金厂沟梁金矿床地质特征及成因探讨.pdf

2 o 0 1 年 1月 第 3 0卷第 1 期 有色矿山 No n f e r r o u s M i n e s J B n ． 2 0 0 1 vo 1 ． 3 0 No ． 1 蠕 } 地质、 采矿 3 s 、 ， 金 厂沟梁 金矿 床地 质特 征及 成 因探 讨 贾洪杰， 张 宝庆 ， 蔡春 杰 内蒙 古金 陶股 份有 限 公 司 ， 内蒙 古 赤峰 0 2 4 3 2 7 [ 关键词】地质特征 ； 花 岗闪长岩体 ； 围岩 ； 矿床成目 摘量 ]金厂沟粱金矿床是 内蒙 古北 部的大型金 矿床， 笔 者对其地质特征及 其成目做 了探 讨， 认为矿床的成 目与燕 山期花岗岩体的侵入、 高丰度金的太古字变质岩系有成 目上 的密切联 系。 【 中田分类号 ]P 6 1 2[ 文献标识码】A[ 文章编号]1 0 0 2 8 9 5 1 2 0 0 1 0 1 - 0 0 0 1 0 5 Di s c u s s i o n o n g e ol o gi c c ha r a c t e r a d g e ne s i s o f d e p o s i t i n J i nc h a n g g o u l i a n g Go l d M i n e 儿A Ho n g - j i e ， Z HA NG B a 0 - q ．m C AI Ch u n - j i e Nf i me n g g u n t a o l o i n t - s t o c k C o． L ． ， C h i f e n g 0 2 4 3 2 7 ， C h i n a Ke y wo r d s g e o l o g i c c h a r a c t e r ；g r a n o d i o r i t e b o d yc o u n t r y r o c k；o r e g e n e s i s Ab s t r a c t J i nc he n g g o u l i a n g g o l d d e p o s i t i s a l a r g e g o l d d e p o s i t i n t h e n o r t h o f Ne i me n g g u ．The g e ofo g i e c h a r t t e r a nd g e n e s i s of d e p o s i t B r e d i s c u s s e d i n t h i s p a p e ，a nd t h e a u t h o r t h l n k t h a t o r e g e n es is i s r e l a t e d t o t h e g r a n i t i v e i n t r u s i o n d u rin g Ya n s he n p e r i o d a n d Ar c h a e o z o i c c o s mi c me t a mo r p h i c r o c k s y s t e m of h l g h a b u n d a n c e g o l d． 1 区域成 矿地质背景 金 厂沟梁 金矿床处 于张家 口一赤峰 一级 金矿成 矿带 东端 ， 在努 鲁 儿虎 隆 起 东北 部龙 潭地 块 中间， 是 天 山一 阴 山东 西 向复杂构 造 带与新华夏系大兴安岭隆褶带南端的斜接复 合部 位。纬 向构造 带 、 华夏 系和 新 华夏 系等 构造体 系控制 了本 区的 地层 建 造 、 岩浆 岩和 褶皱 、 断裂 。龙潭地块 上金矿 的集 中分 布， 与 侵位 于太古宇 片麻 岩系 中的燕 山期 花 岗闪长 岩类及燕 山期火 山喷溢活 动有关 。 1 ． 1 地 层 龙潭 地块属 内蒙古 地轴 东端努 鲁儿虎隆 【 收 藕 日期 】2 0 0 0 0 4 ． 1 3 [ 修订 日期]2 0 0 0 ． 1 0 1 2 [ 作者简介 ]贾洪杰 1 9 6 0一 ， 男． 工程师， 内蒙 古金 晦股 份有 限公 司 副 总经 理 。 地带 东北 段， 出露 地 层 以 太古 界建 平 群 小 塔 子沟组局 部钾质 混合花 岗岩化 的低角 闪岩相 一 辉石麻 粒岩相岩 石为主 。恢复原 岩建造 则 相 当于拉斑 玄武岩 与科马提 岩互层 的超基性 火 山岩 层系 。 1 ． 2 岩 浆岩 分布于 努鲁儿虎 隆起中轴 部的岩浆 岩约 占龙 潭地块面 积的 1 ／ 2 。岩 浆 岩 以花 岗岩 为 主， 按 生成时 代 主要 分为 华 力 西期 和燕 山期 两个侵入旋 回。华力西期有三期侵入， 最早 的岩 浆侵 入 为斑 状 中粒 花 岗岩 ， 二 次是 强 烈 的陆 相 中酸性 火 山岩的 喷发和 次火 山岩的侵 入 ， 三次 活动是在 同一位置重 迭侵入 。 先 后形 成了 片麻 状 花 岗岩 、 中细 粒花 岗闪长 岩 和 斑 状花 岗闪长 岩。燕 山期酸 性花 岗岩类 在 区域 上 广泛分 布 ， 与金 矿 的成 因有 密 切联 系。 有 闪长玢 岩、 石英 斑岩 、 花岗斑 岩 、 黑 云租安 岩、 维普资讯 2 有色矿山 2 0 0 1芷 安山玢岩 、 流纹斑岩 等。 1 ． 3构 遗 金 厂沟梁金 矿 床 所处 的龙潭 地块 ， 被 北 界赤峰一开源大断裂， 南界承德一北票深 断 裂和西界四官营一铁匠营的南段大朝阳沟断 裂所 围限， 由新太 古 界变 质 岩 及 中央 的 华 力 西期 、 燕 山期 花岗质杂 岩组成 。 衰 1 ■矿圈岩舍盘量分析统计衰 2 矿区地质特征 2 ．2 岩浆 岩与 含佥 性 金 厂沟粱金矿床 位于 努鲁 儿虎 隆起 的 东 西段 龙潭地块 上 ， 矿 区面积 达 2 5 k m2 。 2 ． 1 ■矿围岩与含佥性 矿 区内的赋矿 围岩 为新太古 界 建平 群一 小塔子沟组变质岩系。主要由角闪斜长片麻 岩 、 斜 长角闪 片麻岩 、 黑 云母斜 长片麻岩 以及 各种混合岩化片麻岩组成。这些变质岩 由富 铁镁质的中基性火山岩及部分碎屑沉积岩经 区域变质作用而形成。走向近东西向， 倾 向 南， 局 部北 倾， 倾 角 7 O ～8 0 ‘ 以上 ， 与 岩 层 产 状基本一致， 与矿脉多呈斜交。 研究资料表明， 该变质岩系具有较高 的 含金丰度 见表 1 。 由此 可 以想 象 ， 在 区域 变质作用或混合岩化过程中， 在合适 的热动 力条件下 ， 将 有相 应 数量 的金 被 活化 释放 出 来 ， 成 为矿质 的重要来 源之一 。 有关 资料 表 明 矿 区 有 四次 岩 浆 活 动 侵 入 。 第一次侵入为西台子 中粗粒似斑状花岗 岩 。岩体 呈岩 基状 ， 岩 石 肉红 色 ， 似 斑 状 结 构 ， 属 华力 西期侵入体 ， 有 小型金矿 床赋存 于 该 岩体 内。 第二次为金厂沟梁中细粒片麻状花岗岩 体 。岩 体 近 东 西 向 展 布 于 矿 区 南 侧，长 4 0 0 0 m， 宽 3 5 0～ 1 4 0 0 m。 属 燕 山 晚 期 侵 入 体 ， 舍 金较低 。 第三次 为矿 区对 面沟 中细粒花 岗闪长岩 体 。岩体 呈 椭圆状岩 株侵 入于 西 台子岩体 和 金 厂 沟 梁 岩 体 中 。 舍 金 丰 度 值 为 1 9． 1 3 1 0- 9 ，高于区内其它岩体 见表 2 ， 是本 区主要 的成金岩体 。 衰 2 侵人岩体局位素年峙与盘言量数据衰 *1 9 9 1 年地质力学所采样， 地辩院地质所测试 第四次侵入为对面沟中细粒斑状花岗闪 2 ． 3 围岩蚀变 长岩体。呈椭 圆状侵入 于上述花 岗闪长岩 矿区内的围岩蚀变主要有绿泥石化、 绢 中。含金 丰 度值 为 l 6 ． 7 31 0 一， 为本 区 的 云母化 、 黄 铁矿化 、 硅化 、 碳 酸盐化等 ， 为 一套 主要成 金岩体 。 伴随成 矿活动 的中 、 低温蚀变 产物 。 维普资讯 第 1期 贾洪杰等 金厂沟粱垒矿床地质特征及成因探讨 兰 矿区内的各类 蚀变 围绕矿脉发生， 沿断 裂破碎带分布， 受构造制约明显， 在蚀变范围 内， 自矿脉到两倜圈岩 ， 蚀变强度逐渐降低 ， 各类蚀变相互叠加． 组成一复杂蚀变带， 分带 性不十分明显 ； 与成矿作用关 系密切的蚀变 主要 为绢 云母 化、 黄 铁 矿 化， 其 次 为 绿 泥 石 化 、 硅 化， 碳 酸盐化不 具成矿性 。 2 ． 4 矿脒基 本特 征 矿区内含金矿脉大都隐伏于地下， 到 目 前 已发现 7 0余条 。其基本 特征为矿 脉走 向， 可分 Ns 一 ．NN W、 N W 和 N E向三组， I ； l 前两 组 居多 。NSNNw 向组 以 1 5号 脉 、 3 5号 脉 为 代 表， Nw 向组 以 5 7号 脉 为 代 表 ， NE 向组以 3 7号脉为代表 ； 各脉普遍存在构造蚀 变岩型和石英脉型两种矿化类型， 且都 前 者为 主 ； 矿 脉形 状 较简 单， 多呈 脉 状， 次 为 透 镜状， 矿化比较连续和稳定， 局部地段分支复 合现象比较明显； 各脉脉幅普遍较窄， 倾角较 陡 7 0 ’ ～8 5 。 属于典型的饭薄急倾斜型 见 图 1 。 2 ． 5 断裂构造对矿脉的控制作用 该区构造较为复杂， 最明显 的特点是断 裂构造极其发育， 所有矿脉都受其控制， 而后 又被其切 断 、 改造 或者 破坏 。 1 NE向与 NE E向断裂 NE向的 头道 沟断 裂。 NE E向的西 对 面沟 断裂是 矿 区很 有 代表性 的两 条 断裂 。前者 长 迭 5 k m， 斜 贯 整 个 矿 区， 性 质 张 纽 性 ， 把 金 厂 沟梁 矿 区 分 成 东、 西两个矿 区， 西矿 区相对下降， 东矿 区相 对上 升。后者 延长 5 k m 以上 。 属 局 部发 生 引 张的压扭性 ． 与金矿 的关 系 尚不清楚 。 2 NS向与 NW 向断裂 这 两组 断裂 经 田 1 叠厂淘鬃金矿主蔓脉辣平面分布田 l 一矿脉及其编号 ； 2 一戚矿后断裂 } 3 勘探线厦其编号 维普资讯 有色矿山 2 0 0 1 研究认 为 同 一 断裂 裂 隙 系统 ， 即 由共 轭 的两 组 剪 切 裂 隙 或 x 节理 发 展 而形 成菱 形 格子 状 断 裂 网 格 关 系。 一 般 延 长 5 0 0～ 9 0 O m， 已控制 延深 3 0 0 --5 5 0 m， 断裂 宽 0 ． 3 ～ 1 ． O m， 走 向和倾 向多呈 舒 缓 波状 ， 断 面倾 向 较 陡。两组 断裂在成 矿前 、 成矿时 、 成矿 后均 有活动 ． 成 矿 前 为压 扭 性 断 层 ， 岩石 发 育 破 碎 ， 为矿液 提供通道 及赋存 空 间， 成矿 后又活 动形 成断层 泥 ． 地 表淋 滤 成“ 黄 线 ” 覆 盖 下成 “ 白线 ” ， 可 做 为重要 的找 矿标志。 2 ． 6矿石 特征及金 的赋存状 态 2 ． 6 ． 1 矿石类型、 矿物组分、 结构构造特征 矿石类型分 为两 大 类， 即 氧 化 矿和 含 硫 化物 的原生矿 。物质组分 中金属 矿物主要 有 黄铁矿 、 黄铜 矿 、 黝铜 矿 、 方 铅 矿 、 闪锌 矿 ， 次 要有斑铜 矿、 银 、 毒砂 、 磁 黄 铁 矿 、 褐 铁 矿 、 铜 蓝和微 量 自然 金 、 自然 银 。脉石 矿物 主要 有 石 英 、 绿 泥 石 、 绢 云母 、 高 岭土 、 次 要 有 方 解 石 、 斜长石 、 角 闪石 等。结 构最常 见 的有 自形 结构 、 半 自形 结构 、 压碎结构 、 交 代结构 、 他形 结 构 、 填隙结 构等。构造 有块状 构造 、 浸染状 构 造 、 脉状构造 、 角砾状构造 、 泥 状构造等 。 2 ． 6 ． 2 金 的赋 存状 态 自然 金的粒度 大小不一 ， 从 总的情 况 看， 粒度 大部分 在 中一粗 粒级 。其 自然 形态也较 复 杂， 有 浑 圆状 、 叶片状 、 板 条状 、 三 角 状 、 蚕 蛹状 、 蝙蝠状等 。赋存状 态也多 种多样 ， 主要 有以下几 种 包 裹体金 、 裂 隙金、 粒间金 、 边 缘 金 、 似胶 结金等 。金与黄 铁矿关 系密切， 黄铁 矿是 金的 主要载 体 ， 次要 有 黝铜 矿、 黄铜 矿、 方铅 矿和石英 。 2 ． 6 ． 3 矿体 形成 的温度 特征 根据 金 厂沟 梁 金 矿 4 6个 黄 铁矿 样 品 进 行包裹 体 测 温 所 获 取 的 1 0 3个 温度 数 据 可 知， 矿脉 的成 矿温 度 变 化在 2 0 0～3 8 0 ℃ ， 成 矿温度频 率变化 集 中在 2 4 0～3 0 0 ℃ ， 属 中温 热液 范畴。 从开 采 中段 深 部包 裹 体 测 温 资料 看 ， 总 的变 化趋 势是 随 着深 度 的增 大 而增 高， 据 水 平方 向包裹体 测温 资 料看 ， 其 中与 成 矿 有 关 的对面 沟 岩 体 中 石 英 的 均 一 温 度 为 3 6 0～ 4 3 0 ℃ ， 平 均 温 度 为 3 5 0 ℃， 而 居 于 岩体 边 缘 的铜钼 矿 化 带 中 的 石 英 均 一 温 度 为 3 6 0～ 3 7 0 ℃ ， 至外 圈 的金矿 脉则 降 至 2 4 0 ～3 0 0 “ C。 由此证 明 矿 田的 矿 化 系列温 度 变 化 受 成矿 岩体控 制 3 矿床成 因的分析 金厂沟梁金矿床发育在燕山期对面沟花 岗闪长 岩体北侧 古 老的 变质 岩 中的 断裂 构造系统 内， 笔 者对 金 厂 沟梁 金 矿床 的成 因 进 行初步分 析 。 3 ． 1 地质背景的联系 考虑 到金厂 沟梁金矿 床与 围绕燕 山期 对 面沟花 岗闪长岩体 的其它金 矿床 类型的一 致 性 ， 成 矿时代 与岩体 生成 时代 的近似性 ， 以及 从 发育 的花岗岩一 火 山岩一 老变质 岩含金石 英脉 内金 丰度增 高 的 趋 势， 可 以认 为 金厂 沟 粱 金矿床与 对面沟花 岗闪长 岩体及赋 矿 围岩 在 成因上 有一定 的联 系。 3． 2 成 矿物质来 源 金厂沟 粱金矿 床直接 赋矿 围岩太 古 宇老 变质岩 系 的变 质 、 变 形 和演 化对 金 矿 床 的发 育可能提 供的条 件是 不 可忽视 的。燕 山 期对 面沟花 岗闶长岩 体和赋矿 围岩 的含金丰 度值远远高出金 的克拉克值， 说 明可能 成为 形成 规模 较大 的金矿 床的物质 来源 。 3 ． 3 矿 区成矿沮 度的联 系 据研 究资 料显 示， 矿 区成 矿 温 度 变 化 由 北 向南逐 渐增 高。 说 明热源 来 自于南部 ， 也就 是 说 ， 成矿的 热 力条 件 或成 矿热 液 的 形 成过 程 中对面 沟花 岗闪长岩体 的侵入起 到 至关重 要 的作用 。 3 ． 4矿床地球 化学特 征 的联 系 矿床 中 Au ／ A g比值 的 有序 化 也 可 作 为 判 别金 矿 成 因 的一 个重 要 标 志 。Au ／ Ag比 值 的变化与 成 矿 温度成 正 比， 即 从 矿 化 中心 向外 比值 变 小 。从 矿 床 开 采 中段 延 深 方 向 维普资讯 第 1期 贾 洪杰 等 金 厂 沟粱 金矿 束 地 质特 征及 成 目探讨 5 A u ／ Ag的 比值 由小到 大表 明矿 区深 部 温 度 比较高 ． 更进 一 步 证 明 了矿 区南 侧 的对 面 沟 花 岗闪长岩体是 成矿过 程中热 源的重要提 供 者。 综上 所 述 金 厂 淘 梁 金矿 床 的直 接 围 岩 太古 字变质 岩系及燕 山期对 面沟花 岗闪 长岩 体是成 矿 物质 的提 供 者 ； 成 矿热 力 条 件 来 自对 面沟花 岗闪长 岩 体 的侵 入 活动 ， 屙 时 也产 生了含矿热 流体 ， 在温度 、 物 化场及 应力 等因 素的影响下 ， 这 种含矿热 液体 系被启动 ， 在各种裂 隙 系统和 孔 隙系 统 内， 于 一定 深 度 下循环运 移， 进 入高 丰 度 金 的太古 宇 变 质 岩 系时与 已经富含 从变质岩 系带 出的金 的后 生 变质流体相混合， 形成含金的混合成矿热流 体 ， 继 续循 环 不 断地 从 变质 岩 系 中摄 取 成 矿 元素， 使成 矿 元素 的丰 度越 来越 高， 随后 在一 定的演 化 阶段 和构 造 、 物化条 件下 形 成 金 厂 沟梁 中 一低温 热液 金矿床 。 北 京有色 冶金设 计研究总院交 由中央管理 丑前 ， 国务院办公 厅转 发建设 部等 部门 关 于 中央所属 工程勘 察设计 单位体制 改革 实施方 案 ， 方案 中 明确有 十家勘察 设计单位 交 由中央管 理 ， 作 为有 色勘 察设 计 行业 排头 兵 的北 京 有色 冶金设计 研 究总 院列入其 中。 北京 有色 冶金设计 研 究总院建 于 1 9 5 3年 2月 ， 是有 色行业 历史最 长、 最有 影 响的设计 院。 近 5 0年来 ， 共 完成 国 内外各类工 程设计 、 咨询项 目 1 5 0 0多项， 取得科 技成果 9 0 0多项 ， 为我 国 有色金属工业的发展和合理布局中， 作出了历史性的贡献。由该院设计并建成投产的重有色、 黄金 、 稀有稀土 、 半导体 材料 等方 面 的工 矿企业 ， 已成 为我国有 色金属行 业的骨 干 。 北 京有色 冶金设计研 究总 院 ， 早 在 1 9 7 9年就 以企业 化管 理试 点单 位之一 进 入 市场 ， 从 此 断了“ 皇粮” ， 靠市场竞争求生存、 求发展， 在经营和发展战略上， 放宽眼界， 不断增创新的优势， 寻求新 的经济增 长点 ． 进一 步拓 宽服 务领域和 发展 空 间， 除保 持 在本 行 业 的优 势地 位 外 ， 还 广 泛涉 足 电子 、 化工 、 轻工 、 食 品 、 民用建筑 、 市政 、 旅 游 、 环 境工程等 众多领域 ， 并 取得 了卓越 的成 就， 使该院 的市场竞 争能力和抗 风险 能力逐步增 强， 在市场 环境 不 断变 化 的情 况 下， 保持 了稳 定发展 的 良好 态势。近些 年 ， 在认真分 析 自身优 势 的基 础上 ， 积 极培 育 和建 立 设计 咨询 、 科 技 产 业 、 院 区开发“ 三 大支柱 ” ， 同时 大力推进工 程总承包 ， 在实践 中探索 前进 ， 走 出 了一条 多元化 发 展之路 ， 从单一 的设 计咨询 事业 单位 发展成为 一个集工 程设 计 、 技术 咨询 、 科学研 究 、 工程承 包 、 工 程监理 及设备 开发、 制造 、 销售为 一体并涉 足房地产 开发 的科 技型企 业。 交 由中央管理 后， 北京有色 冶金设计 研究总 院将在 中央企 业工 委的领 导下， 进一步发挥 科 技 和人才优 势， 深化 内部改革 ， 提 高管理效 率 和技术 创新 能 力， 逐步 建 立起 适应 社 会主 义市 场 经 济体制要 求的现代 企业 制度 。北京 有色 冶金 设计 研究 总 院将继 续 与 国 内外 同行 密切合 作 ， 增进 交流 ， 共 同开拓 国 内外市场 。 ’ 栾 贻红 维普资讯