老硐溝溶洞型金礦圍巖特征研究與找礦方向

高 云，郭洪波，趙根守，吳曉麗，鄭靈云

（河南 永城，476600）

1 老硐溝溶洞型礦體成礦區(qū)域背景

老硐溝礦區(qū)位于內(nèi)蒙古西南部與甘肅新疆交界處附近馬鬃山東部北山成礦帶南帶，天山地槽褶皺系-北山晚華立西地槽褶皺帶-黑大山復(fù)背斜偏東部，盤陀山—古硐井背斜東部傾伏端，古硐井-英雄山傾伏復(fù)背斜北翼。

區(qū)內(nèi)出露地層主要為礦區(qū)南部大面積出露似斑狀黑云母花崗巖及長城系古洞井群石英粉砂質(zhì)板巖，北部為中元古界薊縣-青白口系圓藻山群下巖組白云石大理巖，礦體主要發(fā)育在F1斷裂上盤至F7斷裂下盤之間北北西向次級構(gòu)造與主構(gòu)造交匯部位及附近，礦體圍巖為白云石大理巖及閃長玢巖脈。

2 溶洞型礦體分布規(guī)律及特征

圖1 老硐溝金礦區(qū)Ⅱ礦段溶洞形態(tài)縱投影圖1:1000

老硐溝礦區(qū)溶洞型礦體主要發(fā)育于走向北西、傾向北東的F7斷層下盤與走向北北西、傾向南西的一系列平行排列次級斷層交匯處或附近100m范圍內(nèi)，南西或北東傾向，北西傾伏，溶洞型礦體產(chǎn)狀受兩組構(gòu)造交合面控制，呈雁列狀排列。緊貼F7下盤溶洞型金礦體北東傾，北北西構(gòu)造上下盤發(fā)育溶洞型礦體南西傾向。溶洞型金礦體形態(tài)各異，不規(guī)則，礦石類型為褐鐵礦化氧化-淋濾型角礫及土塊狀，由中心向外條帶暈狀特征明顯。遠(yuǎn)離F7構(gòu)造的北北西向構(gòu)造控制的礦體，一般呈脈狀、網(wǎng)脈狀，局部地段僅發(fā)育串珠狀小型溶洞型礦體。

圖2 礦體被沖蝕后溶硐被次生方解石集合體覆蓋局部殘留礦體

3 溶洞型金礦圍巖地質(zhì)特征

3.1 溶洞型金礦體成因淺析

根據(jù)老硐溝礦區(qū)溶洞型金礦體圍巖地質(zhì)及礦體特征分析，老硐溝溶硐型礦體為多期成礦疊加，大致可分為三個成礦期次。

第一成礦期，以脈狀或者透鏡狀金多金屬礦體形成于海西中期，為礦區(qū)最早期金多金屬礦體或小型溶洞型金礦體。脈狀礦體或早期溶硐型礦體圍巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變暈明顯。第二成礦期，為中晚期燕山運(yùn)動期。本區(qū)域由于構(gòu)造活動頻繁，地表及地下水流側(cè)蝕作用使構(gòu)造薄弱空間或早期溶洞逐步擴(kuò)大，而晚期中酸性巖漿的侵入，使早期礦體及溶洞受到破壞坍塌，形成礦石角礫及圍巖礫石混堆坍塌角礫巖。而大理巖地層受不同方向應(yīng)力形成新的地質(zhì)構(gòu)造，使含礦熱液沿構(gòu)造裂隙貫入富集原來已經(jīng)形成的溶洞及及脈巖上下盤富集成礦，期后熱液萃取坍塌圍巖中的礦物質(zhì)在構(gòu)造或者溶洞中富集含礦物質(zhì)，形成新的巖漿熱液型或期后中低溫?zé)嵋盒童B加金礦體（硐）。第三成礦期，為晚期次生富集成礦期。地表水、地下水流的氧化淋濾作用滲濾作用使礦體中金銀鉛等有益元素進(jìn)一步分離富集形成溶洞型氧化淋濾型次生氧化多金屬富礦體。水流溶蝕或側(cè)蝕作用使溶洞規(guī)模增大，對先期礦體造成一定的破壞，頂部空區(qū)垮塌壓覆礦體，形成頂部無礦空區(qū)或者無礦圍巖堆積角礫。同期地質(zhì)作用在礦體或者礦構(gòu)造薄弱部位由水流作用繼續(xù)發(fā)育成溶硐，早期礦體被沖蝕沖空洞，有益物質(zhì)被淋濾到平緩部位或者底部再次富集富集。在原賦礦部位局部殘留有褐鐵礦化礦體被晚期方解石集合體包裹。

表1 溶洞圍巖多元素分析表

3.2 溶洞型礦體圍巖特征

根據(jù)溶洞型礦體成因類型不同，溶洞型礦體圍巖特征也不盡相同，坍塌角礫巖型溶洞礦體圍巖的下盤為坍塌角礫巖，上盤一般為白云質(zhì)大理巖，坍塌角礫巖由大小不等的礫石與塊狀黃鐵鉛鋅礦角礫構(gòu)成，礦礫表層風(fēng)化呈褐鐵礦化。坍塌角礫巖松散膠結(jié)物為褐紅色、棕紅色鈣泥質(zhì)。

圖3 溶硐及底部次生砂巖及溶硐底部及周圍褐鐵礦脈

后期溶洞被中低溫?zé)嵋杭八餮貥?gòu)造破碎裂隙持續(xù)灌入或淋濾，使構(gòu)造或者容礦空間逐步溶蝕成大的容礦空間，溶洞內(nèi)副礦液體在壓力作用下沿巖石裂隙向溶洞周圍及底部滲濾，造成溶洞周圍與底部近礦圍巖發(fā)生不同性質(zhì)的蝕變特征。

溶洞周圍巖石在熱液或水流作用下與硫、砷、鐵等物質(zhì)交代形成黃綠色、棕紅色、紅褐色大理巖，沿裂隙充填褐鐵礦細(xì)脈，脈寬2mm～10mm，局部呈囊狀、透鏡狀、串珠狀礦脈出現(xiàn)。

溶洞底部局部可見溶洞沿構(gòu)造充填早期圍巖角礫或次生沉積砂巖。

巖石呈黃綠色、棕褐色大理巖中存在沿裂隙充填褐鐵礦細(xì)脈，脈寬2mm～10mm，局部呈囊狀、透鏡狀串珠狀礦脈，圍巖蝕變程度及顏色隨距離增加變?nèi)酢Ｈ芏吹撞繃鷰r含砷、鐵元素相對于溶洞兩翼圍巖含量高、顏色深、褐鐵礦分布脈密度大，細(xì)脈中金、銀、鉛、鐵等元素含量高。

4 溶洞型礦體找礦方向

根據(jù)已經(jīng)開采溶洞型金礦體，結(jié)合區(qū)域性金礦點(diǎn)分布特征，總結(jié)以下幾種礦體分布規(guī)律及溶洞型金礦體找礦方向：

（1）礦區(qū)內(nèi)賦礦構(gòu)造主要為北西向的次級斷裂、東西向斷裂、南北向及北東向壓扭性斷裂，其中溶洞型金礦體賦存在以北西向F7斷層與北北西向構(gòu)造交合部位或附近構(gòu)造內(nèi)。

（2）在不同構(gòu)造方向交匯復(fù)合部位以及已發(fā)現(xiàn)溶硐周圍往往形成次級厚大礦體或者形成溶洞型金多金屬礦體。

（3）在現(xiàn)有工程控制的溶洞型金礦體根據(jù)其傾向、傾伏方向深部找溶洞型金礦體。

（4）根據(jù)井巷工程揭露巖石情況如松散的含礦石角礫巖帶和大理巖圍巖的蝕變強(qiáng)弱、顏色深淺程度、巖石中標(biāo)志物含量多少、巖石中微細(xì)礦脈密集程度、礦脈中金銀鉛品位高低，以及有構(gòu)造裂隙中充填角礫、工程揭露次生沉積砂巖的特征等來預(yù)測新的溶洞型金礦體部位。

（5）根據(jù)現(xiàn)有工程揭露出圍巖中含有小型溶硐并鐘乳石發(fā)育的部位沿構(gòu)造施工往往能揭露含礦溶硐。

（6）含有早期礦石角礫巖的頂部及沿走向與溶硐型礦相連通。

（7）含有礦石角礫松散堆積巖石下部尋找氧化淋濾次生富集溶硐型礦體。