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摘要:文章从地层、构造、岩浆活动方面论述了金矿的成矿地质条件。从金矿成矿的矿源层、控矿构造与金矿化的关系、岩浆活动与金矿化的关系等几方面探讨金矿成矿规律,指出了金矿的勘探方向。
关键词:矿源层 地质条件 成矿规律
在内蒙古中西部色尔腾山中段点利素太至十分子一带,相继发现了一批金矿床(点),该区位于华北板块成矿区域北缘西段活动带,与北部内蒙古地槽紧邻交接。所在矿带及金矿区均赋存于新太古界色尔腾山群变质岩系中。本区地质经历了多旋回的沉积作用、岩浆活动、构造变动和区域变质作用。在其地质历史演化早期,本区在拉张与挤压动力体制下的裂谷环境中,完成其基底的喷发一沉积旋回发育阶段。致使本区分化为长期隆起区和强烈沉降区等构造单元,本区基本处于降升剥蚀区。该区色尔腾山断块被北东和北西向交叉的中新生代断陷盆地切割为菱形地块,由此奠定了本区有利于金成矿的地质构造背景[1]。
1. 地质概况
1.1 地层
色尔腾山岩群经历了长期地质历史的变质变形改造,原始地层分布形式已荡然无存,其内部不同岩性间呈无序叠合分布,无顶无底。其与大滩岩套组成典型的花岗岩—绿岩区,突出特征是低级变质和强烈变形。
受韧性剪切及退变质作用,层内构造减薄、拉伸、旋转碎斑、剪切褶皱、褶叠层、膝折等构造样式发育。岩石组合特征是垂直岩层走向上片岩、石英岩、大理岩等岩石类型交替出现,成分层转换面与岩石内部透入性片理显示出平行一致[2]。
1.2 岩石学特征
1.2.1 石英片岩类:是柳树沟岩组的主要岩石类型之一,点力素泰岩组中呈夹层分布。岩石类型有:绢云石英片岩、绢云绿泥石英片岩、绿泥石英片岩、绿泥白云石英片岩、十字石二云石英片岩、含榴石二云石英片岩等。岩石呈鳞片粒状变晶结构,局部见变余砂状结构,片状构造(见表1)。
1.2.2 糜棱片岩类:主要分布于柳树沟岩组中,是后期叠加退变而成的构造岩,呈“层状”展布。岩石类型有:绢云绿泥长英质糜棱片岩、绢云(二云、白云)糜棱片岩、阳起糜棱片岩等。岩石具显微鳞片粒状变晶结构、碎斑结构,及片状构造、丝带状、流状构造。
1.2.3 绿片岩类:为柳树沟岩组特有岩石类型,呈层状产于石英片岩中。岩石类型主要为绿片岩、绿泥绿帘片岩。岩石具鳞片柱粒状变晶结构、片状构造。组成该类岩石的主要矿物为绿帘石(<45%)、绿泥石(<20%)、阳起石(5%±),其次为石英、斜长石及绢云母。阳起石具黄绿多色性。副矿物磁铁矿少量。
1.2.4 石英岩,零星分布,一般构成片岩及大理岩之夹层或透镜体。岩石类型主要为石英岩、磁铁石英岩。组成岩石的主要矿物为石英、磁铁矿,绿泥石、斜长石少量。值得指出的是石英岩在空间上呈稳定层状与片岩及大理岩相伴产出,与片岩之换层面和区域片理基本协调一致,岩石变余层状构造发育。
1.2.5 大理岩:主要分布于点力素泰岩组中,为点力素泰岩组的主体岩石,柳树沟岩组中呈夹层产出。岩石类型有:大理岩、含蛇纹石(金云母、透辉、橄榄、透闪石)大理岩,硅化石墨大理岩、硅化白云石大理岩等。岩石具镶嵌鳞片柱粒状变晶结构,块状构造。组成岩石的主要矿物为方解石、白云石;其次为透辉石、橄榄石、金云母、透闪石、蛇纹石;还有少量的石墨及石英。
1.2.6 云母片岩类:为点力素泰岩组特有的岩石类型,呈夹层产于大理岩中,零星分布。岩石类型主要为二云片岩、黑云片岩。岩石具粒状鳞片变晶结构,片状构造。组成岩石的主要矿物为黑云母、白云母,其次为石英、绿帘石、斜长石和钾长石。黑云母具黄—绿色多色性。副矿物磁铁矿少量[3]。
1.3 原岩恢复
根据野外地质特征、岩石组合、岩石学、副矿物、岩石化学、微量元素以及稀土元素等特征进行综合分析。
糜棱片岩类:除TiO2—SiO2图解外,各种方法所得结果一致,原岩为泥质岩、砂质泥岩或泥质砂岩。
绿片岩类:原岩为中酸性火山石。
石英岩:测区分布少,根据产出状态、岩石学、岩相学特征,原岩为石英砂岩。磁铁石英岩的原岩为硅铁质岩。
大理岩类:各种方法所得结果一致,原岩为硅质—粘土质白云岩、灰质白云岩、白云岩。
综上所述,色尔腾山岩群原岩建造为中基性—中酸性火山岩—杂砂岩、砂质泥岩、粘土岩夹硅铁质岩—碳酸盐岩建造。构成一较完整的火山—沉积旋回。
1.4 构造
该区主体构造由色尔腾山复背斜和与之配套的两组NE向和NWW向断裂(含韧性、韧脆性剪切带)构造组成,该复背斜呈NWW—近EW向展布,复背斜中段的轴部,以白云常合山花岗岩为中心。断裂构造处于张子沟—白云常合山—固阳新建—下湿壕—东前湾图—武川韧剪带中,此带宽约6—145m,走向近70°—80°,倾向近160°—170°,倾角30°—55°,是金矿成矿有利的控矿构造。
2. 金矿床(点)的成矿地质条件
区内发育的古老结晶基底地层中乌拉山群,色尔腾山群均属典型的绿岩建造,是区内金矿成矿非常有利的矿源层。区内色尔腾山群地层平均含量较高的元素有Au(0.88—1.07)×10-9、Cu(22.84—24)×10-6。其中金的含量均高于区域背景含量及其他各时代地层中的平均含量,并且变差系数在全区为最大(5.46—16.38)。另据部分原生晕资料,色尔腾山群地层含金丰度平均10.08×l0-9。其中的暗色岩系(变质中、基性火山岩)含金丰度高达39.9×10-9。以上特征表明区内色尔腾山群地层是含金丰度最高的矿源层,其所含的微量金属易于迁移、富集成“易溶金”,在成矿地质条件有利部位极易成矿。在色尔腾山复背斜中,受多次水平积压、推覆和走滑构造的反复作用,使古老基底中复式褶皱、逆冲断层、推覆构造、韧性剪切变形、构造片理化带极为发育。加之本区曾经历大规模的区域变质作用,叠加了混合岩化和花岗岩化作用,以及从早元古代,加里东期至燕山期多次花岗岩类侵入作用。为金矿化的形成提供了良好的矿源、热液、配矿容矿构造。因此,对金矿成矿极为有利。该区有多处的金矿床、矿点分布,具代表性的有点利素太、脑包沟、白云常合山、石拉壕、浅井沟、西北沟、北召沟、后小奴气、乔罗沟、东五分子、头分子、东坝、十八倾壕等,这些矿床、矿点及分散流金异常多分布于色尔腾山群地层中之断裂带、剪切带、片理化带或岩浆侵人体(花岗岩)接触带附近。
3. 金矿床成矿规律及找矿方向
该区金矿成矿主要受矿源层、岩浆侵入及构造活动多种因素的共同影响。区内基底地层中发育的乌拉山群,色尔腾山群,是集宁运动之后产生于华北地台北缘古陆核边缘的增生带。在太古代晚期乌拉山旋回与元古代早期乌拉山旋回两大构造旋回期间,均发育了海相基性火山岩,色尔腾山由上述几方面的成矿有利因素,在色尔腾山中段形成金矿床(体)的集中区,预测该区有望形成大型金矿床。
3.1 白云常合山岩体内外接触带及菱形断块附近,金矿化与化探分散流异常吻合程度较高地区,南北两条延长十余公里的金矿带的找矿工作应加强。
3.2 从次生晕测量结果看,异常与金矿化吻合较好,Au、Ag浓集中心,北金矿化带有东五分子异常,南金矿化带有石拉壕异常,有必要进行深部验证。
3.3 从区域上,张子沟—白云常合山—固阳新建—下湿壕—东前弯图—武川韧剪带(测区内的构造片理化带)是金矿成矿有利的控矿构造,可开展外围找矿。中基性火山岩建造,是地幔物质上涌的产物,经区域变质作用,具有典型的绿岩建造特点。金含量高,是绿岩型金矿成矿的良好环境。这两套地层在本区分布广,特别是色尔腾山群地层存在范围广,厚度大,构成了金矿成矿重要的矿源层[4]。
参考文献
[1] 陈家骐,1982,内蒙古前寒武纪地陈划分和对比意见,内蒙古区域地质,第10期.
[2] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.
[3] 金巍,李树勋,刘喜山.内蒙大青山地区早前寒武纪高级变质岩系特征和变质动力学[J].岩石学报,1991(4).
[4] 内蒙古自治区地质矿局,1991,内蒙古自治区区域地质志.地质专报(一)区域地质,第25号,地质出版社.
关键词:矿源层 地质条件 成矿规律
在内蒙古中西部色尔腾山中段点利素太至十分子一带,相继发现了一批金矿床(点),该区位于华北板块成矿区域北缘西段活动带,与北部内蒙古地槽紧邻交接。所在矿带及金矿区均赋存于新太古界色尔腾山群变质岩系中。本区地质经历了多旋回的沉积作用、岩浆活动、构造变动和区域变质作用。在其地质历史演化早期,本区在拉张与挤压动力体制下的裂谷环境中,完成其基底的喷发一沉积旋回发育阶段。致使本区分化为长期隆起区和强烈沉降区等构造单元,本区基本处于降升剥蚀区。该区色尔腾山断块被北东和北西向交叉的中新生代断陷盆地切割为菱形地块,由此奠定了本区有利于金成矿的地质构造背景[1]。
1. 地质概况
1.1 地层
色尔腾山岩群经历了长期地质历史的变质变形改造,原始地层分布形式已荡然无存,其内部不同岩性间呈无序叠合分布,无顶无底。其与大滩岩套组成典型的花岗岩—绿岩区,突出特征是低级变质和强烈变形。
受韧性剪切及退变质作用,层内构造减薄、拉伸、旋转碎斑、剪切褶皱、褶叠层、膝折等构造样式发育。岩石组合特征是垂直岩层走向上片岩、石英岩、大理岩等岩石类型交替出现,成分层转换面与岩石内部透入性片理显示出平行一致[2]。
1.2 岩石学特征
1.2.1 石英片岩类:是柳树沟岩组的主要岩石类型之一,点力素泰岩组中呈夹层分布。岩石类型有:绢云石英片岩、绢云绿泥石英片岩、绿泥石英片岩、绿泥白云石英片岩、十字石二云石英片岩、含榴石二云石英片岩等。岩石呈鳞片粒状变晶结构,局部见变余砂状结构,片状构造(见表1)。
1.2.2 糜棱片岩类:主要分布于柳树沟岩组中,是后期叠加退变而成的构造岩,呈“层状”展布。岩石类型有:绢云绿泥长英质糜棱片岩、绢云(二云、白云)糜棱片岩、阳起糜棱片岩等。岩石具显微鳞片粒状变晶结构、碎斑结构,及片状构造、丝带状、流状构造。
1.2.3 绿片岩类:为柳树沟岩组特有岩石类型,呈层状产于石英片岩中。岩石类型主要为绿片岩、绿泥绿帘片岩。岩石具鳞片柱粒状变晶结构、片状构造。组成该类岩石的主要矿物为绿帘石(<45%)、绿泥石(<20%)、阳起石(5%±),其次为石英、斜长石及绢云母。阳起石具黄绿多色性。副矿物磁铁矿少量。
1.2.4 石英岩,零星分布,一般构成片岩及大理岩之夹层或透镜体。岩石类型主要为石英岩、磁铁石英岩。组成岩石的主要矿物为石英、磁铁矿,绿泥石、斜长石少量。值得指出的是石英岩在空间上呈稳定层状与片岩及大理岩相伴产出,与片岩之换层面和区域片理基本协调一致,岩石变余层状构造发育。
1.2.5 大理岩:主要分布于点力素泰岩组中,为点力素泰岩组的主体岩石,柳树沟岩组中呈夹层产出。岩石类型有:大理岩、含蛇纹石(金云母、透辉、橄榄、透闪石)大理岩,硅化石墨大理岩、硅化白云石大理岩等。岩石具镶嵌鳞片柱粒状变晶结构,块状构造。组成岩石的主要矿物为方解石、白云石;其次为透辉石、橄榄石、金云母、透闪石、蛇纹石;还有少量的石墨及石英。
1.2.6 云母片岩类:为点力素泰岩组特有的岩石类型,呈夹层产于大理岩中,零星分布。岩石类型主要为二云片岩、黑云片岩。岩石具粒状鳞片变晶结构,片状构造。组成岩石的主要矿物为黑云母、白云母,其次为石英、绿帘石、斜长石和钾长石。黑云母具黄—绿色多色性。副矿物磁铁矿少量[3]。
1.3 原岩恢复
根据野外地质特征、岩石组合、岩石学、副矿物、岩石化学、微量元素以及稀土元素等特征进行综合分析。
糜棱片岩类:除TiO2—SiO2图解外,各种方法所得结果一致,原岩为泥质岩、砂质泥岩或泥质砂岩。
绿片岩类:原岩为中酸性火山石。
石英岩:测区分布少,根据产出状态、岩石学、岩相学特征,原岩为石英砂岩。磁铁石英岩的原岩为硅铁质岩。
大理岩类:各种方法所得结果一致,原岩为硅质—粘土质白云岩、灰质白云岩、白云岩。
综上所述,色尔腾山岩群原岩建造为中基性—中酸性火山岩—杂砂岩、砂质泥岩、粘土岩夹硅铁质岩—碳酸盐岩建造。构成一较完整的火山—沉积旋回。
1.4 构造
该区主体构造由色尔腾山复背斜和与之配套的两组NE向和NWW向断裂(含韧性、韧脆性剪切带)构造组成,该复背斜呈NWW—近EW向展布,复背斜中段的轴部,以白云常合山花岗岩为中心。断裂构造处于张子沟—白云常合山—固阳新建—下湿壕—东前湾图—武川韧剪带中,此带宽约6—145m,走向近70°—80°,倾向近160°—170°,倾角30°—55°,是金矿成矿有利的控矿构造。
2. 金矿床(点)的成矿地质条件
区内发育的古老结晶基底地层中乌拉山群,色尔腾山群均属典型的绿岩建造,是区内金矿成矿非常有利的矿源层。区内色尔腾山群地层平均含量较高的元素有Au(0.88—1.07)×10-9、Cu(22.84—24)×10-6。其中金的含量均高于区域背景含量及其他各时代地层中的平均含量,并且变差系数在全区为最大(5.46—16.38)。另据部分原生晕资料,色尔腾山群地层含金丰度平均10.08×l0-9。其中的暗色岩系(变质中、基性火山岩)含金丰度高达39.9×10-9。以上特征表明区内色尔腾山群地层是含金丰度最高的矿源层,其所含的微量金属易于迁移、富集成“易溶金”,在成矿地质条件有利部位极易成矿。在色尔腾山复背斜中,受多次水平积压、推覆和走滑构造的反复作用,使古老基底中复式褶皱、逆冲断层、推覆构造、韧性剪切变形、构造片理化带极为发育。加之本区曾经历大规模的区域变质作用,叠加了混合岩化和花岗岩化作用,以及从早元古代,加里东期至燕山期多次花岗岩类侵入作用。为金矿化的形成提供了良好的矿源、热液、配矿容矿构造。因此,对金矿成矿极为有利。该区有多处的金矿床、矿点分布,具代表性的有点利素太、脑包沟、白云常合山、石拉壕、浅井沟、西北沟、北召沟、后小奴气、乔罗沟、东五分子、头分子、东坝、十八倾壕等,这些矿床、矿点及分散流金异常多分布于色尔腾山群地层中之断裂带、剪切带、片理化带或岩浆侵人体(花岗岩)接触带附近。
3. 金矿床成矿规律及找矿方向
该区金矿成矿主要受矿源层、岩浆侵入及构造活动多种因素的共同影响。区内基底地层中发育的乌拉山群,色尔腾山群,是集宁运动之后产生于华北地台北缘古陆核边缘的增生带。在太古代晚期乌拉山旋回与元古代早期乌拉山旋回两大构造旋回期间,均发育了海相基性火山岩,色尔腾山由上述几方面的成矿有利因素,在色尔腾山中段形成金矿床(体)的集中区,预测该区有望形成大型金矿床。
3.1 白云常合山岩体内外接触带及菱形断块附近,金矿化与化探分散流异常吻合程度较高地区,南北两条延长十余公里的金矿带的找矿工作应加强。
3.2 从次生晕测量结果看,异常与金矿化吻合较好,Au、Ag浓集中心,北金矿化带有东五分子异常,南金矿化带有石拉壕异常,有必要进行深部验证。
3.3 从区域上,张子沟—白云常合山—固阳新建—下湿壕—东前弯图—武川韧剪带(测区内的构造片理化带)是金矿成矿有利的控矿构造,可开展外围找矿。中基性火山岩建造,是地幔物质上涌的产物,经区域变质作用,具有典型的绿岩建造特点。金含量高,是绿岩型金矿成矿的良好环境。这两套地层在本区分布广,特别是色尔腾山群地层存在范围广,厚度大,构成了金矿成矿重要的矿源层[4]。
参考文献
[1] 陈家骐,1982,内蒙古前寒武纪地陈划分和对比意见,内蒙古区域地质,第10期.
[2] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.
[3] 金巍,李树勋,刘喜山.内蒙大青山地区早前寒武纪高级变质岩系特征和变质动力学[J].岩石学报,1991(4).
[4] 内蒙古自治区地质矿局,1991,内蒙古自治区区域地质志.地质专报(一)区域地质,第25号,地质出版社.