吉林省和龙市和安河金矿地质特征及找矿标志
2022-01-19张永力孙雪峰方学志贾楠刘向前孔伟思
张永力,孙雪峰,方学志,贾楠,刘向前,孔伟思
吉林省有色金属地质勘查局六○七队,吉林 吉林市 132105
0 引言
吉林省和龙市和安河金矿床位于吉林省和龙市320°方位,直距47 km处,行政区划隶属于和龙市西城镇管辖。自2000年以来,吉林省有色金属地质勘查局607队在吉林省和龙市和安河金矿区开展了一系列地找矿工作。2015年以前虽取得了一些找矿成果,但只是发现了多条规模较小的金矿体,一直未有重大突破。2015年发现了1号主矿体,单矿体资源储量4 t多,使该矿规模达到中型。本文对该矿的地质特征及找矿标志进行了总结,希望对以后在该区域地质找矿工作有所帮助。
1 区域地质
矿床大地构造位置位于华北板块(Ⅰ)、胶辽陆块(Ⅱ)、南岗古陆块(Ⅲ)、甲山微陆块(Ⅳ)的东部边缘。
区域内断裂构造和褶皱构造发育,断裂构造以北西向、北东向两组构造为主,北西向构造主要为古洞河—白金深大断裂带、西沟韧性剪切带,西沟韧性剪切带分部于西沟(升平林场)一带,可见长8 km,宽约1.6 km, 呈北西方向展布;北东向构造主要为松江—明月断裂,由一系列压剪性断裂组成,局部控制着侏罗系、白垩系和火山活动及脉岩的侵入,该断裂带亦为区域内重要的控矿构造。褶皱构造主要有孟山—卧龙背斜(Ⅱ2)、第二林场向斜、西沟复式向斜(Ⅰ1),本矿区就位于西沟复式向斜的西南翼(图1)。
图1 和安河金矿区域地质图Fig.1 Regional geologic map of He’anhe gold deposit1.第四系河流冲积物; 2.上新统船底山组玄武岩; 3.中新统土门子组砂砾层; 4.下白垩统大砬子组砂、砾岩;5.中侏罗统屯田营组; 6.新太古界夹皮沟群三道沟组上段; 7.中侏罗世花岗岩; 7.中二叠世二长花岗岩; 9.中志留世花岗闪长岩; 10.早青白口期花岗闪长岩; 11.背斜; 12.向斜; 13.推测背斜(已破坏); 14.复式向斜背斜; 15.正断层; 16.逆断层; 17.平移断层; 18.性质不明断层; 19.构造角砾岩、破碎带; 20.糜棱岩带; 21.韧性剪切带; 22.不整合线; 23.岩层产状; 24.片理产状
区域内岩浆活动较频繁,从喷发到侵入,从基性到酸性岩类均有出露。从时代来看,从元古代至中新生代均有活动。区域内侵入岩分布广泛,面积约占一半。岩浆的多期侵入,在区内形成了大面积的花岗岩,为区内多金属矿床的形成提供了充足的成矿物质来源和气水热液。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区内出露的地层主要为新太古界夹皮沟群三道沟组上段(Ar3jns3),位于矿床的北侧,呈北西向展布,倾向南西,倾角35°~76°。主要的岩石类型为角闪岩、斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、黑云母长英片麻岩、变粒岩、浅粒岩及少量的磁铁石英岩和磁铁角闪岩。岩石片麻状、条带状构造发育。原岩为火山-沉积含硅铁建造,有少量基性火山岩,多为中—酸性火山岩、火山碎屑沉积岩组成。
2.2 构造
2.2.1 北北西向断裂构造
在矿区东侧的大砂金沟断裂构造,为西沟韧性剪切带南西延长部,见有较大的北北西向沟谷及沿大体顺沟谷方向发育的片理化蚀变带,其力学性质为压扭性。构造总体走向340°,倾向南西,倾角40°~70°,沿走向及倾向较为平直,产状稳定,略具舒缓波状。发育在新太古界夹皮沟群三道沟组,与其周围岩层无明显界限,属于渐变过渡型。在剪切带内发育有千糜岩、糜棱岩、长英质糜棱岩、碎粒岩、碎斑岩等。被后期构造的改造作用明显,退变质作用强烈。
矿区中部的小砂金沟断裂构造在矿区内走向为北北西,向北延伸逐渐变为北东向,延长约9 km,贯穿西沟韧性剪切带,形成时间晚于大砂金沟断裂,力学性质为压扭性,沿大体顺沟谷方向发育片理化蚀变带,宽度1~15 m不等,蚀变以高岭土化、碳酸盐化为主,次为绿泥石化。其对两侧受影响的岩石产生不同程度的碎裂岩化-糜棱岩化。
北北西向的断裂构造为矿区的主要断裂构造。
2.2.2 北西向断裂构造
矿区西侧升平沟有一条北西向的断裂破碎带,倾向南西,倾角40°~70°,向北延伸逐渐变为北东向,延长约9 km,北部延长与小砂金沟断裂北部延长近平行,贯穿西沟韧性剪切带。断裂面有断层泥及破碎围岩角砾存在,破碎带的宽度1~10 m不等,角砾大小不一,略具定向排列,断层面常见擦痕,显示多期活动的特点。先期为压扭性,后期继承性活动则属张性破裂,致使断裂面加宽并充填大量角砾。
2.3 岩浆岩
矿区内岩浆岩为中侏罗世花岗闪长岩(γδJ2),呈小岩基状产出,分布无规律。岩体相带特征不明显,同化—混染较强,在二长岩中见有屯田营组安山岩捕虏体,矿区内老地层捕虏体较多。
2.4 土壤地球化学特征
本区1∶1万土壤异常Au元素以5×10-9为异常下限,Ag元素以0.15×10-6为异常下限。共圈定了以Au为主的异常9处,金异常值高,最高值为Au:116.7×10-9,常见值Au:(10~30)×10-9。异常连续性好,具有明显的浓集中心。从异常验证情况来看,引起金异常的原因与金矿(化)体关系密切,土壤测量金异常对发现金矿(化)体起到了直接或间接的指示作用。
3 矿体地质
3.1 矿体特征
通过勘查找矿工作地表共发现23条金矿(化)体,均产于蚀变花岗闪长岩中,金矿(化)体均受北北西向构造蚀变带的控制,近南北向或北北西向展布。矿体均呈层状、细脉状,矿体间基本相互平行。其中1号矿体为主矿体,占全区资源量总量的83.3%,为西区最底层矿体。20号至23号矿体分布在东区,矿体规模小,现将主要矿体特征描述如下。
1号金矿体位于23线至40线之间,地表无工程控制。深部由23号、15号、7号、3号、0号、8号、12号、16号、24号、32号、40号勘查线54个钻孔控制,其中39个钻孔见矿。控制矿体延长640 m,最大倾斜延深540 m,矿体规模为小型,埋深7~324 m,走向320°~350°,倾向SW,倾角24°~50°,矿体赋存标高为608~950 m。矿体金品位为(0.19~23.62)×10-6,平均品位5.37×10-6,品位变化系数为81.29%,分布均匀程度为均匀。矿体厚度0.28~3.06 m,矿体平均厚度为1.60 m,厚度变化系数为40.68%,厚度稳定程度为稳定。该矿体呈脉状,脉幅、品位、厚度变化不大。
2号金矿体位于15线至16线之间,地表无工程控制,是一隐伏矿体。深部由23号、15号、7号、0号、8号、16号勘查线26个钻孔控制,其中11个钻孔见矿。控制矿体延长240 m,最大倾斜延深224 m,埋深16~235 m,走向330°~340°,倾向SW,倾角23°~48°,矿体赋存标高为759~940 m。矿体金品位为(0.11~27.50)×10-6,平均品位7.96×10-6,品位变化系数为111.45%,分布均匀程度为较均匀。矿体厚度0.66~2.41 m,矿体平均厚度为1.34 m,厚度变化系数为40.95%,厚度稳定程度为稳定。该矿体呈细脉状,脉幅变化较大,具有膨胀狭缩分支复合特点。
8号金矿体位于11线至10线之间,总体走向350°,倾向SW,倾角35°~55°。地表由1个探槽控制,深部由11号、7号、3号、4号、8号勘查线23个钻孔控制,其中10个钻孔见矿。矿体走向与倾向上都已封闭。矿体延长200 m,最大倾斜延深160 m,埋深35~122 m,矿体赋存标高为859~977 m。矿体最高金品位24.57×10-6,平均品位4.80×10-6,品位变化系数为102.49%,分布均匀程度为较均匀。矿体平均厚度为1.73 m,厚度变化系数为94.36%,厚度稳定程度为较稳定。该矿体呈细脉状,脉幅、品位、厚度变化较大,具有膨胀狭缩分支复合特点(表1)。
表1 金矿体特征一览表
3.2 矿石质量
3.2.1 矿石结构构造
(1)矿石结构:半自形晶—他形晶粒状结构是矿石中的主要结构类型,多数金属硫化物、金属氧化物呈此结构分布。少量黄铁矿呈自形晶粒状结构分布在矿石中。金矿物在金属硫化物、金属氧化物及石英中包裹呈包含结构。少量褐铁矿交代黄铁矿呈交代残余结构。
(2)矿石构造:浸染状构造:矿石中的主要构造类型,多数金属矿物及脉石矿物呈此构造分布。
细脉状构造:少量褐铁矿呈细脉状分布呈此构造。呈团块状分布在石英脉中。
3.2.2 矿石矿物成分
(1)金属、贵金属矿物:矿石中金属矿物以黄铁矿为主,其次为磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等,贵金属矿物为自然金和银金矿[3]。
(2)非金属矿物:非金属矿物主要为石英,其他有长石、碳酸盐、黏土矿物、绿泥石、角闪石、重晶石、榍石、天青石、碳质及少量其他矿物。
3.2.3 矿石化学成分
矿石化学成分为Cu、Pb、Zn、Ag、As、W、Sb等元素,Au一般在(0.50~10.00)×10-6,Ag一般在(0.60~1.90)×10-6。
有益组分主要为银,但含量较少,无明显变化规律,组合分析结果最高值为1.90×10-6,未达到伴生有用组分指标的要求;有害组分为砷、碳和汞,砷最高质量分数0.83×10-6,碳最高质量分数1.46×10-2,含量极少,对选矿无影响。矿石进行全分析和组合分析的结果见表2、表3。
表2 金矿石多元素分析结果表
表3 组合分析结果表
根据矿石的结构、构造及矿石矿物与脉石矿物的组分、含量、共生组合关系,将其自然类型确定为含金蚀变岩型及含金石英脉型矿石。
3.2.4 矿体围岩及夹石
(1)矿体围岩:矿体顶底板的直接围岩为蚀变花岗闪长岩,近矿间接围岩为花岗闪长岩或石英闪长岩,接触关系为过渡接触,接触界限清晰。
矿区矿化及围岩蚀变均较强,主要矿化有黄铁矿化、黄铜矿化等[4];围岩蚀变主要为硅化、碳酸盐化、绢云母化及绿泥石化等。
区内围岩蚀变、矿化作用,主要受区域构造控制,蚀变作用有动力成因及热液成因两种,但两者不是很容易区分。主要蚀变种类有绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化。其中绢云母化、绿泥石化及碳酸盐化,多与断裂或糜棱岩化相伴生,黄铁矿化为多期不同作用的产物。广泛分散出现于变质岩、花岗闪长岩中的黄铁矿,为区域变质所形成,自形程度较好,呈星散浸染状。在石英脉及构造蚀变带中的黄铁矿,则为热液成因。近脉热液蚀变还有硅化、碳酸盐化[5]。
接触矿体的围岩蚀变强烈,远离矿体蚀变逐渐变弱,蚀变厚度为0.1~0.5 m。
区内夹石呈脉状、透镜状、扁豆状,夹石主要为糜棱岩,分布数量较少,对矿体完整性的影响不大。
(2)矿体夹石:矿体内夹石较少,矿体内的夹石为蚀变花岗闪长岩。矿体的夹石全部是厚度未达到剔除厚度要求,圈入矿体并参加储量估算的夹石,形态为透镜状,没有连续性,对矿体影响不大。夹石产状与矿体产状一致。
综合矿石类型、矿石组构、蚀变矿物等地质特征,可知本矿床应属于中高温热液蚀变矿床。
4 找矿标志
(1)矿区内Au元素土壤地球化学异常浓集中心明显,Au元素大于20×10-9时,见矿率较高。
(2)矿化蚀变带内石英脉与围岩接触部位硫化物富集地段,是金矿体赋存的有利部位。
(3)矿化蚀变带中的金矿体,金属硫化物、硅化、绿泥石化增强时,金矿化亦强;而单一的高岭土化、绿泥石化、褐铁矿化、碳酸盐化则矿化弱或无矿化(1)张向东,方学志.吉林省和龙市和安河金矿详查报告[R].长春:吉林省地质资料馆,2017.。