華北陸臺北緣韌性剪切糜棱巖型金礦的地質特征

華北陸臺北緣韌性剪切糜棱巖型金礦的地質特征

1控礦構造的類型化華北地臺北緣的長壽帶及其擴張帶是金礦最重要的控制構造。該地區(qū)的金礦床和金礦床通常與構造帶有關，構造帶與不同階段的構造背景有關。前中生代陸臺北緣有兩次規(guī)模較大的構造事件,一是海西期構造運動,它源于華北陸臺與西伯利亞陸臺的碰撞。該期構造運動規(guī)模大、時間長。早期為近EW向平行擠壓帶,產生低角度逆沖,張宣地區(qū)偏堿性巖體中的金礦和小營盤金礦等屬該期構造事件的產物;晚期,在向南突出的蒙古弧的擠壓下,在弧頂南東側的陸臺北緣形成一系列大規(guī)模的左行剪切斷裂帶,金廠峪剪切帶及金礦床是這個時期形成的。二是元古宙末(約700Ma),沿崇禮—豐寧—隆化—開原一線有一次向南的逆沖拼貼,排山樓金礦、八畝地金礦點是這個構造事件的產物。韌性剪切帶是重要的控礦構造類型。韌性剪切帶規(guī)模較大,常有分支復合,平面上成群成帶;頂部的脆性帶基本上不具變質結構,是一個向地表發(fā)散的裂隙群。伴隨初始剪切帶金的富集作用,與整個變質變形作用有關?？氐V韌性剪切帶在平面上往往以不同尺度的構造透鏡體形式斜列產出,同時韌-脆性剪切具有繼承性,早期以韌性剪切為主,晚期在剪切帶的中心部位往往出現(xiàn)脆性破裂帶,沿走向或傾向在韌性剪切帶中有不連續(xù)的脆性帶出現(xiàn),后者與金礦體或富礦體空間關系密切。因此,①韌性剪切帶受地體間構造薄弱帶的控制,具有多期活動特點;②韌性剪切帶發(fā)育程度與特定的溫壓條件相關,受應力作用強度和巖石變形性質的控制;③韌-脆性變形是同一應力場的作用過程;④由于地質體的邊界條件和不均勻性,韌-脆性斷裂的滑動面在走向和傾向往往不是幾何意義上的平面;在滑動過程中,特別是脆性破裂階段,沿滑動面出現(xiàn)兩盤突出部分的壓磨,使已破碎角礫繼續(xù)研磨成各種構造巖,而兩盤內凹部保留了含有角礫巖的透鏡體,它有時是礦體的富集部位。2廖巖金礦床2.1金礦體成礦地質背景阜新排山樓金礦位于遼西地體北緣。礦區(qū)構造發(fā)育,巖漿活動強烈(圖1,圖2),賦礦圍巖為太古代斜長角閃片麻巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖夾白云質大理巖、磁鐵石英巖扁豆體。礦區(qū)西部出露元古界長城系大紅峪組石英砂巖和錳質變粗砂巖、大理巖。該區(qū)的基底構造表現(xiàn)為EW向的韌性剪切帶,一條為排山樓韌性剪切帶,另一條為岔路溝韌性剪切帶,排山樓金礦產于前者。最早的剪切作用呈NE走向,形成于元古代之前,所形成的變余糜棱巖、糜棱片麻巖呈殘塊散見于EW走向糜棱巖帶中,與之同生的還有NE向的同構造TTG巖系。EW走向的剪切帶最重要,剪切帶中形成初糜棱巖、糜棱巖。EW向剪切帶可分為北、南兩個亞帶。礦區(qū)東南部發(fā)育海西期中細粒花崗巖,礦區(qū)北部發(fā)育有燕山期似斑狀黑云母花崗巖。礦區(qū)內圈定金礦體10余個,其中Ⅰ號礦體控制長700m,厚10m,斜深>450m,平均品位w(Au)≥4×10-6。金礦體嚴格受排山樓韌性剪切帶和糜棱巖的控制。金礦體的圍巖為糜棱巖、糜棱巖化巖石,蝕變糜棱巖就是金礦化或金礦體,礦體產狀與糜棱巖的產狀一致。礦石金屬礦物主要有自然金、銀金礦、黃鐵礦(占93%)、黃銅礦、輝鉬礦、銅藍等。含金的糖粒狀石英和少量黃鐵礦(5%)集合體呈紋帶狀順面理排列。礦脈透鏡狀、條紋狀為主,長軸方向與糜棱面理一致。由礦體向兩側為糜棱巖、初糜棱巖、糜棱巖化巖石到斜長角閃質巖石。圍巖蝕變不強,主要是絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。礦石中自然金以細粒晶隙金和黃鐵礦中的裂隙金為主,黃鐵礦中的包體金也能見到。若將黃鐵礦也視為一種蝕變產物,則黃鐵礦化糜棱巖就是金礦石。對排山樓金礦石及容礦巖石進行了稀土元素分析,選取含金硫化物的糜棱巖和糜棱巖樣品各1件,糜棱巖樣品稀土配分曲線平緩,La/Yb比值低(2.19),輕稀土分餾不明顯。含金硫化物糜棱巖La/Yb比值高(22.14),輕稀土明顯富集,Eu正異常(1.07)(圖3a)。華北陸臺北緣各類型金礦床巖、礦石的微量元素中Co,Ni質量分數(shù)的差別不大,但Co/Ni比值能夠顯示不同類型金礦的特點(表1)。排山樓糜棱巖型金礦石的Co/Ni為0.47(<1),類似于華北陸臺北緣太古代硅鐵建造同生金礦石、元古代鈣硅質巖同生金礦石;而區(qū)別于本區(qū)火山巖型和花崗巖型金礦石>1的Co/Ni比值。相對于火山巖型和花崗巖型金礦石,本區(qū)糜棱巖型金礦Cu,Pb,Zn,Sb,As的質量分數(shù)偏低。2.2構造及稀土元素、微量元素特征灤平八畝地金礦點地處承德地體南界近EW向赤城—平泉剪切帶中,糜棱巖出露寬度2～3km,長10km,以綠泥石絹云母糜棱巖為主,糜棱巖帶走向NW,傾向NE,傾角約40°;其北部發(fā)育糜棱巖型金礦化,含黃鐵礦糜棱巖就是金礦石,民采已揭露礦體厚1～2m,w(Au)=18.9×10-6,糜棱巖帶南部與震旦系以斷層接觸。本區(qū)是兩個剪切帶的交匯處,一是EW向赤城—平泉剪切帶,另一個是NE走向剪切帶。八畝地金礦局限于糜棱巖內,礦體呈透鏡狀,其中含金集合體呈紋帶狀浸染于糜棱巖中,成為糜棱巖面理的一個組成部分,含金紋帶狀集合體主要由細粒石英和黃鐵礦組成,蝕變主要有絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。糜棱巖樣品的稀土配分曲線平緩,La/Yb比值低(1.67);金礦石的La/Yb比值高(6);輕稀土明顯富集,Eu正異常(圖3b,表2)。稀土特征與排山樓金礦相似。金礦石的Co/Ni比值為0.85(<1),與排山樓金礦石相似。金礦石的Cu,Pb,Zn,Sb,As的質量分數(shù)也顯偏低。3宏觀方面特征綜合對比本區(qū)糜棱巖型金礦,其主要地質特征為:①地處地體邊界的多期復雜活動帶;②韌脆性剪切富集金,礦化局限于糜棱巖內;對韌性剪切帶來說,韌性剪切糜棱巖型金礦是比較典型的同生礦床;③含金紋帶狀集合體組成主要為細粒石英和黃鐵礦;④礦體形態(tài)反映剪切變形特征,礦體呈透鏡狀,金的集合體呈紋帶網狀、浸染狀賦存在糜棱巖中,與糜棱巖面理整合;⑤礦石主要組分不是簡單的裂隙充填物,而是動態(tài)重結晶的產物,具有動態(tài)重結晶的特征,表明成礦是活化或復活的韌性剪切作用的產物;⑥蝕變?yōu)槿踅佋颇富?、綠泥石化和碳酸鹽化。以上特征明顯區(qū)別于本區(qū)韌性剪切帶內其他金礦床類型:(1)糜棱巖帶石英脈型金礦。特征是以含金石英脈(大脈、復脈)或硅質蝕變帶形式產出,具明顯蝕變,礦與圍巖不具同生性,礦體見于偏脆性剪切裂隙中。(2)糜棱巖帶中花崗巖型金礦。特點是韌性剪切作用是在金富集的基礎上由巖漿熱液疊加金的富集,金礦為復脈帶和單脈,蝕變?yōu)閺娏医佋颇富?、硅化、鉀化、鈉化,礦物組合是脈石英、少量長石、富硫化物,礦與圍巖不具同生性。(3)糜棱巖帶中火山巖型金礦。特點是以含金脈和細脈帶為主,強烈絹云母化、硅化、鉀化,礦物組成復雜,脈石英富硫化物,黃鐵礦為主,Pb,Zn,Cu次之,發(fā)育火山巖,成礦大多產于環(huán)形構造中。4基底金富集和綠片巖相糜棱巖發(fā)育程度的關系華北陸