河北省军屯金矿床地质特征

2016-10-10 08:29王海涛
地球 2016年5期
关键词:白云石白云岩矿石

■王海涛

(石家庄经济学院资源学院河北石家庄050031)

河北省军屯金矿床地质特征

■王海涛

(石家庄经济学院资源学院河北石家庄050031)

我国的地质行业对于国民经济的发展有着非常重要的作用,为我国的经济建设提供了重要的物质保障,因此地质矿产行业的发展也受到了更多的重视。传统的采矿技术已经满足不了日益增加的矿产需求量,所以要进行现代化矿业的发展,地质找矿人员不仅要运用先进的找矿技术,而且把科学的找矿方法和人为影响因素有机结合,在矿产资源的寻找和勘探方面摸索出更多的有用方法技术。鉴于此,本文就对地质勘查找矿方法进行研究。

地质矿产 勘查找矿 方法

军屯金矿位于河北省迁安市北东约21km,隶属河北省迁安市建昌营镇军屯村管辖,交通便利。该矿床为断裂蚀变形金矿床,矿区大地构造位置位于华北地幔热柱多级演化的第三级构造单元冀东幔枝构造成矿区外围盖层拆离滑脱层-侏罗纪上叠断陷盆地成矿亚区,成矿地质背景优越。矿区地层主要为中元古界含砂泥晶白云岩、含锰白云岩、粉砂岩和燧石条带白云岩。金矿体呈透镜状、似层状。区内构造发育,主要受北西向断裂构造控制。

1 成矿地质背景

区域出露地层有太古界变质岩系,元古界长城系、蓟县系、青白口系地层,古生界寒武系地层,中生界侏罗系地层及新生界第四系地层(图1)。而军屯金矿位于冀东幔枝构造轴部肖营子隆起的南东处,受NW向冷口断裂控制,带中NW向断裂是主要成矿控矿构造,尤其在NW与NE向断裂交汇处,常常控制富矿体[1]。区域内的火山活动频繁,喷出型和侵入型岩浆岩均有出露。喷出岩为区域西部、南部沿冷口断裂带分布的髫髻山组紫色、灰绿色安山凝灰熔岩,该岩体受NW向(冷口断裂带)、NNW向、NNE向断裂及局部强烈褶皱的共同控制。侵入岩体主要出露于冷口盆地内,以肖营子岩体为代表,构成了一个花岗岩体群。侵入岩脉主要有潜安山岩脉、闪长玢岩脉、伟晶岩脉等。各期次岩浆岩的侵入与区域内金及铜、钼等多金属成矿关系密切。

表1 花岗岩侵入体特征表

军屯金矿被冷口断裂贯穿,且沿冷口断裂带附近发现有新房子、二拨子、三拨子、南沟、小井沟、太平寨、小四拨子、杏树坨、小东沟等十多处矿床(点),军屯位于新房子和二拨子之间,次级构造发育较好,成矿环境优越。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

区内出露地层主要为长城系高于庄组,蓟县系杨庄组、雾迷山组、侏罗系后城组及主要见于山前冲洪积扇和河流沟谷等地势低洼处的第四系。矿区位于冷口断裂带内,其南部为侏罗纪建昌营火山沉积断陷盆地。区内褶皱构造和断裂构造极为发育。矿区位于燕山期NW-SE向主应力场挤压环境下形成的NNE向复式褶皱处,区内伴随复式褶皱形成了NNE向、NEE向、NWW、NNW向等多组裂隙和断裂。矿区内由冷口大断裂所引起的次级断裂有10条。矿区内岩浆岩体不甚发育,仅有侏罗系后城组的火山碎屑沉积及代表端元成分的由底碎作用形成的潜安山岩脉、闪长玢岩脉。

2.2 矿体特征

矿区内发育8条矿带,矿体主要分布于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ号矿带中,呈北西向大致平行排列(图2)。矿带严格受断裂构造控制,矿体以似层状、透镜状、脉状赋存于矿带之中。

Ⅰ号矿带分布于矿区南侧,赋矿围岩为雾迷山组燧石条带(结核)白云岩及部分强蚀变潜安山岩和蚀变闪长玢岩脉,局部出露地表,其它均被第四系覆盖。该矿带长度约400m。矿带总体走向300°,倾向南西,倾角60~80°。矿带中共有17条矿体,以赋存在厚层燧石条带(结核)白云岩中的Ⅰ-3矿体规模最大,矿体长约340m,呈似层状,倾向南西,倾角70°。工程控制矿体标高109m至-146m,最小厚度0.19m,最大厚度26.09m,平均厚度5.70m,厚度变化系数146%,厚度变化较不稳定,最低品位1.16×10-6,最高品位14.98×10-6,平均品位4.91×10-6,品位变化系数78%,品位较均匀。

2.3 矿石特征

该矿床矿石类型分为两种,一种为氧化矿石,一种为原生矿石。氧化矿石类型主要有3类:角砾岩型金矿石,粉红色,角砾状结构,块状构造,矿石主要成分为含燧石白云岩、粒屑组成;褐铁矿化粉晶白云岩型金矿石,粉色、红褐色,含砂粉晶结构,块状-似透镜状层理构造,矿石主由粉晶白云石、陆源碎屑组成;强蚀变潜安山岩型金矿石,土黄色,斑状结构-基质似交织结构,块状构造,矿石主要由斜长石及少量暗色矿物组成;原生矿石类型主要有3类:蚀变石英闪长玢岩型金矿石,灰-灰绿色,斑状-基质微细粒半自形粒状结构,块状构造,矿石主要由角闪石、斜长石、石英组成。黄铁矿化粉晶白云岩型金矿石,灰红色、暗绿色,粉晶结构,块状构造,由白云石、内碎屑、鲕粒、陆源碎屑组成。浸染状黄铁矿化含燧石白云岩型金矿石,深灰色、灰褐色。燧石白云岩沿裂隙分布,多呈红褐色,矿石坚硬致密性脆,呈块状,矿石主要白云岩、黄铁矿组成。

矿石中主要金属矿物有黄铁矿、褐铁矿,磁铁矿、黄铜矿、闪锌矿等,局部有少量自然金、自然银富集,其品位达到工业选矿要求。脉石矿物主要为石英、斜长石、方解石、白云石。

黄铁矿:呈它形粒状,粒径在0.005~0.05mm,少数0.05~0.35mm,零星分布于岩石裂隙中,少数白铁矿化或被褐铁矿交代。

褐铁矿:呈隐晶状集合体,多沿裂隙分布,有的集合体见少量黄铁矿残留,常交代黄铁矿。

磁铁矿:半自形粒状,粒径0.005~0.01mm,呈星散状分布,边缘常褐铁矿化。

自然金:仅在个别矿石中可见,含量极少,呈微粒星点状分布。浸染状~脉状构造。金主要呈细粒显微金颗粒分布于黄铁矿晶隙间,粒径3~5μm。

2.4 围岩蚀变与矿化

该区浅部矿体围岩蚀变较强,硅化、绢云母化、泥化、碳酸盐化及铁白云石化均有发育,铁白云石化围岩蚀变范围相对较广,其沿隐爆角砾岩裂隙呈迷雾状、网脉状分布明显。向深部蚀变以铁白云石化、硅化最为发育,其次是绢云母化、泥化、碳酸盐化。铁白云石化强烈处,矿石呈粉红色压碎熔蚀构造;硅化强烈处,矿石呈灰黑色致密块状;此时金含量最高,可达20×10-6以上,如Ⅰ-3矿体表现最为明显。从肉眼观察,铁白云石(Ca(Mg、Fe)(CO3)2)化较为强烈,间接表明介质中富含CO2,处于贫H2S的氧化还原环境。金以更显微微细粒赋存在铁白云石化的岩石中,显示成矿温度深部比浅部温度高,铁白云石化的强弱与金含量高低呈正相关。初步推断,本区两个蚀变矿化阶段,即浅部以绢云母化、泥化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化为多见,深部以硅化、铁白云石化为主。

3 矿床成因

该矿床产于冀东幔枝构造成矿区外围盖层拆离滑脱层-侏罗纪上叠断陷盆地成矿亚区的中、新元古界碳酸盐岩地层之中。区内构造活动、岩浆岩活动频繁。主要表现为受较早形成的NW向冷口断裂带及燕山期形成的NE向断裂所控制的地堑形盆地构造—迁安建昌营盆地,该盆地总体呈NE-SW展布。盆地中的主要赋矿地层是中元古界长城系高于庄组、蓟县系杨庄组和雾迷山组,主要断裂构造是冷口断裂,以上几组地层表现为褶皱及伴生断裂发育,故冷口断裂及其内的一系列次级构造是该矿床的控矿导矿构造。

矿床受冷口断裂及其次级构造控制,且该断裂及次级构造与燕山期岩浆活动相伴,据王季亮等(1994)研究,燕山早期肖营子岩体是壳幔混合源岩浆演化的产物,表现为I型花岗岩特征,向南西侧伏,与西侧的二拨子、沙岭子岩体在岩石化学特征、稀土元素分布形式、成岩时代等方面与该岩体相同或相近,表明冷口盆地内的岩浆岩与肖营子岩体同源。据(董建乐)对该区岩体分析,这些岩体与冀东地区峪耳崖、青山口、高家店等成矿岩体的稀土元素分布形式高度一致,反映出它们在岩浆起源与演化的一致性[2]。据冶金部天津地质研究院对“长城式”金矿矿石Pb同位素分析得出该矿床成因与燕山期岩浆活动密切相关[1]。

硫同位素特征:矿区正常围岩白云岩为δ34S(CDT)为15.89‰,显示海水硫的特点;矿化白云岩的δ34S为11.59‰,与围岩相比,降幅达4.3‰,向幔源硫靠近。说明该区矿石中可能混入幔源硫的成分,既成矿流体中的硫是围岩硫与岩浆硫的混合物[3]。

在三叠纪,冀东地区受NNW-SSW向挤压作用,形成NW向冷口逆冲断裂带,之后在侏罗纪陆内造山运动时期受NW-SE向挤压作用,冷口断裂重新活动,形成正断层。期间深部壳幔物质发生重熔,岩浆喷发,由于多期次的岩浆侵入,形成肖营子复式岩体。在岩浆侵位过程中,岩浆水、大气降水、封存于岩层中的古海水和变质水组成的混合水在热力驱动作用下萃取岩石中的成矿物质,汇聚成含矿热液。含矿热液在温度、压力、含矿浓度差的控制下,沿构造薄弱带贯入地层层间薄弱带,冷却凝固,形成明显受构造控制的热液断裂蚀变岩型金矿。

[1]孙爱群,牛树银,李红阳.冀东"长城式"金矿的成因探讨[J].地球学报,2002,23(5): 435-442.

[2]董建乐,崔彬,王科强,等.冀东"长城式"金矿地质地球化学特征与成因[J].地质论评,2002,48:230-235.

[3]张艳春,吴继承.冀东"长城式"金矿地质特征及成因[J].地质与勘探,2003,39 (4):31-34.

P624[文献码]B

1000-405X(2016)-5-12-2

王海涛(1990~),男,现就读于石家庄经济学院构造地质学专业,在读硕士研究生,本科。

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