1、1辽 宁 西 部 次 火 山 岩 型 金 矿成 矿 规 律 的 探 讨王 岳 彬辽西中生代陆相火山岩十分发育,火山岩是沿北东向断陷盆地分布的,构成火山盆地的火山旋回自下而上有兴隆沟期、兰旗期和义县期,并在火山喷发过程中形成规模不同、形态各异的次火山岩体,尤以早白垩世义县期酸性、中酸性次火山岩体分布最广。目前在锦州、阜新一带发现的词火山岩型金矿,在空间和时间上均与义县火山喷发旋回的词火山岩体有关,尤其是酸性次火山岩与金矿成矿关系最为密切。根据次火山岩的形态、岩性、构造控制、含金性等特征,将次火山岩型金矿划分为以下四个亚类:1.受火山断裂控制的脉状酸性次火山岩型金矿(红砬山) 。2.受隐爆角砾岩控
2、制的筒状酸性次火山岩型金矿(小孤山) 。3.受裂隙式火山通道控制的喇叭状酸性次火山角砾岩和角砾状酸性次火山岩型金矿(赵家沟) 。4.受基底断裂控制的中酸性、酸性次火山岩型金矿(大2安岭、喂牛场等) 。总之,次火山岩型金矿,因其在大地构造单元的出露位置不同,构造控制不同,以及次火山岩体的规模不同,其成矿不尽一致,但他们在成因上、时空分布上均与次火山岩体有关,其成矿特征有相似性与一致性。一 成矿特征及其规律1.次火山岩体的岩性、形态、产状与金矿成矿的关系与金矿成矿有关的次火山岩,其岩石类型有酸性、中酸性之别。现有资料说明,中酸性次火山岩的成矿性远不如酸性次火山岩,如与次流纹岩、次流纹斑岩有关的金矿
3、,其规模、品位都远优于次英安岩、次英安玢岩。从金的地球化学性质也说明在岩浆阶段,金银表现为亲铁性,被束缚于造岩矿物的晶格中(主要在含钾矿物中)呈稳定的分散状态。当酸性次火山岩在岩浆后期热液作用下,发生钾长石化、绢云母化时,大量钾质从次火山岩中被释放出来,从而使次火山岩中钾含量大大降低,促使金银大量析出,并随着含矿热液温度的降低,在有利部位富集成矿。这点,从酸性次火山岩的金平均丰度资料也可得到证明。如小孤山次流纹斑岩,金平均丰度为 0.0207ppm,银平均丰度为 0.350ppm,分别高出花岗岩平均含量的 5 倍和 7 倍,说明酸性次火山岩对金矿成矿有利。次火山岩体的产状对含金性也是至关重要的
4、。3如与规模较大的陡倾斜筒状和脉状的次火山岩有关的金矿,由于矿液易于富集,往往形成规模较大的矿床。而与喇叭状次火山岩体有关的金矿,由于矿质较少,矿液易于分散故很难形成大的矿床,与岩株状次火山岩 有关的金矿,由于往往缺少矿质富集的构造条件,常使金质分散在岩体内而不富集成矿。有人计算,若岩浆体内金原始含量为 n10-7,银含量为 n10-5,在 1Km3体积内可提供几吨金和几百吨银,由此可见,岩浆演化晚期的次火山岩体对金银矿和所提供的金银物质是十分可观的。2.构造对金矿富集的关系构造不仅控制次火山岩体的形态和分布,而且对金矿的成矿和富集也起着主导作用。岩体的形态、产状、岩性虽与金矿成矿关系密切,但
5、在讨论成矿因素的诸多条件中,构造条件在很大程度上起决定性作用。在那些处于两个构造单元以断裂为接合的部位,各种性质的断裂构造的长期活动性和各类火山构造发育的地带,对成矿十分有利。而断裂活动微弱的地区,矿液缺乏赋存的空间条件很难形成矿床。如含金的黑地庙的次英安岩和大安岭与老岭等地的次安山玢岩,只因成矿的构造条件差,缺乏成矿的沉淀场所,矿液不易富集,只在次火山岩中有矿化现象;而红石砬子、喂牛场等地,断裂构造多期4活动,纵横交错,给成矿提供了有利的空间,形成了具有一定远景的金矿床。3.围岩蚀变特征次火山岩型金矿化的围岩蚀变以低温或中低温的硅化、黄铁矿化广泛发育为其特点,并发育有钾长石化、绢云母化、铁锰
6、矿化、高岭土化、碳酸盐化等,其中硅化、黄铁矿化随成矿温度,往往具有多阶段的特点,其石英硫化物阶段往往是金质沉淀的高峰期(不同矿床有所差异) ,所以硅化、黄铁矿与成矿有千丝万缕的联系。根据围岩蚀变的蚀变种类和共生组合关系,可分为两类:一为面型蚀变;另一为线型蚀变。前者如小孤山、大安岭、老岭、赵家沟等矿区,其特点是蚀变面积广,分带现象明显,矿化范围大;后者如红砬子、喂牛场等矿区,蚀变主要沿次火山岩接触构造破碎带发育,具对称性,矿化集中,易于富集,往往形成工业矿床;此外,还有复合型围岩蚀变,即有面型蚀变又有线型蚀变,这对成矿更为有利(如红砬子) 。4.矿化类型与物质组分次火山岩型金矿的矿化类型主要有
7、 3 种:即角砾岩型,构造破碎蚀变岩型和细脉侵染型。角砾岩型 按成因可分为两种,一为次流纹岩质自碎角砾岩,另一位构造角砾岩。前者角砾和胶结物由流纹5质熔浆组成,砾石棱角显著,大小不一,成分单一,无分选性,围岩蚀变以单调的硅化为主,黄铁矿化强烈而普遍,由于受多期构造、蚀变矿化的影响,往往形成富矿段或富矿柱(红砬子) 。构造破碎蚀变岩型 主要分布在次火山岩体(脉)与围岩的接触构造破碎带,围岩与次火山岩界线较明显,断裂构造发育在接触带内。断裂以压性或压扭性为主,次为张扭性,并常常复合在一起,使裂面性质更趋复杂。矿石具带状、条带状构造。矿石品位一般属中贫,但较稳定,在构造交汇复合部位常见富矿柱(红砬子
8、、喂牛场) 。细脉侵染型 矿体与围岩无明显界线,矿石品位决定构造裂隙的发育程度和蚀变的强弱。矿化方式以侵染状为主,品位相对较均匀,但低贫(小孤山、黑地庙、大安岭、红石砬子) 。上诉 3 种矿化类型以角砾岩类型(构造)金矿化最富,以构造破碎蚀变岩型金矿化规模最大,以细脉侵染型金矿化最均匀。同时,在同一矿区常以一种矿化或多种矿化相伴产出,以多种矿化的复合型金矿对成矿最为有利。矿石物质组分的复杂性是次火山岩成矿的另一特征。其表现一是矿石中除金外,普遍含银,常形成金银矿床;6二是在金银矿化的同时,铅锌矿化普遍(红砬子、小孤山等) ,它们在时间上、空间上有一致性(小孤山) 。还应指出,金银硫化物矿石建造
9、,是产于同一成矿期内的相同成矿阶段或不同成矿阶段的一组矿化,故与酸性次火山岩有关的硫化物作为共生组合矿物,或金矿的指示元素,应注意研究和寻找金银矿床。此外,红砬子、赵家沟矿区的自然重砂中普遍见有辰砂,小孤山、红砬子矿区还见有黄铜矿和自然铜等,这一现象进一步说明次火山岩型金银矿具有低温或中低温矿物组合,可以看成是该类型金矿的共同特点。5.金矿物种类、粒度及赋存状态据义县红砬子金矿区的初步研究资料,金银矿物呈不规则粒状、长粒状和圆粒体,粒度以 0.005-0.01mm 为最多,0.02-0.03mm 的次之,大于 0.1mm 者较少。镜下所见银金矿最大粒度为 0.25mm,说明次火山岩型金矿中,金
10、银矿物粒度细小。金银矿物有自然金,银金矿、金银矿、自然银、辉银矿、角银矿等,其中主要为银金矿和辉银矿,次为金银矿、自然银、自然金,而角银矿仅见于氧化带。金的成色偏低,一般为 500-800,最高位 812,最低为 332。金银总量为98.89-99.87,含杂质甚少。在自然金-自然银系列中,金的成色随温度降低作有规律的下降,如自然金(1 个)含7金 81.22,含银 18.65,;银金矿(7 个)含金 58.62-79.43,含银 91.15,含铜、锡少量。经电子探针分析,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化物不含金,只方铅矿、闪锌矿、黄铜矿含微量银。而金、银均以独立单晶矿物形式赋存于石英(硅
11、化) 、硫化物间隙和次火山岩(次流纹斑岩)的裂隙中。不同矿区金矿物种类、粒度、金的成色虽略有差异,但总的看来,金矿物种类以银金矿为主,次为自然金等。金的成色低,粒度细小等则是具有的共性特点。6.成矿阶段及矿床成因成矿阶段在不同矿区不尽一致,有时还有相当大的差别,基本上可划分火山热液期和表生期。其中火山热液期一般可分为 3 个成矿阶段:即早期石英无矿(或含微量金)阶段、中期石英金(银)硫化物阶段、晚期石英碳酸盐阶段。3 个成矿阶段在不同矿区发育程度差别较大,有的矿区以某两个阶段共存,个别矿区成矿阶段发育较全。成矿作用具多期迭加(红砬子)成矿,其原因可能与岩浆热液在多期构造作用下发生脉动式活动有关
12、。二 找矿前提与找矿标志1.找矿前提基于酸性火山岩为金的再生矿源体,在燕山运动以来地壳活化、演讲活动过程中重熔部分基底含金变质岩系,8使金质转移到酸性熔浆中,在火山喷发演化的晚期,以次火山岩形式产出,在脱钾过程中使金质得到富集成矿。现初步归纳找矿前提如下: 内蒙地轴南缘中生代义县旋回酸性火山岩系发育的地区; 酸性次火山岩成群、成带集中分布的地区; 隐爆角砾岩筒及中酸性火山岩系的中心式和裂隙式火山通道附近; 盆缘或基底断裂长期活动并有酸性流纹岩体(次火山岩)分布的地区。2.找矿标志次火山岩型金矿的找矿标志,根据金矿成矿地质条件归纳如下: 次火山岩发育有硅化、黄铁矿化面型蚀变或铁染、铁帽分布地段;
13、 有铁锰矿化、黄铁矿化经氧化后形成的“火烧皮”发育的此火山岩体; 有强硅化蚀变使次火山岩形成悬崖峭壁的特殊地貌地段; 次火山岩脉壁因蚀变矿物氧化淋滤形成大小不等的淋蚀洞分布的地带; 自然重砂中见有自然金或黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、9闪锌矿、辰砂等中低温金属硫化物组合地段; 化探见银、铜等综合异常地段。3.找矿方向探讨区内次火山岩型金矿找矿和研究工作起步较晚,目前发现的金矿产地有限,已知矿区金矿成矿规律的研究工作尚待开展,火山岩区找矿工作还限于局部地段,鉴于此种状况,本文试图以次火山岩型金矿找矿前提为准绳,结合辽西地区地质构造及义县火山旋回酸性火山岩系分布状况,提出次火山岩型金矿找矿的有利地区如下:(1) 彰武黑山火山盆地 苇子沟叶茂台一带 仓土芳山镇一带(2) 阜新锦州火山盆地温滴楼七里河一带班吉塔留龙沟一带(3) 大青山火山盆地的色树林子老岭一带(4) 砬子山火山盆地(5) 永安火山盆地东缘及立木构一带(6) 大料坡马鞍山、牛心山羊安一带的隐爆角砾岩、流纹岩分布地段,尤其是西双山、牛心山、北大山等地,地质条件、蚀变矿化特征等对成金十分有利,尤应10引起重视。