小牛群銀金礦構(gòu)造控礦規(guī)律及金成礦預(yù)測

翁海蛟 孔凡乾 李澤明 趙志偉 張榮 周艦

摘要：小牛群礦區(qū)銀金礦是淺成低溫?zé)嵋菏⒓?xì)脈帶型銀金礦，礦體賦存于南北向含礦裂隙帶，并由主干斷裂F1.F3及配套構(gòu)造F4、F5、F6聯(lián)合控制。在礦體形成后F7、F8、F9斷裂的活動對礦體造成不同程度的破壞和抬升，導(dǎo)致礦體遭受風(fēng)化剝蝕。本文通過對礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征分析，結(jié)合地表的土壤地球化學(xué)異常，模擬了構(gòu)造演化和礦體剝蝕過程。根據(jù)構(gòu)造控礦規(guī)律及蝕變分帶特征，對隱伏礦體進(jìn)行成礦預(yù)測，為今后的進(jìn)一步找礦工作提供有益信息。

關(guān)鍵詞控礦構(gòu)造；剝蝕程度；成礦預(yù)測；小牛群

小牛群礦區(qū)銀金礦（點）是在喀喇沁旗小牛群鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)的淺成低溫?zé)嵋菏⒓?xì)脈帶型銀金礦，通過近年來的勘查工作，在火山巖和裂隙帶構(gòu)造中圈定礦體13個，但經(jīng)過深部工程驗證發(fā)現(xiàn)礦體延伸較差。本文通過對控礦構(gòu)造的特征、構(gòu)造演化過程，結(jié)合地球化學(xué)特征等對礦體剝蝕改造程度進(jìn)行討論。根據(jù)構(gòu)造控礦規(guī)律及蝕變特征對隱伏礦體進(jìn)行預(yù)測，以期對進(jìn)一步找礦勘察提供幫助。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬華北地臺北緣，喀喇沁隆起北西部的大水清一熱水金銅成礦帶。其間分布著眾多金礦床（點），如寧城熱水的東風(fēng)金礦、大水清金礦、南臺子金礦等。研究區(qū)與上述金礦床（點）處在同一個區(qū)域地球化學(xué)場中，有著相似的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境，顯示本區(qū)有良好的找礦前景。

2.礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)出露地層復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)育，主干構(gòu)造以北東東向為主，銀金礦（化）體均產(chǎn)于近南北向裂隙帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)發(fā)育2處同期火山機(jī)構(gòu)，分別位于大北溝北部和大松溝地段，以大北溝北部火山機(jī)構(gòu)為主，火山機(jī)構(gòu)要素齊全，但火山通道邊界模糊（圖1）。

2.1地層

礦區(qū)出露的地層由老到新為上寒武統(tǒng)錦山組灰一深灰色砂質(zhì)板巖，中侏羅統(tǒng)新民組（J2X）紫灰色角礫凝灰?guī)r，土城子組（J2t）紫紅色、黃白色雜砂質(zhì)礫巖夾紫紅色泥質(zhì)粉砂巖；上侏羅統(tǒng)白音高老組熔結(jié)凝灰?guī)r，新近系漢諾壩組（N1h）灰黑色玄武巖及第四系（Q）。其中上侏羅統(tǒng)白音高老組的流紋質(zhì)巖石為大北溝一大梁溝地段銀金礦（化）體的主要賦礦圍巖，中侏羅統(tǒng)土城子組（J2t）砂礫巖是小西溝和大松溝地段銀金礦（化）體的主要賦礦圍巖。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主干構(gòu)造以北東東向的F1 F3斷裂為主，傾向北北西60°～80°。具有演化及作用時間長的特點，明顯控制著區(qū)內(nèi)大部分中生代巖體侵位、火山活動及脈巖的展布方向。其配套構(gòu)造為北東東向斷裂F4、F5、F6、F7、F8斷裂，其中F4、F5、F6為成礦期構(gòu)造，走向北東東65°～85°，傾向南南東，傾角70°～85°，與F1.F3斷裂聯(lián)合控制了區(qū)內(nèi)近南北向含礦裂隙帶的形成。北東東向斷裂F7、F8及北西向的F9為成礦后期構(gòu)造，對先期形成的銀金礦化體、巖體和脈巖等均有不同程度的破壞。

23巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖均為酸性，侵位世代由早到晚依次為晚侏羅世流紋斑巖和早白堊世花崗斑巖。前者分布于大松溝東部一大梁溝一帶，呈小巖株或巖脈狀產(chǎn)出，總體近東西向展布。后者位于隆起帶邊緣與凹斷帶結(jié)合部，呈小巖株、巖枝或巖脈狀分布于小西溝一大松溝之間和大北溝一大梁溝南部，展布方向為北東一近東西向，二者為本區(qū)銀金成礦的熱源體。

2.4礦體特征

本區(qū)礦化明顯受近南北向剪切裂隙帶構(gòu)造控制且均顯示線型特征。礦（化）體產(chǎn)狀與裂隙帶構(gòu)造一致。礦體與圍巖界線清晰，呈透鏡狀、薄脈狀，陡傾斜?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大小礦體13個（表1），礦床平均品位。

礦石以它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，半自形粒狀次之，構(gòu)造以細(xì)脈狀為主，其次為浸染狀和膠結(jié)角礫狀。礦石礦物主要為褐鐵礦，其次為黃鐵礦；脈石礦物多為石英，其次為絹云母、長石和高嶺土。

2.5圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育多種蝕變作用，按成因可分為兩大類：一類是火山活動過程中火山熱液有關(guān)的自變質(zhì)作用，即青磐巖化。另一類是火山期后熱液形成的的近礦蝕變作用，即黃鐵絹英巖化，近礦蝕變嚴(yán)格受近南北向裂隙帶構(gòu)造控制，在熱液蝕變作用強烈的石英脈附近，圍巖明顯發(fā)生褪色現(xiàn)象。銀金礦化體賦存于黃鐵絹英巖化蝕變帶中，褪色帶中僅發(fā)育細(xì)粒浸染狀或微細(xì)脈狀黃鐵礦化、褐鐵礦化，而青盤巖化無明顯外邊界。

圍巖蝕變在平面及垂向上具有明顯的分帶性：平面上以F1斷裂附近熱液活動中心的鉀長石化蝕變開始，向北依次為硅化一鉀長石化、硅化一絹云母化一高嶺土化。剖面上以黃鐵絹英巖化帶為中心，兩側(cè)依次過渡為為絹云母化一高嶺土化蝕變帶和遠(yuǎn)離礦體的青盤巖化蝕變帶（圖2）。

3.構(gòu)造演化及礦體剝蝕過程分析.

本區(qū)構(gòu)造運動可簡述為四個階段（圖3）：

中侏羅世，在燕山運動早期擠壓造山運動作用下，礦區(qū)南部大幅度抬升，形成小牛群一三家隆起帶及北部凹斷帶，進(jìn)而生成主干斷裂F1 F3及后續(xù)近平行的配套構(gòu)造F4、F5、F6，其形態(tài)表現(xiàn)為小型對沖式斷層與伴生背斜構(gòu)造。

早白堊世，區(qū)內(nèi)構(gòu)造運動達(dá)到頂峰，隆起帶及其邊緣構(gòu)造活動強烈。在隆升剪切力作用下，區(qū)內(nèi)斷裂帶大幅度拓寬和延展，并在構(gòu)造薄弱部位形成次級的近南北向裂隙帶構(gòu)造，該類型構(gòu)造為本區(qū)主要賦礦構(gòu)造。隨著多期火山活動，及F1.F3的復(fù)活、擴(kuò)展，保障了本區(qū)成礦的熱動力，并提供了熱液活動運移通道，最終含礦熱液在近南北向剪切破碎帶或裂隙帶內(nèi)沉淀富集成礦。

晚白堊世F1斷裂再次活動，在多組應(yīng)力作用下，形成與F1斷裂近平行的F7、F8斷裂及北西向的F9兩組構(gòu)造，構(gòu)成現(xiàn)代構(gòu)造的基本格架。本次構(gòu)造活動對前期形成的礦體造成不同程度的切割破壞，同時造成小西溝南東部、大松溝北部、大北溝一大梁溝地段產(chǎn)生不均勻的抬升。由于地勢相對較高，導(dǎo)致原有的礦（化）體持續(xù)遭受風(fēng)化剝蝕。

直到近代平衡階段，上述礦（化）體的剝蝕為區(qū)內(nèi)Au元素土壤地球化學(xué)異常提供了物質(zhì)來源，并在局部位置因淋濾作用使金粒被褐鐵礦、粘土礦物等吸附、堆積形成品位較高的氧化礦石（照片1）。此外屬于熱液型金礦的尾暈指示元素Mo，在地表大面積的分布也印證了前文所述地段經(jīng)抬升后遭到了較強烈的剝蝕。

4.找礦預(yù)測

經(jīng)過上文討論，建立大北溝地段隱伏礦體預(yù)測理論模型（圖4），為礦區(qū)深部找礦提供有益信息，以指導(dǎo)找礦。

本區(qū)銀金成礦作用主要受構(gòu)造條件制約，銀金礦（化）體均產(chǎn)于近南北向裂隙帶內(nèi)。大北溝地段位于礦區(qū)北部凹斷帶，構(gòu)造活動相對強烈，賦礦空間相對充裕。結(jié)合該地段蝕變分帶特征，即平面上，以F1附近熱液活動中心開始的鉀長石化向北依次過度為硅化一鉀長石化、硅化一褪色化一絹云母化一高嶺土化。經(jīng)前期工程揭露發(fā)現(xiàn)自F8向北西，鉀化帶頂板埋深逐漸增大，據(jù)此推斷位于火山通道附近的凹斷帶遭受剝蝕程度較小，其深部可能保存有較完整的銀金礦體。此外火山通道構(gòu)造邊部發(fā)育的隱爆角礫巖帶（筒），也為金的二次富集和成礦提供有利空間和過渡礦源隨。

結(jié)合前文論述及隱伏礦體預(yù)測模型，推測位于破火山口或火山機(jī)構(gòu)附近的復(fù)合斷裂或裂隙帶為銀金礦（化）有利地段。今后應(yīng)注意滿足上述條件大北溝北部F5、F6夾持的南北向裂隙帶及火山機(jī)構(gòu)復(fù)合部位的找礦工作。

結(jié)論

通過研究取得主要認(rèn)識如下：

（1）通過分析礦區(qū)構(gòu)造特征，得出在本區(qū)礦體形成后F7、F8、F9斷裂的活動，對前期形成的礦體造成不同程度的切割破壞，同時使小西溝南東部、大松溝北部、大北溝一大梁溝地段產(chǎn)生不均勻的抬升。由于地勢相對較高，導(dǎo)致礦體持續(xù)遭受較強風(fēng)化剝蝕，最終表現(xiàn)為地表的土壤地球化學(xué)元素異常及局部品位較高的氧化礦石，據(jù)此建立了本礦區(qū)構(gòu)造演化過程。

（2）總結(jié)小牛群地區(qū)銀金礦構(gòu)造控礦規(guī)律并結(jié)合蝕變分帶特征，建立隱伏礦體預(yù)測機(jī)制，推測大北溝北部，F(xiàn)5、F6夾持的南北向裂隙帶及火山機(jī)構(gòu)復(fù)合部位有很好的找礦前景，為今后重點探索和揭露目標(biāo)。