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摘要: 刘屯钼矿位于北东向的要路沟——女儿河区域断裂与近东西向的大面山——灰山大断裂的交汇部位,由于该部位多期次岩浆侵入作用,以致不同期次的含矿岩浆热液在区内有利的断裂构造内富集成矿,同时成矿元素具有明显的分带性特征,即自矿区中部向外,依次为Mo→Mo、Cu→Au、Ag。该区细粒花岗岩体内以及已发现的钼矿体深部是重点找钼矿区段,其外围注重寻找金银矿。
关键词:刘屯;地质特征;矿床成因;找矿方向
1 区域地质概况
刘屯钼矿位于著名的杨家杖子钼矿田松树卯钼多金属矿床的南部,大地构造部位为燕山台褶带东部之辽西凹陷和山海关古隆起交接部位的中部,即八家子——杨家杖子构造岩浆岩带的中部。山海关古隆起区主要分布着太古代混合花岗岩及建平群中深变质岩;在辽西凹陷内分布有数个北北东向展布的凹中隆起和凹陷盆地,它们相间排列,构成隆凹相间的构造格局,其中隆起区主要分布着长城系、蓟县系、寒武系、奥陶系及少量二迭系,两侧盆地分布着侏罗系——白垩系中酸性火山碎屑岩和熔岩。八家子——杨家杖子构造岩浆岩带受要路沟——女儿河区域断裂控制,从南西向北东方向,沿该断裂与其它方向断裂交汇部位,形成了区域上规模较大的五指山岩体、宽邦岩体、碱厂岩体、旧门岩体和虹螺山岩体,刘屯钼矿则位于旧门岩体北缘,北东向的要路沟——女儿河区域断裂与近东西向的大面山——灰山大断裂的交汇部位(如图1所示)。
2 矿区地质特征
2.1 岩性
区内地层呈零星展布于北部边缘,岩性主要为元古界、古生界碳酸盐岩及碎屑岩。区内大面积为燕山期侵位的旧门岩体,岩性为粗粒花岗岩,呈岩基产出。细粒花岗岩呈岩株产出,侵位于粗粒花岗岩体中。岩体中晚期脉岩较发育,岩性从基性~酸性均有。
粗粒似斑状花岗岩:在矿区内大面积出露,岩石颜色呈浅肉红色,中粗粒似斑状结构,块状构造,斑晶由斜长石、钾长石、石英构成,粒径5~8mm。基质由斜长石、钾长石、石英和少量云母组成。
细粒花岗岩:分布在矿区的西北部,呈岩株产于粗粒似斑状花岗岩体内,接触线不明显。岩石呈浅粉红色,细粒似斑状结构,块状构造,斑晶主要为正长石、斜长石和少量石英。粒径2~5mm,含量10~20%。基质为全晶质细粒花岗结构,成分与斑晶相同。
脉岩类:区内脉岩发育,分布普遍,种类繁多,主要有霏细岩、花岗闪长斑岩、闪长玢岩、细粒闪长岩、煌斑岩和花岗斑岩。
根据岩体同位素年龄测定,粗粒似斑状花岗岩约170~190百万年,细粒花岗岩约140百万年。
2.2 构造
大面山——灰山近东西向大断裂贯穿整个工作区。由于受该断裂构造活动的多次影响,矿区内次级断裂构造发育且复杂,不仅表现多组构造发育的特征,而且表现构造活动的长期性、阶段性和复杂性的特点。断裂多被后期的脉岩及热液蚀变体所占据。根据断裂构造的成生联系、组合特征及展布规律,可划分为三组断裂构造。
近东西向断裂构造:该组断裂是区内最发育的断裂(大面山——灰山大断裂),总体走向70°~85°,北倾,倾角较陡,一般在70°~85°,它具有控岩和控矿作用。该组方向的断裂一般规模大,沿走向具舒缓波状特征,多次复活明显,为右旋扭性质的构造,在断裂内可见铁锰质矿物。
北东向断裂:该组断裂在区内较发育,部分被煌斑岩脉所充填,走向50°~75°,倾向北,倾角在65°~85°,延长一般在100m以上,在区内成群斜列式带状展布,该组断裂构造为矿区内主要控矿构造。
北西向断裂构造:是区内生成时间较早、活动时间较长、规模较大的一组断裂,它多被脉岩、热液蚀变体充填。总体走向300°~330°方向,局部呈20°~30°,断层面向南西倾,倾角一般60°~85°,该组断裂性质属于张扭性。
2.3地球化学特征
1/1万土壤地球化学测量找矿工作,在刘屯矿区内发现了钼、铜、金综合异常。该异常成矿元素异常分布规律为:中部为单一钼异常区,向外为钼、铜异常区,再外为金、银异常区。除铜异常呈不规则椭圆状外,其它元素异常形态均呈线形。该区所获元素异常强度高,浓集中心明显。单个钼异常一般长300~800m,宽50~100m,最大钼异常长1200m,宽200m,钼异常值一般为5~20×10-6,最大值大于100×10-6;铜异常值一般为300~800×10-6,最大值大于1000×10-6;金异常值一般为5~45×10-9,最大值为200×10-9。对该区内所获的钼、铜、金异常,经地表工作及深部钻探工程验证,均见到工业矿体及矿化体,证明异常为矿致异常。
3 矿体特征
3.1矿体产出的空间部位和矿体规模
刘屯钼矿区内的矿体主要赋存在粗粒花岗岩体中,矿体受北东向及近东向断裂构造所控制,矿体产状陡。已控制的矿(化)体主要有19条,其中单一钼矿(化)体15条,钼、铜矿(化)体2条,单一金矿化体2条,矿体较集中分布在Ⅰ号、Ⅱ号钼矿(化)带内(如图2所示)。钼矿(化)带长1200~1500m,宽50~100m。矿体呈斜列式北东向展布,单钼矿(化)体地表出露长100~480m,宽1~6.8m,地表钼品位一般为0.02~0.08×10-2,最高为0.138×10-2,钻孔中最高为0.924×10-2。
3.2 矿石质量特征
矿石的矿物组成:金属矿物主要为辉钼矿,伴生金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、金矿。脉石矿物主要为石英、长石及蚀变矿物伊利石、绿泥石、高岭土等。
矿石的结构构造:区内的辉钼矿矿石结构为自形—半自形粒状,矿石构造为致密块状、浸染状和细脉状。
矿石自然类型:主要有破碎石英脉型、铁锰染破碎蚀变带型、星点状浸染型、硅化破碎带型。
3.3围岩蚀变
与矿化有关的岩石蚀变主要有硅化、伊利石—水白云母化、高龄土化和铁锰碳酸盐化、钾化。
3.4成矿元素和矿物组合分带性
刘屯矿区内,成矿元素水平分带十分清晰,自矿区中部向外,成矿元素水平分带为:Mo→Mo、Cu→Au、Ag。
在成矿元素水平分带区间内,地表、深部均有相应成矿元素的矿体、矿化蚀变体存在,即金属矿物组合分带明显,依次出现了三个成矿区带:
钼成矿区带,位于矿区中部,为单一钼成矿带。金属矿物主要为辉钼矿,伴生黄铁矿。
钼、铜成矿区带,位于钼成矿区带外围,以铜矿为主,伴生有钼。主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、金矿化。
金、银成矿区带,位于前两成矿带外围,该带分布区域范围较大。以金为主,伴生有银,可见金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及少量方铅矿、闪锌矿等。
4 矿床成因探讨
要路沟——女儿河区域断裂形成之后,燕山早期粗粒花岗岩浆沿该断裂与近东西向大面山——灰山大断裂的交汇部位侵入形成粗粒花岗岩体,在该岩体中的断裂内形成热液裂隙充填型金矿体,并使围岩发生铁锰碳酸盐化、硅化。燕山晚期细粒花岗岩浆沿大面山——灰山大断裂再次上侵,在刘屯矿区内形成细粒花岗岩株,以及由此作用有关还产生次一级的断裂。细粒花岗岩结晶之后形成的含矿热液向外部运移,在近东西向的大面山——灰山大断裂的次一级的北东向断裂内聚集下来,形成岩浆热液式裂隙充填型钼矿体。
5 找矿方向
5.1区域上找矿
要路沟——女儿河区域断裂与近东西向大断裂交汇部位的岩浆多次活动区段,尤其是燕山晚期岩浆岩的化探异常区。
5.2矿区内找矿
区内钼成矿与燕山晚期细粒花岗岩侵入有密切的成因联系,所以区内应注重寻找斑岩型钼矿,即加强细粒花岗岩体内以及已发现的钼矿体深部找矿。另外,依据该矿区内成矿元素和金属矿物组合的分带性,应注重在小尖山区段和南部区段内寻找金矿。
5.3矿区外围找矿
以往化探工作在刘屯钼矿区及其外围发现多处金银异常区,并在异常区内发现了疙瘩沟、魏家沟、三家沟金矿点,依据刘屯钼矿及其外围的成矿元素分带规律性,这三个金矿点及其金银异常正处在刘屯钼矿外围的金银成矿带上,为此今后应加强在刘屯钼矿外围寻找金银矿,工作重点为已发现的金矿区段和金银异常区。
参考文献:
《辽宁省兴城市刘屯钼矿区普查地质报告(2004年)》
作者简介:王长刚(1962—)、男(汉族),辽宁宽甸县人,高级工程师,本科,从事地质找矿研究工作。单位名称:辽宁省有色地质局勘查总院。
关键词:刘屯;地质特征;矿床成因;找矿方向
1 区域地质概况
刘屯钼矿位于著名的杨家杖子钼矿田松树卯钼多金属矿床的南部,大地构造部位为燕山台褶带东部之辽西凹陷和山海关古隆起交接部位的中部,即八家子——杨家杖子构造岩浆岩带的中部。山海关古隆起区主要分布着太古代混合花岗岩及建平群中深变质岩;在辽西凹陷内分布有数个北北东向展布的凹中隆起和凹陷盆地,它们相间排列,构成隆凹相间的构造格局,其中隆起区主要分布着长城系、蓟县系、寒武系、奥陶系及少量二迭系,两侧盆地分布着侏罗系——白垩系中酸性火山碎屑岩和熔岩。八家子——杨家杖子构造岩浆岩带受要路沟——女儿河区域断裂控制,从南西向北东方向,沿该断裂与其它方向断裂交汇部位,形成了区域上规模较大的五指山岩体、宽邦岩体、碱厂岩体、旧门岩体和虹螺山岩体,刘屯钼矿则位于旧门岩体北缘,北东向的要路沟——女儿河区域断裂与近东西向的大面山——灰山大断裂的交汇部位(如图1所示)。
2 矿区地质特征
2.1 岩性
区内地层呈零星展布于北部边缘,岩性主要为元古界、古生界碳酸盐岩及碎屑岩。区内大面积为燕山期侵位的旧门岩体,岩性为粗粒花岗岩,呈岩基产出。细粒花岗岩呈岩株产出,侵位于粗粒花岗岩体中。岩体中晚期脉岩较发育,岩性从基性~酸性均有。
粗粒似斑状花岗岩:在矿区内大面积出露,岩石颜色呈浅肉红色,中粗粒似斑状结构,块状构造,斑晶由斜长石、钾长石、石英构成,粒径5~8mm。基质由斜长石、钾长石、石英和少量云母组成。
细粒花岗岩:分布在矿区的西北部,呈岩株产于粗粒似斑状花岗岩体内,接触线不明显。岩石呈浅粉红色,细粒似斑状结构,块状构造,斑晶主要为正长石、斜长石和少量石英。粒径2~5mm,含量10~20%。基质为全晶质细粒花岗结构,成分与斑晶相同。
脉岩类:区内脉岩发育,分布普遍,种类繁多,主要有霏细岩、花岗闪长斑岩、闪长玢岩、细粒闪长岩、煌斑岩和花岗斑岩。
根据岩体同位素年龄测定,粗粒似斑状花岗岩约170~190百万年,细粒花岗岩约140百万年。
2.2 构造
大面山——灰山近东西向大断裂贯穿整个工作区。由于受该断裂构造活动的多次影响,矿区内次级断裂构造发育且复杂,不仅表现多组构造发育的特征,而且表现构造活动的长期性、阶段性和复杂性的特点。断裂多被后期的脉岩及热液蚀变体所占据。根据断裂构造的成生联系、组合特征及展布规律,可划分为三组断裂构造。
近东西向断裂构造:该组断裂是区内最发育的断裂(大面山——灰山大断裂),总体走向70°~85°,北倾,倾角较陡,一般在70°~85°,它具有控岩和控矿作用。该组方向的断裂一般规模大,沿走向具舒缓波状特征,多次复活明显,为右旋扭性质的构造,在断裂内可见铁锰质矿物。
北东向断裂:该组断裂在区内较发育,部分被煌斑岩脉所充填,走向50°~75°,倾向北,倾角在65°~85°,延长一般在100m以上,在区内成群斜列式带状展布,该组断裂构造为矿区内主要控矿构造。
北西向断裂构造:是区内生成时间较早、活动时间较长、规模较大的一组断裂,它多被脉岩、热液蚀变体充填。总体走向300°~330°方向,局部呈20°~30°,断层面向南西倾,倾角一般60°~85°,该组断裂性质属于张扭性。
2.3地球化学特征
1/1万土壤地球化学测量找矿工作,在刘屯矿区内发现了钼、铜、金综合异常。该异常成矿元素异常分布规律为:中部为单一钼异常区,向外为钼、铜异常区,再外为金、银异常区。除铜异常呈不规则椭圆状外,其它元素异常形态均呈线形。该区所获元素异常强度高,浓集中心明显。单个钼异常一般长300~800m,宽50~100m,最大钼异常长1200m,宽200m,钼异常值一般为5~20×10-6,最大值大于100×10-6;铜异常值一般为300~800×10-6,最大值大于1000×10-6;金异常值一般为5~45×10-9,最大值为200×10-9。对该区内所获的钼、铜、金异常,经地表工作及深部钻探工程验证,均见到工业矿体及矿化体,证明异常为矿致异常。
3 矿体特征
3.1矿体产出的空间部位和矿体规模
刘屯钼矿区内的矿体主要赋存在粗粒花岗岩体中,矿体受北东向及近东向断裂构造所控制,矿体产状陡。已控制的矿(化)体主要有19条,其中单一钼矿(化)体15条,钼、铜矿(化)体2条,单一金矿化体2条,矿体较集中分布在Ⅰ号、Ⅱ号钼矿(化)带内(如图2所示)。钼矿(化)带长1200~1500m,宽50~100m。矿体呈斜列式北东向展布,单钼矿(化)体地表出露长100~480m,宽1~6.8m,地表钼品位一般为0.02~0.08×10-2,最高为0.138×10-2,钻孔中最高为0.924×10-2。
3.2 矿石质量特征
矿石的矿物组成:金属矿物主要为辉钼矿,伴生金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、金矿。脉石矿物主要为石英、长石及蚀变矿物伊利石、绿泥石、高岭土等。
矿石的结构构造:区内的辉钼矿矿石结构为自形—半自形粒状,矿石构造为致密块状、浸染状和细脉状。
矿石自然类型:主要有破碎石英脉型、铁锰染破碎蚀变带型、星点状浸染型、硅化破碎带型。
3.3围岩蚀变
与矿化有关的岩石蚀变主要有硅化、伊利石—水白云母化、高龄土化和铁锰碳酸盐化、钾化。
3.4成矿元素和矿物组合分带性
刘屯矿区内,成矿元素水平分带十分清晰,自矿区中部向外,成矿元素水平分带为:Mo→Mo、Cu→Au、Ag。
在成矿元素水平分带区间内,地表、深部均有相应成矿元素的矿体、矿化蚀变体存在,即金属矿物组合分带明显,依次出现了三个成矿区带:
钼成矿区带,位于矿区中部,为单一钼成矿带。金属矿物主要为辉钼矿,伴生黄铁矿。
钼、铜成矿区带,位于钼成矿区带外围,以铜矿为主,伴生有钼。主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、金矿化。
金、银成矿区带,位于前两成矿带外围,该带分布区域范围较大。以金为主,伴生有银,可见金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及少量方铅矿、闪锌矿等。
4 矿床成因探讨
要路沟——女儿河区域断裂形成之后,燕山早期粗粒花岗岩浆沿该断裂与近东西向大面山——灰山大断裂的交汇部位侵入形成粗粒花岗岩体,在该岩体中的断裂内形成热液裂隙充填型金矿体,并使围岩发生铁锰碳酸盐化、硅化。燕山晚期细粒花岗岩浆沿大面山——灰山大断裂再次上侵,在刘屯矿区内形成细粒花岗岩株,以及由此作用有关还产生次一级的断裂。细粒花岗岩结晶之后形成的含矿热液向外部运移,在近东西向的大面山——灰山大断裂的次一级的北东向断裂内聚集下来,形成岩浆热液式裂隙充填型钼矿体。
5 找矿方向
5.1区域上找矿
要路沟——女儿河区域断裂与近东西向大断裂交汇部位的岩浆多次活动区段,尤其是燕山晚期岩浆岩的化探异常区。
5.2矿区内找矿
区内钼成矿与燕山晚期细粒花岗岩侵入有密切的成因联系,所以区内应注重寻找斑岩型钼矿,即加强细粒花岗岩体内以及已发现的钼矿体深部找矿。另外,依据该矿区内成矿元素和金属矿物组合的分带性,应注重在小尖山区段和南部区段内寻找金矿。
5.3矿区外围找矿
以往化探工作在刘屯钼矿区及其外围发现多处金银异常区,并在异常区内发现了疙瘩沟、魏家沟、三家沟金矿点,依据刘屯钼矿及其外围的成矿元素分带规律性,这三个金矿点及其金银异常正处在刘屯钼矿外围的金银成矿带上,为此今后应加强在刘屯钼矿外围寻找金银矿,工作重点为已发现的金矿区段和金银异常区。
参考文献:
《辽宁省兴城市刘屯钼矿区普查地质报告(2004年)》
作者简介:王长刚(1962—)、男(汉族),辽宁宽甸县人,高级工程师,本科,从事地质找矿研究工作。单位名称:辽宁省有色地质局勘查总院。