吉林省延边金谷山金矿床成矿地质条件及找矿方向研究

【摘要】：金谷山金矿床位于吉林省龙井市开山屯镇西南约8km处，地理坐标为：东经：129°40′00″~129°44′00″，北纬42°36′00″~42°40′00″，东西长6km，南北宽5.5km，面积33km2。1965年以来，东北地质局303队、省冶金局、省地质物探大队、地质矿产局第五地质调查所、吉林省冶金局605队等相继在此进行工作，随着勘查工作的不断深入，陆续发现了一些矿化带及矿体。现已圈定矿化蚀变带及金矿体30条，估算黄金储量达10t以上，具有良好的找矿前景。 矿床大地构造位置位于华北板块北缘东端，古亚洲洋消亡型活动陆缘带控制的东西向构造带与西太平洋活动陆缘带控制的北东向构造带的交汇部位，兴凯地块与渤海地块之间的古缝合带上。这种活动陆缘环境是幔源等深部物质上升并成矿的有利构造环境。 矿床的赋矿地层是早二叠世柯岛组一套低级区域变质岩系，岩石变质程度为低绿片岩相，变质矿物组合为：绢云母+绿泥石+石英+钠长石。其主要岩石类型有：变火山熔岩类、变火山碎屑岩类、变火山碎屑浊积岩类、变火山碎屑沉积岩类、变侵入岩类、千枚岩类、糜棱岩类。经原岩恢复，其原岩是一套中酸性并以酸性为主的火山－火山碎屑沉积岩系。矿体对围岩的岩性选择不明显，赋矿围岩的Au、As、Sb等有用元素普遍高于地壳平均值及区域地层平均值，为金谷山金矿成矿提供了物质来源，反映柯岛组地层是矿床的矿源层。 成矿与华力西晚期的基性—超基性侵入体关系密切。矿体多发育于岩体与柯岛组地层的接触带上及其附近。该岩体是同构造－岩浆活动的产物，受 WP=82 金谷山背斜褶皱控制，顺层侵入于二叠纪地层中，主要岩石类型为辉橄岩、辉长岩和辉绿岩等，岩石中微量元素Au、As、Cr、Ni、Co、Mo、Cu、Pb、Zn等元素含量高于地壳克拉克值，为金矿成矿提供了Au、As等成矿物质。 矿床受金谷山背斜构造及韧性剪切变形变质带控制。金谷山背斜是一典型的Ramsay穹盆型叠加褶皱，总体走向近SN，经后期近EW向褶皱叠加影响，轴迹发生弧形弯曲，突向西，呈半穹形。背斜中有小型同斜褶皱发育。由于背斜褶皱层层间滑动作用，在高应力区及薄弱层间发育韧性剪切变形变质带，带内糜棱岩岩石类型发育，主要有：糜棱岩化岩石、初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩等，岩石的糜棱岩化程度越高，则含矿性越好，部分糜棱岩本身就构成矿石。矿体赋存于背斜核部、北部倾伏端及靠近核部的西翼的韧性剪切变形变质带内，产状与韧性剪切带产状一致或呈小角度斜交。矿体呈脉状、透镜状、扁豆状产出，具分枝复合、尖灭再现等现象。矿石中硫化物含量低，一般5%~10%，属贫硫化物矿石。矿石矿物主要有毒砂和黄铁矿，其次是黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、银金矿、自然金等。矿石组构发育，结构类型有半自形粒状结构、交代残余结构、浸蚀结构、压碎结构等，构造类型有角砾状构造、脉状构造、浸染状构造、块状构造等。围岩矿化蚀变发育，但局限于韧性剪切变形变质带内及其附近，主要类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、毒砂化、明矾石化等。 二叠纪庙岭裂陷槽的拉张作用，使本区处于半封闭式浅海水域环境，裂陷活动导致火山爆发－沉积作用，伴随少量的正常陆缘碎屑沉积，形成了柯岛组的火山－火山碎屑沉积岩系，在华力西晚期经历区域低温变质作用，为金谷山金矿成矿提供了物质来源。金谷山背斜褶皱的发生与演化，为成矿热液的活化和运移提供了动力来源和运移通道。随着褶皱作用拉动和深断裂的活动，幔源的基性－超基性岩浆顺层上侵，形成典型的同构造岩浆活动。随着应力和褶皱作用的加强，沿褶皱层间薄弱面发生层间滑动，形成韧性剪切变形变质带及强化叶理带，在剪切变形变质作用下产生了变质热液，使地层中的成矿物质活化，并随热液沿构造裂隙迁移，同时有中性－中酸性岩浆热液上侵，岩浆热液与变质热液混合形成成矿热液，迁移至韧性剪切变形变质带中有利部位及适宜的物理化学环境中沉淀富集成矿。据对矿床地质特征包括地层、岩浆岩和构造特征的研究及其与韧性剪切带的时空关系，认为金谷山金矿床为与韧性剪切带有关的中温岩浆热液与变质热液叠加的复合矿床。 在地球物理场中，矿体位于强磁异常向低负磁异常转变的过渡带上，矿体上存在联剖低阻正交点、高极化率反交点，激电异常显示高充电率低电阻 WP=83 率异常，Ms值一般为25%~40%，P s一般为100~200ΩM。在地球化学场中，矿床位于成矿元素高异常带中，异常元素浓集带内，矿体上有Au、As、Sb原生晕组合异常，异常宽度略大于金矿蚀度变带的宽度。 通过以上研究工作，归纳和总结出了金谷山金矿床综合找矿信息和标志。地质信息为：①蚀变的角砾状糜棱岩、绿泥绢云千糜岩、黄铁矿化糜棱岩是找矿岩性信息。②南北向褶皱构造的核部、倾伏端，及东西向褶皱叠加的交汇部位，均产生和发育强韧性变形变质带，形成的一期轴面叶理与二期强化叶理斜交，成为控矿、储矿构造信息。③同构造形成的基性－超基性岩与火山岩系接触带，受接触带(面)及韧性剪性变形变质带控制的脉岩集中区，是指示找矿的岩浆岩标志和信息。④强硅化、黄铁矿化、毒矿化蚀变集中发育的区段，是矿体近矿蚀变的标志信息。地球化学及地球物理信息为：