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1、太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析 第29卷第3期 2010年09月 吉林地質(zhì) JILINGE0LOGY VO1.29NO.3 Sept.2010 文章編號(hào):1O01—2427(2010)03—12—8 太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析 王自力,牛樹(shù)銀,王寶德,陳超,馬寶軍, 郭忠,高銀倉(cāng).,沈利霞 l_天津華北地質(zhì)勘查局,天津300170;2.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河北石家 莊050031;3.石家莊綜合地質(zhì)大隊(duì),河北石家莊050081 摘要:西石門(mén)金礦與石湖金礦同屬于同一礦田,位于石湖金礦東南方向同一構(gòu)造帶上.石湖金礦僅101,116 號(hào)兩務(wù)礦脈

2、提交黃金儲(chǔ)量22.28t,隨著采礦的深入(600—1801TI)及深部勘探(危機(jī)礦山項(xiàng)目勘探至180一-33 m),表明從上至下,具有金礦脈體變寬,質(zhì)量分?jǐn)?shù)變富的趨勢(shì),金礦的儲(chǔ)量已經(jīng)超過(guò)30t.那么,與石湖金礦 位于同一個(gè)構(gòu)造帶上的西石門(mén)金礦前景如何呢?本文從成礦地質(zhì)背景,礦床地質(zhì)特征,成礦物質(zhì)來(lái)源等方面將西 石門(mén)金礦與石湖金礦進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明它們?cè)谝陨现T多方面具有很多相似之處,其成礦作用可以類比. 因此,西石門(mén)金礦外圍和深部找礦的潛力很大,應(yīng)在搞好礦田構(gòu)造解剖的基礎(chǔ)上部署找礦勘探.同時(shí)對(duì)區(qū)域上的 地質(zhì)找礦工作亦具有摘要的指導(dǎo)意義. 關(guān)鍵詞:幔枝構(gòu)造;成礦作用;構(gòu)造控礦;對(duì)

3、比研究;找礦潛力;太行山區(qū) 中圖分類號(hào):P618.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A Xishimengoldmineralizationandmineralpotentialof thecentralpartoftheTaihangshanarea ⅥNGZi.1i,NIUShu.yin’,ⅥNGBao.de’,CHENChao,MABao-jun’, GUOZhong.GAO’n.cang.SHENLi.xia . 17anjinNorthChinaGeologicSurvey.Tianjin300174China;2.ShijiazhuangEconomicCollege, Sh~iaz

4、huang050031,Hebei,China;3.GeologicalPartyofSho’iazhuang,Shijiazhuang050081,HebeLChina Abstract:XishimengolddepositandShihugolddepositbelongtothesameorefield,whichlocatedintheENShihu goldtectonicbelt.The101and116oreveinsofShihugolddepositabstracted22.28Tofgoldreserves,withtheintensive mining(600-1

5、80m)anddeepexploration.Itisindicatedthatgoldveinsshowbecomingwide,richfromtoptobottom, goldreservesisover30t.Basedonthemetallogeniticgeologicsetting,geologicfeaturesandmetallogeniticmaterial sources,thestudyshowsthattheyhavemanysimilarcharacteristics,andhasanimportantguidingsignificanceforthe reg

6、ionalgeologicalprospecting. Keywords:maritalbranchstructure;mineralizingprocess;ore-controlstructure;comparativestudy;mineralpotential; Taihangmountainarea 西石門(mén)金礦發(fā)現(xiàn)于1986年,1994年提交普查 報(bào)告,為中型金礦,去年與石湖大型金礦一起并人 中國(guó)黃金集團(tuán),成為主要開(kāi)采礦山. 由于西石門(mén)金礦僅位于石湖金礦南東側(cè)6.8km 的構(gòu)造延長(zhǎng)帶上,兩者同屬于一個(gè)礦田,兩者成礦 條件相近,同為燕山晚期形成的金礦床,應(yīng)具有一 定的

7、可比性,特別是近年來(lái)石湖金礦深部找礦增儲(chǔ) 取得了很大的進(jìn)展,更加引起了對(duì)西石門(mén)找礦突破 的期待性. 本文通過(guò)區(qū)域構(gòu)造,地層建造,構(gòu)造地質(zhì),礦 脈特征,地球化學(xué)等基本情況的對(duì)比研究,認(rèn)為西 石門(mén)金礦與石湖金礦確實(shí)存在著多方面的可比性, 應(yīng)注重深部地質(zhì)找礦. 1礦床地質(zhì)特征 西石門(mén)金礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶50余圖 1),其中1號(hào)礦化蝕變破碎帶規(guī)模最大,部分區(qū) 段質(zhì)量分?jǐn)?shù)較好.礦脈長(zhǎng)4600m,走向290. 收稿日期:2009.10—31;修訂日期:2010.04—07 基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(40872137);河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助成果(D200700o751,D

8、2008000534) 作者簡(jiǎn)介:王自力(1982～),男,黑尼江雙鴨山人,天津華北地質(zhì)勘查局工程師 第3期王自力等:太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析 囤1 回2 圓3 圈4 囡5 圓6 圈7 團(tuán)8 囫9 圍10 11 囡12 團(tuán)13 圈l4 囡15 圇16 囤17 圈18 圖l西石門(mén)一石湖金礦田地質(zhì)簡(jiǎn)圖 Fig.1SchematicgeologicalmapofXishimen-Shihugoldorefield 1.第四系;2.漫山組;3.南營(yíng)組;4.團(tuán)泊口組;5.索家莊組;6.花崗閃長(zhǎng)巖;7.斑狀花崗閃長(zhǎng)巖;8.斑狀花崗巖:9.中,

9、酸性巖脈;10.輝 綠巖脈;11.正,逆斷層;12.平移斷層;l3.地質(zhì)界線;14巖相界線;15.地層產(chǎn)狀;16.金礦床;17.金,銀礦點(diǎn);18.金礦化蝕變帶 300.,傾向北東,傾角70.左右.帶寬3～lO m由蝕變碎裂巖及礦化石英脈組成,石英脈呈脈 狀,透鏡狀,礦化主要為黃鐵礦化,方鉛礦化,閃 鋅礦化,多呈團(tuán)塊狀,脈狀,網(wǎng)脈狀產(chǎn)出,結(jié)構(gòu) 主要有致密粒狀結(jié)構(gòu),填隙結(jié)構(gòu)等.蝕變主要為 鉀長(zhǎng)石化,絹云母化,硅化,綠泥石化,碳酸鹽 化.礦石類型主要為石英脈型和蝕變巖型,石英 脈型又可分為黃鐵礦石英脈型和多硫化物石英脈 型.根據(jù)礦體產(chǎn)出構(gòu)造部位,礦體產(chǎn)狀及質(zhì)量分?jǐn)?shù) 可圈出兩個(gè)工

10、業(yè)礦體.礦體主要賦存于石英脈及 其蝕變碎裂.糜棱巖中.礦體呈薄板狀,透鏡狀產(chǎn) 出.礦體產(chǎn)于礦化破碎蝕變帶之中.I號(hào)脈在寨溝 口礦段,450m標(biāo)高以上,已有多層坑道及地表探 槽等工程控制,已控制礦體長(zhǎng)1280m,含金平均 質(zhì)量分?jǐn)?shù)1O.22×10一,礦體平均厚度為0.49m. 在李家莊礦段,460m標(biāo)高以上,也有多層坑道工 程控制.已控制礦體長(zhǎng)280rn,含金平均質(zhì)量分?jǐn)?shù) 9.98×10一,礦體平均厚度為0.69m. 2成礦地質(zhì)條件 西石門(mén)金礦與石湖金礦存在著多方面的可比 性,可在簡(jiǎn)述石湖金礦特征的基礎(chǔ)上加以對(duì)比. 2.1石湖金礦地質(zhì)特征 石湖礦區(qū)已查明金礦脈46條,嚴(yán)

11、格受礦區(qū)內(nèi) 斷裂帶的控制,依其特征可分為近南北向和北西 向兩組.其中近南北向斷裂是礦區(qū)最主要的控礦斷 裂構(gòu)造,貫穿全區(qū),成群成帶密集出現(xiàn),長(zhǎng)數(shù)百米 至數(shù)千米,寬數(shù)十厘米至數(shù)十米,礦區(qū)北部多向西 陡傾,一般傾角70.左右,個(gè)別東傾;礦區(qū)南部 則以101號(hào)脈為中點(diǎn),西側(cè)脈西傾,傾角65.～ 85.;東側(cè)脈東傾,傾角65.一70.,礦體呈脈 狀,薄板狀,透鏡狀,具分支復(fù)合,尖滅再現(xiàn)之特 點(diǎn),平行,傾斜或交叉狀產(chǎn)出.礦體長(zhǎng)度一般1o0 ～ 200m,最長(zhǎng)3200m,(現(xiàn)勘探階段)最大延深 已經(jīng)超過(guò)600m(1O1脈).礦體平均厚度O.45— 2.04m,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3:52

12、～27.9)×10～.礦 石金屬礦物主要有黃鐵礦,方鉛礦,閃鋅礦及少量 l4吉林地質(zhì)第29卷 黃銅礦,磁黃鐵礦等,具致密粒狀結(jié)構(gòu),碎裂結(jié)構(gòu), 多呈不規(guī)則狀,團(tuán)塊狀,黃鐵礦多呈條帶狀,細(xì)脈 狀穿插在石英脈內(nèi).圍巖蝕變主要有硅化,絹云母 化,黃鐵絹英巖化,碳酸鹽化,綠泥石化等.依礦 物共生組合,可將礦石劃分為三種類型:含金屬硫 化物石英脈型,含金多金屬硫化物硅化巖型,含金 黃鐵礦化硅化蝕變巖型. 2.2成礦條件對(duì)比 西石門(mén)金礦區(qū)成礦地質(zhì)條件與已知石湖金礦具 有很好的可比性,本研究從區(qū)域構(gòu)造,地層建造, 構(gòu)造地質(zhì),礦脈特征,地球化學(xué)等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要 的對(duì)比研究,認(rèn)為西石門(mén)

13、金礦與石湖金礦確實(shí)存在 著多方面的可比性,應(yīng)注重深部地質(zhì)找礦. 2.2.1區(qū)域大地構(gòu)造 區(qū)域大地構(gòu)造上,西石門(mén)金礦與石湖金礦同處 于阜平幔枝構(gòu)造的核部巖漿變質(zhì)雜巖區(qū),并且總 體受著區(qū)域上北北東向構(gòu)造和北西向構(gòu)造的控制, 除了阜平幔枝構(gòu)造的總體上隆,形成了典型的阜平 幔枝構(gòu)造(可劃分為:幔枝構(gòu)造核部巖漿一變質(zhì)雜 巖核,外圍主,次拆離帶,上盤(pán)沉積蓋層等3個(gè)地 質(zhì)單元).區(qū)域上北北東向構(gòu)造和北西向構(gòu)造的深 切,使深部減壓釋荷形成巖漿源,并控制巖漿呈脈 動(dòng)式多期次上侵,形成了麻棚,赤瓦屋,司各莊, 王安鎮(zhèn)等燕山期巖體.由于區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用 以及燕山期巖體的負(fù)重力異常的帶動(dòng)

14、,使以阜平為 核心的幔枝構(gòu)造區(qū)總體上隆,外圍沉積蓋層大幅度 下滑,以至于逐漸形成了阜平幔枝構(gòu)造. 2.2.2地層(巖石)建造 礦田主要由阜平變質(zhì)表殼巖,變質(zhì)深成巖組 成.依據(jù)巖石特征,原巖成分,產(chǎn)出環(huán)境和變形變 質(zhì)特征,將阜平表殼巖劃分下部表殼巖和上部表殼 巖.上,下表殼巖之間由韌性變形變質(zhì)的線型構(gòu)造 巖分割. 西石門(mén)一石湖金礦田主要展布于下部表殼巖之 中,下部表殼巖是一套以富含石榴石為特征的角閃 二輝麻粒巖,斜長(zhǎng)角閃巖,斜長(zhǎng)變粒巖,并夾有少 量磁鐵石英巖的巖石組合. 而組成變質(zhì)深成巖的巖石成分變化較大(從英 云閃長(zhǎng)巖至花崗巖成分系列),由于后期強(qiáng)烈的多 期次變形

15、變質(zhì)作用,使巖石變形強(qiáng)烈,有的甚至形 成強(qiáng)烈的韌性剪切帶,塑性柔皺,褶疊層,石香腸, 片理化等.這些變形.變質(zhì)構(gòu)造往往成為構(gòu)造薄弱 層,并構(gòu)為后期成巖成礦的主要擴(kuò)容空間. 2.2.3巖漿活動(dòng)特征 麻棚巖體是研究區(qū)內(nèi)較大的侵人巖體,位于 靈壽縣陳莊鎮(zhèn)的西北部,受區(qū)域性NNE向斷裂和 NW向斷裂控制,與圍巖阜平群中深變質(zhì)巖系成侵 入接觸,平面形態(tài)呈近橢圓(鞋底)狀,其巖體長(zhǎng) 軸13km,短軸5km,出露面積約65km.巖體 形態(tài)上呈近同心環(huán)狀,由外至內(nèi)分別為:細(xì)粒輝石 角閃閃長(zhǎng)巖,(石英閃長(zhǎng))石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖,石英 二長(zhǎng)巖,二長(zhǎng)花崗巖,斑狀二長(zhǎng)花崗巖一起構(gòu)成麻 棚巖漿演化序

16、列.據(jù)Rb.Sr同位素年齡測(cè)定,巖體 的生成年齡為(135.1±8.8)Ma,為燕山期巖漿侵人 體. 不同單元之間為脈動(dòng)式侵入關(guān)系,總體演化 趨勢(shì)為:從外到內(nèi)侵位時(shí)代由早到晚(151～119 Ma),巖性由中基性到中酸性.反映出巖體從中基 性向酸眭的同源巖漿演化序列(牛樹(shù)銀等,1994). 此外,在西石門(mén)金礦區(qū)內(nèi)還有一個(gè)呈多脈動(dòng)侵 入的燕山期李家莊巖體,巖體出露面積0.13km, 巖性由石英閃長(zhǎng)巖,細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖和斑狀花崗巖 組成.與麻棚巖體具有一定的可比性. 區(qū)內(nèi)巖脈亦較發(fā)育,有輝綠巖,花崗閃長(zhǎng)玢巖, 石英斑巖等. 2.2.4礦田構(gòu)造分析 礦田構(gòu)造上看,麻棚巖體的

17、外圍,特別是其南 西側(cè),南側(cè),南東側(cè)發(fā)育大量與巖漿演化密切相 關(guān)的燕山期巖脈,這些展布在巖體外圍的巖脈具有 明顯的放射性展布特征.這顯然與巖體侵入構(gòu)造相 關(guān),當(dāng)麻棚巖體強(qiáng)力侵入的時(shí)候,不但強(qiáng)力擠入并 占據(jù)了現(xiàn)有巖體占位空間,與此同時(shí),在其外圍形 成一系列放射狀裂隙,而這些裂隙恰恰又成為了巖 漿期后巖脈貫入的有利空間,為大量巖漿期后巖脈 所充填.更重要的是這些巖脈與圍巖之間具有明顯 的巖性差,因此,它們還會(huì)成為成礦的有利構(gòu)造擴(kuò) 容帶. 西石門(mén)一麻棚金礦田位于麻棚巖體的南東側(cè), 兩礦床構(gòu)造基本連續(xù),石湖金礦北西距麻棚巖體 2.8km,西石門(mén)礦床北西距麻棚巖體9.6km,值

18、得 提出的是,在西石門(mén)金礦附近還有個(gè)O.13km的 小巖體,這表明雖然西石門(mén)金礦距石湖巖體稍遠(yuǎn)一 些,但是,不排除在西石門(mén)金礦附近斷裂深部仍有 燕山期巖漿活動(dòng),對(duì)西石門(mén)金礦的成礦作用也是重 第3期王自力等:太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析15 要條件. 2.2.5圍巖蝕變對(duì)比 石湖金礦與成礦關(guān)系密切的圍巖蝕變有硅化, 絹云母化,黃鐵絹英巖化和綠泥石化.它們?cè)诳臻g 上形成明顯分帶:從礦脈向圍巖依次為硅化帶一絹 英巖化帶一碳酸鹽化帶一綠泥石化帶,圍巖蝕變的 規(guī)模,產(chǎn)狀及其分帶無(wú)一例外地受控于斷裂.礦化 強(qiáng)度與硅化,黃鐵絹英巖化關(guān)系最密切,它們的蝕 變帶寬度及強(qiáng)

19、度與金礦化強(qiáng)度成正比. 而西石門(mén)金礦斷裂蝕變巖及其附近圍巖蝕變也 較強(qiáng),主要有鉀長(zhǎng)石化,硅化,絹云母化,黃鐵礦 化,綠泥石化和碳酸鹽化.其中硅化,絹云母,黃 鐵礦化為主,與成礦關(guān)系密切.其蝕變類型與石湖 金礦相近. 2,2.6礦化階段 石湖金礦礦化作用可分為4個(gè)礦化階段:①高 ～ 中溫乳白色石英形成階段:石英主要呈乳白色, 較為純凈.黃鐵礦大多為自形立方體晶形星點(diǎn)狀展 表1西石門(mén),石湖金礦硫同位素特征表 Table1SisotopiccharacteristicsofXishimenandShihugolddeposits 布于乳白色石英之中.此階段沒(méi)有明顯的其他金屬

20、 硫化物生成;②中溫黃鐵礦化灰白色石英脈階段: 以灰白色石英為主,多受裂隙控制,可見(jiàn)其切割乳 白色石英,且顆粒較細(xì),多沿裂隙展布.此階段有 少量金礦物沉淀.③中一低溫石英一多金屬硫化物 煙灰色石英成礦階段:是金的主要成礦階段.礦物 成分最復(fù)雜,石英為煙灰色,暗白色石英為主,也 有部分早期石英受構(gòu)造影響發(fā)生碎裂又被膠結(jié).在 雜色石英中先晶出大量以黃鐵礦,閃鋅礦為主的金 屬硫化物,接著方鉛礦及大量的金,銀系列礦物形 成,并有少量銀硫酸鹽礦物生成.④低溫碳酸鹽階 段:亦為瓷白色石英.方解石階段,主要表現(xiàn)為形 成寬窄不等的石英細(xì)脈和碳酸鹽脈,此時(shí),硫化物 很少,金礦化也已經(jīng)很

21、微弱. 西石門(mén)金礦的礦化階段也可以劃分為4個(gè)礦化 階段,礦化特征基本與石湖金礦也基本一樣. 2.3成礦物質(zhì)來(lái)源對(duì)比 2.3.1硫同位素特征 西石門(mén)金礦及石湖金礦硫化物的硫同位素組成 如表1.西石門(mén)金礦3個(gè)樣品8S的變化范圍為 . 0.3‰～+1.4‰,平均為0.63‰,極差為1.7%e. 對(duì)比石湖金礦硫同位素特征可清楚地看出,石湖金 礦17個(gè)樣品的8s值域幾乎都集中在.2.15‰～ +3‰,兩者比較接近,據(jù)此可以認(rèn)為兩礦床硫同 位素變化范圍窄,硫同位素組成以重硫型為主,接 近隕石硫同位素組成,說(shuō)明本礦床中的硫同位素是 來(lái)自未發(fā)生明顯同位素分餾效應(yīng)的原生硫,反映其

22、物質(zhì)來(lái)源具有深源性,少量硫可能來(lái)自圍巖. 16吉林地質(zhì)第29卷 表2西石門(mén)金礦與石湖金礦鉛同位素組成 Table2PbisotopiccompositionofXishimenandShihugolddeposits ,5.8 15.7 15.6 15.5 15.4 -O §15.3 15.2 15.t 15.Q :O~pb/..Pb 圖2西石門(mén)金礦與石湖金礦鉛同位素組成特征(據(jù)Doe等,1979) ● r Fig.2PbisotopecompositioncharacteristicofXishimenandShihugolddeposits(AfterD

23、oeetal,1979) 表3西石門(mén)金礦與石湖金礦氧,氫,碳同位素組成表 Table3O.HandCisotopecompositionofXishimenandShihugolddeposits 2.3.2鉛同位素組成特征 西石門(mén)金礦和石湖金礦7個(gè)樣品Pb同位素分 析結(jié)果(表2)表明,西石門(mén)金礦的鉛同位素組成 變化很小,樣品值較為集中..6pb/2∞Pb=16.2886 ～ 16.3225,極差為0.0339,均值為16.3009; 盯pb/2Pb=15. 2231～15.2272,極差為0.0041, 均值為15.2252,∞pb/2舛Pb=37.210937.301

24、7, 極差為0.0908,均值為37.2564.對(duì)比石湖金礦4 第3期王自力等:太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析17 個(gè)鉛同位素可以看到,兩金礦床鉛同位素平均值十 分相近.將兩金礦鉛同位素投影于鉛同位素演化曲 線圖上,可以發(fā)現(xiàn)投影點(diǎn)位于上地幔與下地殼鉛演 化曲線附近(圖2),說(shuō)明兩金礦的成礦物質(zhì)來(lái)自 地球深部,介于上地幔和下地殼之間. 2.3.3碳,氫,氧同位素特征 西石門(mén)金礦1個(gè)石英樣品的6O.w為 13.1%D.換算成8墻OHio為+4.2%.,與Ohmoto (1986)埔】和Sheppard(1986)”】界定的典型巖漿水 +5.5%.+9.5‰較為相

25、近(表3).石英樣品包裹 體的8Dv.M0w為.83‰,亦與標(biāo)準(zhǔn)巖漿水8Dv. O ‘ 50 Q . 100 sM0w.40%o.80%接近.將石英包裹體的8墻O” 與8Dv.sM0w數(shù)據(jù)投影于8D.8埔O組成圖【l2】上 (圖3),可以看出投影點(diǎn)位于巖漿水附近,遠(yuǎn)離 大氣降水與變質(zhì)水,說(shuō)明礦區(qū)成礦流體早期應(yīng)主要 來(lái)自巖漿水,在后期的演化過(guò)程中明顯受大氣降水 的影響,使得成礦流體顯示出由巖漿水向大氣降水 “漂移”的特征,這與石湖金礦樣品測(cè)試結(jié)果相 似.包裹體中8nC朋=.3.5‰,完全落在了地幔碳 6c(8c=.3%o～.8%0)】范圍中,與石湖金礦 區(qū)樣品測(cè)

26、試結(jié)果(.4.9‰～.5.0%.)相似,表明礦 區(qū)成礦熱液中的碳來(lái)自地?；虻貧r漿房(圖3). ?西門(mén)金礦 n石湖金礦 6墻O(‰) 圖3西石門(mén)金礦與石湖金礦6幅O-6D相關(guān)圖(據(jù)Sheppard.1974) Fig.35¨O一6DmapofXishimenandShihugolddeposits(AfterSheppard.1974) 3成礦物質(zhì)來(lái)源探討 成礦物質(zhì)來(lái)源是礦床地質(zhì)研究的前沿課題,很 多地質(zhì)學(xué)家從不同角度進(jìn)行了深入探索,以往的研 究有兩種主要認(rèn)識(shí),一是萃取觀點(diǎn),認(rèn)為成礦物質(zhì) 主要來(lái)自含礦圍巖,花費(fèi)大量精力去尋找礦源層, 結(jié)果效果不太明顯.二是深部流體成礦觀

27、點(diǎn),這種 觀點(diǎn)又分為幔源成礦和核幔源成礦兩種認(rèn)識(shí),前者 認(rèn)為成礦物質(zhì)主要隨深部流體而來(lái)自于深部地幔, 在地殼斷裂構(gòu)造中成礦.后者則以地幔熱柱認(rèn)識(shí)為 主,認(rèn)為成礦物質(zhì)主要來(lái)自于核幔界面的”D”層, 以氣態(tài)的形式通過(guò)地幔熱柱多級(jí)演化向上遷移,在 地殼構(gòu)造擴(kuò)容帶中成礦. 3.1成礦物質(zhì)的深源性 成礦元素本身的特性對(duì)其的賦存狀態(tài)和遷移形 式具有非常重要意義.例如鐵鎳等元素,不僅其 比重較大,而且熔點(diǎn)和沸點(diǎn)亦高,所以成為地核的 主要元素.銅,鉛,鋅,金,銀等元素,盡管其比 重也較大,但其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較低,容易進(jìn)人遷移狀 態(tài).以金為例,依據(jù)金的非專屬性,金的特性及新 構(gòu)造出的金的

28、原子結(jié)構(gòu)模型,推測(cè)95%以上的金 都集中在地核之中,金以紫色氣體狀態(tài)混合于鐵鎳 之間,在強(qiáng)烈的外核對(duì)流及核幔差異旋轉(zhuǎn)過(guò)程中, 大量的金蒸氣聚集在核幔界面附近.一旦由于天文 因素激發(fā)或地內(nèi)因素?cái)_動(dòng),地核物質(zhì)便可穿越核幔 界面,并以地幔熱柱的形式向地表噴溢,金蒸氣亦 必然作為地幔熱柱的組成成分呈反重力作用一起向 上運(yùn)移.當(dāng)金蒸氣到達(dá)地幔軟流圈時(shí),一部分金蒸 氣變成液態(tài),形成氣.液混合相,與地幔中的甲烷 類物質(zhì)(CH)一起,隨地幔熱柱多級(jí)演化繼續(xù)向 上運(yùn)移. 這種氣.液混合相金在遇到幔源深斷裂,與巖 漿一起上涌時(shí),部分氣.液混合相金與巖漿一起進(jìn) 18吉林地質(zhì)第29卷 行分

29、異作用.在分異過(guò)程中,液態(tài)金在地表淡水作 用下,可直接變成固態(tài)金;而在地表咸水(海水) 作用下,往往以絡(luò)合物的形式遷移,直到當(dāng)有淡水 或細(xì)菌(生物)等因素作用時(shí),則才開(kāi)始聚集成固 態(tài)金.所以,金的運(yùn)移狀態(tài)可概括為: 金的主要來(lái)源:地核. 金的存在狀態(tài):紫色氣體氣一液混合相一含 礦(金)流體一固態(tài)金. 金的遷移形式:地幔熱柱一地幔亞熱柱一幔枝 構(gòu)造一構(gòu)造擴(kuò)容帶. 金的運(yùn)移途徑:地核D層下地幔一上地 幔一巖石圈一地殼. 金的成礦過(guò)程:構(gòu)造變形一巖漿活動(dòng)一蝕變作 用一成礦作用. 當(dāng)然,金的最終成礦作用也明顯受活化劑(水, 溶于水中的鹵鹽,硫,硫化物,二氧化碳等),活

30、化環(huán)境(溫度,壓力,pH值,Eh值,雜質(zhì)離子) 等(能量場(chǎng))的控制. 銀,鉛,鋅,銅也有類似的特征. 3.2石湖金礦延深正變的啟示 統(tǒng)計(jì)石湖金礦101號(hào)脈各中段的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 數(shù)據(jù),從600180m中段,共l1個(gè)中段. 表4石湖金礦101號(hào)礦脈各中段平均金質(zhì)量分?jǐn)?shù)表 Table4AveragegoldcontentofthecentralpartsofNo.101oreveinofShihugolddeposit 0 囁 中段(m) 圖4石湖101號(hào)礦脈縱深各中段Au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線圖 Fig.4ChangingcurvesofaveragegoldcontentofSh

31、ihugolddeposit 多數(shù)樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)富集程度不一,但大多在 (2.5～40)×10之間,個(gè)別質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可 達(dá)到87.6×10～,中段平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá) l1.99×10(220m中段)(表4,圖4(600l80m) 數(shù)據(jù)段). 今年中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局”危機(jī)礦山”項(xiàng)目在101 礦脈施工了9個(gè)深部(18O～.33m)鉆孔,其中, 礦脈最寬可達(dá)7.47lll,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.59×10一.最 高質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)29.03×0,礦脈寬度為1.46m( 表4,圖4(180～一33m)數(shù)據(jù)段). 就總體變化趨勢(shì)來(lái)看,由淺部向深部有明顯變 富的趨勢(shì)(600～一33m). 從每

32、個(gè)中段的平面上看,質(zhì)量分?jǐn)?shù)從礦脈中心 向兩側(cè)圍巖逐漸降低,且越遠(yuǎn)離礦脈質(zhì)量分?jǐn)?shù)越 低,而圍巖地層金豐度值較低,說(shuō)明成礦過(guò)程與后 期深源熱液有很大關(guān)系.礦石富質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往位于 礦脈的分支復(fù)合部位和脈中產(chǎn)狀突然變化的地方, 跟圍巖的蝕變,礦脈厚度等因素也有一定關(guān)系. 3.3西石門(mén)金礦資源預(yù)測(cè) 對(duì)比石湖金礦特征,西石門(mén)金礦與石湖金礦在 第3期王自力等:太行山中段西石門(mén)金礦成礦作用與找礦潛力分析19 區(qū)域構(gòu)造,地層建造,構(gòu)造地質(zhì),礦脈特征,地球 化學(xué)等方面均存在著很好的可比性. 石湖金礦早期勘探101,116兩條礦脈提交了 黃金儲(chǔ)量22.6t,近幾年僅深部勘探擴(kuò)儲(chǔ)使兩條礦 脈

33、黃金總儲(chǔ)量已超過(guò)30t,而且0m之下至少到 . 300m仍有很大的找礦潛力. 那么,與石湖金礦同處一個(gè)礦田的西石門(mén)金礦 也應(yīng)該具有很大的找礦潛力,其簡(jiǎn)要理由如下: (1)理論依據(jù):幔枝構(gòu)造理論認(rèn)為,太行山區(qū) 燕山期金的成礦作用具有時(shí)間相對(duì)集中,礦區(qū)相對(duì) 密集,成礦強(qiáng)度較大的特點(diǎn).重要的前提條件是有 深源物質(zhì)基礎(chǔ),有深大(韌性剪切)斷裂作為遷移 通道,有較為發(fā)育的構(gòu)造裂隙為儲(chǔ)集場(chǎng)所,西石門(mén) 一 石湖金礦田具有這種特征. (2)特征對(duì)比:西石門(mén)金礦與石湖金礦同位于 同一個(gè)北西向成礦構(gòu)造帶上,兩礦僅一梁之隔,成 礦作用受構(gòu)造控制較為明顯.西石門(mén)金礦目前已開(kāi) 采的4個(gè)中段

34、,與石湖金礦在礦脈特征,礦化類型, 礦化期次,蝕變作用,空間變化等均有一定的可比 性. (3)找礦預(yù)測(cè):依據(jù)以上對(duì)比可以對(duì)西石門(mén)金 礦進(jìn)行找礦預(yù)測(cè):淺部在現(xiàn)已開(kāi)采礦脈的近側(cè),注 意尋找蝕變特征相類似,并大致平行排列的礦脈(包 括隱伏礦脈),因?yàn)檫@類礦化往往成組出現(xiàn),具有 相近的礦化特征;同時(shí),注意現(xiàn)有礦脈的深部地質(zhì) 找礦,至少在400～0m空間上礦化應(yīng)該基本連續(xù), 甚至有可能往深部礦脈寬度變寬,質(zhì)量分?jǐn)?shù)變富的 趨勢(shì). 4基本認(rèn)識(shí) 地質(zhì)成礦作用是復(fù)雜的,成礦因素也是多變 的,因此,沒(méi)有哪兩個(gè)礦床是完全一樣的.但是, 在某一個(gè)成礦集中區(qū)或成礦帶上,甚至成礦集中區(qū) 內(nèi)的

35、某一個(gè)礦田中,兩組構(gòu)造控制的某兩個(gè)礦床則 在礦脈特征,礦化類型,礦化期次,蝕變作用,空 間變化等方面具有一定的可比性,特別是近幾年中 國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織的”危機(jī)礦山深部與外圍找礦” 的實(shí)踐取得的多方面重要進(jìn)展【l5】,已經(jīng)充分說(shuō)明 了這個(gè)問(wèn)題. 通過(guò)西石門(mén)一石湖金礦田兩個(gè)金礦的對(duì)比研 究,可以預(yù)測(cè)西石門(mén)金礦的外圍與深部具有很大的 找礦潛力,應(yīng)該加強(qiáng)礦田構(gòu)造研究,在礦田構(gòu)造解 剖的基礎(chǔ)上,部署外圍與深部找礦工作,以期起到 事半功倍的找礦效果. 參考文獻(xiàn): [1】楊殿范,李高山,賈克實(shí),等.太行山區(qū)土嶺,石湖金礦床成 礦條件及成因探討[J】.長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1991,21

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