李亞南
(河北省地質調查院,河北 石家莊 050081)
我國分布著大面積的金屬礦物,金屬礦物的開采利用情況影響著我國經濟發展,分析金屬礦床地質地球化學特征及成礦規律,對金屬礦物的進一步開發有著重要的指導意義。基于A型地質礦物成因研究成果,不斷深入研究得出的A2型后造山礦物形成原理,即金屬礦床受到地幔伸展拉張減壓作用,在低壓高溫的地殼中發生部分熔融[1]。金屬礦床附近的縫合帶符合構造條件和發生的時間,構成了金屬礦物的成因機制。在我國各個金屬礦區內,金屬礦主要富集在巖性為中性的巖石地段,受斷裂帶控制不斷礦化。只有全面了解金屬礦床地球化學特征及成礦規律,才能進一步的對金屬礦床進行勘查。
在金屬礦現階段的發展中,首要工作就是對金屬礦床地質地球化學特征進行研究,只有根據金屬礦的地質地球化學特征才能制定相關的找礦措施。
我國金屬礦具有儲量豐、類型多、分布廣而相對集中的特點,受地質構造活動強烈影響,造成金屬礦物廣泛分布。我國金屬礦床經過了二、三疊紀、侏羅紀以及古近紀時代,形成了具有獨特地質地球化學特征的Pb、Zn、Cu多金屬礦床[2]。我國金屬礦床主要地質地球化學特征如表1所示。
金屬礦產資源分布在我國的各個地區,西北地區和東北地區分布最為廣泛,西北地區和東北地區巖漿巖的含量非常高,非常適合金屬礦床的演變析出,多數以銅礦床和金礦床為主。研究金屬礦床地質地球化學特征還要從多角度對金屬礦床的主量元素、微量元素和稀土元素進行分析[3]。通過對金屬元素進行分析,得出礦床與礦石的分布會受到地質結構影響,從而形成礦化變化和非礦化變化兩種漸變方式,使得金屬礦床存在著一定的差異。

表1 大型金屬礦床主要地質地球化學特征
對金屬礦床地質地球化學特征進行研究,首先要對金屬礦床進行分類研究,每一種金屬礦都具有獨特的結構形式,同一種金屬礦也會呈現出不同的分布情況,因此需要加強金屬礦床地質地球化學特征研究。金屬礦床地質地球化學特征能夠給礦產資源的開采奠定基礎,同時給開采工作提供更多的保障。
金屬礦床成礦規律有四種,分別是金屬礦沿古動力方向相對成礦、巖相巖性對金屬礦成礦的影響、金屬礦體產狀對金屬礦成礦的影響以及礦區斷裂對金屬礦成礦的影響。
金屬礦沿古動力方向相對成礦,礦體產于上三疊統波里拉組,從已有的金屬礦資料來看,礦體產于灰巖、碎裂灰巖中,隨著時間的推移,產生由南向北呈條帶狀、似層狀金屬礦。金屬礦沿古動力方向,成礦以開放空間充填為主,主要呈脈狀、團塊狀和角礫狀產出。金屬礦在沉積淺色層的同時,有膨大分支現象,呈似層狀分布,在地理變化環境的影響下,總體西傾,傾角為40°~50°,進行金屬礦成礦,即沿古動力主流方向進行金屬礦成礦。主流方向成礦的金屬礦礦化較好,礦床的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、雌黃礦化、方解石化及硅化等。兩側金屬礦相對貧瘠,礦化弱,這也證明了Pb、Zn、Cu多金屬礦傾向延深的程度大于走向長度[4]。
巖石巖性對金屬礦成礦的影響,金屬礦區的礦化被嚴格控制在礦化層(礦區沉積淺色層),少量以脈狀形式產出。礦化層的巖石巖性多為石化灰巖、淺色砂巖以及含礫砂巖,使得金屬礦產出在方解石化灰巖中,部分產出在石巖性為中細一中粗粒砂巖中。受石化灰巖、淺色砂巖以及含礫砂巖的控制影響,礦石礦物相互穿插,成礦在中細一中粗粒砂巖周圍,形成三階段,分別是早期微晶方解石化階段,中期的多金屬硫化物階段以及晚期的方解石脈礦化階段。
金屬礦體產狀對金屬礦成礦的影響,縱觀金屬礦區金屬礦成礦產出的部位,得出金屬礦主要是成礦在由北向南方向突然變緩處的巖層附近,同時變緩處的巖層兩側金屬礦變化不大,使得產出的金屬礦體產狀多偏于側狀。因此金屬礦主要成礦在由北向南方向,同時在轉折處從地表向下成礦。
礦區斷裂對金屬礦成礦的影響,金屬礦斷裂是由剪切帶的構造-巖漿活動造成的,巖漿活動為金屬礦成礦提供了熱動力來源。巖漿活動對金屬礦成礦有促進作用,又有抑制作用,提供了深部來源的成礦流體。礦區斷層處無礦化,金屬礦成礦與地殼板塊碰撞有關,所以在地殼板塊相撞之上金屬礦成礦較好。在金屬礦成礦期,地殼板塊碰撞造成礦區斷裂,使得局部應力釋放,使得金屬礦受到上部重力驅動,從高處向低處運動,同時沉淀析出礦物[5]。
分析金屬礦的成礦規律是確定找礦方向的基礎,只有了解金屬礦成礦規律,才能確保勘探工作的順利進行。
通過應用新技術、新理論研究金屬礦床地質地球化學特征,同時結合金屬礦床成礦規律分析對金屬礦物的深入研究有著非常重要的理論及現實意義。