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【摘 要】通过区域应力场、岩体应力场、矿脉应力场的分析研究,阐明石湖金矿田找矿方向。并提出用地质、化探、物探综合找矿的方法,加强对石湖金矿田找矿,扩大金矿资源。
【关键词】应力场;矿源层—岩浆岩—多构造;上挤下压;先压后张
石湖金矿分布于太行山山脉中段。矿田内先后发现大型金矿床1处、中型金矿一处,小型及金矿点15处,银矿产地5处,钼矿产地3处。这些矿床、矿点都做过一定的地质评价工作。但矿床的深部、外围工作程度低,还有找礦前景。本文想以应力场的特性进行研究,探讨石湖金矿田找矿方向。
1区域构造应力场
石湖金矿田位于阜平陆核中偏南。在太古宙时期,受多伦—正蓝旗—赤峰一线的古俯冲带俯冲、挤压、发生顺层推覆,形成近东西向的穹窿复合褶皱构造。由于此方向俯冲压力大,褶皱向南倒转、接近平卧。同时,当时地壳处于热熔状态,与褶皱同时发生塑性变形或流变。在此应力场作用下,发生成矿前的控矿构造又能被后期应力场活化,继承。构造类型有背斜轴部构造破碎带,该破碎带的特点是:先压后张、上张下压,矿脉延伸一般。向斜构造轴部破碎带,主要破碎带特点是挤压破碎、上压下张,矿脉延伸大、厚度也增大、远景也大。在背斜与向斜的翼部,是扭力场发生剪切破碎,也是重要控矿构造。
2麻棚岩体应力场
侵入岩体从岩浆熔融体的形成、分离、分异、至岩浆侵入上升、定位、后期构造变动、改造、热液活动、接触内外带的蚀变都蕴含着明显的、丰富的构造动力学,年代学的信息、是强的构造体。也能提供直接、间接成矿信息和找矿方向。
麻棚岩体处于重力梯度平面上转弯处,纵向上的波折处。受北东向断裂和东西向韧性剪切带控制,走向NW、呈椭圆型,长14Km、短轴6Km、出露面积65Km2。岩体间各类岩相为脉动式侵入接触。岩相由外到内、由早到晚,分别为:细粒辉石角闪闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、斑状二长花岗岩。岩性由基性到酸性。粒度由细—中—粗粒,结构为花岗结构—似斑状结构。岩体为深部分异多次侵入的复合岩体。
岩体内各岩相单元具明显的侵入接触关系,后期侵入的岩相中有先期侵入岩性单元的捕掳体。且岩相单元接触界限不十分明显,有的地方还有渐变过渡关系,说明各岩相单位侵入时正处于热熔状态。
岩相单元表面形态为“北宽南窄、西宽东窄”,说明岩体侵入中心处于动态环境,侵入中心南移极性生长,移动中心距离位移不大,但对找矿指明了应力场变化方向。(图1:麻棚地区地质矿产简图)
图1麻棚地区地质矿产简图
1-石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩;2-闪长玢岩、石英二长斑岩;3-辉绿岩;4-花岗闪长岩;5-麻棚序列:后斗岭单元:斑状二长花岗岩;6-观音堂单元:二长花岗岩;7-前斗岭单元:中细粒石英二长岩;8-北庄单元:中细粒石英(二长)闪长岩;9-大东沟单元:细粒闪长岩、细粒辉石闪长岩;10-岗南片麻岩:含磁铁矿斜长钾长浅粒岩;11-车见沟基性岩墙:斜长角闪岩;12-蔡树庄片麻岩:条带状黑云二长片麻岩;13-坊里片麻岩:条带状、肠状(角闪)黑云斜长片麻岩;14-宋家口岩组:白云石大理岩、钾长(二长)浅粒岩,黑云钾长(二长)片麻岩、含矽线石石英球浅粒岩;15-金矿;16-银铅锌矿;17-钼矿;18-地质界线;19-正、逆断层及性质不明断层;20-脉侵入界线。
岩体两侧矿脉岩分布也有特色。岩脉多出现在岩体东、西、南三方。南侧岩脉延伸长。西侧为暗色岩脉,主要有花岗闪长岩脉、闪长岩脉,近岩体附近,脉体间相互平行排列,说明侧压力比较平稳。而东侧为浅色岩脉,主要为花岗岩脉、石英二长岩脉、斜长岩脉,脉体延伸比西侧和南侧小,而且有一定的交叉。说明东侧岩体侧应力不稳定。与矿体关系密切的为闪长玢岩脉,闪长玢岩是岩浆熔体深部分离的富水富挥发的残浆;偏碱性,相当煌斑岩浆。活动上升时期与矿液基本一致,是矿液赋存有利通道。
3矿脉应力场
石湖金矿田是:矿源层—岩浆岩—多构造三位一体的成矿模式。具有成矿时间长、成矿期次多、成矿类型复杂的特点。目前发现的成矿类型有:石英脉型、硅化蚀变型、破碎—糜棱岩型、细脉侵染型、隐伏角砾岩型。
石湖金矿田,虽然矿石类型多、矿种也多。但矿区主矿脉有一共同特点:矿脉沿走向延伸很长、宽度不大,倾角80°以上或近于直立。脉体与围岩之间蚀变不宽。这一现象说明:成矿时,矿液从深部上升、两侧围岩压力较大;同时矿脉沿倾向分枝较少,但有波状起伏,说明形成时,除有主应力场外,还有分力作用于矿脉,使得矿脉有变厚、变富之现象。
根据应力场找矿
老矿山找矿难度非常大,明知有前景、却无从下手,甚至有的矿山几进几出,但找矿成果还是不大,原因是多方面的。
现根据应力场的变化,提出个人看法,试着从以下几点着手找矿:
1)认真填写大比例尺岩性构造图
填图是最好最深入的研究工作。所以做好大比例尺填图是重要环节。通过填图,划清岩性单位及性质。如脆性岩石,易破碎、控矿构造发育。裂隙度大的岩石,渗透性好、矿液易集中。含水矿物较多的岩石,化学性质活泼。两种岩石的界面,易发生物理场,化学场的变化,都是有利汇矿的地方。
2)作好化探研究
石湖金矿田、化探工作前人主要是做了次生晕工作,原生晕化探工作几乎没有。向深部找矿必须做深部原岩化学元素搜集,研究化探原生晕垂直分带。根据有关专家研究,金矿区原生晕头部晕元素有F、Hg、B、As、Ba。而矿富积元素有Pb、Ag、Au、Zn、Cu。尾矿元素主要是W、Bi、Mo、Mn、Co、Ni。
3)加强物探研究
在老矿山寻找深部盲矿、扩大远景,加强物探工作非常重要。
石湖金矿区物探工作有一定的基础,但都是点式、线式,非常零散,没有比较全面系统的整体性工作。而且工作主要集中在已发现的101和102脉的分布处,对全区整体性的物探工作还不够。针对这些问题,建议:主要用高精度重力、高精度磁测,了解矿区构造,特别是岩体接触带脉岩、断裂、矿脉构造特征和相关性研究。
4)加强物、化探异常综合研究
利用物、化探异常找矿,取得巨大的成果。但也有很多异常找矿效果不理想。至今也弄不清楚原因。实际上一个异常的圈定,不一定都是矿体引起的,其它很多因素也能引起异常。
综上所述:在麻棚岩体周围石湖金矿田周围找矿,必须要地质与物探、化探、遥感等多种方法互相综合,加强各种方法的联系与综合分析,互相验证,才有可能找到好矿大矿。
参考文献:
[1]仲立刚等《河北省太行山中段金银矿成矿规律与找矿方向》.地震出版社.2010
[2]高银仓等《河北省石湖金矿地质详查报告》.石家庄综合地质大队.2010
[3]高银仓等《河北省石湖金成矿规律与成矿预测研究》.石家庄综合地质大队.2010
【关键词】应力场;矿源层—岩浆岩—多构造;上挤下压;先压后张
石湖金矿分布于太行山山脉中段。矿田内先后发现大型金矿床1处、中型金矿一处,小型及金矿点15处,银矿产地5处,钼矿产地3处。这些矿床、矿点都做过一定的地质评价工作。但矿床的深部、外围工作程度低,还有找礦前景。本文想以应力场的特性进行研究,探讨石湖金矿田找矿方向。
1区域构造应力场
石湖金矿田位于阜平陆核中偏南。在太古宙时期,受多伦—正蓝旗—赤峰一线的古俯冲带俯冲、挤压、发生顺层推覆,形成近东西向的穹窿复合褶皱构造。由于此方向俯冲压力大,褶皱向南倒转、接近平卧。同时,当时地壳处于热熔状态,与褶皱同时发生塑性变形或流变。在此应力场作用下,发生成矿前的控矿构造又能被后期应力场活化,继承。构造类型有背斜轴部构造破碎带,该破碎带的特点是:先压后张、上张下压,矿脉延伸一般。向斜构造轴部破碎带,主要破碎带特点是挤压破碎、上压下张,矿脉延伸大、厚度也增大、远景也大。在背斜与向斜的翼部,是扭力场发生剪切破碎,也是重要控矿构造。
2麻棚岩体应力场
侵入岩体从岩浆熔融体的形成、分离、分异、至岩浆侵入上升、定位、后期构造变动、改造、热液活动、接触内外带的蚀变都蕴含着明显的、丰富的构造动力学,年代学的信息、是强的构造体。也能提供直接、间接成矿信息和找矿方向。
麻棚岩体处于重力梯度平面上转弯处,纵向上的波折处。受北东向断裂和东西向韧性剪切带控制,走向NW、呈椭圆型,长14Km、短轴6Km、出露面积65Km2。岩体间各类岩相为脉动式侵入接触。岩相由外到内、由早到晚,分别为:细粒辉石角闪闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、斑状二长花岗岩。岩性由基性到酸性。粒度由细—中—粗粒,结构为花岗结构—似斑状结构。岩体为深部分异多次侵入的复合岩体。
岩体内各岩相单元具明显的侵入接触关系,后期侵入的岩相中有先期侵入岩性单元的捕掳体。且岩相单元接触界限不十分明显,有的地方还有渐变过渡关系,说明各岩相单位侵入时正处于热熔状态。
岩相单元表面形态为“北宽南窄、西宽东窄”,说明岩体侵入中心处于动态环境,侵入中心南移极性生长,移动中心距离位移不大,但对找矿指明了应力场变化方向。(图1:麻棚地区地质矿产简图)
图1麻棚地区地质矿产简图
1-石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩;2-闪长玢岩、石英二长斑岩;3-辉绿岩;4-花岗闪长岩;5-麻棚序列:后斗岭单元:斑状二长花岗岩;6-观音堂单元:二长花岗岩;7-前斗岭单元:中细粒石英二长岩;8-北庄单元:中细粒石英(二长)闪长岩;9-大东沟单元:细粒闪长岩、细粒辉石闪长岩;10-岗南片麻岩:含磁铁矿斜长钾长浅粒岩;11-车见沟基性岩墙:斜长角闪岩;12-蔡树庄片麻岩:条带状黑云二长片麻岩;13-坊里片麻岩:条带状、肠状(角闪)黑云斜长片麻岩;14-宋家口岩组:白云石大理岩、钾长(二长)浅粒岩,黑云钾长(二长)片麻岩、含矽线石石英球浅粒岩;15-金矿;16-银铅锌矿;17-钼矿;18-地质界线;19-正、逆断层及性质不明断层;20-脉侵入界线。
岩体两侧矿脉岩分布也有特色。岩脉多出现在岩体东、西、南三方。南侧岩脉延伸长。西侧为暗色岩脉,主要有花岗闪长岩脉、闪长岩脉,近岩体附近,脉体间相互平行排列,说明侧压力比较平稳。而东侧为浅色岩脉,主要为花岗岩脉、石英二长岩脉、斜长岩脉,脉体延伸比西侧和南侧小,而且有一定的交叉。说明东侧岩体侧应力不稳定。与矿体关系密切的为闪长玢岩脉,闪长玢岩是岩浆熔体深部分离的富水富挥发的残浆;偏碱性,相当煌斑岩浆。活动上升时期与矿液基本一致,是矿液赋存有利通道。
3矿脉应力场
石湖金矿田是:矿源层—岩浆岩—多构造三位一体的成矿模式。具有成矿时间长、成矿期次多、成矿类型复杂的特点。目前发现的成矿类型有:石英脉型、硅化蚀变型、破碎—糜棱岩型、细脉侵染型、隐伏角砾岩型。
石湖金矿田,虽然矿石类型多、矿种也多。但矿区主矿脉有一共同特点:矿脉沿走向延伸很长、宽度不大,倾角80°以上或近于直立。脉体与围岩之间蚀变不宽。这一现象说明:成矿时,矿液从深部上升、两侧围岩压力较大;同时矿脉沿倾向分枝较少,但有波状起伏,说明形成时,除有主应力场外,还有分力作用于矿脉,使得矿脉有变厚、变富之现象。
根据应力场找矿
老矿山找矿难度非常大,明知有前景、却无从下手,甚至有的矿山几进几出,但找矿成果还是不大,原因是多方面的。
现根据应力场的变化,提出个人看法,试着从以下几点着手找矿:
1)认真填写大比例尺岩性构造图
填图是最好最深入的研究工作。所以做好大比例尺填图是重要环节。通过填图,划清岩性单位及性质。如脆性岩石,易破碎、控矿构造发育。裂隙度大的岩石,渗透性好、矿液易集中。含水矿物较多的岩石,化学性质活泼。两种岩石的界面,易发生物理场,化学场的变化,都是有利汇矿的地方。
2)作好化探研究
石湖金矿田、化探工作前人主要是做了次生晕工作,原生晕化探工作几乎没有。向深部找矿必须做深部原岩化学元素搜集,研究化探原生晕垂直分带。根据有关专家研究,金矿区原生晕头部晕元素有F、Hg、B、As、Ba。而矿富积元素有Pb、Ag、Au、Zn、Cu。尾矿元素主要是W、Bi、Mo、Mn、Co、Ni。
3)加强物探研究
在老矿山寻找深部盲矿、扩大远景,加强物探工作非常重要。
石湖金矿区物探工作有一定的基础,但都是点式、线式,非常零散,没有比较全面系统的整体性工作。而且工作主要集中在已发现的101和102脉的分布处,对全区整体性的物探工作还不够。针对这些问题,建议:主要用高精度重力、高精度磁测,了解矿区构造,特别是岩体接触带脉岩、断裂、矿脉构造特征和相关性研究。
4)加强物、化探异常综合研究
利用物、化探异常找矿,取得巨大的成果。但也有很多异常找矿效果不理想。至今也弄不清楚原因。实际上一个异常的圈定,不一定都是矿体引起的,其它很多因素也能引起异常。
综上所述:在麻棚岩体周围石湖金矿田周围找矿,必须要地质与物探、化探、遥感等多种方法互相综合,加强各种方法的联系与综合分析,互相验证,才有可能找到好矿大矿。
参考文献:
[1]仲立刚等《河北省太行山中段金银矿成矿规律与找矿方向》.地震出版社.2010
[2]高银仓等《河北省石湖金矿地质详查报告》.石家庄综合地质大队.2010
[3]高银仓等《河北省石湖金成矿规律与成矿预测研究》.石家庄综合地质大队.2010