燕山陆内造山带找矿远景评价
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
根据对燕山陆内造山带金、银、多金属矿床的长期观测、研究成果及区域金-多金属矿化的时-空分布规律与构造控矿规律,结合与世界其它典型构造带区域成矿特点的对比分析,作者对燕山陆内造山带金-多金属区域找矿前景与进一步找矿方向进行了剖析,取得一些新的认识。本节将在此基础上,提出若干初步意见与建议。
一、矿化集中区预测与评价
燕山地区中生代成矿带与矿化集中区具有等距性分布特点,矿床空间分布可据概率函数P(z)进行定量描述,据此预测以下有找矿远景的矿化集中区,并指出其中找矿方向(各预测区的位置及矿床空间分布概率详见图4-7)。
1.阜新金矿集中区
位于阜新市东北部医巫闾山北缘,中心部位矿床空间分布概率达0.6。这一矿化集中区成矿条件优越,发育山岳沟、医巫闾山等中生代及部分晚古生代花岗岩,发育多条韧性剪切带如排山楼、下府—他本扎兰、福兴地等东西向韧性剪切带与北东向锦州—排山楼韧性剪切带(图1-12)及多条北东向、北北东向新华夏系断裂,还广泛出露建平群中上部变质岩系。因此本区是寻找韧性剪切型金矿、石英脉型金矿的良好金矿集中区。该区已发现多个金、银矿点,近年来辽宁地质矿产局又在该区新发现并探明1处大型—特大型韧性剪切型金矿即排山楼金矿,这进一步显示出本区良好的找矿远景。
2.义县红石砬金矿集中区
位于义县西南部,其中心部位矿床空间分布概率达0.6。区内广泛发育白垩纪早期火山岩,其下部发育矿源层。近年来在红石砬新探明1处中小型火山-次火山岩型金矿,该金矿位于红石砬环状构造边部。本区成矿条件良好,是进一步寻找火山-次火山岩型金矿的远景区,尤其值得重视的是红石砬环状构造周缘的找矿评价工作。
3.昌黎矿化集中区
位于昌黎县,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内广泛出露矿源层,发育昌黎花岗岩等燕山期侵入体,且山海关—锦州深断裂切过本区,顺该深断裂局部发育白垩纪火山-次火山岩,可见其成矿条件良好,是寻找火山-次火山岩型金银矿、石英脉型金矿的良好远景区。但目前区内尚未发现1处矿点、矿床,有待于进一步工作。
4.围场金银矿化集中区
位于围场县,中心部位矿床空间分布概率达0.8。该区成矿条件好,发育锥子山、牛家营子等燕山期花岗岩,出露大片白垩纪早期中酸性火山岩,矿源层出露较多,发育不同级别的北东向、东西向断裂,是寻找火山-次火山岩型金银矿与脉型金银矿的良好远景区。近年来在该区围场西北部新发现1处较有远景的小扣花营—满汉土银矿,为本区找矿工作打开了新局面。
5.紫荆关金银铅锌铜矿化集中区
位于涞源县西部,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内燕山期岩浆侵入活动十分强烈,广泛出露矿源层与碳酸盐岩系,夕卡岩化强烈,成矿条件优越,是寻找夕卡岩型铅锌-铜矿、石英脉型金银矿的良好远景区。
6.三义庄多金属矿化集中区
位于燕山地区西南端,中心部位矿床空间分布概率达0.9。区内发育大片白垩纪、侏罗纪火山岩、次火山岩,出露大片矿源层与碳酸盐岩系,发育多条北东向断层与多个环状构造,成矿条件较好,是寻找火山-次火山岩型金银矿、夕卡岩型多金属矿的远景区。
7.万盛永、太仆寺旗矿化集中区
这两个地区新生代地层覆盖较重,但矿床空间分布概率较大,达0.5~0.8,中生代成矿条件也较好,是寻找隐伏火山-次火山岩型金银矿、石英脉型金矿的远景区。
二、若干重要类型金矿的成矿远景与找矿方向
1.韧性剪切型金矿
燕山陆内造山带近年来新发现的排山楼大型—特大型韧性剪切型金矿床与新鉴别出的医巫闾山环状韧性剪切带(或变质核杂岩)在时-空及成因上均存在密切关系,新发现的崎峰茶金矿与云蒙山环状韧性剪切带存在密切关系,这为本区金矿找矿工作提供了重要的新线索。
已发现的云蒙山与医巫闾山环状韧性剪切带都是规模很大的区域性构造带,其中心部位为燕山期中酸性侵入体,属于成矿的热源体,外围为中新元古界,属于阻隔成矿流体外逸的良好隔离层,发生强烈韧性剪切变形的早前寒武纪变质杂岩系属于区内重要的矿源层,韧性剪切带片理及其后叠加的脆性断层则属于含金热流体运移与金矿质储存的良好空间(图6-1)。这样的地质构造条件是燕山陆内造山带金矿成矿的优良场所,是韧性剪切型(排山楼式)金矿、石英脉型及复脉型(崎峰茶式)金矿找矿非常有利的部位。排山楼金矿与崎峰茶金矿的发现为燕山地区环状韧性剪切带金矿找矿工作提供了重要启示。今后应将排山楼式与崎峰茶式金矿的找矿勘探与环状韧性剪切带联系起来,在环状韧性剪切带内部与周缘进一步寻找更多、更大的不同类型金矿床,尤其应注意在环状韧性剪切带内部寻找大型—超大型韧性剪切型(排山楼式)金矿床。
在中生代线性韧性剪切带及其周缘燕山期岩体附近,在有利的成矿环境中,也能够形成韧性剪切型金矿床。这样的构造部位在燕山陆内造山带北部分布较广泛,如福兴地与下府韧性剪切带、崇礼—赤城韧性剪切带和大庙—头沟韧性剪切带,这些地带成矿条件与排山楼金矿类似,且与排山楼金矿同处于崇礼—大庙—阜新东西向晚古生代—印支期构造-岩浆带内,是寻找韧性剪切型金矿的良好远景区带,其中的隆化西部大两间房、承德北部小三岔口等地糜棱岩中,经笔者测金分析,岩石中金丰度达0.01×10-6~0.1×10-6,具有较高金异常,值得进一步开展工作。
2.蚀变岩型金矿找矿有利部位
后沟金矿的发现与研究为本区蚀变岩型金矿找矿提供了新的思路。该矿床发育于崇礼—赤城—大庙构造带西段,矿区内晚古生代—印支期糜棱岩、混合岩发育,矿区内发育S型花岗岩、混合花岗岩,矿化与韧性剪切变形、岩浆热液活动均存在密切关系。与该矿床存在类似地质构造条件的地区尚有:丰宁南部南猴顶、承德北部大庙—神树底下一带,这些地区晚古生代—印支期韧性剪切带、S型花岗岩、混合岩化紧密伴生,晚期东西向脆性断裂活动叠加于早期糜棱岩带之上,伴有绿泥石化、绢云母化、硅化等蚀变,局部已发现含金石英脉,是蚀变岩型金矿找矿的有利部位。
区内新华夏系主干断裂带内尽管发育许多厚大的压性-压扭性断裂破碎带,但多缺乏早期韧性剪切变形与S型花岗岩、混合岩,所以难以形成类似于后沟金矿那样的大型蚀变岩型金矿,这大概是以前在这些构造带中寻找蚀变岩型金矿长期以来没能取得重大突破的原因所在。
3.长城群沉积岩层中寻找似层状金、银矿
燕山地区受剖面“入”字型构造控制的石英脉型金矿、脉型银矿分别呈似层状、扁豆状分布于长城群底部碎屑岩与上部白云岩、白云质灰岩夹页岩中,前者如山家湾子金矿、白庙子金矿等,后者如梁家沟、东山银-多金属矿,这些矿床虽然呈似层状分布,但仍属于与中生代岩浆热液活动有成因联系的脉状矿床。在冀东小马坪、汤道河、山家湾子南、二拔子等地存在类似剖面“入”字型构造与相似金矿成矿条件,一些地点如小马坪、二拔子已发现一些似层状含金石英脉,因此这些地区是寻找似层状金矿的良好靶区。另外,这类金矿矿体在深部会有较大延伸,在平面上可能顺主干断裂进入变质岩与中生代岩体中,如山家湾子矿区;故应注意深部与外围的找矿评价工作。东山—姑子沟矿带、梁家沟、相广等银-多金属矿带深部及外围,中生代岩浆活动、矿源层、剖面“入”字型构造均十分发育,是进一步寻找新矿体的良好部位。
另外,在二道沟火山-次火山岩型金矿矿区,深部发现一些矿脉延入中深变质岩系内,变成石英脉型金矿,这个事实为区内火山-次火山岩型金矿找矿提供了值得注意的线索,即在深部找矿、勘探时,也应注意火山岩之下变质岩系内隐伏的石英脉型金矿的寻找与评价工作。
三、成矿远景与找矿潜力较差的矿床类型
燕山陆内造山带这一新型的构造带,有其自身的区域成矿特点与矿床组合型式。因此,燕山地区发育一些在世界其它类型构造带少见的金-多金属矿床,如在世界绝大部分克拉通与地台区,难以找到中生代金-多金属矿床。燕山及邻区尚发育碱性岩型金矿、蚀变岩型金矿等特殊矿床类型。而很多广泛分布于其它类型构造带的金-多金属矿床,在燕山陆内造山带至今尚未找到。这里将列举若干燕山陆内造山带缺乏的矿床类型。
1.早前寒武纪绿岩型金-多金属矿床
在世界其它大陆,早前寒武纪(太古宙—古元古代)花岗岩-绿岩带中广泛发育与早前寒武纪构造-热事件密切相关的绿岩型金矿、铜镍硫化物矿床及韧性剪切型金矿床等,其规模常达大型—超大型,如澳大利亚的Olympic Dam金矿、美国的Homestake金矿、加拿大的肖德贝里铜镍矿等。而燕山陆内造山带及邻区虽然也存在早前寒武纪花岗岩-绿岩带,在寻找这些类型矿床方面也做过几十年大量深入细致的工作,但收效甚微,至今未取得重大突破。究其原因,可能与燕山陆内造山带及邻区吕梁期地壳运动和中新生代发生的强烈陆内造山作用等有关;这两个地质历史时期的剧烈地壳运动与构造-热事件导致燕山及邻区强烈的隆升与剥蚀作用,使早期形成的绿岩型金矿等矿床被剥蚀殆尽,残留下来的仅是金、多金属初步富集的矿源层及矿化点。因此,在燕山陆内造山带及邻区的早前寒武纪绿岩型金-多金属矿床的找矿前景暗淡,今后不宜将这些类型的矿床作为燕山及邻区的找矿重点。
2.裂谷带卡林型金矿与Mississippi型铅锌矿
在北美大陆裂谷带,发现了超大型的Mississippi型铅锌矿床与微细浸染型金矿床——卡林型金矿。这两种类型的超大型矿床与大陆裂谷作用及相关构造-热事件存在一定的联系,在其它大陆裂谷区有分布,但在燕山陆内造山带并不发育。燕山陆内造山带前造山期的中新元古代处于大陆裂谷环境,沉积了厚达近万米的中新元古界碎屑岩-碳酸盐岩系;然而其中没有发生大规模铅锌与金矿化,仅形成了高板河等中小型层状铅锌矿床,不发育卡林型金矿化;而且高板河铅锌矿与Mississippi型铅锌矿在产出特点、矿床地质特征、矿床成因、矿床经济价值等方面均存在很大差别。
3.早前寒武纪古砾岩型(兰德型)金矿
在非洲、北美、南美、澳大利亚等很多大陆克拉通地区早前寒武纪变质的古砾岩系中,找到了大量超大型的金-铀砾岩型矿床及古砾岩型金矿床,如南非的Witwatersrand金矿床。但类似的金矿床在中国却经过几十年的努力也没有找出来。前人曾认为包括燕山在内的华北地台具有兰德型金矿的成矿条件,并在燕山及邻区开展过寻找早前寒武纪古砾岩型(兰德型)金矿的工作,但未取得重要进展。直到80年代后期至90年代初期,尚有部分学者认为在冀东古元古代朱杖子盆地,有可能找到古砾岩型金矿。笔者曾在1988~1990年期间,与何文军硕士一起,对冀东朱杖子地区的古元古代变质岩系(包括变质砾岩在内)进行了3条横穿朱杖子盆地长剖面的系统取样与含金性测定工作。通过百余个样品(组合样)的含金性分析,结果表明,冀东古元古代中浅变质岩系(双山子群与朱杖子群)绝大部分样品(包括变质砾岩样品在内)的金丰度(或含量)低于地壳克拉克值,仅少量磁铁石英岩与青龙河断裂带西侧次级控矿断裂带(半壁山—苗杖子吕梁期金矿带)蚀变岩样品的金含量达到1~3g/t。因此基本否定了冀东地区兰德型金矿的找矿前景。尚有部分学者对区内中元古代长城群底部砾岩与新太古代变质砾岩的含金性进行过测定,所得金品位也都小于1g/t,没有找矿前景。
另外,多年来的找矿实践还证明,燕山陆内造山带缺乏大型—特大型斑岩型铜矿、热泉型金矿、黑矿型块状多金属硫化物矿床及超大型火山岩型金矿等碰撞造山带、俯冲造山带常见的矿床类型,这与燕山陆内造山带不具备陆缘造山带的类似区域成矿环境有关。
因此,在燕山陆内造山带及邻区的找矿勘探过程中,不宜盲目套用其它类型构造带的成矿模式;而应从本区的实际情况出发,注意这类新型造山带区域成矿与矿床组合的特殊性,将找矿重点放在寻找本区的优势矿床类型与优势矿种方面。