黄金地质
黄 金
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2022年第1期/第43卷
辽东卧龙泉金矿床地质特征及矿方向
收稿日期:2021-05-21;修回日期:2021-10-23
基金项目:中国地质调查局地质矿产调查项目(DD20160049)
作者简介:吴文彬(1987—),男,辽宁沈阳人,高级工程师,从事区域地质调查工作;沈阳市皇姑区北陵大街31号,辽宁省地质矿产研究院有限责
任公司,110032;E mail:476031501@qq.com
崔胜贤减肥前吴文彬1,2
,闵振友2,王玉平1,常世伟3,李海洋1,刘 宇1桂林旅游攻略必去景点
(1.辽宁省地质矿产研究院有限责任公司;2.盖州市鑫龙矿业有限责任公司;3.辽宁省矿产勘查院有限责任公司)
摘要:卧龙泉金矿床共分3个矿段,分别为独甸矿段、太阳沟矿段和王家崴子矿段。每个矿段由多条金矿带或韧性剪切带组成。金矿带赋存于盖县组一岩段云母石英片岩内,由走向大致平行、规模不等的韧性剪切带组成,呈北西向展布,总长度5000余m,金品位3.56~31.77g/t。矿石类型主要为含金石英脉型、含金蚀变岩型和含金角砾岩型;矿体围岩主要是盖县组一岩段含十字云母石英片岩夹黑云变粒岩、浅粒岩、绢云石英岩,以及细晶岩、闪长玢岩、煌斑岩等脉岩,发育不同程度的硅化、黄铁矿化、绢英岩化、绢云母化,外围发育早侏罗世岩浆岩。综合分析认为,卧龙泉金矿床为低温岩浆热液型矿床。勘查过程中,在王家崴子矿段Ⅳ矿带南部和北侧,新发现5条矿体,显示了卧龙泉金矿床深部具有巨大的矿潜力。
关键词:卧龙泉金矿床;地质特征;矿体特征;矿床成因;矿方向
                     中图分类号:TD11 P618.51
文献标志码:A
开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1001-1277(2022)01-0028-06
doi:10.11792/hj20220105
  辽东地区的青城子、五龙、猫岭等矿集区分布大量
金矿床[1]
,为中国重要的金矿集中区。卧龙泉金矿床
地处辽东地区南部,位于猫岭矿集区内,该矿集区内金
矿床类型以石英脉型和蚀变岩型为主[1],前人对辽东
地区金矿床进行了大量研究,证实了其受断裂及岩浆
热液活动复合控制[
于正力挺林心如2-6]
。本文以勘查工作为基础,结合室内综合分析研究,总结了卧龙泉金矿床的成矿地
质背景、矿床地质特征及矿方向,并在王家崴子矿段新发现5条金矿体,可为下一步矿工作提供依据。
1 区域地质背景
卧龙泉金矿床位于华北克拉通东北部,隶属于胶—辽—吉古元古代构造-岩浆带,该构造-岩浆带同时也是重要的多金属成矿带,且自古元古代以来经
历了长期构造演化[7]。区域地层发育较全,出露地
层有下元古界辽河、榆树砬子,上元古界震旦系、中生界侏罗系及新生界第四系。其中,辽河最为发育,位于营口—草河口复向斜南翼,属于传统意义上的南辽河岩,沉积物源主要来自同时期的古元古代
花岗质岩及火山岩,少量来自龙岗陆块[8-9]
。辽河
由里尔峪岩组、高家峪岩组、大石桥岩组、盖县组组成。其中,盖县组是区域金矿床最重要的赋矿地层,是一套以海相黏土岩建造为主,夹陆源碎屑岩建造,岩性以云母石英片岩、黑云石英片岩为主,少量十字
二云片岩、矽线二云片岩、黑云片岩夹大理岩等。
区域断裂发育,主要由北西西向—北西向、北北东向—北东向及近南北向断裂形成区域构造格架。其中,北北东向—北东向断裂倾向北西或南东,倾角60°~85°,为区域含矿及控矿构造。
区域岩浆岩出露广泛,其侵入时代为侏罗纪,可分为早、中侏罗世侵入岩体,晚侏罗世第一期侵入岩体、第二期侵入岩体,以及脉岩。早、中侏罗世主体侵入岩体主要有卧龙泉似斑状花岗岩体,以及郑家街、坎子、棒锤沟中细粒黑云母花岗岩体;晚侏罗世第一期侵入岩体有梁家屯、矿洞沟碱性岩体,第二期侵入岩体有四张滚子角闪石花岗岩体。
2 矿区地质特征
2.1 地 层
矿区内出露的地层主要为下元古界辽河盖县
组一岩段(Pt1gx1)和二岩段(Pt1gx2
),以及第四系(
Q)(见图1-A)。其中,盖县组一岩段以片岩为主,夹少量粒状变质岩。片岩主要有含十字云母石英片岩(SMQs)及云母石英片岩(MQs)(见图1-B)。粒状变质岩主要有变粒岩及浅粒
岩(Gr)、绢云石英岩、云母石英岩、石英岩等。王家崴子矿段、独甸矿段、太阳沟矿段的矿体均赋存于盖县组一岩段中。该地层总体走向北西,倾向北东,具体产状25°~35°∠45°~70°。第四系主要分布于山间沟谷、河床、河谷阶地及
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坡地,由冲积物、洪积物、坡积物及残积物组成,主要
成分为腐殖土、黏土、砂土、砂砾土、砾石。
1—第四系 2—云母石英片岩 3—含十字云母石英片岩 4—变粒岩及浅粒岩 5—石英脉
6—煌斑岩脉 7—韧性剪切带及编号 8—矿体及编号 9—勘探线及编号 10—盖县组二岩段 11—盖县组一岩段
12—晚侏罗世花岗岩 13—早—中侏罗世花岗岩 14—断裂带及编号 15—矿带及编号 16—矿带分布区
图1 卧龙泉金矿区地质简图(A)和王家崴子矿段地质简图(B)
2.2 构 造2.2.1 褶 皱
矿区位于虎皮峪复北向斜南翼的矿洞沟倒转背斜北翼中段。该倒转背斜在矿区内的区段为一单斜构造层。该构造层走向北西向3
05°~315°,倾向北东,倾角45°~70°,多数为55°~65°,其内岩性为盖县组一岩段云母石英片岩夹粒状变质岩。2.2.2 断 裂
矿区断裂主要表现为北西向韧性剪切带,贯穿矿区。韧性剪切带总体走向北西,倾向北东,具体产状25°~35°∠45°~70°,长约1520m,宽800~5000m。2.3 岩浆岩
矿区岩浆岩主要为侏罗纪花岗岩及脉岩,脉岩岩性有煌斑岩、闪长玢岩、细晶岩、石英斑岩及长石斑岩等。
3 矿床地质特征
卧龙泉金矿区共分3个矿段,分别为独甸矿段、太阳沟矿段和王家崴子矿段。每个矿段由多条金矿带或韧性剪切带组成。金矿带赋存于盖县组一岩段
云母石英片岩内,由走向大致平行、规模不等的韧性剪切带组成,呈北西向展布,总长度5000余m。3.1 矿体特征3.1.1 独甸矿段
独甸矿段内共发现3条矿带,分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ矿带。其中,Ⅱ矿带中圈出2条工业矿体,即2-1、2-2矿体,其余矿带未发现工业矿体。Ⅰ矿带受北东向后期脆性断裂破坏,呈断续延长,长约1500m,宽0.5~3.8m,产状215°~235°∠45°~60°,经刻槽取样分析,金品位0.4~1.5g/t。Ⅱ矿带延长2000m以上,宽0.5~5.0m,总体产状20°∠55°~75°,经刻槽取样分析,金品位1.1~18.1g/t;经平硐PD2和竖井SJ2、SJ3控制,圈出2条矿体(2-1、2-2),矿体与围岩界线清楚,为突变接触关系。Ⅲ矿带断续长约8
00m,宽0.2~3.0m,产状20°~55°∠50°~53°,经刻槽取样分析,金品位0.15~0.57g/t。3.1.2 太阳沟矿段
太阳沟矿段共发现有5条断裂带(矿化带),分别为①、②、③、④和⑤号断裂带。断裂带总体走向290°~310°,断裂带间大致相互平行展布,倾向北东,
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倾角45°~65°。断裂带延长较长,宽0.3~4.0m,性质属压扭性,断裂带内云母石英片岩压碎成碎裂岩、糜棱岩、千枚岩,局部充填石英脉,石英脉显示2期破碎特征,硫化物分布于石英脉裂隙中,构成矿体。根据以往地质勘查成果资料,在③号断裂带内赋存1号、2号矿体,⑤号断裂带内赋存3号矿体,其余断裂带没有发现具有开采价值的矿体。3.1.3 王家崴子矿段
王家崴子矿段内原有Ⅰ矿带,
该矿带西起160勘探线(见图2),向东延长至矿区边界,东西延长约1520m,南北宽200~400m。Ⅰ矿带总体走向北西向5
5°~65°,倾向北东,倾角45°~75°,由7条大致相互平行、规模不等的韧性剪切带组成。总体走向305°~315°,局部285°~295°,倾向北东,倾角55°~65°。Ⅰ矿带由6条赋存矿体的韧性剪切带组成,分别编号为Ft1、Ft2、Ft3、Ft4、Ft5和Ft6,韧性剪切带多由蚀变角砾岩、石英脉、方解石脉及矿体组成,并受到了强烈的硅化、绢英岩化、黄铁矿化等围岩蚀变作用。韧性剪切带内所赋存的含金石英脉(矿体)对应编号为
Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅰ5和Ⅰ6,
以及大量子矿体(见图2、图3)
图2 卧龙泉金矿区王家崴子矿段160勘探线剖面图
3.2 矿石特征3.2.1 矿石类型
根据氧化程度、成因、矿物组合和矿石结构构造等特征,
矿区内矿石自然类型可划分为半氧化矿石、
图3 卧龙泉金矿区王家崴子矿段400勘探线剖面图
氧化矿石和原生矿石。氧化矿石和半氧化矿石很少,仅仅赋存在地表或接近地表氧化作用比较强的部位,矿石遭到局部氧化,形成氧化矿石及半氧化矿石。半氧化矿石与原生矿分界线大致在2
90m标高,且大部分已经采空,坑道中所见到的矿石均为原生矿石,故本次对原生矿石进行重点研究。根据成因、矿石结构构造等特征,原生矿石类型可分为含金石英脉型、含金蚀变岩型和含金角砾岩型。
1)含金石英脉型矿石可细分为含金石英脉型矿石、含金黄铁矿石英脉型矿石及含金多金属硫化物石英脉型矿石。①含金石英脉型矿石呈白、灰白、深灰,粒状结构,块状构造,金属矿物占比小于1
5%,主要为黄铁矿;非金属矿物主要为石英,石英一般呈油脂光泽。金矿化随着石英脉的颜加深而增强。②含金黄铁矿石英脉型矿石呈灰白、灰黄,自形—半自形不等粒结构、碎裂结构,块状构造、致密块状构造。金属矿物占比小于5
0%,以黄铁矿为主;非金属矿物以石英为主,含少量绢云母、碳酸盐矿物,常呈脉状、网脉状充填于蚀变岩或碎裂岩中。
③含金多金属硫化物石英脉型矿石呈灰白、
深灰,自形—半自形不等粒结构、交代溶蚀结构、乳滴状结构,块状构造、致密块状构造、脉状构造、网脉状构造、浸染状构造;金属矿物占50%以上,以黄铁矿为主,约占金属矿物总量的70%,其余金属硫化物为方铅矿(10%~15%)、闪锌矿(10%)、黄铜矿(5%)。
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非金属矿物以石英为主,占非金属矿物总量的85%~90%,云母占5%~10%,方解石约占5%,多呈脉状、网脉状分布。
含金石英脉型矿石是矿区内主要的矿石类型,其规模、资源储量占总量的70%以上,且以含金多金属硫化物石英脉型矿石占主导。
2)含金蚀变岩型矿石可细分为含金硅化云母石英片岩型矿石、含金黄铁矿化云母石英片岩型矿石及含金黄铁绢英岩型矿石。①含金硅化云母石英片岩型矿石呈灰黑、灰,细粒变晶结构、鳞片变晶结构,块状构造、片状构造、千枚状构造、浸染状构造。金属矿物约占10%,多呈细粒分散状,以黄铁矿为主,占金属矿物总量的90%,其次有少量锡石、金红石(5%)及氧化铁矿物(5%)。非金属矿物中,石英占60%~70%,绢云母、白云母占30%~40%。该类矿石硅化较强。②含金黄铁矿化云母石英片岩型矿石呈灰、灰黑,细粒变晶结构,块状构造、片状构造、千枚状构造。金属矿物占比较前者高,为15%~20%,以黄铁矿为主,占金属矿物总量的80%~90%,有少量方铅矿、闪锌矿等硫化物及氧化铁矿物。非金属矿物以石英为主,占非金属矿物总量的60%~70%,绢云母、白云母占30%~40%,包含少量碳酸盐矿物。该类矿石黄铁矿化很强烈,多呈网脉状、细脉状及浸染状。③含金黄铁绢英岩型矿石呈灰、灰黑,细粒变晶结构,致密块状构造,坚硬,金属矿物含量不高,约占10%,以黄铁矿为主,约占金属矿物总量的80%,余者为其他硫化物和氧化物矿物。非金属矿物以石英、绢云母为主,少量白云母、碳酸盐矿物及碳质。
含金蚀变岩型矿石占比不大,约为10%。
3)含金角砾岩型矿石可分为2种亚类:含金石英脉角砾岩型矿石、含金蚀变岩角砾岩型矿石。含金石英脉型矿石和含金蚀变岩型矿石经过构造动力变质后形成的破碎角砾岩,多呈灰、灰黑,细粒碎裂结构,角砾状构造。角砾粒度不一,一般由石英脉和蚀变岩等构成。角砾以石英脉为主者可称为
含金石英脉角砾岩型矿石,角砾以蚀变岩为主者可称为含金蚀变岩角砾岩型矿石。多由硅质、泥质及碳酸盐矿物胶结,矿石比较疏松。金属矿物占比小于50%,多为黄铁矿,其他硫化物次之。非金属矿物以石英、绢云母为主,绿泥石、碳酸盐矿物次之。
含金角砾岩型矿石是矿区较为重要的矿石类型,占比为10%~20%。
3.2.2 矿物成分特征
金属矿物主要为黄铁矿,其次为方铅矿、闪锌矿,微量银金矿、金银矿、黄铜矿、辉铜矿、银黝铜矿、磁铁矿及毒砂等。黄铁矿可大致分为3期:早期黄铁矿多为中细粒,半自形—自形晶,与毒砂、磁黄铁矿共生;中期黄铁矿多为细粒,自形晶,呈浸染状、细脉状、条带状,与石英组成条带状构造出现在矿石中;晚期黄铁矿呈半自形—他形晶,常以团块状、角砾状、脉状集合体与多金属硫化物共生。中期、晚期黄铁矿与金矿化关系密切。非金属矿物主要为石英、绢云母,次要有白云母、斜长石、黑云母、绿泥石、方解石及少量角闪石、钾长石和白云石。
矿石结构主要有不等粒结构、交代溶蚀结构、碎裂结构、乳滴状结构及填隙结构等。矿石构造主要有块状构造、致密块状构造、角砾状构造、条带状构造、细脉浸染状构造、网脉状构造等。
3.2.3 化学成分特征
为查明矿区矿石有益、有害组分,共取矿石样品105件,全部为坑道、刻槽采集样品。由3~10件样品合并成1个组合样,共分析9组样品。
矿石中主要有益组分是Au,伴生有益组分为Ag、Cu、Pb、Zn、S,有害组分主要为As、Sb。此外Cd、Mn、Mg、Ca、Al、Cr、Co、Ni、Sn、Ti、V等组分含量均甚少,对矿石质量无影响。
Au是矿石中的主要有益组分,品位由微量到百余克/吨。对王家崴子矿段参加资源/储量估算的174件(>1g/t)样品进行分析统计,结果表明:金品位<3g/t的有25件,占14.37%;金品位≥3g/t的有149件,占85.63%。其中,金品位3~10g/t的有114件,占65.52%;金品位>10g/t的占20.11%。本次共有4件样品属特高品位样品,占统计样品的2.30%。
Ag是矿石中的主要伴生元素,品位由微量至167.56g/t,平均品位为20.43g/t。本次圈定各矿体金、银平均品位见表1。
跑车报价金品位与矿石类型关系比较密切,含金石英脉型矿石金品位最高,含金角砾岩型矿石金品位较高,其次为含金蚀变岩型矿石。
S是矿石中的伴生组分,品位一般为2.43%~6.79%,新圈定矿体的硫品位为3.74%。硫品位的高低,主要与矿石中硫化物的含量有关。
Cu、Pb、Zn是矿石中的有益伴生组分,经组合分析,王家崴子矿段新圈定主要矿体的Cu、Pb、Zn平均品位分别为<0.050%、0.67%、0.78%。对Cu、Pb、Zn而言,Pb、Zn品位略高,有时局部样品品位较高(Pb2.50%、Zn2.05%),但品位变化较大。绝大多数矿体Cu、Pb、Zn样品的含量较低,不能单独圈出矿体,综合利用可能性较小。Cu、Pb、Zn在选矿厂不作为单独回收产品,而是在金精矿产品中,在冶炼时
黄金地质  黄 金表1 本次圈定矿体金、银平均品位
矿体编号
平均品位/(g·t-1)
AuAg
I1-64.15
I1-75.69
I1-85.21
I1-104.15
I1-1218.7217.55
I2-63.56
I2-73.64
I2-84.32
I2-911.5017.68
I2-104.117.40
I2-114.50
I2-124.394.44
I2-1321.53167.56
I2-1429.4518.04
I2-1525.8728.75
I3-33.56
I3-43.84
I3-517.11
I3-624.4923.91
I3-73.683.05
I3-816.7914.94
I3-931.7719.93
I3-1011.668.95
I3-115.243.25
I3-1226.4020.64
矿段11.22
统一回收。As、Sb是矿区矿石的有害组分,但含量均较低。砷品位均小于0.1%,其赋存矿物为毒砂,对矿石的氰化浸出会有较大影响;锑品位为0.001%,对选矿不会有影响。
3.3 围岩蚀变和夹石
矿体围岩主要是盖县组一岩段含十字云母石英片岩夹黑云变粒岩、浅粒岩、绢云石英岩,以及细晶岩、闪长玢岩、煌斑岩等脉岩。矿体上下盘直接围岩多遭受不同程度的应力破碎,发育不同程度的硅化、黄铁矿化、绢英岩化、绢云母化。强烈的围岩蚀变反映了岩浆期后热液作用的特点。
矿体严格受构造控制,赋存在北西向韧性剪切带中,具有大致相互平行,膨胀收缩、分支复合、尖灭再现等特征。矿体内夹石为主要由蚀变岩、角砾岩、石英脉、煌斑岩脉等构成的碎裂岩,多呈扁豆形态分布。
4 矿方向
从矿床地质特征可以看出:①卧龙泉金矿床的形成与盖县组一岩段含十字云母石英片岩关系密切;会计是干什么的 主要做哪些工作
②矿区内构造为一单斜构造层,是矿洞沟倒转背斜的北翼,单斜构造层由盖县组一岩段含十字云母石英片岩夹粒状岩石组成,控制了矿体产状;③金品位与矿石类型关系比较密切,含金石英脉型矿石金品位最高,含金角砾岩型矿石金品位较高,其次为含金蚀变
岩型矿石;④区域上侵入岩体包括卧龙泉岩体(由二长花岗岩组成)、矿洞沟岩体(由二长花岗岩、正长岩及闪长岩组成),其中,二长花岗岩锆石U-Pb年龄为1871Ma[10],正长岩及闪长岩锆石U-Pb年龄分别为1874Ma和1870Ma[11];卧龙泉二长花岗岩锆石U-Pb年龄为183Ma[12]。张朋等[10]获得卧龙泉二长花岗岩锆石U-Pb年龄为194Ma,因此卧龙泉金矿床应该形成于早侏罗世。卧龙泉金矿床发育较强的围岩蚀变,并具有较为明显的蚀变分带,自矿体向外侧围岩依次为(黄铁)绢英岩化岩石—绢云母化(绿泥石化)岩石—未蚀变岩石,反映了明显的充填作用特征。卧龙泉金矿床普遍强烈发育酸性侵入岩,花岗质侵入岩呈岩株状侵入,且各矿段普遍发育与中基性岩同时代的脉岩,空间上与矿体紧密伴生,表明成矿作用与岩体有密切关系。因此,卧龙泉金矿床是与早侏罗世岩浆岩有关,受断裂控制,并以强烈硅化、黄铁矿化、绢英岩化、绢云母化为特征标志的低温岩浆热液型矿床。卧龙泉金矿床位于华北克拉通东北部,存在于胶—辽—吉古元古代构造-岩浆带内,是中生代古太平洋构造-岩浆活动强烈叠加部位,特别是燕山期花岗岩活动强烈,北西向韧性剪切带贯穿全区,表明具有优越的构造-岩浆成矿条件及相应的矿潜力。
在勘查过程中,采用钻探、坑道调查、编录对卧龙泉金矿区开展了矿工作,在王家崴子矿段Ⅳ矿带南部和北侧,新发现5条矿体(见图2、图3),均为盲矿体。
1-12
矿体:赋存于Ft
1-1
韧性剪切带内,由十四中段地井控制。矿体走向长73m,倾向延深20m,平均厚0.84m,金平均品位18.72g/t。矿体呈扁豆状产出,产状为30°∠68°~70°。矿体赋存标高为-281~-260m。
文明驾驶2-7
矿体:赋存于Ft
韧性剪切带内,由十三中段控制。矿体走向长155m,倾向延深22m,平均厚0.92m,金平均品位3.64g/t。矿体呈薄脉状产出,产状为18°~25°∠76°。矿体赋存标高为-233~-213m。
3-9
矿体:赋存于Ft
韧性剪切带内,由十四中段及其地井控制。矿体走向长120m,倾向延深57m,平均厚0.71m,金平均品位31.77g/t。矿体呈薄脉状产出,产状为40°∠70°~72°。矿体赋存标高为-282~-224m。
3-10
矿体:为王家崴子矿段的主要矿体,赋存于
Ft
和Ft
3-1
韧性剪切带内,由十四中段至二十中段控制。矿体走向长461m,倾向延深287m,平均厚0.89m,金平均品位11.66g/t。矿体呈薄脉状产出,产状为25°∠65°~85°。矿体赋存标高为-511~-223m。