处, 丙类异常 5 处。初步圈 定三个异常带。西部异常带分布在丛香房- 带花岗 闪长斑岩周边部, 主要为A u、Cu、Pb 异常; 中部异常 带分布在花坤- 丛香房之间雾迷山组白云质灰岩 中, 主要为A u、A g、Cu、Zn、Pb 异常; 东部异常带分 布在扎兰沟- 王家杖子之间雾迷山组白云质灰岩与 黑云母闪长岩接触带, 主要为Cu、Zn、A g 异常。异常 值范围: w (Cu) 为 80×10- 6～ 25000×10- 6; w (Pb ) 为60×10- 6～ 5000×10- 6; w (Zn) 为80×10- 6～ 5000 ×10- 6; w (M O ) 为 10×10- 6～ 500×10- 6; w (A u) 为 015×10- 9～ 100×10- 9; w (A g) 为 50×10- 9～ 5000 ×1 0- 9。 这些综合异常与矿带、矽卡岩带、蚀变破碎带分 布基本吻合, 经查证, 发现了多条地表矿体, 说明化探 综合异常对该区金、银多金属普查找矿具有重要的指 导意义, 是间接的找矿标志。 313　围岩蚀变标志 金2银多金属矿体具有十分发育的围岩蚀变。其 中矽卡岩化、铁锰碳酸盐化、褐铁矿化、蛇纹石化、钾 化和硅化, 是间接的找矿标志。 4　结论 (1) 花坤金银多金属矿区位于NN E 向黑山- 松 岭构造- 岩浆岩成矿带的中部。成矿受蓟县系雾迷山 组碳酸盐岩、“莲花状”旋卷构造和花坤杂岩体的联合 控制, 矿化集中分布在丛香房倾伏向斜和李家杖子倾 伏背斜的转折端, 具备矿源层—构造—岩浆岩“三位 一体”的成矿地质条件, 找矿前景十分广阔, 有望成为 中一大型勘查基地。 (2)花坤杂岩体为一浅成- 超浅成基性- 中性- 酸性逐渐过渡的复式侵入体, 其与金、银多金属成矿 具明显的时空关系和密切的成因联系, 形成了与黑云 母闪长岩侵入密切相关的矽卡岩型铜2锌矿床, 与花 岗 (斑)岩侵入密切相关的蚀变岩型、蚀变破碎带型和 热液充填 (交代) 型金2银2铅2锌矿床, 与二长 (斑) 岩 侵入密切相关的高温热液型铁矿床。 (3)区内矿化普遍且类型较多。初步归纳有五种 矿床类型: 一是产于黑云母闪长岩体与雾迷山组接触 带中的矽卡岩型铜2锌矿床 (2 号矿带) ; 二是产于黑 云母闪长岩和花岗斑岩体边部的蚀变岩型金2银2铅2 锌矿床 (1、6 号矿带) ; 三是产于雾迷山组中的蚀变破 碎带型金2银2铜矿床 (5 号矿带) ; 四是产于雾迷山组 中的热液充填 (交代) 型银2铅2锌矿床 (7 号矿带) ; 五 是产于二长 (班) 岩体边部的高温热液型铁矿床 (9 号 矿带)。 24 (4) 矿区金、银、铜、锌为主攻矿种, 矽卡岩型、蚀 变岩型和蚀变破碎带型为主攻矿床类型; 扎兰沟矿段 1 号矿带、王家杖子矿段2 号矿带、丛香房矿段5 号矿 带、和尚沟矿段 6 号矿带和北台沟矿段7 号矿带是找 矿的重点区带, 地质、物探和化探综合矿化信息较好 的 121、126、223、224、225、522、621、721 号矿体是深部 工程验证的重点目标。 (5)丛香房矿段522 号金2银2铜矿体规模大、品位 高, 处于物探激电中梯异常BΠ2 的 3 个高值点的中心 部位, 物探激电测深于此发现, 深部存在隐伏的高极 化地质体, 化探获得较好的A u、A g、Cu、Pb、Zn 综合 异常, 地表矿体与物探异常、化探异常十分吻合。是深 部工程验证的首选地段, 经钻探深部验证, 已见到了 金、铜工业矿体。 参考文献: [ 1 ]　蔡发田, 李祥才, 毛展新1 辽西地区侵入岩与内生金属成矿[J ]1 矿产与地质, 2002, 16 (03) : 15421591 [ 2 ]　蔡发田, 魏有惠1 辽西地区金矿类型、成矿规律及找矿方向[J ]1 矿产与地质, 2000, 14 (5) : 28922941 [ 3 ]　蔡发田, 娄铁刚, 张志伟1 辽宁北沟长城式金矿的发现及其地质 意义[J ]1 矿产与地质, 2002, 16 (2) : 872891 Geologlca l character ist ics and prospecting ind ica tors of Huakun gold silver polym eta ll ic ores in l iaon ing prov ince CA I Fa2t ian, GUAN Cheng2jun, FU Q ing, W AN G H ai2fu, ZHAO Shu2tang, XUAN L i, ZHAN G Yue2yu (L iaon ing Chaoy ang N onf errous M eta ls Geo2exp lora tion Institu te, Chaoy ang ,L iaon ing 122000, Ch ina Abstract: H uakun area is an im po rtan t p ro spect in w est L iaon ing p rovince w here the o re con tro lling facto rs are com p lica ted w ith w idesp read m inera liza t ion and variou s depo sit types and the o re fo rm ing condit ion s fo r the H uakun go ld2silver po lym eta llic depo sit a re superio r. In o rder to m ake an even b igger b reak th rough in o re p ro spect ing, a summ ary w as m ade th rough com p rehen sive accum u la t ion, ana lysis and research of the ex ist ing p ro spect ing data. It is concluded tha t the o re bearing stra ta of the H uakun go ld2silver po lym eta llic depo sit a re carbonate rock fo rm at ion of W um ishan Group of J ix ian Series; o re con tro lling structu re is a un ique lo tu s flow er shape ro ta t iona l st ructu re; M inera liza t ion show sclear t im e2space rela t ion sh ip and genet ic associa t ion w ith L ater Yan shan ian Period H uakun com p lex; T here is " th ree in one" nam ely o re sou rce layer2 st ructu re2m agm atite o re fo rm ing geo log ica l condit ion. T he area is very p ro spect ive fo r o res p ro spect ing, and expected to becom e a m iddle to la rge pa t tern exp lo ra t ion base. Key W ords: Go ld and silver po lym eta llic depo sit, p ro spect ing ind ica to r, geo log ica l characterist ics, ro ta t iona l st ructu re, com p lex, skarn, a ltera t ion rock, a ltera t ion fractu re zone, H uakun, L iaon ing 34