辽宁省第八地质大队有限责任公司
摘要:本文首先对本溪县小市镇王家街金、铜矿矿区的成矿地质背景进行了简要的分析,然后对金、铜矿的分布层位、矿床特征、矿体特征等进行了介绍,最后根据矿床的地质特征对该矿床的成矿要素、成因机制及找矿标志等进行了分析。
关键词:金、铜矿 地质特征 成矿要素 成因机制
1、成矿区地质背景
本溪县小市镇王家街金、铜矿位于辽宁省本溪县小市镇柜子石村一带,行政区划隶属于柜子石村管辖。
矿区位于本溪县南西12km处,小草线公路从矿区东部通过,距离小堡高速口约50km,距小市火车站约14km,距桥头火车站约30km,交通较为方便。
矿区位于长白山脉南西延伸部位,属辽东浅切割中低山区,区内植被较发育,为自然柞树林、松树林。该地区气候温和适宜,四季分明,年最高气温36℃,最低气温-34℃,年平均气温7℃左右。每年11月下旬至翌年4月中旬为冰冻期,冻土深度1.3~1.5m。
该区最高海拔901m,最低海拔390m,高差511m,地势陡峭,悬崖处基岩裸露,地形坡度一般在15-30°,个别地段达到35°左右。区内水系较发育,在矿区北侧有自南向北的季节溪流,水量随季节变化。
该区大地构造位置位于柴达木-华北板块(Ⅲ)—华北陆块(Ⅲ-5)辽东新元古代-古生代坳陷带(Ⅲ-5-7)—太子河新元古代-古生代坳陷(Ⅲ-5-7-2)南部,
1.1 地 层
出露的主要地层为青白口系钓鱼台组、南芬区;南华系桥头组、康家组;寒武系碱厂组、馒头组、张夏组、崮山组、炒米店组、奥陶系冶里组、亮甲山组、马家沟组;石炭系本溪组及新生界第四系,现在由老到新叙述如下:
青白口系(Pt31)
钓鱼台组(Pt31d):岩性主要为中厚层石英砂岩、海绿石石英砂岩夹页岩、底部砾岩。
南芬组一段(Pt31n1):岩性为蛋青色、灰紫色泥晶灰岩夹钙质页岩。
南芬组二段(Pt31n2):岩性为紫色页岩灰绿色页岩互层。
南芬组三段(Pt31n3):岩性为黄绿色粉砂质页岩夹含铁页岩。
南华系(Pt32)
主要分布于区域中部、北部及南部,各组地层地质特征如下:
桥头组(Pt32q):岩性为厚-中厚石英砂岩夹薄层石英砂岩、页岩。
康家组(Pt32k):岩性为黄绿色、紫色粉砂质页岩夹薄层石英砂岩、泥灰岩。
寒武系(∈)
碱厂组(∈2j):主要分布于矿区南西部。岩性主要为石英杂砂岩、泥晶灰岩。
馒头组(∈2-3m):分布在矿区南西部,主要由大后海段、石桥段、当十段组成。
大后海段(∈2-3md):岩性为砖红色砂质泥岩、粉砂质页岩。
石桥段(∈2-3ms):岩性为暗紫色云母页岩夹灰岩。
当十段(∈2-3mds):岩性为灰绿色云母页岩、砂质页岩。
张夏组(∈3z):主要分布于矿区南西部,岩性主要为厚层鲕状灰岩、泥质条带灰岩。
崮山组(∈3g):分布于矿区南西部,岩性为紫、黄绿色粉砂质页岩、生物碎屑灰岩。
炒米店组(∈4c):分布于矿区南西部,岩性为暗紫色及黄绿色页岩、薄层灰岩、竹叶状灰岩。
奥陶系(O)
冶里组(O1y):分布于矿区南西部,岩性为白、灰色厚层白云质灰岩、中厚层灰岩、竹叶状灰岩夹页岩。
亮甲山组(O1l):分布于矿区南西部,岩性为薄-中厚层含燧石结核白云岩夹生物碎屑灰岩。
马家沟组(O2m):主要分布于矿区中部,出露范围较大,约9.5km2,岩性主要为中厚层-厚层燧石结核灰岩、花纹状白云质灰岩。
石炭系(C)
本溪组(C2b): 主要分布于矿区中部部,出露面积约1.9km2。岩性主要为黄色砂质页岩及砂岩、G层铝土页岩、紫色页岩。沉积环境为海陆交互相。
太原组(C2t):分布在中部,岩性为薄-中厚层石英砂岩、粉砂质页岩。
第四系(Qh1alp)
分布在矿区的中部和北东部沟谷中,岩性为冲洪积、砂砾石、含砾亚砂土粘土。
1.2 构造
矿区内主要为北东向及北西向。北东向出露4条断裂构造,其中规模较大的为F1,且与本区发现的金、铜矿体密切相关,长约2.5km,切断了青白口系南芬组地层,构造走向北东,倾向北西,倾角50°左右,构造上下盘均为南芬组泥灰岩,构造由闪长岩脉、角砾岩及少量断层泥组成,构造性质为压扭性。
北西向出露1条,即F5,长约5.3km,贯穿整个矿区,切断了青白口系、南华系及寒武系地层,产状220°∠64°~80°,断层由角砾岩及少量断层泥组成,构造性质为压扭性。该构造为主要成矿构造,次级构造发育,临界矿区大错草沟铜矿就是该条构造的次级构造上形成矿体,本区内发现的金、铜矿体也是该条构造的次级构造内所形成。
1.3 岩浆岩
区内见闪长岩脉(δ)、辉长岩脉(υ51)及辉长橄榄岩脉(υο51),形成时代属燕山期。其中闪长岩脉分布广泛,对含金、铜矿液运移提供有力帮助。岩性特征如下:
闪长岩脉(δ):分布广泛,出露规模较大,一般长50~1700m,一般厚度10~25m。岩石为浅灰色,斑状结构,致密块状构造。主要矿物成分斜长石63%(±),角闪石35%(±),其次为绢云母及碳酸盐矿物,偶见磁铜矿和磷灰石。斑晶为中性斜长石,环带结构可辨,基质为显微晶质结构,由板状斜长石和针状、柱状角闪石组成,绢云母化及碳酸盐化蚀变较强。
辉长岩脉(υ51):分布于矿区北侧,呈岩体状产出,面积约3km2,侵入于寒武系及南华系地层中,岩石呈深灰色,主要矿物辉石及斜长石组成,含少量角闪石、橄榄石等。
辉长橄榄岩脉(υο51):呈小岩脉状分布于辉长岩脉中,岩石呈灰黑色,主要矿物成分为辉石、斜长石及橄榄石,含少量角闪石及黑云母等。
1.4矿床特征
区内金、铜矿床属出露矿,矿体埋藏较浅。矿床主要赋存于切割南芬组泥灰岩的构造破碎带中,受构造控制明显,规模为小型,成因类型属气水热液脉型金、铜矿。
1.5矿体(层)特征
区内发现1条金、铜矿体。矿体位于矿区的北部,王家街的南部。矿体由一处旧坑道及地表矿体露头控制,矿体赋存在切割南芬区泥灰岩的断裂构造中,属构造控矿,区内构造长约2km,构造内矿体主要为硅化较强的泥灰岩,见黄铜矿化、黄铁矿化、硅化,偶见萤石化。矿体走向北东,控制矿体长400m左右,宽约1.8m,走向北东,倾向西北,倾角60-75°。该条金、铜矿体在日伪时期施工过巷道。在简单清理旧巷道后,坑道内采取样分析。通过化验分析工作,该金、铜矿体Au平均品位2.87×10-9,Cu平均品位1.65×10-2。
2、矿床成矿要素
构造与金、铜矿的关系,该区内构造十分发育,为矿液开辟了良好的热液通道及沉淀空间,含金、铜方解石、石英脉多沿构造裂隙填充。
地层与金、铜矿的关系,本次工作通过坑道工程发现金、铜矿体多赋存切割南芬组泥灰岩的断裂构造中,而地层下部的石英岩中的断裂构造一般不存在矿体。其原因为南芬组泥灰岩节理裂隙较发育,岩脉穿插密集,并且泥灰岩地层中含有对成矿有利的碳酸盐岩,矿液易于填充进裂隙中交代富集成矿,而石英岩节理裂隙不发育,其石英岩成分单一,对成矿有利的矿物元素较少,热液难以填充故矿体在石英岩段的构造中富集较差。
3、矿床成因分析
金、铜矿床的生成与构造关系密切,铜矿体主要产于北西向、北东向两组扭性构造断裂中。含铜构造蚀变较强烈,常被晚期辉绿岩脉填充,晚期脉岩活动与矿化关系较密切,是矿液的主要来源之一。
金、铜矿体均产于断裂构造中,与围岩界线清楚,南芬组泥灰岩节理裂隙较发育,构造通道中低温含铜热液填充于泥灰岩、板岩的裂隙中形成含铜石英脉,故富集成矿。矿床规模属小型,矿石类型主要为黄铜矿、辉铜矿、孔雀石方解石石英脉型铜矿石。该区铜矿的形成与断裂构造及岩浆热液关系密切,矿床成因属低温汽水热液脉型金、铜矿床。
4、找矿标志
以往老硐:矿区属老矿山,日伪时期经过掠夺式开采,解放后又经地方小规模开采,老硐的残留的铜矿体是直接找矿标志。
断裂构造:矿床受断裂构造控制明显,主要为北西向、北东向两组构造。
5、成矿空间分布规律
区域上金铜多金属矿分布广泛,矿产地较多,本溪县草河城一带、本溪县套岫峪一带和本溪县马鹿沟一带等。矿床规模较小,套岫峪铅锌矿、刘家大院金矿、大错草沟铜矿等均为小型矿床,还有零星分布的砂金点。
6、成矿时间分布规律
区域上金铜多金属矿较发育,矿床多以中低温热液型矿床及夕卡岩型矿床为主,且与构造密切相关,多为燕山期、华力西期岩浆及构造活动频繁的时期。
参考文献:
[1]辽宁省成矿系列与成矿带研究[D].杨占兴.中国地质大学(北京)
[2]中国矿床模式[M].地质出版,裴荣富主编,1995