探究二道沟金矿17号脉中脉岩成矿作用

探究金厂沟梁金矿东矿区17号脉中脉岩成矿作用王宁 刘福林 摘要：金厂沟梁金矿东矿区矿体赋存在太古界建平群小塔子沟组斜长角闪片麻岩断裂带内。其中17号脉深部中段赋存大量闪长玢岩、英安玢岩等脉岩。通过取样，部分脉岩可采厚度及化验品位均达到工业可采标准。研究脉岩存在形式及特征对研究17号矿脉成因具有重要意义。关键词：金厂沟梁矿区 17号脉脉岩 矿脉特征 1、矿区地质概况1.1区域地质金厂沟梁金矿矿区大地构造单元位于华北地台(级)北缘，内蒙古台隆(级)东段，喀喇沁断隆(级)，努鲁儿虎隆起东北部中段的龙潭地块内（见图1.1）。矿区地质构造向北边界为EW向赤峰开源大断裂，南界NE向为承德北票深断裂，而西侧边界为近NENNE向四官营子铁匠营子断裂，面积大约25km2，其行政区划隶属于内蒙古赤峰市敖汉旗。鉴于金厂沟梁金矿床所处的大地构造位置华北克拉通（地台）北缘，其北部的赤峰开源超岩石圈断裂，对金矿床的成矿具有决定意义，为幔源成矿流体提供了通道【1】。努鲁儿虎隆起总体上为一由背斜组成的基底隆起构造断块，南北分别受赤峰开源和承德北票深大断裂带的控制，向西被受控于新华夏断裂的老哈河凹陷所隔断。背斜两翼和核部分布有太古界变质片麻岩为主的地层，沿其轴部为以印支燕山期的一系列中酸性侵入杂岩体为主所组成的构造岩浆带。该隆起带分布的主要矿产有金、铁、铜、铅、锌，在其两翼各自形成了相互对称的两个金矿带，金厂沟梁金矿床是分布于北翼金矿带上的一个中型金矿床。因此矿区区域内总体构造格架是受深大断裂控制的基底断块（努鲁儿虎隆起）和形成于其上的褶皱、各次级断裂组成。金厂沟梁矿区出露地层主要为太古界建平群小塔子沟组(Arjnx2)，次为中生界白垩系下统义县组(K1y1)及第四系(Q4)。小塔子沟组岩层为该矿区的主要赋矿围岩。图 1.1 研究区构造位置图(a据Yang et al，2003修改)及金厂沟梁地区研究区简图( b据苗来成等 2003修改)1.2 矿床地质矿区大面积广泛分布的是太古界建平群小塔子沟组(Arjnx2),组成本地层的主要岩石类型为角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、混合岩化角闪片麻岩及角闪岩等【2】。矿区内有基底构造、构造盆地、断裂构造等。侵入体大面积分布于金厂沟梁矿区的南侧。其中基地构造为太古界片麻岩构成的单斜，局部可见小型紧闭褶曲；构造盆地由二道沟断陷盆地和百杖子-乌拉山向斜盆地组成。燕山晚期对面沟复式岩体重迭侵位带动周围岩块上隆而形成对面沟侵入穹状构造。本区在燕山期形成了绝大多数断裂构造，按相对时间顺序排列有东西向-南北向-北西向-北东向次序。其中近南北向及北西向断裂构造为本区的控矿、容矿构造。北东向构造为成矿后期构造，局部对前期成矿形成的矿体有破坏作用（见图1.2）。图1.2 敖汉旗金厂沟梁矿床地质简图（据王建平等，1998年修编）2、金厂沟梁金矿东矿区17号矿脉特征2.1金厂沟梁东矿区矿脉特征金厂沟梁金矿矿区内北北东向头道沟断裂划分整个矿区为东西两个矿区，其中东矿区为其重要产金矿区。矿区共圈定具有工业价值的岩金矿体16、17、17-2、17-4、18、18-1、20、21、22、100等10条，其中17号脉为东矿区主要产金矿脉。东矿区内矿脉赋存在太古界建平群小塔子沟组(Arjnx)中高级变质的片麻岩类中的含矿石英脉体内，矿体严格受断裂或裂隙构造控制。矿体上下盘的围岩均为斜长角闪片麻岩，矿体与围岩界线清楚，随构造的变化经常出现分枝复合、膨胀收缩、舒缓波状弯曲、尖灭侧现等变化形态，矿体形态为细脉状，赋矿岩石为石英脉。由于容矿构造为长期地质作用下的产物，因此造成了矿区矿体产状多变并相互交叉切割的特点，按矿体的走向不同可分为近南北向及北西向两组矿体。其中北西走向的矿体方位垮度较大，在310348°之间。近南北向矿体走向在3526°之间。矿体以向东或向北东方向倾斜为主，局部地段反倾，倾角均在60°以上，属陡立矿体。其中近南北向产状较陡，北西向产状相对较缓见图（2.1）。图2.1 金厂沟梁金矿东矿区（二道沟金矿）五中段（530m）矿脉分布图东矿区矿体长2001066m，控制斜深120506m，矿体规模小大型，其中以中型为主，小和大型次之。矿体真厚度0.300.83m，平均厚度0.41m，单工程品位1.04g/t86.08g/t，矿床平均品位8.48g/t【2】。2.2 东矿区17号脉矿脉特征金厂沟梁金矿东矿区17号脉呈脉状产于SN向断裂构造中，走向352°,倾向262°,倾角7585°。矿脉赋存于一中段至十三中段，南北延伸570-1400m左右。矿脉北沿延伸至头道沟断裂，被头道沟断裂切割断。另据构造化探研究结果，头道沟断裂中的Au及Ag、Cu、Pb、Zn等指标元素都表现为明显的低值，表明该构造形成后再无成矿构造发生，17号矿脉延伸至头道沟断裂已达到探矿边界；矿脉南沿呈140°-160°延伸至流纹质角砾熔岩脉接触带边界（见图1.2）。17号脉脉壁呈舒缓波状，较光滑，具挤压片理和断层泥，由蚀变岩、破碎蚀变岩和石英脉组成，金属硫化物呈细脉状、条带状、细粒星散状浸染于蚀变岩破碎带石英脉中，赋矿岩石为石英脉，两侧围岩为角闪斜长片麻岩。2.3 东矿区17号脉矿脉脉岩特征在实际开采中17号矿脉中部矿段（如41723、7172-1、7173、8171、8172、8173、9173-1、9173-2、9171、10171等）内发现大量不规则呈透镜体状英安玢岩、闪长玢岩等暗色脉岩。脉岩中含有零星黄铁矿颗粒，他行结构，致密脉状、透镜体状构造。脉岩上下延深280多米（3中段-10中段），水平延伸200-300米左右。值得注意是17号脉脉岩上下、水平展布并不连续，断断续续呈扁豆状、脉状、不规则透镜体状赋存矿脉中。以41723采场为例，见下图2.31（41723采场脉岩）。图2.31 41723采场脉岩（4中段水平延伸）上图2.3中41723采场中脉岩成厚大透镜体连续水平延伸40多米，深部延伸30多米（见图2.4），几乎贯穿整个采场高度。脉岩水平延伸方向按数字排序，呈逐渐变窄，脉岩尖灭处被黄铁矿化矿脉填充。采矿场中较大脉岩厚度能够达到1米左右，长度20-30米，上下延深30-40米（见下图2.32）。图2.32 41723采场顶部脉岩（接近三中段）通过41723底部4中段和3中段脉岩宽度和产状比较，得出单个采场内脉岩延伸和延长较为连续且脉岩倾向与矿脉倾向相同。脉岩以类似夹石状夹杂在矿脉中，对矿脉起到挤压、扭曲等控矿构造作用。产生的脉岩对开采技术要求、生产中凿岩爆破、选矿搬运等工艺、地质出矿品位变化、选冶工艺要求等产生一定影响。本文着眼于地质开采脉宽品位变化角度，分析脉岩对生产产生的结果。其中41723脉岩样品品位化验表见下图2.33（41723采场脉岩样品化验单）。根据上图2.33 41723采场脉岩样品化验单，整理41723采场脉岩脉宽厚度品位表样品编号脉岩宽度（m）化验品位(g/t)1-10.503.182-20.354.163-30.40/40.254.162.4 东矿区17号脉矿脉脉岩品位分析图 2.41 金厂沟梁东矿区17号脉储量估算纵投影图根据近年来实际生产数据统计分析，17号脉SN水平延伸中部矿段黄铁矿化较好，含金品位较高，矿脉厚度较宽。中部矿段矿脉平均厚度0.58m，平均品位6.54g/t。中部矿段采场例如7172-1、7173、8171、8172、8173、9173-1、9173-2、9171、10171、10172等；矿脉南北沿两端围岩蚀变增强，矿脉内黄铁矿化逐渐减弱，高岭土化、碳酸盐岩化蚀变增强。通过实际生产取样化验分析，矿脉品位显著降低，脉宽变窄。矿脉平均厚度0.42m，平均品位1.68g/t。端部矿段采场例如6172、7177等（见图2.41 17号脉脉岩化验分析表）。表2.41 17号脉脉岩化验分析表通过上表2.41分析，17号脉脉岩平均厚度0.64m，平均品位2.15g/t，米·克吨值为1.38，已达到工业品位最低开采标准。17号脉脉岩厚度较厚，脉岩硬度比周围黄铁矿化矿脉硬度大。因此开采过程中应加强开采技术研究，加强脉岩回采。2.5 脉岩产生推理分析脉岩呈透镜体状赋存于17号矿脉中。脉岩为闪长玢岩、英安玢岩等构造岩类型，均质较硬，结构自行程度较差，含有少量黄铁矿颗粒。初步认为在矿脉形成过程中，矿区经过多期构造旋回，前期石英脉型含矿热液发育成初期含金硫化物石英脉型矿脉；后期含矿构造发育张裂性构造，深部幔源暗色物质（粗安岩类）通过导矿通道，沿17#断裂（每条赋存矿脉断裂空间均可认为是导矿和容矿构造）注入断裂空间，这是脉岩形成的源物质。后期多次岩浆及构造运动活动，17#断裂中深部幔源暗色物质受到断裂上下盘挤压、扭曲等作用，变得支离破碎。后岩浆上升注入17#断裂，部分裂隙岩石（包括幔源暗色物质）被高温矿浆熔融，形成矿浆一部分。随着岩浆活动减弱，温度及压力降低，与矿浆接触的部分裂隙岩石及幔源暗色物质发生接触交代作用，成分被同化。随着岩浆活动减弱，17#断裂中矿浆发生结晶分异作用，各种矿物及岩石逐渐晰出。而17#断裂中幔源暗色物质没有被熔融的部分经过接触交代等作用，形成17号脉脉岩物质。3、结论17号矿脉中部矿段内赋存大量不规则呈透镜体状英安玢岩、闪长玢岩等暗色脉岩。脉岩平均厚度0.64m，平均品位2.15g/t，米·克吨值为1.38，已达到工业品位最低开采标准。因此在开采过程中，应该加强脉岩取样分析工作以及脉岩回采回收工作，对提高17号矿体开采经济效益有促进作用。本文基于笔者日常地质工作中观察实践所得，难免以偏概全，认识疏漏。希望专家批评审阅，给出宝贵意见。参考文献【1】引用2014年9月世界地质第33卷，第3期的内蒙古金厂沟梁金矿床成矿流体特征及稳定同位素研究，作者孙珍军、理学源、于赫楠、孙国胜等。【2】参考了内蒙古盛源地质勘查有限公司2017年11月编写的内蒙古自治区敖汉旗金厂沟梁东矿区二道沟矿段岩金矿生产勘探报告。10