劉曉君
(遼寧省第六地質大隊有限責任公司,遼寧 大連 116200)
遼寧省甸子區銀多金屬礦區位于我國華北地臺的北端,燕山臺褶帶遼西位置與山海關臺拱的交界區域,楊家杖子至八家子構造巖帶,處于紅螺山巖體和舊門巖體中間,葫蘆島楊家杖子多金屬礦區以北。該區域露出的地層非常全面,主要是一系列變質深層次巖帶。薊縣系發育是以燧石質白云巖以及燧石條帶為基礎的霧迷山組,青白口系則是發育有井兒峪組,為燧石角礫巖、砂頁巖和石英巖等,其他有寒武系的角礫巖、灰巖;奧陶系的白云巖;石炭系地層也有少量的外露,主要為砂頁巖和頁巖;二疊系為碎屑巖;三疊系為頁巖和紅礫砂頁巖;侏羅系和白堊系則為火山巖。
區域內部的褶皺構造是從筆架山斜向啞鹿溝的方向,前者在區域東部發育,呈現較為寬廣,坡度較緩的橢圓形,軸向為東西向。后者在區域的西部發育,呈現北東方向,大致為三角形。兩側是以古生界底層、遠古宇底層構成,內核為二疊系地層、石炭等。筆架山向著西部斜去,花崗巖侵入該地層產生破壞性作用,啞鹿溝也因為巖體斷層破壞而呈現不完整的狀態。區域內的斷裂構造發育完全,分為兩組,一組是北向東的斷裂位置,沿著斷裂入侵的有花崗巖、閃巖、細晶巖等,多數礦化蝕變沿著這一斷裂帶分布開來,可以起到引導礦發育和貯藏礦的作用。另外一組斷裂構造是東西方向的斷裂,區域的中部、南部和北部都有發育的痕跡,北向東方向斷裂也受到這一作用的影響。
該區域內部的巖漿活動非常劇烈,在燕山期的北東位置,紅螺山巖體以及舊門巖體,都呈現巖基產出情況,影響了成礦控制作用。筆架山的斜向和啞鹿溝的斜向的交界位置,產出了南北方向的呈現紡錘狀的花崗巖巖體,啞鹿溝內部產出了北東方向的花崗巖,這兩種巖性和成礦作用也非常密切。
在甸子區銀多金屬礦區的地表發現了多金屬礦藏,其中銅多金屬礦體兩條,鐵帽夕卡巖的形式暴露在外,鐵帽呈現蜂窩狀或者皮殼狀的構造,發育模式為流失空。矽卡巖存在于霧迷山組地層之中,地表常見的找礦標志是淺黑褐色。
一號礦化體分布位置是在花崗巖的巖脈旁邊,礦體走向是北向東,傾向南東,傾斜角度大概在30°,地表以鐵帽形式產出礦藏,出露的長度在300m左右,寬度在3m左右。通過地表槽探模式可以探得該位置的鋅品位在0.59%~4.20%,銅品位在0.32%~0.49%。二號礦化體分布在霧迷山組燧石條帶和花崗斑巖外側的底層中,地表是以矽卡巖形式露出,風化之后呈現黑色或者褐色,地表可見長度在400余米的孔雀石,寬度在3m左右,礦體的走向為北東方向傾向與北西方向,傾斜角度在66°~81°,銅品位約為0.58%~0.64%,鋅品位約為0.58%~0.69%,銀品位約為33.1×10-6~61.9×10-6。從礦區地表上觀察到破碎的蝕變發育處在霧迷山組花崗巖接觸位置,礦體產在霧迷山組以及霧迷山組和花崗巖交界的位置。地表以下的礦藏破碎蝕變位置是在井兒峪組之內發育,礦體產在霧迷山組之內、霧迷山組和井兒峪組之間、花崗巖內、霧迷山組和花崗巖接觸位置之間。
該礦區的礦石中,金屬礦物成分為鐵礦(黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦),輝鉬礦、方鉛礦、銅礦(黃銅礦、藍銅礦)、鋅礦、孔雀石、銀礦。礦石均為碎裂結構,呈現團狀、塊狀、浸染狀、角礫狀等。從礦石之中礦物的存量與分布來分析,礦物生成的順序為磁黃鐵礦→鉛礦,鋅礦,銅礦,鐵礦→銀礦、黃鐵礦→孔雀石,藍銅礦。
圍巖蝕變的出現主要是礦物的硅化、鹽化、綠泥化、石化、葉臘石化以及黃鐵礦化。本礦床中礦化主要和硅化、巖化、綠泥化、黃鐵礦化這幾種關系最為密切,礦化蝕變發育出現在底層和巖體的交界位置[1]。
甸子區銀礦區對礦床成因的研究之開展了一部分,并沒有做過非常細致和系統的研究,對于該礦床的地質特點,成礦條件以及礦質來源等并未進行細致的研究。對于該礦床的成因主要從礦區位置的地質特征、礦體出現的位置、礦石的特征以及礦區圍巖蝕變的特征來判定,甸子區銀多金屬礦床的成因為矽卡巖型以及演講熱液充填型。
對甸子區銀多金屬礦礦床的地質特征進行分析,以及對各種破碎帶、礦體產出部位、礦化蝕變狀態的研究,可以建立起甸子區銀礦床的成礦模式。原始巖漿中攜帶有大量的礦物質,這些礦物質成為了未來礦藏的根本來源。巖漿在上侵的過程中逐漸形成了含有礦物質的高溫液體,這些高溫液體沿著地層的斷裂構造不斷向地表移動[2]。高溫液體隨著斷裂結構上侵到地表的過程中,隨著溫度和壓力的不斷降低,這些熱液會在斷裂的巖層構造之間以及巖漿的接觸帶位置形成金屬礦體,這就是遼寧甸子銀多金屬礦形成的過程。
霧迷山組的地層位置與地殼相比,虧損的為銅(礦區10.75×10-6,地 殼55×10-6)、鋅( 礦 區48.0×10-6,地 殼86×10-6),富 集 的 是 鉛(礦 區18.22×10-6,地 殼14.02×10-6),銀(礦區0.289×10-6,地殼0.05×10-6)。鉛富集量為一倍左右,銀的富集量達到四倍以上。在青白口底層中各種金屬元素都是虧損的,霧迷山組與青白口系地層之中的微量元素含量的差別情況來看,霧迷山組地層能夠為成礦貢獻富集金屬礦物,霧迷山組地層和青白口地層以碳酸巖類為主要組成部分,和巖體接觸會發生化學反應,也給成礦帶來良好的條件,是成礦部位,也是貯礦部位,周圍有豐富的容礦圍巖。花崗巖巖體中的鋅和銅成礦物質是比較豐富的,也是高溫熔液的來源之一,這些都是成礦所需要的條件。甸子區北東方向的斷裂構造是區域內部占比較大的控巖構造結構,也就是花崗巖的搬運通路,屬于導礦通路,也是含礦高溫熔液流經的通道,是容礦和礦質沉積的位置。通過對地質層剖面進行研究,霧迷山組的底層之間的裂隙,霧迷山組和井兒峪組的地層之間,都是容礦的理想位置[3]。由以上研究可知,青白口系的井兒峪組地層和霧迷山組地層以及花崗巖巖體,區域內北東方向的斷裂構造,地層之間的裂隙等都成為巖漿熔液流動的渠道,成為礦床形成的必備條件,上方會出現各類找礦標志。
地球物理找礦法一般有放射性元素物理探測法以及普通元素物理探測法。普通元素物理探測法是在礦區正常的自然條件下產生的各類鹽城巖石等,通過分析可知當地是否存在礦產資源以及礦產資源的位置。甸子銀多金屬礦區采用的就是這種物理找礦方式。該區域中視極化率異常走向是呈現北東方向的,這個方向和區域內斷裂構造的方向是一致的,異常的范圍大概在3.2%~5.5%左右,異常發育的部位是在霧迷山組地層的東部,異常發育的中心則是處在花崗巖之中,異常情況在霧迷山組地層的東部方向呈現比較明顯的梯度特征。此類異常發育情況是因為寒武紀內各個巖組的視極化率都在零,霧迷山組側面的各種異常發育也是由于花崗巖接觸才出現了蝕變,本身成礦物質先出異常狀態,花崗巖的極化率明顯高于異常情況的極化率,就更加明顯[4]。地表的所有可見礦體的發育都處在梯度帶的兩側,這一位置中,巖體與地層密切接觸,多金屬礦在這一位置成礦是最為有利的。
化學找礦的方法有土壤地球化學法、水系沉淀物化學法、放射性物質化學法、生物化學法、氣暈化學法以及巖石地球化學法。在這些化學法當中,巖石地球化學法應用是最為廣泛的,利用的是地質科學理論與實踐相結合的方式。甸子區銀多金屬礦區采用的方法就是巖石地球化學法。礦區內部的銅、鉛、鋅、鉬、銀等礦物的化學探測異常的整體走向和區域內的斷裂結構走向一致,為北東方向,這個方向的視極化率和斷裂構造的視極化率一致。各類礦物質的化學探測異常主要出現在井兒峪組地層、霧迷山組地層以及花崗巖,各個結構的接觸帶內部以及地表露出多金屬礦體。寒武紀地層的各類異常也有礦物質發育的現象,但是規模都比較小,這說明各類礦物質的化學探測異常對于指示找礦工作是有著重要的作用的,意義深刻[5]。特別是化學探測中銀異常探測幾乎可以將地表外露的所有礦化蝕變、礦體以及破碎礦體都探測出來。
我國當前在地質找礦與礦產資源勘探等方面,正在不斷地進行物理探測和化學探測技術的革新發展應用,很多礦區采用新的資源勘探方式都取得了良好的成就。本文中的遼寧省甸子區銀多金屬礦區的勘探就在不斷深入,為當地帶來更好的經濟效益與社會效益,為地質研究和礦藏的勘探貢獻更多研究材料。未來要持續加強地質分析與找礦資源勘探的調整,針對各種特殊情況、突發情況進行解決,確保長遠安排規劃,取得良好的發展,為國家經濟建設和科研發展提供強大的助力。