遼寧營(yíng)口東部礦床的地球化學(xué)異常特征及找礦方向

馮東兵，丁 寧

（遼寧省有色地質(zhì)一〇四隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 營(yíng)口 115007）

遼寧省營(yíng)口地區(qū)東部礦床帶位于遼東裂谷北部，控制著鴨綠江主干斷層和多個(gè)次生斷層，是我國(guó)重要的成礦帶之一，金屬礦資源十分豐富[1]。以先進(jìn)的成礦地質(zhì)理論為指導(dǎo)，通過對(duì)1:5萬水系沉積物測(cè)井工作資料的搜集與整理，采用物化探、物化探等綜合方法，在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了多種金屬礦產(chǎn)及其成礦地質(zhì)特征，并發(fā)現(xiàn)了新的成礦線索和礦化點(diǎn)，分析了成礦地質(zhì)背景和條件。結(jié)合地球化學(xué)勘探，進(jìn)行物探異常的解釋與成礦規(guī)律的研究，為找礦目標(biāo)區(qū)的勘查提供地質(zhì)資料[2]。

研究區(qū)地球化學(xué)場(chǎng)的空間分布表明，老地層中成礦元素具有明顯的成礦特異性，侵入巖中不同元素在不同時(shí)期表現(xiàn)出差異。礦化過程與巖漿熱液活動(dòng)密切相關(guān)，表現(xiàn)出復(fù)雜的多樣性和多階段疊加特征。因素分析顯示元素礦化比較簡(jiǎn)單，主要在原生礦化階段形成[3]。地球化學(xué)異常的空間分布與區(qū)域構(gòu)造體、地質(zhì)體的分布密切相關(guān)。大多數(shù)異質(zhì)元素復(fù)雜，并與多種成礦元素共存，表現(xiàn)出多階段疊加轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，各異質(zhì)元素分布不同[4]。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

在總結(jié)該區(qū)典型礦床地質(zhì)特征和成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，遼寧營(yíng)口東部地區(qū)礦床地質(zhì)特征見圖1。

根據(jù)成礦地質(zhì)特征，該區(qū)主要有三種類型的銅鐵鉛鋅金鉬礦床與中酸性巖漿巖有關(guān)，此外還有銅鋅鐵鉛礦床、斑巖銅鉬礦床和巖漿熱液金銀礦床。在該礦區(qū)內(nèi)，主要存在四種礦石類型，分別是侵入型、金礦型、沉積型、和變質(zhì)型[5]。

對(duì)于每一個(gè)成礦遠(yuǎn)景，圈定了若干最佳成礦預(yù)測(cè)區(qū)。綜合分析該區(qū)主要異常情況，確定了找礦靶區(qū)[6]。

2 地球化學(xué)異常特征

成礦過程中地球化學(xué)異常特征分為三個(gè)階段：第一階段成礦溫度為200-350℃或更高，含鹽量在15 wt%以上；第Ⅱ階段成礦過程中地球化學(xué)異常特征分為三個(gè)階段：第一階段成礦溫度為200-350℃或更高，含鹽量在15 wt%以上；第Ⅲ階段成礦溫度在100-220℃的第一階段，鹽度一般在10 wt%氯化鈉，平均為5 wt%。在上述三個(gè)階段下，從區(qū)域地球化學(xué)、巖漿層、沉積-巖漿-變質(zhì)層和變質(zhì)核雜巖方面，分析地球化學(xué)異常的主要特征。

2.1 區(qū)域地球化學(xué)異常特征

（1）遼河群的元素富集特點(diǎn)通過對(duì)青城子礦區(qū)土壤地球化學(xué)資料的分析，金礦微弱富集于高家峪組和大石橋組，中等富集于大石橋組二段，而強(qiáng)烈富集于蓋縣組三段和大石橋組；銀礦是蓋縣組和大石橋組三個(gè)區(qū)域的富集元素；酸堿性是大石橋組和蓋縣組的一種強(qiáng)濃縮元素。微量富集元素中含鋅的有大石橋組三段，中度富集的有蓋縣組三段和大石橋組[7]。

（2）不同巖性的遼河群土壤異常特征大理巖分布區(qū)殘坡積物中，銅、鉛、鋅、金、砷、銀等元素主要富集，麻粒巖和片巖分布區(qū)殘坡積物中含有鉛、銀、砷、金等元素。

（3）礦田土壤異常元素組合特征研究。白云金礦藏中的寶道甸子組分地球化學(xué)異常組合有金、銀、砷、鉛、鋅、銀、砷、砷等。小佟家堡子金礦化探的異常組合為砷，金，銅，銻，鋅，汞。

2.2 巖漿層異常特征

從地質(zhì)事件的角度出發(fā)，緊密結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造背景研究，分析了該地區(qū)的成因歷史，尤其是新形成的構(gòu)造體系框架，以及沿海太平洋地區(qū)成礦構(gòu)造域、廬山巖體熱隆起及變質(zhì)核雜巖三個(gè)區(qū)域成礦構(gòu)造體系[8]。

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地球物理和地球化學(xué)研究，輔以本區(qū)金礦床的成礦構(gòu)造物理和數(shù)學(xué)模型，對(duì)成礦構(gòu)造和控礦構(gòu)造進(jìn)行研究，確定金成礦構(gòu)造為滑脫剪切帶內(nèi)的變質(zhì)核雜巖，并與區(qū)域成礦構(gòu)造系統(tǒng)相聯(lián)系，分析了不同時(shí)期、不同力學(xué)性質(zhì)和不同層次的成礦構(gòu)造系統(tǒng)。該異常區(qū)內(nèi)有角閃巖白云巖大理巖、大石橋組中細(xì)粒白云巖大理巖、蓋縣組中一段麻粒巖和角閃巖石英微斜麻粒巖等，原因尚不清楚。

2.3 沉積-巖漿-變質(zhì)層異常特征

以沉積-巖漿-變質(zhì)構(gòu)造、褶皺變形和推覆-滑脫剪切帶的形成為基礎(chǔ)，形成復(fù)合的主要時(shí)期是由構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)向伸展性轉(zhuǎn)變的時(shí)期。北段的花崗巖增強(qiáng)了變質(zhì)核雜巖的應(yīng)變圖像，使東北方向的巖體形成透鏡狀的壓影，分別為全區(qū)和中南段最突出的區(qū)域成礦體系。地表水以大石橋組中厚白云大理巖為主，其異常中心處分布有北東向逆沖斷層，推測(cè)為深部鉛礦化作用。

2.4 變質(zhì)核雜巖異常特征

從太平洋板塊東南部向西北俯沖至巖石圈后，該區(qū)地殼水平正經(jīng)歷著基底滑移、推覆、向西北方向的加厚擠壓、韌性剪切、盆脊構(gòu)造、熱變質(zhì)核雜巖、重力滑脫、花崗巖等變化，已成為阜新地區(qū)及鄰近地區(qū)巖漿構(gòu)造中最重要的成礦地質(zhì)事件之一。

圖1 遼寧營(yíng)口東部礦床地質(zhì)特征

根據(jù)區(qū)域成礦構(gòu)造和礦田構(gòu)造分析，北段控礦構(gòu)造為一組弧形推覆/滑脫型韌脆剪切帶，其分布范圍大致相等，其分布范圍以伊吾加山變質(zhì)核雜巖隆起為中心向東北方向突出。遼寧營(yíng)口東部礦床平均壓力在70-×105帕之間，成礦深度大約在264-2681 米之間，液相大約為鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子和鋰離子。上述這些異常因素聚集在一起，各元素的異常尺度為250 m×130 m (長(zhǎng)×寬)，硅質(zhì)地表出露巖性為蓋縣組線云石斜片巖和中組三段粗白云巖大理巖，局部可見花崗斑巖巖順塊侵入巖、古礦坑及溝口含方鉛礦英脈分布，推測(cè)為鉛石英脈。

3 找礦方向

通過上述分析的地球化學(xué)異常特征，確定如下幾個(gè)找礦方向：

（1）核心巖層找礦方向

依據(jù)深層地質(zhì)及相關(guān)遙感資料，對(duì)遼寧營(yíng)口各個(gè)山區(qū)構(gòu)造體系及構(gòu)造帶、韌性剪切帶及變質(zhì)核雜巖的時(shí)代與程度進(jìn)行了劃分，并對(duì)其復(fù)合關(guān)系進(jìn)行了探討。通過上述分析可知，阜新地塊是在克拉通裂谷槽的基礎(chǔ)上發(fā)育而成的，經(jīng)歷了海西大陸邊緣褶皺形成的初期造山作用、燕山-印支早期陸內(nèi)褶皺形成的主造山作用及阜新地塊的形成，通過重建燕山晚期-喜馬拉雅早期陸內(nèi)盆地的后期造山，以此作為核心巖層找礦方向

（2）構(gòu)造體系找礦方向

遼寧醫(yī)巫閭山地區(qū)的構(gòu)造體系主要有緯向-經(jīng)向、西北-新中國(guó)-剪切構(gòu)造體系等，其成因演化與區(qū)內(nèi)金屬多金屬成礦富集有關(guān)，尤其復(fù)合構(gòu)造體系和節(jié)理、深部地質(zhì)作用及構(gòu)造體系是控制區(qū)內(nèi)金礦床的主要構(gòu)造因素，以此作為構(gòu)造體系找礦方向。

（3）巖石組構(gòu)動(dòng)力學(xué)特征找礦方向

對(duì)小構(gòu)造、微構(gòu)造和X 射線巖組進(jìn)行構(gòu)造分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)至少發(fā)生了2～3 期脆韌性構(gòu)造變形(成礦前期、成礦期和成礦后期)。依據(jù)兩個(gè)主要控礦構(gòu)造在構(gòu)造巖和礦巖變形、相變特征上的差異，東北向和東西向的對(duì)比，以及導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造巖石組構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特征，確定出不同的巖層，以此作為巖石組構(gòu)動(dòng)力學(xué)特征找礦方向。

（4）不同礦期找礦方向

在分析區(qū)域構(gòu)造、控礦構(gòu)造、聲發(fā)射技術(shù)歷史的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)量、應(yīng)力值估算，建立了遼寧地區(qū)及鄰近地區(qū)變質(zhì)核雜巖構(gòu)造物理模型及有限元數(shù)值方法數(shù)學(xué)模型，確定了礦區(qū)前期、成礦期、成礦后三期區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)及主應(yīng)力值的走向，以此作為不同礦期找礦方向。

（5）控礦構(gòu)造找礦方向

對(duì)區(qū)域控礦構(gòu)造及變質(zhì)核雜巖的成礦地質(zhì)地球化學(xué)背景進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)礦物質(zhì)來源多樣，熱事件及同位素年齡均在該時(shí)期發(fā)生，以此作為控礦構(gòu)造找礦方向。

（6）成礦地質(zhì)活動(dòng)找礦方向

根據(jù)構(gòu)造演化和變質(zhì)核雜巖構(gòu)造體系以及相應(yīng)的控礦構(gòu)造類型，劃分了變形序列，明確了遼寧營(yíng)口地區(qū)最主要的成礦地質(zhì)活動(dòng)，以此作為找礦方向。

4 結(jié)論

基于對(duì)礦床區(qū)域地質(zhì)特征的系統(tǒng)總結(jié)，本文對(duì)流體包裹體進(jìn)行了研究。結(jié)合礦床地球化學(xué)特征，對(duì)成礦周期、成礦來源和成礦因素進(jìn)行了探討。通過對(duì)巖層構(gòu)造特征的深入考察，分析了巖層構(gòu)造面的力學(xué)性質(zhì)，并對(duì)構(gòu)造巖進(jìn)行了地球化學(xué)研究。

在今后研究進(jìn)程中，分析隱伏礦床預(yù)測(cè)的構(gòu)造地球化學(xué)異常情況，重點(diǎn)研究閃鋅礦流體包裹體及礦床地質(zhì)、地球化學(xué)研究和隱伏礦的紅外低溫測(cè)量預(yù)測(cè)，為未來找礦提供一個(gè)新的方向。