郭少豐 趙文浩 鄭立明 劉亞平 侯英杰
[摘要]簡(jiǎn)述雙山子太古代綠巖帶地質(zhì)特征和苗杖子金礦的成礦地質(zhì)背景,介紹苗杖子金礦礦體的規(guī)模、產(chǎn)狀、品位和分布特征、以往地質(zhì)工作程度。根據(jù)紫金公司和加拿大金山公司采用0.5g/t作為邊界品位的找礦經(jīng)驗(yàn),指出苗杖子金礦深部和外圍有很好的找礦遠(yuǎn)景,有希望找到大型的低品位金礦床。
[關(guān)鍵詞]苗杖子金礦帶深部外圍低品位礦體
中圖分類號(hào):TD1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0210007-02
苗杖子金礦帶位于河北省青龍縣東30千米的大巫嵐鄉(xiāng)和雙山子鎮(zhèn)境內(nèi),南起茨榆溝南山,北至大于杖子?xùn)|山全長(zhǎng)5000余米,含金礦脈的脈帶寬100~600米,南端茨榆溝南山一些金礦脈是90年代以后發(fā)現(xiàn)的,向南未進(jìn)行詳細(xì)追索。北端在大于杖子?xùn)|山河邊礦化帶寬近30米,向北進(jìn)入青龍河,被第四系覆蓋。
一、地質(zhì)背景
苗杖子金礦帶位于雙山子太古代綠巖帶中,雙山子太古代綠巖地體南北長(zhǎng)約40千米,東西寬13~15千米,大致呈北北東條狀展布。出露地層是上太古界雙山子群和朱杖子群,它的東側(cè)是安子嶺片麻巖(Gn)和界嶺口(柳各莊)閃長(zhǎng)巖(δ1),西側(cè)是逃軍山片麻巖(Gn,也有稱彎杖子片麻巖)和肖營(yíng)子花崗巖,其間部分被長(zhǎng)城系覆蓋,南北兩側(cè)被長(zhǎng)城系以后的地層覆蓋。
(一)地層
雙山子群:主要由中基性火山巖組成,如變質(zhì)的玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r等,下部見(jiàn)一些變質(zhì)的沉積碎屑巖。
朱杖子群:主要是變質(zhì)的沉積碎屑巖,如變質(zhì)礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂巖和較多的沉積凝灰?guī)r。
雙山子群和朱杖子群為一套變質(zhì)級(jí)達(dá)低角閃巖相~高綠片巖相的低級(jí)變質(zhì)巖系,常保存原巖的變余組構(gòu),如變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余凝灰結(jié)構(gòu)、變余杏仁(氣孔)狀構(gòu)造、變余枕狀構(gòu)造、變余交錯(cuò)層理等。兩群構(gòu)成一個(gè)完整的火山~沉積巨旋回。
(二)構(gòu)造
1、褶皺。雙山子群和朱杖子群總體構(gòu)成一個(gè)軸面走向北北東,傾向北西的緊密同斜倒轉(zhuǎn)復(fù)式向斜,軸面傾角40°~70°,區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列受強(qiáng)擠壓作用形成的構(gòu)造片巖,巖石中的柱狀、片狀礦物普遍具定向或半定向構(gòu)造,致使片巖與非構(gòu)造巖無(wú)明顯界限而呈漸變過(guò)度關(guān)系。
2、斷裂。從成因上和形態(tài)上可分為兩大類,即韌性斷裂和脆性斷裂。
(1)韌性斷裂。韌性剪切帶的產(chǎn)狀大體與區(qū)域褶皺軸一致,北東~北北東走向,傾向北西西。主要有:①窯上~迎午山韌性剪切帶,長(zhǎng)大于35千米,寬500~1000米。由絹云石英片巖、綠泥石英片巖和糜棱巖構(gòu)成。②吳杖子~霍杖子韌性剪切帶,長(zhǎng)大于8千米,寬50~100米,主要由綠泥片巖、綠泥角閃片巖及少量糜棱巖構(gòu)成,產(chǎn)狀270~290°∠50°。
(2)脆性斷層。區(qū)內(nèi)主要有兩組:即近東西向和北東向。
近東西向:青龍~土門(mén)子斷裂,由多個(gè)斷層組成的斷裂帶,多期活動(dòng),分布于區(qū)域的北部。
北東向:主要有:①橫嶺子斷裂,正斷層,長(zhǎng)13千米,產(chǎn)狀310°∠60°,位于區(qū)域中部。②廣茶山斷裂,逆斷層,長(zhǎng)14千米,產(chǎn)狀290°∠70°,位于區(qū)域西北部。③稍枝峪斷裂,正斷層,長(zhǎng)大于10千米,位于區(qū)域東南部。
區(qū)內(nèi)金礦主要受北東向斷裂帶控制。
(三)巖漿巖
巖漿巖侵入體在區(qū)內(nèi)有兩個(gè)時(shí)期:
①太古代:規(guī)模大的有東南部的界嶺口閃長(zhǎng)巖,規(guī)模小的有小背陰、杉樹(shù)嶺、西汗溝閃長(zhǎng)巖和苗杖子花崗斑巖。
②燕山期:巖漿巖比較發(fā)育,主要是一些花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖,有樓子山、牛心坨、王杖子、西楊杖子等。
二、礦區(qū)地質(zhì)
(一)地層
礦區(qū)出露地層主要是朱杖子群張杖子組:變質(zhì)含礫粗砂巖、淺粒巖、二云斜長(zhǎng)變粒巖,黑云斜長(zhǎng)變粒巖。槨羅臺(tái)組:石榴黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖、二云斜長(zhǎng)變粒巖、夾含鐵角閃石英巖。
(二)構(gòu)造
褶皺構(gòu)造在礦區(qū)不發(fā)育,總體表現(xiàn)為地層走向北東,傾向北西的單斜構(gòu)造。
斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,可分為韌性和脆性兩種類型。
韌性斷裂,礦區(qū)內(nèi)主要是苗杖子韌性剪切帶,它南起王杖子,北至翟杖子,長(zhǎng)大于6000米,寬5~30米,走向北東40°,傾向北西,傾角40°左右,主要產(chǎn)于花崗斑巖中,是個(gè)古老的成礦前韌性剪切帶,常見(jiàn)分支復(fù)合現(xiàn)象,受后期構(gòu)造作用,在苗杖子附近發(fā)生明顯褶皺,斷裂帶主要由絹云石英片巖組成,受晚期斷裂構(gòu)造作用影響,有脆性斷層疊加,在苗杖子礦段,有毒砂礦化,并形成工業(yè)礦體,礦體產(chǎn)狀與絹云石英片巖基本一致。
脆性斷裂構(gòu)造發(fā)育,礦區(qū)內(nèi)有四組:
1、北東東向:小瓦房~小獅子溝斷層和F20、F21、F22,為成礦后斷層。
2、北東向:F1、F3及派生的F15、F16、F17、F18、F8、F9、F10,為成礦后斷層。
3、北北東向:為一組成礦期的含礦斷層,常有后期斷層復(fù)合迭加,如:大匯河~大于杖子斷層。
4、北西向:F19為成礦后斷層。
(三)巖漿巖
礦區(qū)出露巖漿巖主要是花崗斑巖,少量輝綠巖、煌班巖。
花崗斑巖是太古代侵入體,產(chǎn)于朱杖子群,張杖子組變質(zhì)沉積凝灰?guī)r中,它南起古樓寺北至大于杖子,長(zhǎng)近10千米,寬20~500米,在茨榆溝和苗杖子出露較寬400~500米,向北逐漸變窄,在翟杖子~大于杖子只有30~40米寬,花崗斑巖總體走向北東30°左右,其產(chǎn)狀與變質(zhì)巖地層大體一致,在苗杖子花崗斑巖分為東西兩條,寬度分別為40米和400米,苗杖子金礦脈大多數(shù)產(chǎn)于花崗斑巖中,少數(shù)產(chǎn)于花崗斑巖頂?shù)装宓淖冑|(zhì)凝灰?guī)r中。
三、礦床地質(zhì)特征
(一)金礦礦脈特征
金礦脈主要產(chǎn)于太古代花崗斑巖中,少量產(chǎn)于張杖子組變質(zhì)沉積凝灰?guī)r中,呈脈狀產(chǎn)出,單體脈長(zhǎng)80~900米,寬0.1~5.5米,沿走向和傾向有分枝復(fù)合和膨縮現(xiàn)象,大部分受走向北東30°左右的成礦(期)前構(gòu)造裂隙控制,呈近平行脈狀或似雁行狀排列,傾向南東或北西,傾角40~86°。分布長(zhǎng)5000多米,其中在翟杖子~大于杖子長(zhǎng)1300米地段被第四系覆蓋,在大于杖子?xùn)|山被北西向斷層向南東錯(cuò)移約250米:金礦帶寬100~600米。金屬礦物主要是毒砂和少量黃鐵,針柱狀毒砂在金礦脈中呈浸染狀分布。有時(shí)數(shù)條礦脈密集分布,連續(xù)采樣形成品位大于0.5g/t,厚度大于10米的金礦化帶(見(jiàn)圖二)。苗杖子金礦帶含金礦脈60余條,主要分布于茨榆溝礦段和苗杖子礦脈,其中茨榆溝礦段含礦脈30余條。
(二)礦體特征
苗杖子金礦礦體邊界品位1.5g/t,塊段最低工業(yè)品位4g/t,共圈出23個(gè)工業(yè)礦體,長(zhǎng)度大于100米有7個(gè),多數(shù)長(zhǎng)40~50米,除一個(gè)延深130米外,其他礦體延深20~50米。其中2號(hào)礦脈規(guī)模最大含10個(gè)礦體,其他礦脈一般含1~3個(gè)礦體,礦體產(chǎn)狀與礦脈產(chǎn)狀基本一致。
(三)礦化與圍巖蝕變
苗杖子金礦帶中金礦圍巖蝕變不明顯,一般具弱的硅化、絹云母化、電氣石化,局部(29線深部)見(jiàn)強(qiáng)硅化。微斜長(zhǎng)石化因微斜長(zhǎng)石顆粒細(xì)小,又作為花崗斑巖的組成部分而不易將其區(qū)分開(kāi)來(lái),因此苗杖子金礦礦石與圍巖不好鑒別,往往根據(jù)是否含毒砂來(lái)認(rèn)識(shí)礦石。金屬礦物主要是毒砂,少量黃鐵礦,微量方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、自然金。毒砂在礦脈中呈浸染狀分布(見(jiàn)圖三),呈針柱狀,柱長(zhǎng)1毫米左右,毒砂是識(shí)別礦脈最主要的標(biāo)志,金礦化與毒砂關(guān)系密切,更與脆硫銻鉛礦成正相關(guān)關(guān)系,金品位也隨硅化的強(qiáng)弱而變化,硅化強(qiáng)金品位高。
按成礦礦物組合,應(yīng)為高中溫;據(jù)黃鐵礦包體測(cè)溫,起爆點(diǎn)為140℃,高峰為380℃,礦體硫同位素?cái)?shù)值為+2.36‰~+3.83‰(李俊建等,2004)。
四、苗杖子金礦帶成礦遠(yuǎn)量的初步評(píng)價(jià)
苗杖子金礦帶規(guī)模大,平行或似雁行狀排列的金礦脈連續(xù)長(zhǎng)大于5000米,含脈最寬處達(dá)400~600米,兩端延長(zhǎng)未封閉,在大于杖子?xùn)|山30米厚的含毒砂金礦帶向北進(jìn)入青龍河中。以往的詳查地質(zhì)工作,只評(píng)價(jià)了苗杖子礦段1000米地段,茨榆溝也只打了三個(gè)鉆孔(未見(jiàn)礦可能是產(chǎn)狀或構(gòu)造未搞清)。苗杖子礦段以北2700米地段除少量探槽和1968年地質(zhì)五隊(duì)在53線施工一個(gè)鉆孔(斜深216.46米)外,未施工其他任何探礦工程,工作程度很低,可見(jiàn)在苗杖子金礦外圍4000米區(qū)段開(kāi)展金礦普查,是十分必要的。
苗杖子金礦以往的詳查鉆孔控制垂深不超過(guò)250米,只控制第一個(gè)礦體群,甚至第一個(gè)礦體群尚未完全控制住,根據(jù)國(guó)內(nèi)外金礦的找礦經(jīng)驗(yàn),許多金礦鉆探深度達(dá)1000~2000米,控制深部第二個(gè)甚至第三個(gè)礦體群。同樣,在苗杖子礦段深200~1000地段深部探礦完全有可能找到第二個(gè)或第三個(gè)礦體群。
苗杖子金礦圈礦邊界品位是1.5g/t,塊段平均品位4g/t。圈定的礦體小而零星,礦體不連續(xù)。福建紫金公司的一個(gè)金礦邊界品位由3g/t降至0.3g/t,金礦儲(chǔ)量由5.45t變成254.5t。加拿大金山公司在內(nèi)蒙找到一個(gè)80多噸的大金礦,邊界品位為0.5g/t,礦區(qū)平均品位為0.83g/t。苗杖子金礦帶礦脈多,有時(shí)形成密集厚大的礦化帶,如53線,1968年地質(zhì)五隊(duì)施工的一個(gè)鉆孔。0.5g/t以上的礦化帶偽厚71米,算數(shù)平均品位為0.52g/t,其中,6.8g/t 1件、3.15g/t 1件、2.15~2.74g/t 5件、1.1~1.95g/t 4件、0.5~0.89g/t 7件;在29線地表,1969年地表探槽揭露出總厚度34米的密集礦脈群(見(jiàn)圖二),構(gòu)成厚大的低品位礦化帶。近期地表踏查,按5米長(zhǎng)1件連續(xù)打塊兒件,其品位由南向北依次為0.69、0.69、0.68、O.34、1.28、0.63、0.62、0.22、0.26、0.94、和0.10g/t(南側(cè)未采全)。說(shuō)明苗杖子金礦帶存在厚大的低品位礦體。
綜上所述,苗杖子金礦帶是個(gè)規(guī)模大,以含毒砂礦化為特征的少有的金礦帶,以往的地質(zhì)工作程度低,或者說(shuō)存在一定的局限性,在外圍和深部找礦有較大潛力,是一個(gè)值得我們投入大量工作進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)的金礦帶,過(guò)去的詳查工業(yè)指標(biāo)為3g/t,圈定一些小礦體,零星分布,不連續(xù)。我們借鑒紫金公司和加拿大金山公司采用0.5g/t指標(biāo)進(jìn)行圈礦,苗杖子金礦帶將圈出一些厚度大于10米,連續(xù)長(zhǎng)數(shù)百米的低品位金礦體,并可能成為資源儲(chǔ)量達(dá)大型規(guī)模的金礦床。
作者簡(jiǎn)介:
郭少豐,男,高級(jí)工程師,在讀博士,礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)。