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吉林省辉南石棚沟—芹菜沟金矿区构造控矿规律及成矿预测研究张长生专业:地质工程指导教师:孙丰月 教授李碧乐副 教授石棚沟—芹菜沟金矿区位于吉林省辉南县东部,为一小型金矿床.至今已有70多年的开采史和40多年的研究史.一、区域地质背景研究区位于华北板块北缘东段,敦化—密山深断裂南部.矿区内太古代变质岩广泛分布,主要由变质上壳岩、变质花岗质深成侵入体、变质基性侵入岩组成.古生代、中生代和新生代地层零星分布.从北到南,该区发育有三条NEE向韧性剪切带,分别为庆阳堡韧性剪切带、石棚沟—西顺堡韧性剪切带和芹菜沟韧性剪切带.后期的脆性断层广泛发育,主要有NE、NW、SN和近EW向.二、矿床地质金矿区内发育两种类型矿化,含金硫化物石英脉型和构造蚀变岩型,前者为矿区内主要的金矿化.金矿脉的容矿围岩主要为糜棱岩.金矿化可分为两期,即同韧性变形矿化期和岩浆热液矿化期,后者为石棚沟金矿床主要的成矿期.岩浆热液矿化期可分为四个成矿阶段:(1)硫化物(少量)—石英阶段;(2)金—石英—黄铁矿阶段;(3)金—石英—多金属硫化物阶段;(4)石英—碳酸盐阶段.金—石英—黄铁矿阶段和金—石英—多金属硫化物阶段为金的主要成矿阶段.金矿化与深部岩浆侵入体及脉岩有密切的时空关系,特别是金山屯隐伏岩体.目前正在开采的与已开采的金矿体主要分布在该侵入体附近,大多数矿体明显向岩体侧伏.地质证据、硫同位素、氢氧同位素等表明主成矿期成矿流体主要来自岩浆热液,并混入了部分大气水,成矿物质主要来自经过预富集的韧性变形岩石,岩浆也可能带来部分成矿物质.石英脉流体包裹体均一温度平均为270℃(张勇,1990).该矿床成因类型为在为数不多、规模不大变质热液型矿化基础上,叠加主成矿期岩浆热液型矿化的叠生型矿床.三、构造控矿规律石棚沟—西顺堡韧性剪切带为石棚沟金矿床的一级控矿构造,绝大部分金矿脉均发育于该带中,韧性剪切带即为金矿化带.韧性剪切作用控制了早期的金矿化,含矿脉体与剪切带糜棱叶理产状一致,变形强烈部位含金石英脉发育,且金含量偏高.韧性变形为晚期(主成矿期)矿化提供了成矿物质及构造条件.晚期构造—岩浆活动控制了主成矿期金矿化及矿体定位,控矿的脆性断裂包括NE、NW、NS及EW向几组,它们受控于统一的构造应力场,不同方向构造发育程度及力学性质不同,其控制的矿体产状、规模、形态及含矿性具有明显的差异.构造岩浆活动与成矿作用服从于同一动力学过程,构造的多次脉动致使含矿岩浆热液多次上侵,造成多阶段叠加成矿.四、成矿动力学韧性剪切成矿期:中元古代克拉通边缘推覆剪切作用导致金活化迁移和富集.后韧性剪切成矿期(主成矿期):晚古生代开始,由于西伯利亚板块南移,使处于西伯利亚板块和华北板块之间的兴蒙地槽闭合,大约在古生代末期,两板块沿东西方向碰撞、拼贴、造山,形成数十条携带蛇绿岩的近东西向断裂或逆冲推覆断裂带,伴随海西末期同碰撞花岗岩,碰撞后抬升期花岗岩和造山晚期花岗岩的侵位.包括本区在内的华北板块北缘一部分岩浆热液型金矿在此期形成.五、构造控矿模式通过成矿构造形成、演化特征研究,建立了区内金矿构造成矿模式,即早期成矿由于剪切造成剪切带内压力差和渗透率提高而有利于含矿热液的进入和金的富集沉淀,晚期叠加其上的脆性断裂构造多次活动控制着以岩浆热液为主的成矿热液活动和循环,使得经过韧性变形预富集的矿源体中的成矿物质活化转移,并进一步富集成矿.六、成矿预测根据上述对成矿地质条件、构造控矿规律等的讨论,结合综合找矿信息标志,划定了三个成矿远景区,即石棚沟—金山屯成矿远景区、德胜屯—芹菜沟成矿远景区和西顺堡—碾子房成矿远景区.