馬丙乾
(遼寧有色勘察研究院有限責任公司,遼寧 沈陽 110013)
水泉溝金礦區(qū)是“七五”期間發(fā)現(xiàn)的,水泉溝金礦床與水泉溝巖體有時間、空間和成因上的聯(lián)系,其礦床為重熔交代中高溫熱液礦床。從上世紀70 年代遼寧省地礦局第一區(qū)調(diào)隊就對于該地區(qū)的地質情況進行考察,到了1973 年國家計委地質總局航空物探大隊九〇一隊也對于其地質狀況進行了勘探,直至2020 年都有相關的工作人員針對該地區(qū)展開研究普查工作,并在具體的溝渠內(nèi)進行金礦資源量的預測。水泉溝金礦的礦體主要來源于熱液成礦,很多時候對于此類礦石勘探人員無法直接通過視覺進行查詢,只有技術顯微鏡才能夠進行識別和精準判斷。本次研究在充分結合前人的研究成果基礎上,針對遼寧省阜蒙縣水泉溝的礦區(qū)地質分布情況,分析該區(qū)域內(nèi)的地層構造、巖漿巖和礦化的分布狀況,并借助土壤地球化學、激電中梯測量、激電測深測量等手段查明水泉溝金礦區(qū)內(nèi)的礦體數(shù)量、產(chǎn)狀和具體規(guī)模,分析該區(qū)域內(nèi)礦區(qū)的成礦規(guī)律。從遼寧省阜蒙縣水泉溝該區(qū)域的礦化為巖石的多變與成礦關系進行分析。依據(jù)礦床的地質特征入手,緊抓礦體主控因素,結合元素及同位素地球的化學特征,分析該礦區(qū)的成礦規(guī)律和成礦模式[1-3]。
金礦本身構成了豐富的礦產(chǎn)資源,現(xiàn)階段相關部門也正在加緊探尋水泉溝金礦區(qū)的成礦規(guī)律,主要原因在于金礦的采礦方式需要結合該區(qū)域實際地質特征進行勘探。因此,對于金礦的成礦規(guī)律進行深入調(diào)研,能夠有效地掌握該區(qū)域的地質情況以及金礦的演變方向,從而針對此區(qū)域地質環(huán)境,做好金礦勘探工作。
遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)在漫長的地質歷史發(fā)展過程中,經(jīng)歷了多個時期,構成了如今成礦的格局。區(qū)域上以斷裂構造最為發(fā)育,地層為東西走向的燕山北緣圍場—赤峰—阜新金銀銅成礦帶與北東走向的綏中—錦州—阜新金鉛鋅鉬成礦列的交匯處。該區(qū)域的整體結構上來看,該區(qū)域內(nèi)多個金屬礦點受到韌性剪切帶的控制,最重要的其構造是由近東西和北東向兩組構成。區(qū)域出露的地層主要有太古宇建平群、元古宇長城系、中生界火山- 沉積巖系、新生界第四系。
圖1 水泉溝金礦區(qū)地質略圖
不同種類的金礦需要選擇合理的勘測手段進行勘測,才能夠深層次的了解具體的情況規(guī)律。綜合來說遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)內(nèi)己知內(nèi)生金多金屬礦(床)點,均受韌性剪切帶、韌一脆性斷裂構造帶、醫(yī)巫閭山變質核雜巖的控制。多數(shù)的情況都是沿著東西走向延伸的,如應具有軸向傾斜作為其地質形成的基本特征,同時在受到低角度推力的影響下接近軸線的情況會表現(xiàn)出明顯的層控特征。該線性構造帶內(nèi)發(fā)育的糜棱巖帶寬達數(shù)十米,NEE 向構造帶的NW 和EW 向次級斷裂則是工業(yè)礦體的產(chǎn)出部位,該區(qū)域的走向北東75°~85°,具短而寬的特點。逆向斷層多數(shù)出現(xiàn)在靠近礦區(qū)的軸線位置上,甚至還會在礦區(qū)部位出現(xiàn)較多的裂縫。另外在實際探礦中,在于對礦層的挖掘與礦床的掌握,水泉溝金礦區(qū)形成的環(huán)境較為復雜,呈現(xiàn)出了復雜的結構特征。
水泉溝金礦區(qū)域內(nèi)的巖漿發(fā)育廣泛,位于東部、中部、南部大片區(qū)域,其出露面積占測區(qū)面積的1/2,區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈,巖漿巖分布廣泛。其中燕山期花崗巖分布最廣,與金成礦關系最為密切。巖體普遍遭受糜棱巖局部鉀化,巖層內(nèi)主要為燕山期花崗巖體,出露于礦區(qū)中部,呈巖株產(chǎn)出。該巖體與金成礦關系密切,區(qū)內(nèi)脈巖有花崗斑巖、閃長巖、石英脈等脈巖發(fā)育良好?,F(xiàn)如今多數(shù)的金礦雖然呈現(xiàn)出單一的成礦特征,然而金礦的來源則是有復雜的地質演變的。遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)內(nèi)巖漿活動相對較發(fā)育,整體呈現(xiàn)出來的侵入巖體規(guī)模較小,巖性為糜棱巖、片狀糜棱巖、千糜巖,多呈較規(guī)則巖枝狀產(chǎn)出。遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)主要巖性為混合巖、混合質黑云斜長片麻巖、長英片麻巖、二長片麻巖、角閃巖夾磁鐵石英巖及大理巖透鏡體粉砂巖及石英巖等,并沒有固定的成礦規(guī)律,呈現(xiàn)出來的金礦呈現(xiàn)復雜化和多樣化,其根本原因在于地質情況的不確定性。
部分學者在實際調(diào)研中認為金礦的形成,根本成因在于巖漿的侵入或早期受到火山爆發(fā)的影響而形成的,但對于不同地區(qū)的礦脈來說,長期的巖漿氧化會對當?shù)氐牡V脈進行改變,金礦成礦規(guī)律還需要結合當?shù)氐牡刭|構造。如水泉溝金礦區(qū)域內(nèi)的金礦床受斷裂構造制約,隨著地殼的構造演變,區(qū)域內(nèi)的礦化表現(xiàn)多為多期、多階段的加成礦的現(xiàn)象,該區(qū)域的構造形成了特定的金礦層源。
水泉溝金礦區(qū)受到地層級結構、地表變化和其他因素影響。在成礦過程中沉積在錯的現(xiàn)象形成了頻繁的地質擴張和地質的變化,同時還受到了周期性的地幔或地層結構呈現(xiàn)出來些許變化。原因在于地質構造和金礦的形成,形成了某種聯(lián)系,在礦物元素活動及礦床形成上會對于地質構造產(chǎn)生一定的影響。
金礦的形成是需要依賴地質流體,地質流體在成礦時占據(jù)的重要地位,不同的境況來說,地質流體的作用顯著性不同,對于復雜性較強的地質影響下,不均勻的金礦元素分布狀態(tài)不同,甚至某些經(jīng)過還可以受到耦合性的涂層影響,導致其地形結構產(chǎn)生影響。如水泉溝區(qū)域內(nèi)的金礦長期的地質擠壓狀態(tài)下,土層內(nèi)部的特定位置會出現(xiàn)較多的流體,在緩慢沉降過程中會導致金礦的形成。該區(qū)共發(fā)現(xiàn)2 條金礦化體。其中產(chǎn)于黑云母花崗巖與大營子組1 號脈系為石英脈+ 蝕變巖復合型。發(fā)育高嶺土化,褐鐵礦化,黃鐵礦化、黃銅礦化,局部見方鉛礦化。通過槽、坑探揭露控制,金品位變化0.10×10-6~26.83×10-6。除此之外,產(chǎn)于建平群大營子組內(nèi)的2 號脈系為蝕變巖型,發(fā)育褐鐵礦化,星點狀黃鐵礦化。通過槽、坑探揭露控制,金品位變化0.11×10-6~4.18×10-6。
形成礦床的核心因素除了包括具體的地質結構和地質流體之外,還需要結合水泉溝金礦床來進行分析。金礦的形成中不能缺少巖漿的活動,巖漿在金礦床中占據(jù)的比例較高。水泉溝金礦工作區(qū)中部出露捕擄體,捕擄體以大營子組為主。在太古宙建平群老地層與巖漿巖的接觸帶上,巖漿巖提供了熱源,太古界建平群為良好的礦源層,為工作區(qū)內(nèi)的成礦提供了良好的依據(jù)。從巖漿和金礦成礦的因果聯(lián)系,可以看出當?shù)氐膸r漿活動和礦床的構造之間存在一定的關聯(lián)性。如水泉溝金礦有一條走向約25°的含金礦化帶,延伸約16km ~17km,其中布滿巖漿,而這種巖漿早期來源于古生代地質演變。從另一種程度來說,當?shù)氐膸r漿活動以及特殊地質構造都與形成金礦具有內(nèi)在聯(lián)系,地質構造也會誘發(fā)金礦的產(chǎn)生。
大部分的金礦會受當?shù)氐膶蛹壗Y構、地表變化等多種因素的影響,其中礦體富集特征破碎帶規(guī)模大,經(jīng)歷構造期次多的礦體較富,如果圍巖蝕變硅化之后,巖石顏色變淺,硬度不斷增大,越靠近礦體,蝕變越強,而其中的含金量也越高。礦體的富集特征和破碎帶的規(guī)模有一定的聯(lián)系,在經(jīng)過構造期內(nèi)礦體整體較為豐富,中間富含的黃鐵礦含量較高,受到層級地質的影響,成礦過程中會呈現(xiàn)出地質擴張和地質演變,其礦物元素和礦床本身之間有一定的聯(lián)系。阜蒙縣水泉溝位于上排山樓金礦賦存一條約16km ~17km 的含金礦化帶,這些金礦點屬于韌性剪切帶熱液型金礦床和裂隙充填熱液型金礦床。其中金礦化帶的富集多與韌性剪切帶構造活動以及巖漿活動有關。促使成礦帶形成的原因在于太古界建平群的出現(xiàn)為金礦富集提供了良好的物質基礎。除此之外,在地質勘探中發(fā)現(xiàn)金礦的潛在遠景層位與地層層理相一致的含金石英脈,并且分布有兩種含Au 的細脈和微細硅質脈及長英質脈,其中含Au 量一般在0.30×10-6~1.0×10-6之上[4]。
綜上所述,遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)受NE 向韌性剪切帶以及韌-脆斷裂帶控制,韌性剪切帶是重要的導礦和賦礦構造。水泉溝區(qū)域可能賦存含金礦化帶,并且有良好的物質基礎—太古界建平群和一定的金礦成礦條件—良好的韌性剪切帶熱液型。金礦成礦含有特定的成礦規(guī)律與礦床地質特性有著密不可分的聯(lián)系。從當前的金礦勘探來說,現(xiàn)階段現(xiàn)有的各項勘探方式和手段在不斷完善,只有如此勘探人員才能夠明確多樣化的金礦特征,增強金礦勘探的針對性,找尋金礦的產(chǎn)出規(guī)律,從而更好地促進金礦的勘查和挖掘工作。本文在充分收集前人資料基礎上,針對金礦的基本地質特征、構造特征和礦床形成原因進行了深入的調(diào)研,并結合金礦成礦規(guī)律進行了初步總結和探索,以便指導金礦深部和外圍礦產(chǎn)的工作,力求對遼寧省阜蒙縣水泉溝金礦區(qū)今后的找礦工作做出較大的貢獻,從而豐富該地區(qū)成礦規(guī)律的認識。希望可以通過對當?shù)氐牡刭|情況進行分析,總結其金礦形成的原因,為以后的深部找礦及區(qū)外找礦提供依據(jù)。