河北省平泉县山神庙银多金属矿床地质特征及找矿前景
2016-07-26李运崇刘建权包久荣
李运崇 刘建权 包久荣
摘要:本文论述山神庙银多金属矿床的区域地质背景和矿区地质特征,认为该矿区赋矿层位主要为大红峪组蚀变带内,受都山变质核杂岩构造系统中次级的拆离断层之一的F2断层控制,该断层为后期岩浆岩(脉岩)侵入及后期成矿提供空间,分析了找矿前景和找矿标志。
山神庙银多金属矿区位于平泉县县城南东35km处,行政区划隶属于河北省平泉县郭杖子乡管辖。区内发现了众多Au、Ag多金属矿点,如下营房金矿、刘巴店铜矿点、毛家沟银多金属矿点等,与燕山期岩体、脉岩在空间、时间、成因上有密切联系。天津华北地质勘查总院在该区开展了一系列地质工作,基本查明了该矿区成矿地质条件、矿体形态、规模、产状及赋存规律等地质特征。
1.区域地质特征
本区位于华北地台北缘,燕辽沉降带南缘,都山变质核杂岩北侧,平泉凹断束与宽城凹褶束构造接壤部位。
区域出露地层主要为新生界、中生界、中上元古界及太古界,地层发育比较齐全。中生界地层主要为中侏罗系。中一上元古界地层主要为长城系和蓟县系,呈南西一北东向大面积展布。下元古界双山子群(Arsh)出露面积较小,岩性主要为变粒岩、片岩,夹角闪磁铁石英岩等,本区域内铁矿均赋存在该地层内。
以都山岩体为中心的都山变质核杂岩的形成导致区域上中上元古界盖层多级构造滑脱、拆离。在拆离滑脱构造带分布有多处银、金多金属矿床(点)。区内构造以北东向顺层拆离断层构造和北北西向断层构造为主,Au、Ag多金属矿化与以上两组构造关系密切。
区域岩浆活动强烈而频繁,主要表现为燕山期岩体的广泛侵入,因其岩浆活动具多旋翅、多期次喷发和侵入的特点,与本区成矿关系最为密切。
2.矿区地质特征
2.1地层
矿区出露的地层有中上元古界长城系、侏罗系及第四系全新统(Q4)。
中上元古界地层大面积分布,自南向北,地层自下而上依次为常州沟组(Chc)、串岭沟组(Chch)、团山子组(Cht)、大红峪组(Chd)、高于庄组(Chg),属富铁碎屑岩过渡到富镁碳酸盐建造,岩性主要为砾岩、石英砂岩、泥砂质白云岩、含燧石或结核白云岩等,反映了沉积环境由河流相一滨海相一浅海相的稳定海进过程。其中本区内矿化蚀变体均赋存在大红峪组二段(Chd2)石英砂岩、三段(Chd3)白云岩及高于庄组一段(Chd1)底部石英砂岩地层中。
侏罗系地层主要分布在区内北部,地层主要为九龙山组(J2i)砂砾岩和髫髻山组(J2t)火山碎屑岩,与中上元古界地层呈断层接触或不整合接触。
第四系全新统(Q4)为洪积、冲积及坡积层组成。
2.2构造
矿区构造形式是在单斜构造的基础上叠加了多期多组断裂构造为特征。单斜构造主要表现地层向北西方向缓倾,反映了在都山变质核杂岩形成过程中,地壳拉张断陷,地幔热柱上隆,顶盖向两侧拆离减薄,基底和盖层分级拆离所致。
本区断裂构造主要有二组。
其一为一组北东东走向的F1、F2、F3,其规模大,形成早,是都山变质核杂岩构造系统中次级的拆离断层之一。沿该组断裂常伴有二长斑岩脉产出。
F1位于侏罗系与中上元古界地层不整合面附近,长大于2000m,宽1m~10m,局部破碎带厚度可达数十米,产状330°∠80°,局部南倾,破碎带内主要成分以九龙山组(J2i)砂砾岩为主,其次为白云岩。局部发育角砾岩化,铁锰矿化、硅化等,并发现有银矿化迹象,局部含银可达工业品位。
F2纵贯全区,基本与地层产状一致。其拆离带下盘为大红峪组二段(Chd2)顶部石英砂岩,下盘为高于庄组一段(Chg1)底部石英砂岩。带宽10m~20m不等,在拆离带内大红峪组三段(Chd3)白云岩地层大量缺失,仅残留少量白云岩,出露宽窄不一;且大红峪组二段(Chd2)和高于庄组一段(Chg1)石英砂岩变薄。该拆离带为后期岩浆岩(脉岩)侵入及后期成矿提供了空间。目前已发现的矿化带(体)均位于该拆离带内。
F3断续延长1500m,宽0.3m~0.5m,位于中上元古界串岭沟组与常州沟组地层界面附近,串岭沟组地层大部分缺失,局部片理化、糜棱岩化。
其二是位于矿区东部发育的近南北向正平移断层,该组断层形成于燕山岩浆活动的晚期,是在濒太平洋构造域中形成的一组右行压剪性断裂,长城系各组及早期拆离断层沿走向不连续,致使上盘相应地质体依次向南错移。带内具有破碎、角砾岩化等特征,未见矿化。
2.3岩浆岩
矿区内未见大的岩体分布,但脉岩比较发育。脉岩有二长斑岩、闪长玢岩、细晶岩等。多见顺层产出,亦见有南北向分布,局部有分枝复合现象。在F2拆离断层附近产出的脉岩普遍具绿泥石化、绿帘石化、高岭土化、黄铁矿化,及少量的方铅矿化、闪锌矿化等蚀变和矿化。岩脉产状变化部位往往是矿体赋存部位。
3.矿化蚀变带特征
区内圈定了两条矿化蚀变带。
I号蚀变带:位于侏罗系火山岩与中上元古界高于庄组地层接触部位的F1拆离断层附近。矿化蚀变中心位于47′线,带长100m~200m,宽30m~50m,总体产状320°∠70~80°,局部蚀变带(南界)显示南倾。带内矿化以银为主,一般Ag10~30g/t。在老硐蚀变带取样分析(最高一个样)水平样长2.0m Ag 31.9g/t、Mn1.23%。初步认为成矿类型属破碎蚀变岩型银矿,但规模较小,品位较低,变化大。
Ⅱ号蚀变带:产于F2拆离断层带及附近,赋存于岩脉上下盘,大红峪组二段石英砂岩地层中。蚀变带长2000m,平均宽80m,产状320~330°∠40~50°。蚀变以硅化为主,次为绢云母化、高岭土化和碳酸盐化;金属矿化有铁锰矿化、黄铁矿化及铅锌铜等金属矿化,是本区重要的含矿带。经工程揭露和验证大致圈定四个矿体、五个矿化体。
本区矿石主要为多金属硫化物矿石。矿石为灰白一深灰色,块状、浸染状、细脉浸染状、稠密浸染状构造;自形一半自形(它形)粒状及不等粒状结构及碎裂状结构。金属矿物组合有黄铁矿(10%~25%)、方铅矿(微~35%)、闪锌矿(微~20%)、毒砂(3%~14%)、黄铜矿(1%~2%)及辉铜矿、锑银矿、铜兰、针铁矿等。脉石矿物有石英、方解石、白云石等。
矿体上盘围岩为二长斑岩,下盘围岩为石英砂岩。岩石结构较致密坚硬,矿体与围岩的界线清楚,其矿体一般无夹石,个别夹石为石英砂岩。
4.找矿前景
(1)本区位于都山变质核杂岩北侧蘑菇峪——毛家沟大型拆离断层成矿带上,多处Au、Ag多金属矿点均分布在该成矿带上,矿化蚀变带位于断陷盆地边部中上元古界地层内的层间滑脱断层附近。受拆离滑脱断层影响,燕山期次火山岩体、脉岩多沿层间滑脱构造侵位,伴随而来的Au、Ag、Pb、zn等成矿元素则位于脉岩上下盘或附近的中上元古界地层内。
(2)矿化蚀变带或矿体普遍发育铁锰矿化,尤其是矿体的顶部、两侧铁锰矿化十分强烈,同时Mn元素异常是一种前缘晕异常,因此本区矿体属于未剥蚀或埋深较大的类型。
(3)岩石地化剖面Au、Ag、Ph、zn、Cu、Mn、As、Sb等多元素组合异常范围大,强度高;激电中梯极化率异常显示深部有低阻高极化体和中阻高极化体,预示深部有隐伏矿体存在。
(4)区内两条主矿体地表出露规模小或仅为矿化,而深部坑道内矿体规模较大,长度大于300m,多为隐伏矿,显示往北东侧伏,证明矿体剥蚀浅。
综上,本区北东东走向的都山变质核杂岩构造系统中次级的拆离断层F1、F2、F3为重点找矿部位,断层中常伴有二长斑岩脉产出,在岩脉变化的部位易于赋矿,本矿区具有良好的找矿前景。