赤峰金蟾山金矿地质特征和找矿方向

李永怀，赵新跃, ，张江波

赤峰金蟾山金矿地质特征和找矿方向

李永怀1，赵新跃1, 2，张江波2

(1.四川会东大梁矿业有限公司，四川 会东县 615205; 2.灵宝黄金股份金蟾山公司，内蒙古 赤峰市 24400)

金蟾山位于喀喇沁核杂岩体内，属于典型的造山带成因金矿床，矿床特征是“安家营子环状花岗岩，剪切走滑构造”，前人在该区做了大量的工作，但深部探矿效果没有达到预期目的。从赤峰地区区域地质出发，结合金蟾山区域地质矿产特征，分析矿体构造特征，总结矿床成因特点，对金蟾山金矿的找矿潜力进行分析，指明了深部找矿靶区，为延长矿山服务年限打下了基础。

幔汁理论;地质特征;剪切走滑构造;金蟾山金矿

0 引 言

赤峰地区是我国主要产金地区之一，其大地构造位于平庄凹陷和天山—阴山纬向构造交汇部位，赤峰−开源断裂通过本区。金蟾山从1970年代开始开采至今，从1997年开始投入地质科研和深边部探矿工作，目前采矿权内4个工业矿体中只有1个矿体取得深部资源突破，其他3个矿体深部是否具备找矿潜力仍在不断探索中。因此系统总结以往勘查成败得失，确定找矿有利地段，合理部署勘查工是当前迫切的问题之一。地质找矿突破在于观点认识的改变，本次从幔汁理论及地球动力学观点出发，论述矿床控矿地质特征，为矿山深部找矿靶区圈定和实施提供理论支撑。

在赤峰−开源断裂西部两侧形成金蟾山，金厂沟梁，红花沟，撰山子，柴胡栏子5个金矿床，东部在辽宁省形成二道沟和排山楼金矿，西部在河北省围场县周边形成萤石矿，赤峰−开源断裂南北两侧形成煤矿和石油等矿产。其中红花沟和柴胡栏子金矿紧靠赤峰−开源断裂，矿体走向近东西，倾向近北，矿体总体侧伏南东方位150°，侧伏角在30°~ 60°之间。 撰山子金矿位于赤峰开源断裂北部，矿体走向北东南西，矿体侧伏方向南西，侧伏角40°~ 60°。金蟾山和金厂沟梁及二道沟金矿分别位于平庄凹陷两侧的隆起带中。

1 隆起带地质

1.1 隆起带内金矿分布特征

金蟾山位于平庄凹陷西翼喀喇沁旗核杂岩内，区内纬向构造（F1平庄—锦山断裂）在矿区北部通过，南部为F1次级断裂（南沟门—松木匠沟F1-1），北东向构造与东西向构造交汇部位形成金矿点。其中沿F1在喀喇沁隆起带中自东向西形成老虎洞、东乃林沟、正基矿业、鸡冠山、黑山坡、牤牛坝等矿点。南部 F1-1形成雁翅沟，宫营子，高营子等矿点，金蟾公司工业矿体赋存于环形断裂与北东向断裂交汇部位。矿区内有东西两个含矿断裂带，东矿带呈北东走向，宽度20~50 m，矿体主要赋存在糜棱岩带及上盘的花岗岩中；西矿带为一系列平行张性断裂组成，主要工业矿体有Ⅰ号和Ⅷ号矿体群组成（见图1）。

1.2 西矿带矿体地质特征

西矿带Ⅰ号矿体位于环状构造西南侧，矿体走向北东，长度300 m，厚度0.8 m左右，平均品位数十克/t，开采250 m以后矿体尖灭；Ⅷ号矿体群与Ⅰ号矿体属于平行矿脉，目前控制深度500 m。其中第1富集段由拐棒沟井口进行控制；八采区井口主要控制第2富集段。矿体最大厚度10 m，最小0.8 m，其中在八采区七中段Ⅷ-1，Ⅷ-2，Ⅷ-5三个矿体单个矿体走向北东，总体北北西，在倾向上只有Ⅷ-2延伸到九中段，侧伏方向北东，侧伏角30°，其他两个延伸不到八中段就尖灭；上部延伸到六中段后尖灭。

1.3 东矿带矿体地质特征

东矿带Ⅱ号矿体位于南部，有五个矿体组成，矿体长300 m，最大厚度20 m，在Ⅱ号矿体南部地表存在第一富集段，长50 m，厚度0.8 m，延伸不到30 m尖灭。现有工业矿体走向北东，倾向南东，侧付方向北东，侧伏角34°，延伸320 m尖灭；Ⅵ号矿体位于东矿带北部，目前控制两个富集段，两个富集段间隔120~150 m，矿体走向北东，厚度0.8~ 10 m，矿体形态脉状及透镜状。矿体侧伏方向南西，侧伏角70°。

图1 赤峰金蟾山金矿地质简图（根据矿山地质简图修改）

1.4 金矿体与蚀变之间的关系

与金矿体有关的蚀变主要有红化，纳长石化，黄铁矿化，黄铁绢英岩化，硅化，绢云母化，绿泥石化，碳酸盐化等。当纳长石化和碳酸岩化同时出现时预示矿体即将尖灭，红化主要发育在工业矿体的围岩中。张福祥等研究认为绿泥石化主要分布在Ⅱ号矿体，黄铁绢英岩化主要在Ⅵ号矿体，绢云母化主要出现在Ⅷ矿体。对于红化形成机制张宇研究结果与杜乐天的研究结果相同，说明红化是幔汁体在碱性阶段产生的热液钠交代作用。

2 构造特征

2.1 剪切走滑构造特征

金蟾山深部找矿效果差的原因是变质核杂岩形成过程中剪切走滑构造机制没有研究到位，致使找矿方向出现错误。前人认为核杂岩形成属于挤压背景下形成，形成时代属与晚侏罗时期岩浆活动有关，林少泽等对变质核杂岩研究以后认为属于大陆伸展构造之一，核杂岩两侧形成平庄和小牛群凹陷。对于剪切走滑构造进一步划分为两期，晚侏罗时期（149~145 Ma）仅发生有限隆升和断裂带上盘水平走滑移动，早白垩（140~100 Ma）区内拉伸方向发生变化。脆性变形构造均显示上盘下降特征，最终形成地垒式伸展穹隆。另外在调查发现早期的北北西向线理和面理具有切割北东向线理的韧性变形构造特征，这点在八采区七中段采矿过程中发现但没有引起重视，是目前八采区地质探矿过程中存在的主要问题之一。

2.2 环状构造形成机制

矿体赋存于花岗岩中环形构造中，对于环状构造研究前期主要应用于航测资料进行靶区圈定，但对于环形构造的形成机理研究国内研究成果偏少。独联体国家地质学者B.B.穆拉维约夫研究认为环形构造形成在两组构造交汇部位，幔汁体在排气过程以螺旋状上升为主，平面上为环形，剖面上为锥形体。B. Д.斯卡里亚金认为环状构造的形成机理是地幔地劈作用过程中较轻物质上浮的结果，某些物质达到地表，另一些物质经过排气作用而留在深处。同时在地表景观上表现为圆型、椭圆形等轴地貌构造。IO.C.萨夫丘克研究认为中亚地区的环状构造形成晚石炭—晚白垩之间，从本区看环状构造应在造山运动之前，不然就不会出现矿体在倾向和侧伏方向剪切走滑现象。

3 认识和讨论

（1）通过上述分析发现金蟾山矿体的形成与纬向线性构造与环状构造结关系密切。幔汁体来源于赤峰开源大断裂，在平庄凹陷形成煤和石油，在凹陷两侧隆起带内形成金矿体。其中金厂沟梁形成时代在印之期（175 Ma），金蟾山金矿体形成于早白垩纪,同位素年龄121 Ma，矿体形成时间与地垒式伸展穹隆属于同期产物，因此矿体在倾向和侧伏方向出现韧性走滑和错动现象。

（2）单个北东向构造内只能形成金矿点，找矿潜力不大，工业矿业主要赋存在环形构造带内，判断外围探矿权内的金矿点是否具备工业价值标准须是埃达克岩和红化，如果达到上述两条可进行地质探矿，否则放弃。

4 找矿潜力分析

付乐兵等研究认为金蟾山深部还有1000 m找矿潜力；付乐兵在核杂岩中发现有大量铁镁质包裹体和流纹质脉岩，暗示矿区深部存在隐伏岩浆房，这点邵显民在平庄煤田古山矿区存在有辉绿岩侵入得到证实；从邻近矿山侧伏方向分析该区流体来源于赤峰—开源断裂与平庄凹陷隐伏断裂交汇部位。流体形成过程中氢−硫幔汁体形成金矿，碳—氢幔汁体形成石油和煤矿。

东矿带Ⅱ号矿体和Ⅵ号矿体在第三富集段复合，复合标高应在+500标高以下，位置在36~60号勘探线之间。目前探矿工程没有进行系统控制，因此建议李麻子井十二中段施工到该位置以后，用坑内钻在水平和倾向上进行系统控制（见图2）。

朱斌等研究认为Ⅵ号矿体北东部孙家南沟地段化探异常组合良好，找矿潜力巨大。虽然前期钻探效果较差，但该地段位于环状构造北东部，曹营子构造带通过本区，所以综合分析判断该段找矿标高应在东矿带第三富集段矿体尖灭以后才会出现工业矿体。

图2 金蟾山金矿东矿带深部找矿靶区预测图（根据矿山地质简图修改）

Ⅰ号矿体深部虽然在八采区七中段进行沿脉进行控制，但当时没有考虑矿体侧伏角和倾向上的剪切走滑，因此可根据Ⅱ号矿体侧伏角，间隔120 ~150 m距离圈定找矿靶区。

Ⅷ号矿体是本次研究过程中的重点和难点，因为前期找矿方向是沿着北东向构造带进行沿脉探矿和矿体圈定，通过工程揭露有大小含矿构造带6条，工业矿体3个。在平庄凹陷东翼的金厂沟梁金矿主矿体走向为北北西向，按照矿床的相似性判断金蟾山应该有此类矿体存在。林少泽在研究中发现，早期的北北西的线理和面理被后期常被利用为脆性滑动面，所以目前的工作重点以查明八采区七中Ⅷ-1，2，5号矿体之间关系为突破点，建议用坑内钻对3个矿体叠加地段进行控制。待上述过程结束后根据矿体侧伏角对上下中段矿体进行重新梳理和再认识。

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(2019-01-21)

李永怀(1974—)，男，陕西扶风人，工程师，从事矿山地质工作，Email: 185992235@qq.com。