肖廣玲
(山東省第一地質礦產勘查院,山東 濟南 250014)
金蟾山金礦床位于華北地臺向內蒙地槽的過渡地帶,礦區成礦構造應力場與華北克拉通東部諸多金礦床一致,均受控于NE向左行走滑構造體系[1],其成礦與區內安家營子巖體關系密切,礦體則直接賦存在燕山期花崗巖中,與中國東部金礦床較為相似,但又有一定差別;因此對其成礦地質特征及控礦因素的研究能夠豐富我國東部金礦床的成礦研究。

圖1 喀喇沁礦區地質圖
金蟾山金礦床受華北構造系制控制,區域形成一系列NE、NNE區域性的控巖、控礦斷裂;區域地層以建平群黑云斜長片麻巖、黑云斜長片巖夾角閃斜長片巖、夾大理巖為主,地層同位素年齡在2800Ma~2500Ma,屬晚太古界[2];區域巖漿活動頻繁,以中深成相侵位的花崗巖類為主體的巖漿巖大面積出露。區內已知金礦床主要有金廠溝梁、紅花溝、安家營子、熱水、東風等金礦床。
礦床位于NNE向八里罕斷裂、錦山斷裂以及十家子斷裂圍成的喀喇沁斷塊內,受八里罕斷裂的次級斷裂-八家子斷裂與NE向斷裂夾持部位控制。
礦區主要出露晚太古代建平群變質巖、元古界明安山群以及第四系沉積物。太古代建平群變質巖系主要出露于礦區東北部,主要巖性有黑云斜長片麻巖夾角閃斜長片巖、大理巖,原巖恢復以深成侵入體為主,元古界明安山群在區內出露較少,只在孫家南溝以北小面積分布,出露的是明安山群的下巖組上段,巖性主要為千枚狀二長云英片巖、石英片巖夾大理巖。第四系主要為一套風成黃土,出露面積較大;礦區燕山期花崗巖發育,主要有喀喇沁巖體、安家營子巖體以及流紋斑巖脈。金蟾山金礦床礦脈多密集成群分布在安家營子巖體內或接觸帶中,而流紋斑巖脈與部分金礦體處在同一構造空間。
礦區內發育東西兩條礦化帶,均受NNE脆性斷裂控制,總體上看,東部較西部礦化好,南部較北部礦化好。
東礦化帶位于安家營子巖體的中心部位,受斷裂控制,斷裂總體走向為NE25°~30°,傾向SE,傾角55°~75°,斷裂帶寬4~45m不等。主斷裂帶兩側次級斷裂十分發育且均發育礦化蝕變。礦帶內礦脈長度在11m~377m,厚0.48m~3.65m,斜深12m~350m不等,礦石品位8g/t左右。礦體呈脈狀扁豆體或透鏡體狀產出,平面上大多沿走向形態、厚度變化大,多見膨脹收縮、分支復合、尖滅再現,剖面上礦體的特征和平面上基本相似,礦體厚度隨傾斜度的不同而不同,在傾斜較緩的地段,礦體厚度就大,品位變富,在傾斜較陡的地段,礦體變薄、變窄。

圖2 東礦帶14線礦體剖面圖(部分)
西礦帶礦體最長500m左右,控制延深約250m,平行脈寬度在700m左右。走向為北北東向25°~30°,傾向南東,傾角60°~70°,呈近平行排列產出,礦脈沿脆性斷裂構造帶分布,受構造控制特征明顯,走向和傾向上均呈舒緩波狀。礦石礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦以及少量閃鋅礦,脈石礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、及少量綠泥石、黑云母等,表生礦物有褐鐵礦、針鐵礦、孔雀石、藍銅礦、白鉛礦和菱鋅礦等。礦石結構為自形-半自形中粗粒結構、半自形-他形細粒結構、碎裂結構、固溶體結構以及交代結構;構造主要為塊狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造,次為條帶狀構造、蜂窩狀構造。圍巖蝕變主要發育黃鐵礦化、硅化、絹云母化以及碳酸鹽化,次為高嶺土化、綠泥石化。黃鐵礦化主要發育在構造破碎帶以及近礦圍巖中,其強度隨著遠離礦體減弱,主要呈浸染狀、團塊狀以及網脈狀分布。
華北板塊北緣金礦化集中區80%的金礦床產出于早寒武紀變質巖中[3],赤峰南部地區71%的金礦儲量來自太古代建平群,13%來自侵入上述地層中的燕山期花崗巖中[4]。該區變質巖金的質量分數是地殼平均豐度的數倍[5],建平群變質巖系中大約有27%的金為易活化金。因此建平群變質巖系是有利的礦源層[6]。
金蟾山金礦床位于華北陸塊北緣金礦化集中區內,同時也位于赤峰-錦山地體之上。礦區出露地層為上太古界建平群變質巖,該套變質巖組成本區的結晶基底,呈分散的塊體分布,該基底普遍遭受較強烈的區域混合巖化作用。由原巖恢復可知研究區晚太古代曾發生強烈的海底火山噴發活動[7],特別是大量幔源基性火山巖可能為金礦的形成提供了豐富的物質來源[6,8]。
安家營子巖體為黑云母二長花崗巖,其巖石化學特征顯示屬于中酸性巖范疇,成因類型屬陸殼重熔型(I型)花崗巖,王義文[9]對安家營子巖體197件樣品進行含金量統計表明,巖體平均金豐度為9.44×10-9,約為金的克拉克值的2.7倍,且將近1/4的樣品中含易活化金,具有良好的成礦背景值,總體表現出一定的成礦專屬性。除了巖體的含金性以及礦床成因上,安家營子對成礦的控制還體現在對礦體空間產出位置的控制上;巖體的外帶1km~3km范圍為礦化富集的有利地段。安家營子巖體西端侵入喀喇沁巖體和侏羅紀火山巖中,金礦點分布很少,東端侵入建平群變質巖系中,金礦點密集分布。喀喇沁旗累計探明儲量幾乎集中于巖體的東端近 40km2面積中[5]。
礦體總體空間展布與剪切斷裂帶一致,呈成群成帶、分段富集似等距分布[8]。且存在“大構造成大礦,小構造成小礦”的現象,主斷裂南大洼-漏風峁斷裂中金礦儲量到目前為止探明儲量約占整個礦田總儲量的80%以上,其余次級斷裂所占比例較小。并且礦體主要集中在斷裂走向發生彎曲的部位,斷裂的分支復合部位以及左行斜列疊覆帶中,其產狀和形態也不同程度的受斷裂控制[10]。
綜上,金蟾山金礦受地層、巖漿巖、構造的三者聯合控制,地層和巖漿巖為成礦提供礦質來源以及熱動力來源,構造成為礦液的運移通道以及沉淀空間。