研究区金、铜成矿预测

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一、金、铜成矿带的划分

根据原地质矿产部直管局1990年7月颁发的《固体矿产成矿预测基本要求(试行稿)》关于成矿区带划分的原则,结合研究区金、铜成矿的特点及矿床、矿点、异常点的分布情况,我们初步划分出以下5个金、铜成矿带。其中金成矿带3个,铜成矿带1个,金、铜成矿带一个。下面就5个金、铜成矿带的基本特征予以简介。

(一)索尔库都克—乌伦布拉克铜成矿带

该成矿带北以乌伦古断裂为界,南以恰乌卡尔断裂为界,西起索尔库都克一带,东至乌伦布拉克及中蒙边界。地理坐标:东经88°30′~90°45′,北纬45°10′~46°50′,走向北西西,面积约2000km2以上。

该带是研究区惟一的一条以铜为主的铜成矿带。构造位置处于准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘的扎河坝-阿尔曼泰晚古生代早期海沟带。带内出露泥盆系地层,含大量基性、超基性岩等构成的蛇绿岩残块。带内重要的构造是位于恰乌卡尔断裂北侧的阿尔曼泰深断裂带。本带北西端有索尔库都克中型类夕卡岩型铜钼矿床,据刘光海等(1994)物探工作预测可望发展成为50万t级的大型矿床,其深部和西部外围均有扩大远景。东南端则具有重要发展前景,目前仍在施工坑探工程验证的乌伦布拉克角砾岩筒型铜(钼)矿床。两者之间的带内广大地段还有较多铜、金矿点、矿化点及异常区分布。属于本带东南段的奥什克山幅(1:20万)物化探综合信息数据处理成果认为,该图幅范围内以贵金属和铜最具找矿远景。乌伦布拉克铜矿区北部外围一个规模颇大的1:20万化探铜异常区,即位于该图幅东南角(图6-1)。所以,乌伦布拉克铜矿区深部及其北部外围扩大找矿的远景也是不容忽视的。带内现有索尔库都克、乌伦布拉克两个铜矿普查评价基地。

(二)库布苏—三个泉金成矿带

该成矿带位于库普大断裂北侧,西起库布苏及苏都库都克一带,经库普延至考克赛尔盖一带。地理坐标:东经89°30′~92°15′,北纬44°30′~45°40′,走向北西西,面积约2400km2。

该带处于野马泉地块南缘的火山岩浆弧带。带内出露地层主要为志留系和泥盆系,以整个带内多处出露基底组分的志留系浅变质岩为特征。火山岩发育,岩浆侵入活动强烈。主要构造是库普大断裂及其北侧发育的强烈变构造带。成矿地质条件十分有利,且独具特色,是研究区最具有远景的金成矿带之一。带内金矿类型主要是成因上与闪长玢岩质浅成岩浆活动密切相关,严格受断裂构造控制成矿的多种类型金矿床。本带西段库布苏一带由北而南发育有3条金矿化带,在“八五”“三〇五”项目85-902-03-02专题发现北带小型金矿床的基础上;“九五”期间又在中带发现了金矿化全部产于闪长玢岩岩墙侵入体中的库布苏金矿,其规模可望达中大型,是目前研究区内规模最大的金矿床,其南带近年来也有金矿化新线索的发现。

图6-1 乌伦布拉克铜矿区北部外围1:20万化探铜异常区

该成矿带中段,在“九五”期间则发现了矿化主要产于闪长玢岩侵入体内外接触带的艾盖巴依含金石英脉型金矿床,及包括艾盖巴依金矿床在内的南、中、北3条含金蚀变构造带和三个泉、艾南、窄脉等一批金矿点、含金蚀变带,其发展远景也十分可观。艾盖巴依目前为小型金矿床,可望发展成为中型金矿床。

总之,库布苏—三个泉金成矿带是研究区目前看来最具规模和极有远景的金矿带。

主要金矿类型包括成因上均与闪长玢岩质潜火山杂岩侵入体有关的侵入体接触带型金矿、含金石英脉型金矿和蚀变岩型金矿。带内现有库布苏、艾盖巴依两个金矿普查评价基地。

(三)清水—金山金成矿带

该成矿带南以卡拉麦里深断裂带为界,北以清水—苏吉泉大断裂为界。西起吉木萨尔县清水一带,东至巴里坤县金山以东一带。地理坐标:东经89°15′~93°50′,北纬43°50′~45°20′,走向北西西,面积约4000km2。

该带位于准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘板段南缘卡拉麦里晚古生代早期海沟。带内出露地层主要为下石炭统那林卡拉组及姜巴斯套组。其次为中泥盆统温都卡拉组和北塔山组。带内基性—超基性岩等构成的蛇绿岩残块广泛分布。辉石闪长岩、闪长岩、闪长玢岩等中基性岩墙、岩脉十分发育。与金的成矿关系最为密切的构造是卡拉麦里深断裂及其北侧的强应变构造带。该带也为前景较好的金矿带。目前东准噶尔地区已发现的金矿点、矿化点半数以上分布于带内。其中,小型金矿床有清水、南明水等多处。近年来,在该带西段苏吉泉一带,甘肃酒泉冶金地质五队以及许多内地来的个体采金户,在勘查找矿和采金过程中,均有新的进展和发现。经他们勘查和开采的矿脉,均具地面规模小,品位较低,往下数米之后,均有矿脉宽度明显增大,金品位明显升高的趋势。该带主要金矿类型为构造成矿体系的构造蚀变岩型金矿。

(四)金山沟—老君庙金成矿带

该成矿带位于卡拉麦里深大断裂带以南哈萨克斯坦板块之将军庙地块东北部。地理坐标:东经90°20′~91°20′,北纬44°25′~45°00′。矿带呈三角形,走向近东西,面积约1000km2。带内出露地层主要为下、中石炭统。火山作用强烈,陆相火山岩、次火山岩十分发育,火山机构甚多,成矿地质条件十分有利。目前已知有金山沟小型金矿床及邻近的多处金矿点,均属陆相火山岩型金矿。金山沟金矿虽经中加合作,施工了大量普查钻,但金的富集规律并没有真正搞清楚。近几年来,大量个体采金户一直在矿区内外进行古矿渣的开发,据闻效益很不错。除金山沟金矿还有待加强综合研究以摸清金的富集规律和确切远景之外,整个带上星罗棋布的金矿点,深部检查验证也是很不够的。矿带东段老君庙一带陆相火山岩、次火山岩、火山机构密集发育,成矿条件很有利,特别是寻找陆相火山岩型金矿,是有远景的。该带主要金、铜矿化类型为陆相火山岩型金矿和岩体接触带型铜矿。带内现有金山沟金矿普查评价基地一处。

(五)老爷庙—淖毛湖金、铜成矿带

该成矿带南以淖毛湖乡的新庄子为界,北至克孜勒塔格—乌苏中蒙边界。西起巴里坤县老爷庙,东至中蒙边界。地理坐标:东经93°30′~95°45′,北纬43°40′~44°40′,走向北西西,面积超过6000km2。

该带南东部淖毛湖北山—琼河坝一带位于准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘板段和布克—三塘湖晚古生代早期岛弧带东段。其北西部老爷庙—克孜勒塔格—乌苏一带位于准噶尔晚古生代早期弧后盆地的东段。同一地区分属两个次级构造带,这是该成矿带不同于其他成矿带在构造上的一个重要特色。带内出露地层在淖毛湖北山—琼河坝一带主要为下泥盆统卓木巴斯套组和下石炭统东古鲁巴斯套组。其次有少量中—上石炭统和下侏罗统分布。在老爷庙—克孜勒塔格一带主要为下石炭统东古鲁巴斯套组,其次有少量中泥盆统,中—上石炭统和上二叠统分布。整个带内陆相火山岩、次火山岩及火山机构广布,酸性—超酸富碱性花岗岩类也十分发育。伊吾县城附近有一种颜色很特殊的蓝灰色—绿灰色电气石花岗岩,呈巨大的卵石块沿山谷上游堆积聚布,大者直径在5m以上,构成天然的花岗石石材,成荒成材性均好。可惜由于交通闭塞,尚无人问津。下石炭统从基性—中性—酸性的陆相火山喷溢喷发岩与中性—中酸性潜火山杂岩与金、铜成矿关系十分密切。多组不同方向的断裂构造广为发育,以北西向和北东向两组构造为主,最为发育,与成矿关系密切。成矿地质条件十分有利,金、铜、铁矿点很多。目前已知有北山金矿床、琼河坝夕卡岩型铁(铜、金)矿床、202号斑岩铜矿床等小型矿床及绿石沟夕卡岩型铜金矿、天空石夕卡岩型铜金矿、201号金矿点等一批金、铜矿点,近年来我们在北山金矿南部外围发现的含金蚀变体、蚀变构造带,成群分布,规模大、蚀变强,普遍含金或具明显的金异常。据不完整统计,至少有7~8处之多。经我们研究确认,北山金矿在成因上属与陆相潜火山作用有关以高硫为特征的高硫型浅成低温热液或中低温热液金矿。“九五”期间,经过我们的找矿评价综合研究,704地质队的深部钻探验证及矿山小规模开采,均证实矿区深部及外围地区存在极大的找矿前景。1999年10月,通过“三〇五”项目办公室地矿处组织的综合物探快速评价,又在北山金矿区西部发现了一处长2km,宽1km,面积为2km2的大规模激电异常(高极化率中高电阻率)。经初步分析,排除了含炭地层引发高异常的可能性。如果通过进一步工作及深部钻探验证,证实这一大规模高激电异常系由含金硫化物矿体所引起,则矿区规模将以数量级的幅度成倍地增长。而且,很可能存在次火山斑岩型金矿这一具有重大意义的金矿新类型。从天空石、琼河坝等夕卡岩型矿点金铜矿化的情况来看,其成矿条件、矿化显示及规模都很不错,而工作程度很低。所以,总的看来,该成矿带作为金、铜成矿带,金和铜都有很好的远景,特别是金可能远景极大,很有必要进一步开展工作,以期尽快取得突破。带内现有北山金矿和琼河坝铜、金普查评价基地。

二、金、铜普查评价基地的圈定

根据研究区的矿产资源现状,地质勘查工作程度,结合专题研究成果,提出金、铜普查评价基地圈定的原则,并依据这些原则,提出划分方案。

(一)圈定原则

(1)成矿地质条件十分有利。

(2)有通过地质勘查工作查明的小型以上的金、铜矿床和具有找矿前景的重要矿点。

(3)已知矿区的深部和外围具有进一步扩大找矿的较大远景,有发现同类新矿床、新矿带或新矿体的可能性。

(二)金、铜普查评价基地

根据以上3项原则,特别是前两项原则,加以衡量和筛选,初步圈定出以下8处金、铜普查评价基地。

1.库布苏金矿普查评价基地(AAu-1)

位于库布苏—三个泉金成矿带西段。在“八五”即已圈定为普查基地的基础上,根据“九五”重大新进展重新加以确认为普查基地。

2.三个泉金矿普查评价基地(AAu-2)

位于库布苏—三个泉金成矿带中段。根据“九五”本专题成果加以圈定。

3.双峰山金矿普查评价基地(AAu-3)

位于清水—金山金成矿带东段的北侧,属独立的金矿普查基地。根据“九五”本专题成果加以圈定。

4.北山金矿普查评价基地(AAu-4)

位于老爷庙—淖毛湖金、铜成矿带的东段。根据“九五”本专题成果加以圈定。

5.金山沟金矿普查评价基地(AAu-5)

位于金山沟—老君庙金成矿带西南角。“八五”圈定为找矿靶区。“九五”本专题根据其十分有利的成矿地质条件和矿床类型的重要意义及较大找矿远景,仍确认为普查基地。

6.索尔库都克铜矿普查评价基地(ACu-1)

位于索尔库都克—乌伦布拉克铜成矿带的西端。“八五”即已圈定为普查基地。“九五”本专题根据其十分有利的成矿地质条件和矿床规模扩大的良好前景,重新确认为普查基地。

7.乌伦布拉克铜矿普查评价基地(ACu-2)

位于索尔库都克—乌伦布拉克铜成矿带的东端。“八五”即已圈定为普查基地。“九五”本专题根据矿区深部坑探验证及外围物探找矿评价的新进展,重新确认为普查基地。

8.琼河坝铜矿普查评价基地(ACu-3)

位于老爷庙—淖毛湖金、铜成矿带的东段。根据“九五”本专题成果加以圈定。

基于上述,三个泉、双峰山、北山3个金矿普查基地和琼河坝铜矿普查基地,属于本专题圈定的“九五”新成果。其余四处金、铜普查基地属于“八五”即已圈定为普查基地或找矿靶区,本专题根据“九五”新进展,新认识重新确认的延续成果。

鉴于各普查评价基地的基本地质情况在第三章和第五章等有关章节已有介绍,本节不再赘述。

 燕山陆内造山带找矿远景评价

成矿系统论是运用系统科学观点研究矿床的成因和分布规律,该理论涵盖了矿床学的主要方面。常用的矿床学理论指导找矿包括成矿背景、控矿因素、矿床形成和矿床模型等内容,都可包括在成矿系统论之中,也积累了十分丰富的经验。这里着重从区域成矿分析的角度,讨论成矿系统论的找矿应用。

成矿系统研究主要是区域成矿系统研究,可以提高对区域成矿规律的认识水平,把握区域成矿的整体特征,从而可从全局上提高找矿预测能力。关于如何具体运用成矿系统理论指导找矿,现提出几点认识供参考:

1.区域找矿目标———由单个矿床到矿床系列

在我国过去的找矿工作中,主要是在计划经济体制下,多以矿种划分地质勘查单位,例如,放射性矿产勘查队、有色金属勘探队等。在找矿工作布署上也常以单个矿种和单个矿床类型为目标,这在一定程度上限制了找矿者的视野,也造成了有可能避免的浪费。当今,矿业市场蓬勃发展,综合性区域矿产调查评价工作正全面展开,整装勘查也在逐步进行。这样,找矿的目标就不只限于单个矿种和单一矿床类型,而应该是找寻该区存在的矿床组合或矿床系列,即由一定成矿系统产生的全部矿种和矿床类型,尤其是综合地质勘查单位更应树立综合找矿观念。例如,在长江中下游成矿带就应全面找寻铜、铁、金、银、钼、铅、锌等的斑岩型、矽卡岩型、角砾岩筒型、热液脉型和层控型等矿床。这样以区域中一个或多个成矿系统中所形成的矿床系列(组合)作为找矿的整体目标,有利于建立起区域找矿的战略眼光,可以胸有全局、举一反三,线索较多,信息量大,回旋余地也大,更有利于提高找矿成功率。

2.成矿系统的整体分析———由已知到未知,由少知到多知

在区域找矿工作中建立起全局观念和找矿整体思维是十分必要的。在某些区域中,由于成矿强度较大,以及成矿物质和控矿因素的多样性和复杂性,结果在一个成矿系统中可形成多种矿床类型。例如,在广泛分布的与硅铝质火成岩相关的热液成矿系统中,可产有矽卡岩型、斑岩型、脉型、角砾岩筒型、热泉型等矿床类型。它们都是在一个统一的地质成矿事件中形成的,是矿床系列中的成员,各自占有一定的时-空位置和表现出特定的物质组成和结构构造。当已经发现其中的一种或少数几种矿床类型时,可根据成矿系统观点,推断在区域中可能存在的但尚未发现的其他相关矿床类型,即所谓的“缺位预测”。例如在某地区已发现矽卡岩型矿床,可推测在斑岩体内是否存在细脉浸染型矿床或脉状矿床等,并及时注意这些矿床的找矿标志。如运用得当,则可取得“由此及彼”、“举一反三”找到未知矿床的良好效果。

长江中下游成矿带的铜、铁、金、硫矿床有多种类型,它们在成矿时间、空间、条件等方面密切相关,是燕山期中国东部陆块内中酸性侵入-火山岩成岩成矿事件的统一产物,构成一个很有特色的成矿系统。其内部结构即各种矿床类型间的相互关联见图5-1(第五章成矿系统的产物及结构,长江中下游铁铜矿床成矿系列图)。其中有些是端员型,有些是过渡型或叠加型。图4-1中以“?”标出的位置,表示在该成矿系统中还有可能发现的新类型矿床,其中包括一些复合型矿床和叠加-改造型矿床等。

江西省地勘局912大队通过学习和运用成矿系统理论,在冷水坑矿田外围找矿过程中,在矿田北部银珠山矿区北矿段发现并查明了一个大型富铅锌银矿床,332+333资源储量铅锌达53.2万吨,其中铅+锌大于15%的富矿达1/2。

3.从矿化网络入手逐步缩小靶区:由面到点

在区域找矿中,一般是先发现示矿异常,再据以追溯矿体。因此,本书作者强调矿体和矿化异常的一体性,将矿床、矿点、异常作为一个整体,深入研究矿体和矿致异常的关系并据以指导找矿,就成为区域找矿的一项基本内容。

在成矿作用中产生的各类异常———地质的、地球化学的、地球物理的异常,或直接由矿体因素引起,或由矿化蚀变岩石及含矿地层、岩体、构造等引起。它们在时间、空间和成因上是密切关联的,例如,很多地球物理异常就是由地质和地球化学异常引起的。这些异常伴随着矿床系列在形成时间上常显示阶段性,在空间上组成有序结构,表现为分带性,形成三维的矿化-异常网络或简称矿化网络(包括矿床、矿点和各种异常)。如前文所述,矿化网络具有多通道和多个结点,是含矿地质流体运输和沉淀矿质的场地,它包括储矿场在内,是一个三维的矿化地质块段的总称。而这种矿化网络正是进行区域找矿的总体对象。由于矿致异常与矿体相比一般占有更大的空间,能显示更多的有关的成矿信息,因此常是有效的找矿标志。充分运用地质成矿理论,区分和筛选这些有关异常,一步步地缩小找矿靶区,可以达到发现矿床的目的。

4.从点上突破扩展到全局铺开:由点到面

从矿化网络入手到逐步缩小靶区,是由面到点的成矿系统分析。而在点上经详细工作发现矿床(体)以后,则可按成矿系统的整体分析思路,依据当地的具体地质成矿因素,分析可能存在的该成矿系统中其他矿床类型和矿种,进而部署进一步的找矿工作。为此,由点到面,再由面到点,点和面动态地有机结合,最终可达到既精细认识点(矿床),又能全面把握面(区域)的良好效果。例如,山东省地质六队在发现脆韧性剪切带内构造蚀变岩型金矿(焦家式)以后,更新和拓宽了找矿思路,又在整个胶东北区域中发现了多个焦家式金矿,极大地促进了该区乃至全国的金矿勘查工作。

5.成矿系统的空间分析:向深处和外围找寻

在成矿系统的空间结构中,区域矿化分带是主要表现形式,其中矿化垂直分带指矿床物质组成、结构、矿化类型在垂深方向的变化。已有的丰富勘查资料表明,在广泛分布的热液成矿系统中,矿化垂直分带表现比较明显,国内实例有江西德兴银山-铜厂的火山-次火山热液成矿系统分带模式和闽南紫金山式热液成矿系统分带模式,国外有加拿大西部广义斑岩成矿系统分带模式等。矿化垂直分带性不仅对已知矿床类型的深部探矿,而且对寻找新类型矿床也是有意义的。现以铜陵地区狮子山矿田中隐伏的冬瓜山大型矿床的发现为例(安徽321地质队)。该区成矿系统的一个重要特征是“多层位控矿”即除沿火成岩体接触带成矿外,还在三叠系底部(大团山矿)、二叠系大隆组底部(老鸦岭矿)、石炭系黄龙组—船山组(铜官山矿)等层位中发现多层含铜矽卡岩矿层(见“第四章成矿系统的产物及结构”中的图4-4安徽铜陵狮子山矿田成矿模式)。根据这一特点,安徽省地矿局321地质队经过综合研究及预测,在狮子山矿田中实施钻探在880m以下发现了厚达50m的铜矿体,经过详细勘探,获铜储量达141万吨的冬瓜山矿床,从而在深部找矿中获得了突破。

在找寻深部的新类型矿床时,除利用深部地质、地球物理和地球化学勘查所提供的信息外,还可利用成矿区(带)中不同区段剥蚀程度差别的对比,利用已揭露矿床去找寻附近和邻区尚在隐伏的同类矿床或矿床系列中其他成员,在这方面,湖南水口山矿田和辽宁青城子矿田的扩大都是成功的实例。

6.成矿系统的时间分析:查找成矿链条中的缺失环节

在一个大规模成矿事件中,随着成矿系统作用过程中成矿流体性质和控矿构造-岩石因素的变化,矿床类型也发生相应的变化,由早到晚所形成的多种矿床类型,它们可组成一个较完整的成矿序列(成矿链条),在找矿中可利用已掌握的环节(已知矿床类型)去查找有可能存在而尚未发现的缺失环节(新类型矿床)。这在有关岩浆演化形成的成矿系统中有较多的实例。

在南岭地区花岗类热液成矿系统中,经过对开采矿山的深入研究,发现了有关岩浆与热液过渡型的矿化类型,从而提出了与花岗岩有关流体系统的较完整成矿序列,即:花岗岩结晶晚期分异型或自变质型→伟晶岩型→伟晶岩-热液过渡型→高温热液型→中(低)温热液型的矿化类型序列,产有钨、锡、稀土、铋、钼、铅、锌、银、锑等矿种。可以利用对成矿序列的认识查找未知的矿床类型。再如,在冀北承德黑山-大庙矿带,与辉长-斜长岩岩类有关的铁、钛、钒、磷成矿系统中有岩浆晚期分异型(分凝式)→矿浆型(贯入式)→矿浆-热液过渡型的矿床序列。又如鄂东南铁-铜矿集区中,具有矽卡岩型铁矿→矿浆型铁矿→矿浆-热液过渡型铁矿→热液脉状铁矿的铁矿成矿序列,这在铁山、灵乡矿区中都有显示。

再有,早晚不同成矿系统在同一空间的叠加作用在我国多有发现,一般是早期的沉积、热水沉积或火山沉积矿层(矿源层)被晚期的岩浆-热液成矿系统所叠加,生成多因复成矿床。这种不同成矿系统间的叠加型矿床在铜陵、九江-瑞昌地区已有多处发现。在找矿工作中,运用历史发展观点,可“由早找晚”———即已知早期层状矿床找寻其附近是否存在热液-改造型矿床;也可相反,“由晚寻早”———即已知岩浆-热液型矿床,再找寻可能存在的热液-改造型矿床乃至未受变质改造的原生的层状矿床。

7.成矿系统的历史分析:全面研究矿床的形成和保存

矿床是地质历史的产物。成矿系统作用过程结束后,所产生的矿床系列及异常系列又进入一个新的历史阶段,即这些产物经受后来地质作用的变化和被改造的阶段。主要的地质改造作用有构造变形、流体溶蚀、变质作用和地表风化剥蚀、搬运和掩埋作用等。作为一个矿床,其经受的后来变化有变形、变质、变位、变品位、变规模等。已知的地表和近地表的很多矿床都是经过众多地质事件磨难后的“幸存者”。一个区域中的矿床“幸存者”越多,找矿的潜力就越大。因此,区域成矿研究应该“两手抓”:既要研究矿床形成条件,又要研究矿床保存条件。在有些情况下,矿床保存条件研究的重要性并不亚于成矿条件研究。扩展来说,不只要研究单个矿床的破坏保存,还要研究一个成矿系统产生的矿床组合和异常系列的被改造过程和整体保存条件,包括哪些矿床类型被破坏了,哪些被保存下来,保存在哪些地段,等等,显然,这对于区域矿产资源评价具有重要意义。

矿床变化与保存的研究内容包括:①控制矿床变化或改造矿床的要素;②矿床变化、改造的过程;③矿床变化、改造的产物,即结果;④不同矿床类型的变化特征;⑤不同时-空域中矿床的变化;⑥各类矿床的保存条件。要将矿床个体变化研究与区域成矿系统演变相结合。最终要建立矿床的变化、改造模型,作为矿床勘查模型的地质基础。

8.建立成矿系统模型

在找矿工作中已广为运用矿床模型和找矿模型来提高找矿成效,但这多是针对单个矿床类型建立的矿床模型,其包容度较小。按照成矿系统论的思路,应在全面深入研究区域成矿特征和成矿机理的基础上,综合各类相关矿床的主要特征,建立成矿系统模型。例如,加拿大Maclntyre D G提出的广义斑岩矿床系统模式(剖面)和笔者提出的长江中下游成矿带的中生代岩浆-热液成矿系列图(见图4-1)。

成矿系统模型是动态的,应根据对地质矿产的新认识,适时加以补充修改,以求更接近于地质成矿作用的实际情况,更深刻地反映区域成矿规律。

根据对燕山陆内造山带金、银、多金属矿床的长期观测、研究成果及区域金-多金属矿化的时-空分布规律与构造控矿规律,结合与世界其它典型构造带区域成矿特点的对比分析,作者对燕山陆内造山带金-多金属区域找矿前景与进一步找矿方向进行了剖析,取得一些新的认识。本节将在此基础上,提出若干初步意见与建议。

一、矿化集中区预测与评价

燕山地区中生代成矿带与矿化集中区具有等距性分布特点,矿床空间分布可据概率函数P(z)进行定量描述,据此预测以下有找矿远景的矿化集中区,并指出其中找矿方向(各预测区的位置及矿床空间分布概率详见图4-7)。

1.阜新金矿集中区

位于阜新市东北部医巫闾山北缘,中心部位矿床空间分布概率达0.6。这一矿化集中区成矿条件优越,发育山岳沟、医巫闾山等中生代及部分晚古生代花岗岩,发育多条韧性剪切带如排山楼、下府—他本扎兰、福兴地等东西向韧性剪切带与北东向锦州—排山楼韧性剪切带(图1-12)及多条北东向、北北东向新华夏系断裂,还广泛出露建平群中上部变质岩系。因此本区是寻找韧性剪切型金矿、石英脉型金矿的良好金矿集中区。该区已发现多个金、银矿点,近年来辽宁地质矿产局又在该区新发现并探明1处大型—特大型韧性剪切型金矿即排山楼金矿,这进一步显示出本区良好的找矿远景。

2.义县红石砬金矿集中区

位于义县西南部,其中心部位矿床空间分布概率达0.6。区内广泛发育白垩纪早期火山岩,其下部发育矿源层。近年来在红石砬新探明1处中小型火山-次火山岩型金矿,该金矿位于红石砬环状构造边部。本区成矿条件良好,是进一步寻找火山-次火山岩型金矿的远景区,尤其值得重视的是红石砬环状构造周缘的找矿评价工作。

3.昌黎矿化集中区

位于昌黎县,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内广泛出露矿源层,发育昌黎花岗岩等燕山期侵入体,且山海关—锦州深断裂切过本区,顺该深断裂局部发育白垩纪火山-次火山岩,可见其成矿条件良好,是寻找火山-次火山岩型金银矿、石英脉型金矿的良好远景区。但目前区内尚未发现1处矿点、矿床,有待于进一步工作。

4.围场金银矿化集中区

位于围场县,中心部位矿床空间分布概率达0.8。该区成矿条件好,发育锥子山、牛家营子等燕山期花岗岩,出露大片白垩纪早期中酸性火山岩,矿源层出露较多,发育不同级别的北东向、东西向断裂,是寻找火山-次火山岩型金银矿与脉型金银矿的良好远景区。近年来在该区围场西北部新发现1处较有远景的小扣花营—满汉土银矿,为本区找矿工作打开了新局面。

5.紫荆关金银铅锌铜矿化集中区

位于涞源县西部,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内燕山期岩浆侵入活动十分强烈,广泛出露矿源层与碳酸盐岩系,夕卡岩化强烈,成矿条件优越,是寻找夕卡岩型铅锌-铜矿、石英脉型金银矿的良好远景区。

6.三义庄多金属矿化集中区

位于燕山地区西南端,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内发育大片白垩纪、侏罗纪火山岩、次火山岩,出露大片矿源层与碳酸盐岩系,发育多条北东向断层与多个环状构造,成矿条件较好,是寻找火山-次火山岩型金银矿、夕卡岩型多金属矿的远景区。

7.万盛永、太仆寺旗矿化集中区

这两个地区新生代地层覆盖较重,但矿床空间分布概率较大,达0.5~0.8,中生代成矿条件也较好,是寻找隐伏火山-次火山岩型金银矿、石英脉型金矿的远景区。

二、若干重要类型金矿的成矿远景与找矿方向

1.韧性剪切型金矿

燕山陆内造山带近年来新发现的排山楼大型—特大型韧性剪切型金矿床与新鉴别出的医巫闾山环状韧性剪切带(或变质核杂岩)在时-空及成因上均存在密切关系,新发现的崎峰茶金矿与云蒙山环状韧性剪切带存在密切关系,这为本区金矿找矿工作提供了重要的新线索。

已发现的云蒙山与医巫闾山环状韧性剪切带都是规模很大的区域性构造带,其中心部位为燕山期中酸性侵入体,属于成矿的热源体,外围为中新元古界,属于阻隔成矿流体外逸的良好隔离层,发生强烈韧性剪切变形的早前寒武纪变质杂岩系属于区内重要的矿源层,韧性剪切带片理及其后叠加的脆性断层则属于含金热流体运移与金矿质储存的良好空间(图6-1)。这样的地质构造条件是燕山陆内造山带金矿成矿的优良场所,是韧性剪切型(排山楼式)金矿、石英脉型及复脉型(崎峰茶式)金矿找矿非常有利的部位。排山楼金矿与崎峰茶金矿的发现为燕山地区环状韧性剪切带金矿找矿工作提供了重要启示。今后应将排山楼式与崎峰茶式金矿的找矿勘探与环状韧性剪切带联系起来,在环状韧性剪切带内部与周缘进一步寻找更多、更大的不同类型金矿床,尤其应注意在环状韧性剪切带内部寻找大型—超大型韧性剪切型(排山楼式)金矿床。

在中生代线性韧性剪切带及其周缘燕山期岩体附近,在有利的成矿环境中,也能够形成韧性剪切型金矿床。这样的构造部位在燕山陆内造山带北部分布较广泛,如福兴地与下府韧性剪切带、崇礼—赤城韧性剪切带和大庙—头沟韧性剪切带,这些地带成矿条件与排山楼金矿类似,且与排山楼金矿同处于崇礼—大庙—阜新东西向晚古生代—印支期构造-岩浆带内,是寻找韧性剪切型金矿的良好远景区带,其中的隆化西部大两间房、承德北部小三岔口等地糜棱岩中,经笔者测金分析,岩石中金丰度达0.01×10-6~0.1×10-6,具有较高金异常,值得进一步开展工作。

2.蚀变岩型金矿找矿有利部位

后沟金矿的发现与研究为本区蚀变岩型金矿找矿提供了新的思路。该矿床发育于崇礼—赤城—大庙构造带西段,矿区内晚古生代—印支期糜棱岩、混合岩发育,矿区内发育S型花岗岩、混合花岗岩,矿化与韧性剪切变形、岩浆热液活动均存在密切关系。与该矿床存在类似地质构造条件的地区尚有:丰宁南部南猴顶、承德北部大庙—神树底下一带,这些地区晚古生代—印支期韧性剪切带、S型花岗岩、混合岩化紧密伴生,晚期东西向脆性断裂活动叠加于早期糜棱岩带之上,伴有绿泥石化、绢云母化、硅化等蚀变,局部已发现含金石英脉,是蚀变岩型金矿找矿的有利部位。

区内新华夏系主干断裂带内尽管发育许多厚大的压性-压扭性断裂破碎带,但多缺乏早期韧性剪切变形与S型花岗岩、混合岩,所以难以形成类似于后沟金矿那样的大型蚀变岩型金矿,这大概是以前在这些构造带中寻找蚀变岩型金矿长期以来没能取得重大突破的原因所在。

3.长城群沉积岩层中寻找似层状金、银矿

燕山地区受剖面“入”字型构造控制的石英脉型金矿、脉型银矿分别呈似层状、扁豆状分布于长城群底部碎屑岩与上部白云岩、白云质灰岩夹页岩中,前者如山家湾子金矿、白庙子金矿等,后者如梁家沟、东山银-多金属矿,这些矿床虽然呈似层状分布,但仍属于与中生代岩浆热液活动有成因联系的脉状矿床。在冀东小马坪、汤道河、山家湾子南、二拔子等地存在类似剖面“入”字型构造与相似金矿成矿条件,一些地点如小马坪、二拔子已发现一些似层状含金石英脉,因此这些地区是寻找似层状金矿的良好靶区。另外,这类金矿矿体在深部会有较大延伸,在平面上可能顺主干断裂进入变质岩与中生代岩体中,如山家湾子矿区;故应注意深部与外围的找矿评价工作。东山—姑子沟矿带、梁家沟、相广等银-多金属矿带深部及外围,中生代岩浆活动、矿源层、剖面“入”字型构造均十分发育,是进一步寻找新矿体的良好部位。

另外,在二道沟火山-次火山岩型金矿矿区,深部发现一些矿脉延入中深变质岩系内,变成石英脉型金矿,这个事实为区内火山-次火山岩型金矿找矿提供了值得注意的线索,即在深部找矿、勘探时,也应注意火山岩之下变质岩系内隐伏的石英脉型金矿的寻找与评价工作。

三、成矿远景与找矿潜力较差的矿床类型

燕山陆内造山带这一新型的构造带,有其自身的区域成矿特点与矿床组合型式。因此,燕山地区发育一些在世界其它类型构造带少见的金-多金属矿床,如在世界绝大部分克拉通与地台区,难以找到中生代金-多金属矿床。燕山及邻区尚发育碱性岩型金矿、蚀变岩型金矿等特殊矿床类型。而很多广泛分布于其它类型构造带的金-多金属矿床,在燕山陆内造山带至今尚未找到。这里将列举若干燕山陆内造山带缺乏的矿床类型。

1.早前寒武纪绿岩型金-多金属矿床

在世界其它大陆,早前寒武纪(太古宙—古元古代)花岗岩-绿岩带中广泛发育与早前寒武纪构造-热事件密切相关的绿岩型金矿、铜镍硫化物矿床及韧性剪切型金矿床等,其规模常达大型—超大型,如澳大利亚的Olympic Dam金矿、美国的Homestake金矿、加拿大的肖德贝里铜镍矿等。而燕山陆内造山带及邻区虽然也存在早前寒武纪花岗岩-绿岩带,在寻找这些类型矿床方面也做过几十年大量深入细致的工作,但收效甚微,至今未取得重大突破。究其原因,可能与燕山陆内造山带及邻区吕梁期地壳运动和中新生代发生的强烈陆内造山作用等有关;这两个地质历史时期的剧烈地壳运动与构造-热事件导致燕山及邻区强烈的隆升与剥蚀作用,使早期形成的绿岩型金矿等矿床被剥蚀殆尽,残留下来的仅是金、多金属初步富集的矿源层及矿化点。因此,在燕山陆内造山带及邻区的早前寒武纪绿岩型金-多金属矿床的找矿前景暗淡,今后不宜将这些类型的矿床作为燕山及邻区的找矿重点。

2.裂谷带卡林型金矿与Mississippi型铅锌矿

在北美大陆裂谷带,发现了超大型的Mississippi型铅锌矿床与微细浸染型金矿床——卡林型金矿。这两种类型的超大型矿床与大陆裂谷作用及相关构造-热事件存在一定的联系,在其它大陆裂谷区有分布,但在燕山陆内造山带并不发育。燕山陆内造山带前造山期的中新元古代处于大陆裂谷环境,沉积了厚达近万米的中新元古界碎屑岩-碳酸盐岩系;然而其中没有发生大规模铅锌与金矿化,仅形成了高板河等中小型层状铅锌矿床,不发育卡林型金矿化;而且高板河铅锌矿与Mississippi型铅锌矿在产出特点、矿床地质特征、矿床成因、矿床经济价值等方面均存在很大差别。

3.早前寒武纪古砾岩型(兰德型)金矿

在非洲、北美、南美、澳大利亚等很多大陆克拉通地区早前寒武纪变质的古砾岩系中,找到了大量超大型的金-铀砾岩型矿床及古砾岩型金矿床,如南非的Witwatersrand金矿床。但类似的金矿床在中国却经过几十年的努力也没有找出来。前人曾认为包括燕山在内的华北地台具有兰德型金矿的成矿条件,并在燕山及邻区开展过寻找早前寒武纪古砾岩型(兰德型)金矿的工作,但未取得重要进展。直到80年代后期至90年代初期,尚有部分学者认为在冀东古元古代朱杖子盆地,有可能找到古砾岩型金矿。笔者曾在1988~1990年期间,与何文军硕士一起,对冀东朱杖子地区的古元古代变质岩系(包括变质砾岩在内)进行了3条横穿朱杖子盆地长剖面的系统取样与含金性测定工作。通过百余个样品(组合样)的含金性分析,结果表明,冀东古元古代中浅变质岩系(双山子群与朱杖子群)绝大部分样品(包括变质砾岩样品在内)的金丰度(或含量)低于地壳克拉克值,仅少量磁铁石英岩与青龙河断裂带西侧次级控矿断裂带(半壁山—苗杖子吕梁期金矿带)蚀变岩样品的金含量达到1~3g/t。因此基本否定了冀东地区兰德型金矿的找矿前景。尚有部分学者对区内中元古代长城群底部砾岩与新太古代变质砾岩的含金性进行过测定,所得金品位也都小于1g/t,没有找矿前景。

另外,多年来的找矿实践还证明,燕山陆内造山带缺乏大型—特大型斑岩型铜矿、热泉型金矿、黑矿型块状多金属硫化物矿床及超大型火山岩型金矿等碰撞造山带、俯冲造山带常见的矿床类型,这与燕山陆内造山带不具备陆缘造山带的类似区域成矿环境有关。

因此,在燕山陆内造山带及邻区的找矿勘探过程中,不宜盲目套用其它类型构造带的成矿模式;而应从本区的实际情况出发,注意这类新型造山带区域成矿与矿床组合的特殊性,将找矿重点放在寻找本区的优势矿床类型与优势矿种方面。

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  • 墨红爱的头像
    墨红爱 2025年08月19日

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  • 墨红爱
    墨红爱 2025年08月19日

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  • 墨红爱
    用户081902 2025年08月19日

    文章不错《研究区金、铜成矿预测》内容很有帮助