李運(yùn)崇 劉建權(quán) 包久榮
摘要:本文論述山神廟銀多金屬礦床的區(qū)域地質(zhì)背景和礦區(qū)地質(zhì)特征,認(rèn)為該礦區(qū)賦礦層位主要為大紅峪組蝕變帶內(nèi),受都山變質(zhì)核雜巖構(gòu)造系統(tǒng)中次級的拆離斷層之一的F2斷層控制,該斷層為后期巖漿巖(脈巖)侵入及后期成礦提供空間,分析了找礦前景和找礦標(biāo)志。
山神廟銀多金屬礦區(qū)位于平泉縣縣城南東35km處,行政區(qū)劃隸屬于河北省平泉縣郭杖子鄉(xiāng)管轄。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了眾多Au、Ag多金屬礦點,如下營房金礦、劉巴店銅礦點、毛家溝銀多金屬礦點等,與燕山期巖體、脈巖在空間、時間、成因上有密切聯(lián)系。天津華北地質(zhì)勘查總院在該區(qū)開展了一系列地質(zhì)工作,基本查明了該礦區(qū)成礦地質(zhì)條件、礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀及賦存規(guī)律等地質(zhì)特征。
1.區(qū)域地質(zhì)特征
本區(qū)位于華北地臺北緣,燕遼沉降帶南緣,都山變質(zhì)核雜巖北側(cè),平泉凹斷束與寬城凹褶束構(gòu)造接壤部位。
區(qū)域出露地層主要為新生界、中生界、中上元古界及太古界,地層發(fā)育比較齊全。中生界地層主要為中侏羅系。中一上元古界地層主要為長城系和薊縣系,呈南西一北東向大面積展布。下元古界雙山子群(Arsh)出露面積較小,巖性主要為變粒巖、片巖,夾角閃磁鐵石英巖等,本區(qū)域內(nèi)鐵礦均賦存在該地層內(nèi)。
以都山巖體為中心的都山變質(zhì)核雜巖的形成導(dǎo)致區(qū)域上中上元古界蓋層多級構(gòu)造滑脫、拆離。在拆離滑脫構(gòu)造帶分布有多處銀、金多金屬礦床(點)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東向順層拆離斷層構(gòu)造和北北西向斷層構(gòu)造為主,Au、Ag多金屬礦化與以上兩組構(gòu)造關(guān)系密切。
區(qū)域巖漿活動強(qiáng)烈而頻繁,主要表現(xiàn)為燕山期巖體的廣泛侵入,因其巖漿活動具多旋翅、多期次噴發(fā)和侵入的特點,與本區(qū)成礦關(guān)系最為密切。
2.礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
礦區(qū)出露的地層有中上元古界長城系、侏羅系及第四系全新統(tǒng)(Q4)。
中上元古界地層大面積分布,自南向北,地層自下而上依次為常州溝組(Chc)、串嶺溝組(Chch)、團(tuán)山子組(Cht)、大紅峪組(Chd)、高于莊組(Chg),屬富鐵碎屑巖過渡到富鎂碳酸鹽建造,巖性主要為礫巖、石英砂巖、泥砂質(zhì)白云巖、含燧石或結(jié)核白云巖等,反映了沉積環(huán)境由河流相一濱海相一淺海相的穩(wěn)定海進(jìn)過程。其中本區(qū)內(nèi)礦化蝕變體均賦存在大紅峪組二段(Chd2)石英砂巖、三段(Chd3)白云巖及高于莊組一段(Chd1)底部石英砂巖地層中。
侏羅系地層主要分布在區(qū)內(nèi)北部,地層主要為九龍山組(J2i)砂礫巖和髫髻山組(J2t)火山碎屑巖,與中上元古界地層呈斷層接觸或不整合接觸。
第四系全新統(tǒng)(Q4)為洪積、沖積及坡積層組成。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造形式是在單斜構(gòu)造的基礎(chǔ)上疊加了多期多組斷裂構(gòu)造為特征。單斜構(gòu)造主要表現(xiàn)地層向北西方向緩傾,反映了在都山變質(zhì)核雜巖形成過程中,地殼拉張斷陷,地幔熱柱上隆,頂蓋向兩側(cè)拆離減薄,基底和蓋層分級拆離所致。
本區(qū)斷裂構(gòu)造主要有二組。
其一為一組北東東走向的F1、F2、F3,其規(guī)模大,形成早,是都山變質(zhì)核雜巖構(gòu)造系統(tǒng)中次級的拆離斷層之一。沿該組斷裂常伴有二長斑巖脈產(chǎn)出。
F1位于侏羅系與中上元古界地層不整合面附近,長大于2000m,寬1m~10m,局部破碎帶厚度可達(dá)數(shù)十米,產(chǎn)狀330°∠80°,局部南傾,破碎帶內(nèi)主要成分以九龍山組(J2i)砂礫巖為主,其次為白云巖。局部發(fā)育角礫巖化,鐵錳礦化、硅化等,并發(fā)現(xiàn)有銀礦化跡象,局部含銀可達(dá)工業(yè)品位。
F2縱貫全區(qū),基本與地層產(chǎn)狀一致。其拆離帶下盤為大紅峪組二段(Chd2)頂部石英砂巖,下盤為高于莊組一段(Chg1)底部石英砂巖。帶寬10m~20m不等,在拆離帶內(nèi)大紅峪組三段(Chd3)白云巖地層大量缺失,僅殘留少量白云巖,出露寬窄不一;且大紅峪組二段(Chd2)和高于莊組一段(Chg1)石英砂巖變薄。該拆離帶為后期巖漿巖(脈巖)侵入及后期成礦提供了空間。目前已發(fā)現(xiàn)的礦化帶(體)均位于該拆離帶內(nèi)。
F3斷續(xù)延長1500m,寬0.3m~0.5m,位于中上元古界串嶺溝組與常州溝組地層界面附近,串嶺溝組地層大部分缺失,局部片理化、糜棱巖化。
其二是位于礦區(qū)東部發(fā)育的近南北向正平移斷層,該組斷層形成于燕山巖漿活動的晚期,是在瀕太平洋構(gòu)造域中形成的一組右行壓剪性斷裂,長城系各組及早期拆離斷層沿走向不連續(xù),致使上盤相應(yīng)地質(zhì)體依次向南錯移。帶內(nèi)具有破碎、角礫巖化等特征,未見礦化。
2.3巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)未見大的巖體分布,但脈巖比較發(fā)育。脈巖有二長斑巖、閃長玢巖、細(xì)晶巖等。多見順層產(chǎn)出,亦見有南北向分布,局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象。在F2拆離斷層附近產(chǎn)出的脈巖普遍具綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、黃鐵礦化,及少量的方鉛礦化、閃鋅礦化等蝕變和礦化。巖脈產(chǎn)狀變化部位往往是礦體賦存部位。
3.礦化蝕變帶特征
區(qū)內(nèi)圈定了兩條礦化蝕變帶。
I號蝕變帶:位于侏羅系火山巖與中上元古界高于莊組地層接觸部位的F1拆離斷層附近。礦化蝕變中心位于47′線,帶長100m~200m,寬30m~50m,總體產(chǎn)狀320°∠70~80°,局部蝕變帶(南界)顯示南傾。帶內(nèi)礦化以銀為主,一般Ag10~30g/t。在老硐蝕變帶取樣分析(最高一個樣)水平樣長2.0m Ag 31.9g/t、Mn1.23%。初步認(rèn)為成礦類型屬破碎蝕變巖型銀礦,但規(guī)模較小,品位較低,變化大。
Ⅱ號蝕變帶:產(chǎn)于F2拆離斷層帶及附近,賦存于巖脈上下盤,大紅峪組二段石英砂巖地層中。蝕變帶長2000m,平均寬80m,產(chǎn)狀320~330°∠40~50°。蝕變以硅化為主,次為絹云母化、高嶺土化和碳酸鹽化;金屬礦化有鐵錳礦化、黃鐵礦化及鉛鋅銅等金屬礦化,是本區(qū)重要的含礦帶。經(jīng)工程揭露和驗證大致圈定四個礦體、五個礦化體。
本區(qū)礦石主要為多金屬硫化物礦石。礦石為灰白一深灰色,塊狀、浸染狀、細(xì)脈浸染狀、稠密浸染狀構(gòu)造;自形一半自形(它形)粒狀及不等粒狀結(jié)構(gòu)及碎裂狀結(jié)構(gòu)。金屬礦物組合有黃鐵礦(10%~25%)、方鉛礦(微~35%)、閃鋅礦(微~20%)、毒砂(3%~14%)、黃銅礦(1%~2%)及輝銅礦、銻銀礦、銅蘭、針鐵礦等。脈石礦物有石英、方解石、白云石等。
礦體上盤圍巖為二長斑巖,下盤圍巖為石英砂巖。巖石結(jié)構(gòu)較致密堅硬,礦體與圍巖的界線清楚,其礦體一般無夾石,個別夾石為石英砂巖。
4.找礦前景
(1)本區(qū)位于都山變質(zhì)核雜巖北側(cè)蘑菇峪——毛家溝大型拆離斷層成礦帶上,多處Au、Ag多金屬礦點均分布在該成礦帶上,礦化蝕變帶位于斷陷盆地邊部中上元古界地層內(nèi)的層間滑脫斷層附近。受拆離滑脫斷層影響,燕山期次火山巖體、脈巖多沿層間滑脫構(gòu)造侵位,伴隨而來的Au、Ag、Pb、zn等成礦元素則位于脈巖上下盤或附近的中上元古界地層內(nèi)。
(2)礦化蝕變帶或礦體普遍發(fā)育鐵錳礦化,尤其是礦體的頂部、兩側(cè)鐵錳礦化十分強(qiáng)烈,同時Mn元素異常是一種前緣暈異常,因此本區(qū)礦體屬于未剝蝕或埋深較大的類型。
(3)巖石地化剖面Au、Ag、Ph、zn、Cu、Mn、As、Sb等多元素組合異常范圍大,強(qiáng)度高;激電中梯極化率異常顯示深部有低阻高極化體和中阻高極化體,預(yù)示深部有隱伏礦體存在。
(4)區(qū)內(nèi)兩條主礦體地表出露規(guī)模小或僅為礦化,而深部坑道內(nèi)礦體規(guī)模較大,長度大于300m,多為隱伏礦,顯示往北東側(cè)伏,證明礦體剝蝕淺。
綜上,本區(qū)北東東走向的都山變質(zhì)核雜巖構(gòu)造系統(tǒng)中次級的拆離斷層F1、F2、F3為重點找礦部位,斷層中常伴有二長斑巖脈產(chǎn)出,在巖脈變化的部位易于賦礦,本礦區(qū)具有良好的找礦前景。