遼西中生代火山巖型礦床的控礦因素及找礦方向

張善良

（遼寧省有色地質(zhì)勘查總院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110013）

1 地質(zhì)背景

遼西地區(qū)中生代陸相火山巖分布橫跨兩個大地構(gòu)造單元，即跌置于華北地臺燕遼臺褶帶和內(nèi)蒙-大興安嶺褶皺系上，分布于不同的大地構(gòu)造單元，因其構(gòu)造活動程度、主構(gòu)造線不同以及侏羅紀(jì)以來北西向的擠壓力所致，火山巖的基底有太古界、中上元古界、古生界及中生界三疊系等；區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分復(fù)雜，穿透性構(gòu)造就多達十幾條，其只要走向可分為東西向、北東向、北北東向三組，東西向、北東向斷裂構(gòu)造主要為前期構(gòu)造，它對前期基底構(gòu)造層的空間展布起控制作用；遼西中生代巖漿活動十分強烈，深成侵入-淺成侵入-火山噴發(fā)都有發(fā)育。

2 礦床控礦因素

2.1 火山旋回與成礦關(guān)系

根據(jù)大量礦產(chǎn)資料的統(tǒng)計和野外地質(zhì)考察結(jié)果，遼西地區(qū)早白堊世義縣火山旋回是主要成礦期，而侏羅紀(jì)興隆溝和蘭旗兩個旋回成礦作用較弱，前人認為火山巖礦產(chǎn)與火山活動演化階段及分異程度有關(guān)，三個旋回中晚期義縣旋回巖漿分異最好、演化徹底，顧此許多礦床形成于此旋回，本人認為另一重要原因是義縣旋回斷裂構(gòu)造和巖漿侵入熱動力作用激烈，有利于成礦物質(zhì)遷移富集。

2.2 火山巖相與成礦的關(guān)系

遼西火山巖型金銀有色金屬礦床幾乎受控于火山活動晚期形成的次火山相、火山-侵入巖相，礦化受成礦期構(gòu)造裂隙控制，呈脈狀、侵染狀賦存在次火山巖、火山-侵入巖及圍巖中，他們的產(chǎn)出環(huán)境大體分為兩種，一是產(chǎn)于中生代火山巖中，另一種是產(chǎn)于火山巖前期基底巖石中。金銀有色金屬在噴發(fā)相一般只發(fā)育有礦化，除次火山巖相、火山-侵入相之外其他各巖相都發(fā)育有珍珠巖、膨潤土等非金屬礦產(chǎn)。

2.3 火山機體構(gòu)造與成礦關(guān)系

火山機體構(gòu)造中破火山口構(gòu)造和隱爆角礫巖筒構(gòu)造是主要控礦構(gòu)造，火山穹窿構(gòu)造對成礦的控制作用亦有顯露。

破火山口構(gòu)造主要分布于古老基底之上及其邊緣附近，或產(chǎn)于斷陷盆地相對凸起部位，受不同方向斷裂控制，礦化多產(chǎn)于破火山口活動晚期發(fā)育的次火山巖、火山-侵入巖的接觸部及破火山口中心部位的北西向斷裂中，如大青山、永安、馬代溝、老虎洞等。隱爆角礫巖筒構(gòu)造主要分布于山海關(guān)臺拱的北西側(cè)火山盆地邊緣或隆起帶邊緣，受北西向及北東向斷裂控制，大致呈弧形展布，如小孤山、西雙山等，礦化主要發(fā)育在巖筒內(nèi)或接觸帶內(nèi)，帶具有垂直分帶現(xiàn)象：上部震碎角礫巖中主要產(chǎn)有Pb、Zn、Ag、Mo；巖筒邊部環(huán)狀裂隙及其下盤接觸帶為多金屬礦化有利部位；深部次火山巖內(nèi)發(fā)育侵染狀和細脈狀Cu、Mo 礦化，相當(dāng)于斑巖型礦化。

2.4 火山巖地球化學(xué)特征與成礦的關(guān)系

根據(jù)大量原生暈分析資料發(fā)現(xiàn)遼西火山巖中成礦元素背景值與金銀礦化關(guān)系不密切，許多礦床的成礦母巖、含礦圍巖除個別元素外絕大多數(shù)元素的含量與世界同類巖石的平均含量及本區(qū)同類巖石的背景值相差無幾。這一現(xiàn)象主要與火山巖礦床的成因物質(zhì)來源多元性有關(guān)，遼西火山巖礦床多由基底巖石提供主成元素，具有一定的基底性成礦專屬性。

遼西火山巖中不同成因及形態(tài)的金銀礦化往往受控于不同巖性火山巖，如脈狀火山、次火山熱液型礦化產(chǎn)于安山巖、玄武安山巖、安山玢巖及流紋斑巖中；隱爆角礫巖筒中細脈侵染、網(wǎng)脈狀礦化多產(chǎn)于石英斑巖、石英正長斑巖、流紋巖中。礦化類型與巖體的酸堿度有一定關(guān)系，與金礦化有關(guān)的中酸性巖Na2O＞K2O,里特曼指數(shù)б ＞3.3;與銅、鉛鋅、鉬、銀有關(guān)的酸性巖則Na2O ＜K2O,里特曼指數(shù)б ＜3.3;二道溝金礦和馬代溝金礦點的成礦有關(guān)的母巖巖石化學(xué)資料顯示Si02、K2O、Na2O、高于世界同類巖石平均值，接近區(qū)域中性火山巖背景值；CaO、MgO 則低于世界平均值，略高于區(qū)域同類巖石平均值，K2O/Na2O ≈1，略大于1，分異系數(shù)在51-62 之間，里特曼指數(shù)大于3.4，作為成礦母巖的中性火山-侵入巖，趨向于中性火山熔漿晚期產(chǎn)物，具有高硅富堿特征，西雙山多金屬礦點、大料坡銅礦點的控礦酸性次火山巖的巖石化學(xué)分析結(jié)果顯示，多數(shù)元素的含量與世界流紋巖平均值及區(qū)域同類巖石的背景值相近，西雙山、大料坡花崗斑巖和流紋巖K2O 較高、Na2O 含量較低，在K、Na 含量對比圖中顯示靠近K2O 軸他們的分異指數(shù)為85-87，里特曼指數(shù)小于2.2。

2.5 隆拗過渡帶與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)隆拗過渡帶分三種：構(gòu)造單元銜接過渡帶、凹陷中斷凸接觸過渡帶、隆起中斷凹火山盆地邊緣過渡帶等，均是構(gòu)造薄弱處，利于成礦，符合前人的“邊緣成礦理論”槽臺邊界過渡帶青龍山-張家營子礦化集中區(qū)，遼西凹陷與內(nèi)蒙地軸之過渡帶的二道溝、岱王山、孟家溝、紅土溝等金銅礦床，山海關(guān)臺拱與遼西凹陷之間銜接帶的大石溝、冰溝、小孤山、西雙山、紅石砬子等金銀多金屬礦床，其控礦特征十分明顯。

2.6 火山巖基底巖石建造與成礦的關(guān)系

遼西陸相火山巖中金銀有色礦床的產(chǎn)出，與火山巖基底巖石建造之前的關(guān)系十分明顯。盡管是粗略的統(tǒng)計，但仍能明顯地看出如下規(guī)律；以太古宙古老變質(zhì)巖及混合巖、混合花崗巖為基底的火山（次火山）作用常形成金、金銅、銅（鐵）礦床；而以中上元古-古生界為基底的火山（次火山）巖帶形成銀、鉛鋅多金屬；而在兩種完全不同的巖石建造跌加部位，如遼西臺陷與內(nèi)蒙地軸、遼西臺陷與山海關(guān)臺拱之間過渡帶上，具有雙重含礦性特點，礦種比較復(fù)雜，這與基底巖石中成礦元素的累計有關(guān)，是否可稱為“基底巖石或?qū)傩浴薄?/p>

2.7 穿透性斷裂構(gòu)造與成礦的關(guān)系

遼西穿透性斷裂構(gòu)造帶經(jīng)歷了長期、多旋回發(fā)展過程，它們以巖石圈斷裂和殼斷層形式出現(xiàn)，多與東西向與北東向、北北東向交叉組合成平行四邊形格子狀構(gòu)造，并作為不同深度熔體及含礦氣液上升的通道，其控巖控礦作用較明顯。

遼西中生代火山巖分布受斷裂構(gòu)造控制十分明顯，沿北東及北北東構(gòu)成了數(shù)條火山斷裂噴發(fā)帶，它們常由串珠狀沿斷裂帶分布的中心式火山噴發(fā)機構(gòu)和它們的噴發(fā)產(chǎn)物構(gòu)成。而裂隙式噴發(fā)機構(gòu)及其產(chǎn)物分布局限，裂隙式火山通道構(gòu)造，不在盆地的邊緣、古老隆起的邊緣或火山斷裂噴發(fā)帶中，往往出現(xiàn)在斷裂帶中或旁側(cè)，規(guī)模大小不等，如凌源縣水泉溝-裴杖子、小井-陳家窩棚等。中心式火山機構(gòu)一般產(chǎn)于不同方向斷裂交叉部位，在本區(qū)主要受北東向、北北東向及近東西向、北西向斷裂控制，分布較廣。隱爆角礫巖與次火山巖作用有密切關(guān)系，其分布主要受隆、拗過渡帶的斷裂控制，且以早白堊世中酸性-酸性火山噴發(fā)作用的晚期產(chǎn)物為主。

控制礦化帶分布的斷裂構(gòu)造，主要是北東、北北東和近東西向的穿透性斷裂，這些斷裂切過火山巖、火山巖下蓋層，以及結(jié)晶基底，甚至到地殼，他們起到了下部各層位成礦物質(zhì)向上運移的良好通道?？刂频V體產(chǎn)出和礦脈產(chǎn)狀的斷裂構(gòu)造，則較為復(fù)雜，遼西南部地區(qū)脈狀金銀礦體多受著青龍-錦西東西向斷裂帶的東西向小斷裂的控制。如大石溝、冰溝、劉家溝等。中部和北部的金銀多金屬礦化多受斜交于北東向的北西及南北向次級張性、張韌性斷裂的控制。如二道溝、小塔子、紅石砬子等，有些地區(qū)出現(xiàn)單個礦脈走向為北西，沿北東向雁行束狀展布的裂隙帶控制的礦化，如馬代溝和小塔子等。

3 找礦方向

（1）在選擇找礦方向和進行成礦預(yù)測時，首先應(yīng)用的理論是“相似-類比”理論，我認為只有在相似的地質(zhì)條件下才能產(chǎn)出類似的礦床，這就是從已知到未知，用已知的成礦模式指導(dǎo)未知區(qū)找礦工作，其次不能不重視“地質(zhì)異常致礦”理論，因為在特殊的地質(zhì)條件下可能產(chǎn)出特殊的礦床類型，眾所周知，不論在什么地方，只要具備有礦源巖-熱動力-儲礦空間三者并存，就可能形成某種礦床，且與已知礦床不盡相同，甚至完全不同。

（2）在具體圈定成礦預(yù)測區(qū)和選擇靶區(qū)時，應(yīng)用綜合的成礦理論為基礎(chǔ)去考察工作區(qū)的地質(zhì)因素，本區(qū)應(yīng)用以構(gòu)造成礦理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的“邊緣成礦”理論，同時還要應(yīng)用成礦系列理論和多成因成礦理論來探討找礦方向和預(yù)測依據(jù)。

根據(jù)現(xiàn)有資料及認識，今后遼西陸相火山巖找礦方向是：

槽臺邊界兩側(cè)過渡帶；

建平臺拱與遼西凹陷過渡帶；

遼西凹陷與山海關(guān)-北鎮(zhèn)隆起過渡帶；

遼西凹陷內(nèi)不同火山盆地邊緣過渡帶；

格子狀斷裂帶結(jié)點附近；

火山穹窿構(gòu)造附近的放射狀斷裂帶；

次火山、爆破角礫巖發(fā)育地區(qū)；

蝕變火山巖發(fā)育區(qū)；

地球物理、化學(xué)異常區(qū)等；