劉君豪
(核工業二八0研究所,四川 廣漢 618300)
雖然海城市小孤山礦集區礦體規模小,但其地球化學異常強度高,且分布范圍廣,受到許多地勘單位的關注。關于礦化成因多數認為沉積變質熱液改造,通過對其成礦地質特征進行綜合研究,分析礦化原因及成礦物質來源,總結成礦規律,為對礦區的進一步找礦工作提供依據。
海城市小孤山鉛鋅金銀礦化集中區位于遼東裂谷西端軸部,地層為遼河群變質巖系,受綠片巖相作用,區域地層劃分為遼河群里爾峪組,大石橋組[1]。區域內巖漿巖發育,由唐望山,燕遼期海龍川等花崗巖體圍成三角形巖漿環帶,花崗巖體在深部連為一體,巖漿巖的分布受到EW向斷裂構造的控制。
礦集區內褶皺發育,石柱溝—小孤山復式背斜呈向北突出弧形橫貫區域,背斜核部地層為一段,兩翼為二三段,康家嶺鉛鋅礦床賦存于倒轉背斜核部,蟒洞山金鉛鋅礦化區位于北東翼內,次級褶皺發育。斷裂構造分為發育層間壓扭性斷裂,北北東向燕山期斷裂,壓扭性斷裂受后期構造作用影響,斜切地層北東斷裂形成晚于層間斷裂,以斷裂帶形式出現。康家嶺斷裂為代表性斷裂。斷裂寬約50m,斷裂控制斷裂盤次褶皺形態,拖曳褶曲等次級褶皺構造發育[2]。斷裂帶內脈巖發育,長石斑巖脈和閃長玢巖脈斷裂帶侵入,說明斷裂具有多期活動特征。北北東向斷裂區內與區內礦化關系不明顯,由于巖體侵入形成寬800m,大規模碎裂巖帶,巖體圍巖由巖體向外側分為內外帶,內帶巖石破碎強烈,具透輝石化,內向外巖石碎裂度趨于正常。外帶巖石完整。
康家嶺鉛鋅礦區位于巖體邊部圍巖外帶,該帶巖石具有強烈的硅化現象,形成一條硅化蝕變帶。通過槽探工程查證圈定鉛鋅礦(化)體23條,黃鐵礦(化)體1條,礦(化)體賦存于一段大理巖與變粒巖互層帶內,礦(化)體多呈似層狀產出,尤其是規模較大礦(化)體多賦存于硅化蝕變帶兩側的大理巖中,部分賦存于硅化帶內。另外,大型斷裂構造對成礦作用具有一定的控制作用,在葦子溝礦區碎裂巖帶中發現了Ag礦(化)體13條,多產于硅化體兩側。
鉛鋅金銀多金屬礦集區發現礦體規模較小,礦體形態多為不規則狀,礦體規模有變化規律,康家嶺礦區體規模較大,康家嶺鉛鋅銀礦床,礦體長多為100m,寬度多不足1m,葦子溝鉛鋅金銀礦化區礦體長多在40m.礦體延深較小,延深多不超過50m,蟒洞山區礦體存在于部分輝綠巖脈邊部。礦石結構主要為他形粒狀結構,礦石構造主要為浸染狀構造,礦石結構與構造有變化規律,碎裂巖化大理巖帶內礦體礦石結構以粗粒半自形粒狀結構為主,康家嶺鉛鋅礦床礦石以中粒他形結構為主。
康家嶺鉛鋅礦石礦礦物主要有閃鋅礦,次生礦物有褐鐵礦,菱鋅礦等。脈石礦物有方解石,有少量重晶石,石墨,白云母等。葦子溝以黃鐵礦為主,少量的黃銅礦與孔雀石。蟒洞山以黃鐵礦為主,成礦元素從巖體向外側規律變化,有用元素以Au為主,近巖體葦子溝區賦存于碎裂巖內礦體Au品味1.4×10-5。
康家嶺礦體主要元素以Zn為主,Zn品味1.2%~6.72%,碎裂巖化大理石礦體較外圍地層內礦石成礦元素含量變化大。
區域性地球化學測量結過表明,遼河群具有較高的Au元素豐度,沉積形成遼河群下部層位浪子山組,以陸源碎屑巖為主。富集了Au、Fe、B等成礦元素,裂谷發育期形成高家峪組,富集了Zn、Ag成礦元素。裂谷消亡期形成上部層位蓋縣組,主要特征富含Au元素。
沿唐望山花崗巖體存在北西向地球化學異常帶,巖石成礦元素Zn、Ag含量高于遼河群含量。小孤山地區地層受巖體侵入影響,使礦區巖石成礦元素含量增高。異常帶從巖體向外可分為三個異常帶。Au、Pb異常帶分布于巖體與三段大理巖接觸部碎裂巖帶內,異常強度低。所獲異常濃集中心不明顯,與巖體邊部碎裂巖帶具有較好的吻合性,Pb、Ag異常帶主要分布于康家嶺礦區,濃集中心明顯,異常元素組合較好,明顯受康家嶺斷裂構造控制,具有明顯礦化異常特征。
地表工程表明,礦區內礦體產出與巖體具有緊密的空間聯系,康家嶺礦區內地表發現巖脈達100多條,在9號勘查線可見礦體產于正長斑巖脈上覆地層中,兩者在空間上距離接近。通過大斷裂侵入通道有密切貫通關系,葦子溝礦區內礦體產于硅化體與圍巖接觸帶內,與康家嶺鉛鋅礦體賦存特征一致。
通過鏡下鑒定的結果表明,巖石中存在大量的玉髓,與硅質巖礦物組成相似,說明蝕變類型主要以硅化為主,微粒石英次生增大,玉髓不能存在,石形成于區域變質后。葦子溝區84號線通過鉆探驗證,發現厚度巨大碎裂巖帶。巖體—強硅化蝕變巖組成成礦系統。
通過對海城市小孤山地區鉛鋅多金屬礦控礦因素分析,認為其受地層與構造等多重因素共同控制,礦體與斷裂具有直接關系,多賦存于大理巖和變粒巖互層帶,地層受區域構造的作用,多發生褶皺變形,易形成層間滑脫。礦區有許多體礦產于切層斷裂帶中,礦化多為浸染狀,礦體與脈巖空間距離較近,不能說明礦體為沉積作用形成,與脈巖處于同斷裂系統,由于大理巖孔隙度高,為含礦熱液的運移和富集提供有力空間,形成似層狀礦體。經鉆孔驗證與成礦帶處于相同層位地層非都含礦,說明礦體非直接由地層控制,直接控礦因素是導礦的斷裂系統,鉆孔ZK11內見礦體產于斷裂帶,說明斷裂直接控礦作用,強硅化體產出受斷裂構造控制,小孤山礦區礦體產出與各種斷裂相關。
巖體侵入晚期,由于巖漿溫度減弱,巖漿同化圍巖,富集成礦物質能力減弱,巖體與圍巖以硅化方式進行物質交換,在圍巖內構造中形成大量強硅化體,提供成礦物質較少,巖體侵入中薪酬大規模碎裂巖帶,造成大面積地球化學異常,葦子溝小規模礦體為此成因類型。