韓國軍 楊永軍
(內(nèi)蒙古金陶股份有限公司 赤峰 024000)
金廠溝梁金礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市敖漢旗金廠溝梁鎮(zhèn),地理坐標(biāo)為:東經(jīng)120°16′19″-120°17′04″,北緯41°58′10″-41°59′00″。礦區(qū)采礦歷史最早于1836 年,至2011 年礦山累計發(fā)現(xiàn)礦體42 條,查明金礦資源儲量(111b+122b+333)礦石量350143.37噸,Au金屬量49055.56Kg。
金廠溝梁金礦區(qū)位于華北地臺北緣內(nèi)蒙地軸東段的一個Ⅲ級隆起-努魯兒虎隆起上,努魯兒虎隆起總體上為一由背斜組成的基底隆起構(gòu)造斷塊,南北分別受赤峰-開源和北票-承德深大斷裂帶的控制,向西被老哈河凹陷所隔斷。背斜的兩翼分布有新太古界變質(zhì)片麻巖為主的地層,沿其軸部為以海西-燕山期的一系列中-酸性侵入雜巖體為主所組成的構(gòu)造巖漿帶。區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)有金、鐵、銅、鉛、鋅,在背斜兩翼形成了互相對稱的兩個金礦帶,金廠溝梁金礦床即是分布于北翼金礦帶上的一個大型金礦床。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖
金廠溝梁金礦區(qū)地層主要為新太古界建平群小塔子溝組角閃斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、混合巖化角閃斜長片麻巖及角閃巖等深變質(zhì)巖系,構(gòu)成隆起的基底。中生代侏羅系-白堊系火山熔巖、火山碎屑巖形成斷陷盆地,疊置于基底巖層之上。第四系沖積、洪積物分布于河床、溝谷及階地之上。本區(qū)片麻巖為一單斜巖層,局部可見小型緊閉褶曲,巖層節(jié)理裂隙發(fā)育。片麻理走向近東西,傾向南,傾角70-80 度,局部北傾。地層含金豐度大致高出克拉克值2-11倍。
賦礦圍巖為新太古界建平群小塔子溝組變質(zhì)巖系,為礦質(zhì)重要來源之一,區(qū)內(nèi)中生代印支構(gòu)造運動以來有四次較大巖漿活動:于礦區(qū)南部分別形成西臺子中粗粒似斑狀花崗巖體,成金廠溝梁中細粒片麻狀花崗巖體,對面溝中細?;◢忛W長巖體和對面溝中細?;◢忛W長巖體。
金廠溝梁礦區(qū)分布于對面溝巖體北側(cè),賦礦圍巖為新太古界建平群小塔子溝組變質(zhì)巖系,其中東礦區(qū)位于頭道溝斷裂東側(cè),西礦區(qū)位于頭道溝斷裂西北側(cè),烏拉山-百杖子斷裂以東,已探明大小礦脈42 條,礦區(qū)范圍內(nèi)的礦脈幾乎全為第四系或建筑物覆蓋,其北延和西延部分被白堊系火山巖掩蓋,東部則為粗安巖脈所截。
東西兩礦區(qū)礦脈受北西向和南北向壓扭、扭壓、扭張性斷裂構(gòu)造控制,因控礦構(gòu)造的長期多次活動,礦體具有走向上穩(wěn)定、礦脈寬度小、延長和向下延深較大之特點。多數(shù)為形態(tài)簡單、薄而陡的脈狀,西礦區(qū)因成礦后構(gòu)造抬升幅度小,剝蝕量小,礦脈呈集群型式密集分布,東礦區(qū)成礦后抬升較大,根據(jù)巖層巖性對比,較東礦區(qū)抬升近千米,剝蝕量大,致使淺部礦脈剝蝕殆盡,因此,礦脈相對稀疏。
礦脈與圍巖有清楚的分界,隨構(gòu)造變化經(jīng)常出現(xiàn)分枝復(fù)合、膨脹收縮、舒緩波狀彎曲,尖滅再現(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn)等形態(tài)變化,礦脈的分枝復(fù)合是金富集的最佳部位。按礦脈的組合形式分分支脈型、單脈型及復(fù)合脈型三種,長度300-700 米不等,平均寬度0.17-0.7米,最大延深達800余米。
金廠溝梁礦床屬典型熱液礦床,礦脈主要為蝕變巖型和石英脈型,以蝕變巖型為主。關(guān)于礦床成因主要有二種觀點―巖漿熱液型和變質(zhì)熱液型,從成礦時代與巖漿侵位匹配上更偏重于巖漿熱液成礦。
第一,與成礦關(guān)系密切的構(gòu)造是燕山晚期巖漿重疊侵位產(chǎn)生的彎狀構(gòu)造和放射狀、環(huán)狀裂隙系統(tǒng)。控制礦脈的構(gòu)造一般為低序次的斷裂。
第二,對面溝復(fù)式花崗閃長巖為金礦化提供了物源和熱源,成巖與成礦具有時間上的一致性。
第三,金廠溝梁、二道溝、郝杖子等礦區(qū)金礦脈的分布是以對面溝復(fù)式巖體為中心,呈放射狀分布,且都在巖體之外1-3 公里范圍內(nèi),空間上的分帶性直觀反映了成礦作用與巖體的聯(lián)系。
第四,對面溝復(fù)式巖體具較高的金豐度值,為成礦主要物源之一。
第五,建平群小塔子溝組變質(zhì)巖系金含量也相對較高,平均為24.6ppb,最高達120ppb,在礦液運移中由于天水加入等萃取圍巖中高豐度值的成礦元素,特別是金元素,使之進一步富集成礦。
頭道溝斷裂是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模比較大的一條北東向斜貫穿整個礦區(qū)的斷裂,幾乎切割了礦區(qū)內(nèi)所有的地層和巖體,并將礦區(qū)分成東、西兩個礦區(qū),西礦區(qū)為上盤,東礦區(qū)為下盤。是成礦前存在的、成礦期強烈活動的,在成礦后再次活動的主干斷裂。長達5Km,其走向45°,傾向北西,傾角80°左右。斷裂帶內(nèi)見構(gòu)造角礫巖、斷層泥、斷面擦痕等,局部有黑云粗安巖巖脈充填,性質(zhì)具張扭性,以扭性為主的左旋正斷層性質(zhì)。在礦區(qū)內(nèi)還存在著一些規(guī)模較小的次級北東向斷裂,其性質(zhì)同頭道溝斷裂,一般切割礦脈,并使其左旋扭動,但除個別含工業(yè)礦體(37 號脈)。
該組北東向斷裂在區(qū)域上應(yīng)屬華夏系左旋平移斷裂,切割深度大,在成礦時呈左旋壓扭性起到對金礦脈形成起主導(dǎo)的導(dǎo)礦、配礦斷裂作用,控制著整個礦區(qū)礦脈礦化的側(cè)伏趨勢,使東西礦區(qū)礦脈都向頭道溝斷裂側(cè)伏。即西礦區(qū)礦脈向南東側(cè)伏,東礦區(qū)礦脈向北西側(cè)伏。指示著頭道溝斷裂是整個礦區(qū)的配礦軸心。
金廠溝梁金礦經(jīng)過半個多世紀(jì)的規(guī)模開采,礦山對成礦規(guī)律的掌握越來越明晰,元素分帶也逐漸顯現(xiàn)的更加明顯:
第一,元素水平分帶呈現(xiàn)兩個模式,一是以巖體為中心的水平元素分帶,即以對面溝復(fù)式巖體為軸心由內(nèi)向外形成了Cu、Mo、Au-Au、Cu、Pb、Zn-Au、Ag、Pb、Zn;另一個是以頭道溝斷裂(配礦構(gòu)造)為中心的元素分帶,其水平分帶特征與巖體軸向分帶具一致性,即以頭道溝斷裂與金廠溝梁隱伏斷裂交匯處為軸心,由內(nèi)向外形成了Cu、Mo、Au-Au、Cu、Pb、Zn-Au、Ag、Pb、Zn。東礦區(qū)外圍受限于小東溝-大北溝斷裂及二道溝斷陷,缺失遠離軸心元素。
第二,垂直方向上礦脈自下而上有Cu、Ni、Co-Au、Cu、Pb、Zn-As、Hg、Bi、Sb元素分帶變化,表現(xiàn)為頭暈的高溫至尾暈的低溫元素組合。
第三、東西礦區(qū)因抬升剝蝕強度不同,顯示出不同的特征。東礦區(qū)抬升大,礦脈顯現(xiàn)出深部成礦構(gòu)造特征,礦脈稀疏,延伸穩(wěn)定,西礦區(qū)抬升小,淺部礦脈呈發(fā)散狀、通常規(guī)模小,向深部逐漸合并之特征。
第四,外圍區(qū)火山巖多形成于成礦后,基本沒有礦化。基底變質(zhì)巖系構(gòu)造礦化類型與礦區(qū)具一致性。
第五,金元素品位變化趨勢,垂向上隨中段延深,品位呈降低趨勢,但深部隨著溫度升高,銅元素的富集,金品位再次呈現(xiàn)升高趨勢。中段平面上,自配礦中心由近及遠品位呈降低趨勢。
礦田范圍內(nèi)通過雞冠山斷裂與礦區(qū)南部的斷裂將礦田劃分為3 個小地塊,包括東部的二道溝、礦區(qū)南部的花崗巖(包括金廠溝梁巖體、西對面溝巖體、西臺子巖基)、金廠溝梁礦區(qū)。通過精確的定年發(fā)現(xiàn)礦區(qū)北部的安山巖地層與西對面溝巖體為近同期侵入,而原先深部侵位的西對面溝侵入巖體西臺子巖基出露地表,表明南部花崗巖經(jīng)歷了抬升剝蝕,根據(jù)巖體侵入狀態(tài)推算可能是3-5km的抬升。在礦區(qū)南部的花崗巖之上原先可能存在著變質(zhì)巖與早期的花崗巖層,其中含有礦脈,但被剝蝕掉一部分,只剩下目前可能是礦脈根部的長皋溝金礦。礦田東南的房申一帶出現(xiàn)砂金,就極可能是淺部礦體被剝蝕造就的。所以礦區(qū)南部成礦潛力較弱。礦區(qū)北部為成礦后安山質(zhì)巖石地層所覆蓋,結(jié)合地球物理與對大地電磁剖面的鉆孔驗證,北部成礦潛力也較弱。資料顯示,礦區(qū)東部的二道溝侏羅紀(jì)火山巖地區(qū)發(fā)生大于1km的沉降保存較好。礦物組合與金成色及黃鐵礦電子探針結(jié)果,指示東礦區(qū)含礦脈形成溫度高于西礦區(qū),表現(xiàn)出礦脈更深部的特征,同時礦區(qū)西部鉆孔樣的黃鐵礦電子探針結(jié)果顯示相對于西礦區(qū),更富As(低溫元素),更貧Co、Ni(高溫元素),表現(xiàn)出更為淺部的特征。綜上,目前礦區(qū)西部以及西礦區(qū)的深部成礦潛力較大,東礦區(qū)深部可能存在銅、金礦體。
建議注重礦區(qū)北部火山巖對比研究,關(guān)注與遼寧二道溝金礦同時代的熔結(jié)凝灰?guī)r,或可從中尋找到同類型的金礦體。