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吉林长春兰家金矿床地质特征及成矿预测

汪志刚  
【摘要】:兰家地区所处大地构造位置,前中生代属兴-蒙岩石圈板块、中朝板块晚古生代陆缘;中生代进入滨太平洋陆缘活动带,归属欧亚板块东部活动陆缘长白山隆起大黑山断隆中段,其北西侧为松辽裂谷,南东侧为依-舒裂陷,本属于松辽裂谷系的一部分。 由于板块运动,晚三迭世兰家地区陆壳发生深断裂,形成了一套亚碱性~碱钙系列的北东向侵入岩带,泉眼系列的大面积侵入,使区内晚古生代地层被同化或蚕食,残余地层形成褶皱并发生不同程度的变质。接触部位形成角岩、矽卡岩化,并发生磁铁矿、硫铁矿及金矿化。 兰家地区具有四种金矿化类型:矽卡岩型、破碎带蚀变岩型、隐爆角砾岩型、石英脉型等。其中,以矽卡岩型为主。 矽卡型金矿体形态复杂,呈脉状、囊状和不规则团块状,分支复合现象明显,主要产于印支期石英闪长岩与早二迭世范家屯组海相沉积岩(含大理岩透镜体)接触带中,矿体位于外矽卡岩带矿石类型有:碎裂石榴石矽卡岩,石榴石磁铁矿矽卡岩,阳起石矽卡岩等。矿石结构以他形晶粒状为主,自形、半自形粒状结构次之。矿石构造以细脉状、显微细脉状、显微网脉状、放射状、束状构造,浸染状构造为主,块状、斑点状构造次之。矿物组合有:磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、斜方铅铋矿、辉砷钴矿、黄铜矿、辉铋矿、自然铋、辉铅铋矿(硫铋铅矿)、黝铜矿、白钨矿、自然金等。金主要赋存在磁铁矿、辉铋矿、黄铁矿、石榴石、阳起石等矿物的裂隙或晶隙间,以独立自然金状态产出。金的成色比较高,为816.40~989.70,平均977.00。主要伴生元素有铋和银。围岩蚀变以矽卡岩化、绿帘石化、钠长石化、赤铁矿化、水云母化和绿泥石化为主,硅化、电气石化、萤石化次之。 破碎带蚀变岩型金矿赋存在范家屯组第一段2层中破碎蚀变带内,矿石为含金黄铁绢英岩,主要矿物组合:磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、自然金等,金属硫化物含量约占5~10%。 隐爆角砾岩型金矿产于隐爆角砾岩与围岩接触带上,目前只有单工程控制,研究程度较低。 石英脉型金矿,产于白垩纪流纹斑岩和燕山期花岗斑岩NEE向接触带中,3号脉产于石英闪长岩与范家屯组角岩接触带NW向裂隙中,4号脉产于燕山期花岗斑岩NEE向裂隙中。 WP=74 Au、Bi、Sb是本矿床中最主要的成矿元素,其浓度克拉克值大于100,属强富集元素;As、Ag、Cu、Mo的浓度克拉克值在100~10之间,属中等富集元素;Pb、Zn的浓度克拉克值在10~1之间,属弱富集元素;而Hg在矿床中的含量低于克拉克值。 矽卡岩型金矿化和破碎带蚀变岩型金矿化,其矿化类型不同,故其指示元素相关性和元素组合存在一定的差异:矽卡岩型金矿化中,Au、Bi、Ag、Pb、Mo、Zn具有明显的相关关系,其中Au、Bi、Ag、Pb之间相关系数较大;破碎带蚀变岩型金矿化中Au、Bi、Ag、Cu、Sn、Mo、Pb具有很强的性关性,其中Au和Bi,Ag、Cu与Sn、Mo之间相关关系最强。 从矿床的原生晕、次生晕的分布特点可以看出矽卡岩型金矿前缘晕元素为Sb、As、Ag,尾晕元素为Cu、Mo,由上往下分带为Sb-As-Ag-Pb-Zn-Bi- Au-Cu-Mo;破碎带蚀变岩型金矿,前缘晕元素为As、Ag,尾晕为Cu、Sn,由上至下元素分带为Au-Ag-Zn-Pb-Bi-Cu-Sn。 兰家地区金矿成矿作用具有多期多阶段特征,经过对矿床的观察和矿物学研究表明,将兰家金矿床成矿作用过程划分为二个期:矽卡岩期,石英-硫化物期,五个阶段:干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、氧化物阶段、早期石英-硫化物阶段和晚期石英-硫化物阶段。矿床内矽卡岩型金矿主要形成于氧化物-石英-硫化物阶段和晚期石英硫化物阶段。兰家矽卡岩型金矿的特点是低硫化物(2%)、无石英脉,硅化较弱且成矿温度较高(400-200℃);破碎带蚀变岩型金矿是在晚期石英-硫化物阶段形成的,硫化物含量较多(5-30%),成矿温度较低(250-220℃)。就整个地区而言,应该存在更低温的隐爆角砾岩型和石英脉型金矿化。 兰家地区的金矿具有热液矿床特征,热液和成矿物质来源和成矿作用主要与石英闪长岩岩浆活动有直接的联系,矿床成因类型属于中温热液矿床。不同的构造位置和围岩条件造成了矿化类型的差别。 经过对兰家金矿床成矿条件的研究,总结了兰家金矿的找矿模式。综合分析了兰家地区的岩浆岩、地层、构造物探异常、化探异常和矿化蚀变现象,认为兰家地区具有良好的找矿潜力。指出兰家-周家窑和地碾张-小牟家沟两个成矿预测区。


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