黑龍江省牡丹江市磨刀石金礦成因分析
王 利 崔永生
(黑龍江省第四地質勘察院,黑龍江哈爾濱150036)
摘 要:黑龍江省磨刀石金礦位於黑龍江牡丹江市,通過地質工作圈定了金礦體,查明了礦體的品級、厚度、產狀及深部變化情況。本文對該礦區的地質特徵和礦床成因進行了分析,認為金礦化賦存在復背斜翼部縱張斷裂中,與燕山早期花崗斑岩具有密切的時空分布關係,分析了該金礦控礦因素和其找礦標誌,為礦床的開發和開採提供依據。關鍵詞:磨刀石金礦;控礦因素;成因分析
1 區域地質概況磨刀石岩金礦區大地構造位置處於興凱湖—布列亞山地塊南部,老爺嶺地塊西緣,張廣才嶺邊緣隆起帶中,北東向敦化—密山深斷裂與南北向牡丹江斷裂交切部位附近。區域上屬於佳木斯—牡丹江金成礦區磨刀石—砍緣溝金成礦帶的西南端。
區域內出露地層有下元古界黑龍江群(Pt1hl)、麻山群(Pt1ms),中生界白堊系下統猴石溝組(K1h),新生界第三系始新統—漸新統八虎力組(E2-3b)、中新統—上新統道台橋組(N1-2d)、上新統高位玄武岩(βN2)及第四系全新統(Q4)。
區域內出露的侵入岩主要有元古代花崗閃長岩(γδ2)、華力西晚期花崗岩(γ34)及燕山早期的花崗斑岩脈(
)。
區域大地構造位置處於北東向敦化—密山深斷裂與南北向牡丹江斷裂交切部位附近。受大區域構造環境影響,區內褶皺構造、斷裂構造十分發育,構造走向以東西向為主,北東、近南北向次之。
2 礦區地質特徵礦區出露地層為下元古界黑龍江群(Pt1hl)中下部,是一套中?淺變質岩系,地層總體走向北東東,傾向北北西。侵入岩有燕山早期花崗斑岩、斜長花崗斑岩。斑岩體順層貫入,花崗斑岩與金礦化關係密切,主要金礦化賦存於花崗斑岩體中。
礦區構造為單斜構造,是磨刀石複式背斜的北翼。地層傾向北北西,礦區斷裂構造發育,大致分為三組:北西西?東西向、北東向、北西向。礦區內主要控礦構造為近東西向,金礦帶受該斷裂控制。
3 礦體地質特徵3.1 礦體特徵
磨刀石岩金礦床經普查工作劃分出3個礦帶,圈定金礦體 26 條。 金品位(0.50~2.00)×10-6,規模較小。
Ⅰ號礦帶位於礦區西部,礦帶總體近東西向展布,傾向北西。受花崗斑岩體控制,圈定了13條金礦體。
Ⅱ號礦帶位於礦區中部,近東西向斷裂構造帶北側,總體呈北東向展布,傾向北東至北西。受花崗斑岩體控制,圈定了10條金礦體。
Ⅲ號礦帶位於礦區東部,礦帶總體呈東西向展布。受花崗斑岩體控制,已圈定了6條金礦體。3.2 礦石質量
礦石質量較差,金的平均品位不高。目前所圈定的主要金礦體,平均品位小於1×10-6,屬於低品位金礦床。礦石類型分為變質碎屑岩型和破碎蝕變岩型兩種。
變質碎屑岩型礦石:岩石類型有破碎蝕變的黑雲石英鈉長片岩,含石墨的黑雲石英鈉長片岩,蝕變的白雲石英鈉長片岩。主要金屬礦物有:黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、磁鐵礦;少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等;金屬氧化物主要為褐鐵礦,偶見藍銅礦。脈石礦物主要有石英、鈉長石、黑雲母、白雲母、石墨以及少量的磷灰石、方解石等。主要蝕變有:黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化。
破碎蝕變岩型礦石:岩石類型有破碎蝕變的斜長花崗斑岩、碎裂岩、構造角礫岩、壓碎岩等。主要金屬礦物有:黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、磁鐵礦;少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等;金屬氧化物主要為褐鐵礦。脈石礦物主要有石英、長石、黑雲母以及礦物岩石碎屑。蝕變有:破碎化、強硅化、絹雲母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等。3.3 圍岩蝕變
圍岩蝕變是找礦的重要標誌,它一般比礦體規模大,易識別,因此研究圍岩蝕變具有重要的實際意義。與金有關的圍岩蝕變主要有硅化、絹英岩化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化。
4 礦床成因和找礦標誌4.1 礦床成因類型
磨刀石岩金礦位於北東東向韌性剪切構造帶中,早期成礦作用是在開放?半開放系統中進行的。成礦物質來源於早元古代黑龍江群老變質岩地層中,經變質熱液作用,初步富集成礦。尖東運動之後,因晚元古代?古生代?中生代早期,大地構造環境基本穩定,在近10億年漫長的地層歷史時期內,磨刀石礦區長期處於風化剝蝕中,金呈單層或呈絡合物析出,在水動力作用下,金沿裂隙及層內剝脫構造中運移,在成礦的有利環境中被有機層、炭層吸附,再次富集成礦。
至燕山早期,岩漿小規模活動,以淺成脈岩?花崗斑岩為主,疊加了岩漿熱液,使金再次富集成礦。由於岩體規模較小,熱能不大,岩漿熱液不足,礦源層中的金未得到充分的活化轉移,致使礦圍岩中含有大量金。金礦化強度不大,規模較小,不能形成大而富的金礦體。
磨刀石岩金礦有兩種礦石類型,以變質碎屑岩型礦石為主,破碎蝕變岩型礦石為輔。主要金礦體絕大部分為混合型礦石,單一類型礦石很少。據此確定磨刀石岩金礦成因類型暫定為:變質碎屑岩型低品位金礦。
4.2 成礦規律
(1)岩金礦受北東東向砍椽溝—四道嶺韌性剪切構造帶控制,花崗斑岩呈脈狀,小岩株狀沿構造裂隙及層間構造侵入,成群成帶分布。含礦的花崗斑岩體強蝕變,地表氧化帶以赭石化(赤鐵礦化、褐鐵礦化、硅化)為主,其次為破碎化、褐雲母化、碳酸鹽化。
(2)金礦化與花崗斑岩關係密切,呈帶狀分布,主要集中分布於磨刀石、趙家溝、砍椽溝等地。礦化集中區間距6~8km。
(3)金礦帶受花崗斑岩體控制,岩金礦目前圈定了三條金礦帶,金礦帶皆受花崗斑岩體控制。
(4)金礦化與花崗斑岩關係密切,金礦化集中在花崗斑岩體內外接觸帶及其附近變質岩中,花崗斑岩脈越多越發育,金礦化越強。
(5)金礦體貧富程度與圍岩蝕變強度正相關,與金礦化有關的圍岩蝕變主要有硅化、絹雲母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化。
4.3 控礦因素
(1)老地層對金礦體控制作用。岩金礦出露了下元古界黑龍江群老變層岩系,由白雲石英鈉長片岩、黑雲石英鈉長片岩、含石墨黑雲石英鈉長片岩、綠簾綠泥鈉長片岩及大理岩等組成。地層中金及其他成礦元素含量普遍較高,尤其是黑雲石英鈉長片岩、含石墨黑雲石英鈉長片岩。主要的金礦體絕大部分分布在老地層中,老地層對金礦體具有明顯控制作用。
(2)花崗斑岩對金礦體的控制作用。岩金礦賦存於北東東向四道嶺—砍椽溝燕山早期花崗斑岩帶內,花崗斑岩呈脈狀、岩株狀沿北東東向韌性剪切構造帶順層侵入,形成了花崗斑岩帶。燕山早期花崗斑岩金原始含量較高,為 8.28×10-9。 在花崗斑岩內外接觸帶金礦體,雖然大部分金礦體不在花崗斑岩內,但其附近一定有花崗斑岩的分布。燕山早期花崗斑岩新岩體對金礦具有明顯的控制作用。
(3)構造對金成礦的控制作用。岩金礦位於砍椽溝—四道嶺北東東向韌性剪切構造帶西南段。區內以北東東向斷裂構造、北北西向斷裂構造為主,斷裂構造發育到燕山期構造活動較強烈。對礦帶分布具有明顯控制作用,尤其是近東西向構造帶,已發現的3個金礦帶皆分布在該構造旁側。
(4)圍岩蝕變對金礦體控制作用。與金礦化關係密切的圍岩蝕變主要有硅化、絹英岩化、黃鐵礦化、破碎化,其次是碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化。蝕變類型越多,且相互疊加,金礦化越強,礦體越富。圍岩蝕變對金礦體具有明顯控制作用。
4.4 找礦標誌
(1)老地層標誌。磨刀石岩金礦的礦源層、含金地層、賦礦地層三者是一致的,都是黑雲石英鈉長片岩和含石墨黑雲石英鈉長片岩。可作為找礦標誌的老地層應具備兩個條件:一是強蝕變,主要是硅化,黃鐵礦化;二是在其附近有花崗斑岩分布。
(2)花崗斑岩標誌。可作為找礦標誌的花崗斑岩體不宜過厚,厚度在5~10m最佳,過厚過大的花崗斑岩體一般礦化不強。含礦的花崗斑岩體一般蝕變較強,地表為赭石化(硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化)蝕變,深部為硅化、絹雲母化、黃鐵礦化蝕變。
(3)圍岩蝕變標誌。近礦圍岩蝕變主要有:硅化、絹雲母化、破碎化、黃鐵礦化等。各種蝕變相互疊加,強蝕變可作為金礦找礦標誌。在片岩中微細石英脈沿剝脫片理分布,並伴有黃鐵礦化,可作為找礦標誌。
(4)標型礦物黃鐵礦的找礦標誌。黃鐵礦與金關係密切,是金的標型礦物。黃鐵粒度細小,越細越好,黃鐵礦個體晶形不完整的,集合體呈浸染狀?稠密浸染狀和細脈狀分布於石英脈邊部的,都可作為找礦標誌。黃鐵礦顆粒粗大,晶形完整,可見晶麵條紋的一般不含礦。
5 結語磨刀石金礦的形成,黑龍江群老地層提供了原始礦質,燕山早期花崗斑岩萃取提供了成礦物質,磨刀石復背斜其翼部形成的近東西向縱張斷裂提供了儲礦空間,可以認為磨刀石金礦具有形成大礦富礦的地質條件。
參考文獻:
[1] 黑龍江省牡丹江市磨刀石金多金屬礦普查[R].黑龍江省第四地質勘察院,2011.
中圖分類號:P618
文獻標識碼:A
文章編號:2096-2339(2017)05-0017-02
作者簡介:王 利(1965-),男,黑龍江哈爾濱人,本科,地質高級工程師,長期從事礦產地質方向研究。
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