陳 永 霞
(山西省地球物理化學勘查院,山西 運城 044004)
偏關縣樓溝金礦成因分析
陳 永 霞
(山西省地球物理化學勘查院,山西 運城 044004)
分析了偏關縣樓溝金礦礦床的區域成礦地質背景和礦石的質量特征,初步認為礦床成因為與剪切構造變形帶相關的變質—熱液型金礦床,剪切構造變形帶嚴格控制著礦區金礦化的空間展布,同時,對該區成礦理論研究進行了探索,為類似研究奠定了基礎。
金礦,變質—熱液型,剪切變形,礦床成因
根據地表出露和鉆孔揭露,研究區自下而上地層有:太古界集寧群,寒武系中統毛莊組、徐莊組和張夏組,寒武系上統崮山組、長山組、鳳山組,奧陶系下統冶里組、亮甲山組。賦礦地層為太古界集寧群石榴輝石斜長片麻巖、石榴輝石二長片麻巖,以層狀巖系為特征,副巖系仍不同程度地保存有變余沉積結構和構造,其原巖是半粘土質巖石、泥質(或凝灰質)砂巖,夾中基性和鈣堿質火山巖。分兩個沉積旋回:早期為基性巖—火山質硬砂巖建造;晚期為中基性火山巖—碎屑巖—碳酸鹽建造及富鋁粘土巖建造,是一套經過強烈變形、變質改造的高級變質巖系。
研究區位于鄂爾多斯盆地的東緣,上覆寒武系和奧陶系地層主要表現為向西傾覆的單斜構造,在單斜構造上疊加著舒緩狀褶曲,又處在內蒙地軸南緣變質基底隆起區。下覆太古界集寧群構造主要表現為基底褶皺構造和韌—脆性剪切構造。根據區域構造分析(如圖1所示),離石斷裂從研究區通過,離石斷裂晚太古代即已開始活動, 伴隨有基性火山活動(張步春等人1980年),走向北西,在1/10 000高精度磁測資料上反映明顯(見圖2),表現為3條北西走向的磁異常帶,東部等值線密集,西部等值線相對較稀,說明沿斷層有基性巖侵入,斷層傾向西南。離石斷裂向北與涼城斷裂相交,在涼城斷裂的南部分布有蠻漢山巖體和右玉巖體(混合花崗巖亦稱似斑狀花崗巖),右玉巖體韌性剪切帶中亦發現金礦床(后窯子金礦、丁家窯金礦)。基底褶皺構造位于研究區北部,為軸向大致呈NEE向的背形構造韌性剪切帶的產狀與片麻理和層理產狀基本一致。
根據1/10 000高精度磁測掃面發現本區磁場變化平緩,幅值范圍為-40 nT~90 nT。根據磁場強度將本區劃分為兩個磁異常區,一是西北部倒轉的“山”字形相對高磁異常區,二是東南部低磁異常區。在西北部相對高磁異常區圈定了三個相對高磁異常,由西南向北東依次編號為Ⅰ號,Ⅱ號,Ⅲ號,磁異常均呈北西向長條狀平行展布,Ⅰ號,Ⅱ號,Ⅲ號磁異常的北東側梯度較陡,南西側梯度較緩,磁異常的變化范圍為60 nT~90 nT,Ⅰ號,Ⅱ號,Ⅲ號磁異常間為離石斷裂;東南部為大面積的平穩低磁異常區,磁異常的幅值范圍為-20 nT~-45 nT。


本區磁性較低,經上延后磁性變化不大,上延到900 m視深度后主要磁異常磁場降低約30 nT,化極后可以明顯看到異常體向北偏移,且磁性略有增強,通過化極前后對比圖可知,磁性體基本呈現出傾向北西,走向北東東的異常特征,以上延900 m等值線圖表現最為明顯,但由于本區異常寬幅較大,未能顯示出異常體傾向的緩陡特征。
樓溝金礦帶處于連續性較好的北東向梯度帶上。
根據1∶25 000深穿透地球化學測量成果,發現Ag,Pb,Hg,Bi等元素出現了較明顯的分布規律,集中分布在研究區北部,并出現了較強的異常(見圖3)。這些元素異常之間空間組合關系也較為密切,盡管異常疊合度較低,但異常的集中性和關聯性較明顯。
通過對9種元素聚類分析,明顯可分為Sb-Hg;Ag-Pb-Bi;Cu-Zn-As-Mo三個族群。結合元素空間分布特征,其中:
Ag-Pb-Bi族群已表現為較強的異常,分布范圍集中,故為主成礦元素族。

Sb-Hg族群在地球化學圖中未表現出集中分布,但相關性好,結合元素自身性質,為反映低溫熱液運移作用的元素組合。
Cu-Zn-As-Mo族群可能為反映伴生地質條件,如構造、巖漿巖活動的元素組合。
從元素地球化學異常圖分布情況看,元素集中趨向和元素的相關性還是非常明顯,以Ag,Pb,Bi,Hg為主,這是一組較為典型的中低溫熱液親硫元素組合。相關分析進一步說明,研究區內Ag,Pb,Bi等元素之間存在內在關系,所表現出異常特征,不是偶然的和隨機的,必然有其特定的地質起因。
區域上巖漿巖主要分布在研究區東南部神池縣大馬軍營巖體和東北部右玉縣雷公山巖體。雷公山巖體為晚集寧期混合巖化(似斑狀或變似斑狀)花崗巖。“巖體”與圍巖呈連續漸變關系,“巖體”內部有大量圍巖殘留體,圍巖殘留體形狀一般為扁豆狀、透鏡狀,其延長方向與“巖體”長軸方向一致。巖石中主要造巖礦物鉀長石為微斜長石和條紋長石,常呈巨大的變斑晶出現,自形程度較高,粒徑10 mm~20 mm,大者達30 mm,定向嵌于巖石中。晶體長抽與“巖體”長軸方向一致。晶體中普遍具有早期被交代的斜長殘骸包晶。這些殘骸包晶呈明顯的定向排列;大馬軍營巖體為燕山期巖漿巖,共見到15個大小不等的巖體,所見巖體均侵入于寒武系—奧陶系地層中。巖性為斑狀含石英正長閃長巖、石英斑巖、石英脈。
金礦床呈帶狀展布,走向與離石斷裂基本一致,通過工程揭露,具上薄下厚特征。上部厚1 m,金品位1.03 g/t,下部厚14.65 m,金平均品位1.04 g/t,最高1.42 g/t。
含金礦石主要為黃鐵礦化糜棱巖化黑云石榴二長片麻巖、黃鐵礦化碎裂石榴石巖。巖礦石多發生黃鐵礦化等次生蝕變,屬硫化物—金建造礦床體。
韌至脆性剪切帶本身最強,兩側圍巖明顯變弱,主要蝕變類型為黃鐵礦化。
太古宙的地殼活動在本區產生了一套基性、中基性、中酸性火山—沉積等巖層(集寧群),因為區域變質和超變質作用相繼發生的強大熱事件使原巖經歷角閃巖相、麻粒巖相,在變質作用的升溫過程和增壓過程中,各種狀態的水匯聚形成熱水溶液,熱水溶液不斷從圍巖中將金元素萃取出,形成各種金的絡合物溶解于熱水溶液中,從而形成金的早期富集。因此,太古界集寧群(Ar2jn)是潛在的金礦礦源層(巖)。
在后期的構造運動中,深層次韌性剪切帶中的含礦熱液(流體)沿剪切帶向上運移,并在伸展構造作用下,形成以巖漿流體為主的混合成礦流體;隨著伸展作用的繼續進行,剪切系統處于脆性變形階段,產生眾多的片理、裂隙、微裂隙,巖漿流體貫入這些構造中,形成成礦流體,隨著壓力和溫度的降低,金屬離子的溶解度越來越小,金等元素開始大量析出沉淀,形成礦體。總之,韌性剪切帶是導礦構造、融礦構造,脆性剪切帶是控礦構造。
研究區位于鄂爾多斯盆地的東緣,內蒙地軸南緣變質基底隆起區,離石斷裂從研究區通過,離石斷裂晚太古代即已開始活動,伴隨有基性火山活動,礦床多發生次生蝕變,屬硫化物—金建造礦床體;礦床主要成因為與剪切構造變形帶相關的變質—熱液型金礦床。
[1] 王義天.與剪切帶相關的金成礦作用[J].地學前緣,2004(2):393-397.
[2] 劉忠明.剪切帶流體與蝕變和金礦成礦作用田[J].地學前緣,2001(4):271-275.
[3] 內蒙古自治區區域地質志[Z].1990.
Analysis on Lougou gold mine deposits in Pianguan county
Chen Yongxia
(ShanxiGlobalPhsyci&ChemicalSurveyInstitute,Yuncheng044004,China)
The thesis analyzes ore-forming geology background and mine quality properties of Lougou gold mine region in Pianguan county, preliminarily thinks that: mineral deposits are the precipitation-hydrothermal type gold mine of shearing deformation; the shearing deformation strictly controls its gold mineralization space distribution. Meanwhile, it explores gold metallogenic theory, lays foundation for similar research.
gold mine, precipitation-hydrothermal type, shearing deformation, mineral deposits
2015-04-04
陳永霞(1972- ),女,助理工程師
1009-6825(2015)17-0053-02
P966
A