遼西中生代火山巖型礦床的控礦因素及找礦方向

張善良

（遼寧省有色地質勘查總院有限責任公司，遼寧 沈陽 110013）

1 地質背景

遼西地區中生代陸相火山巖分布橫跨兩個大地構造單元，即跌置于華北地臺燕遼臺褶帶和內蒙-大興安嶺褶皺系上，分布于不同的大地構造單元，因其構造活動程度、主構造線不同以及侏羅紀以來北西向的擠壓力所致，火山巖的基底有太古界、中上元古界、古生界及中生界三疊系等；區內構造十分復雜，穿透性構造就多達十幾條，其只要走向可分為東西向、北東向、北北東向三組，東西向、北東向斷裂構造主要為前期構造，它對前期基底構造層的空間展布起控制作用；遼西中生代巖漿活動十分強烈，深成侵入-淺成侵入-火山噴發都有發育。

2 礦床控礦因素

2.1 火山旋回與成礦關系

根據大量礦產資料的統計和野外地質考察結果，遼西地區早白堊世義縣火山旋回是主要成礦期，而侏羅紀興隆溝和蘭旗兩個旋回成礦作用較弱，前人認為火山巖礦產與火山活動演化階段及分異程度有關，三個旋回中晚期義縣旋回巖漿分異最好、演化徹底，顧此許多礦床形成于此旋回，本人認為另一重要原因是義縣旋回斷裂構造和巖漿侵入熱動力作用激烈，有利于成礦物質遷移富集。

2.2 火山巖相與成礦的關系

遼西火山巖型金銀有色金屬礦床幾乎受控于火山活動晚期形成的次火山相、火山-侵入巖相，礦化受成礦期構造裂隙控制，呈脈狀、侵染狀賦存在次火山巖、火山-侵入巖及圍巖中，他們的產出環境大體分為兩種，一是產于中生代火山巖中，另一種是產于火山巖前期基底巖石中。金銀有色金屬在噴發相一般只發育有礦化，除次火山巖相、火山-侵入相之外其他各巖相都發育有珍珠巖、膨潤土等非金屬礦產。

2.3 火山機體構造與成礦關系

火山機體構造中破火山口構造和隱爆角礫巖筒構造是主要控礦構造，火山穹窿構造對成礦的控制作用亦有顯露。

破火山口構造主要分布于古老基底之上及其邊緣附近，或產于斷陷盆地相對凸起部位，受不同方向斷裂控制，礦化多產于破火山口活動晚期發育的次火山巖、火山-侵入巖的接觸部及破火山口中心部位的北西向斷裂中，如大青山、永安、馬代溝、老虎洞等。隱爆角礫巖筒構造主要分布于山海關臺拱的北西側火山盆地邊緣或隆起帶邊緣，受北西向及北東向斷裂控制，大致呈弧形展布，如小孤山、西雙山等，礦化主要發育在巖筒內或接觸帶內，帶具有垂直分帶現象：上部震碎角礫巖中主要產有Pb、Zn、Ag、Mo；巖筒邊部環狀裂隙及其下盤接觸帶為多金屬礦化有利部位；深部次火山巖內發育侵染狀和細脈狀Cu、Mo 礦化，相當于斑巖型礦化。

2.4 火山巖地球化學特征與成礦的關系

根據大量原生暈分析資料發現遼西火山巖中成礦元素背景值與金銀礦化關系不密切，許多礦床的成礦母巖、含礦圍巖除個別元素外絕大多數元素的含量與世界同類巖石的平均含量及本區同類巖石的背景值相差無幾。這一現象主要與火山巖礦床的成因物質來源多元性有關，遼西火山巖礦床多由基底巖石提供主成元素，具有一定的基底性成礦專屬性。

遼西火山巖中不同成因及形態的金銀礦化往往受控于不同巖性火山巖，如脈狀火山、次火山熱液型礦化產于安山巖、玄武安山巖、安山玢巖及流紋斑巖中；隱爆角礫巖筒中細脈侵染、網脈狀礦化多產于石英斑巖、石英正長斑巖、流紋巖中。礦化類型與巖體的酸堿度有一定關系，與金礦化有關的中酸性巖Na2O＞K2O,里特曼指數б ＞3.3;與銅、鉛鋅、鉬、銀有關的酸性巖則Na2O ＜K2O,里特曼指數б ＜3.3;二道溝金礦和馬代溝金礦點的成礦有關的母巖巖石化學資料顯示Si02、K2O、Na2O、高于世界同類巖石平均值，接近區域中性火山巖背景值；CaO、MgO 則低于世界平均值，略高于區域同類巖石平均值，K2O/Na2O ≈1，略大于1，分異系數在51-62 之間，里特曼指數大于3.4，作為成礦母巖的中性火山-侵入巖，趨向于中性火山熔漿晚期產物，具有高硅富堿特征，西雙山多金屬礦點、大料坡銅礦點的控礦酸性次火山巖的巖石化學分析結果顯示，多數元素的含量與世界流紋巖平均值及區域同類巖石的背景值相近，西雙山、大料坡花崗斑巖和流紋巖K2O 較高、Na2O 含量較低，在K、Na 含量對比圖中顯示靠近K2O 軸他們的分異指數為85-87，里特曼指數小于2.2。

2.5 隆拗過渡帶與成礦的關系

區內隆拗過渡帶分三種：構造單元銜接過渡帶、凹陷中斷凸接觸過渡帶、隆起中斷凹火山盆地邊緣過渡帶等，均是構造薄弱處，利于成礦，符合前人的“邊緣成礦理論”槽臺邊界過渡帶青龍山-張家營子礦化集中區，遼西凹陷與內蒙地軸之過渡帶的二道溝、岱王山、孟家溝、紅土溝等金銅礦床，山海關臺拱與遼西凹陷之間銜接帶的大石溝、冰溝、小孤山、西雙山、紅石砬子等金銀多金屬礦床，其控礦特征十分明顯。

2.6 火山巖基底巖石建造與成礦的關系

遼西陸相火山巖中金銀有色礦床的產出，與火山巖基底巖石建造之前的關系十分明顯。盡管是粗略的統計，但仍能明顯地看出如下規律；以太古宙古老變質巖及混合巖、混合花崗巖為基底的火山（次火山）作用常形成金、金銅、銅（鐵）礦床；而以中上元古-古生界為基底的火山（次火山）巖帶形成銀、鉛鋅多金屬；而在兩種完全不同的巖石建造跌加部位，如遼西臺陷與內蒙地軸、遼西臺陷與山海關臺拱之間過渡帶上，具有雙重含礦性特點，礦種比較復雜，這與基底巖石中成礦元素的累計有關，是否可稱為“基底巖石或專屬性”。

2.7 穿透性斷裂構造與成礦的關系

遼西穿透性斷裂構造帶經歷了長期、多旋回發展過程，它們以巖石圈斷裂和殼斷層形式出現，多與東西向與北東向、北北東向交叉組合成平行四邊形格子狀構造，并作為不同深度熔體及含礦氣液上升的通道，其控巖控礦作用較明顯。

遼西中生代火山巖分布受斷裂構造控制十分明顯，沿北東及北北東構成了數條火山斷裂噴發帶，它們常由串珠狀沿斷裂帶分布的中心式火山噴發機構和它們的噴發產物構成。而裂隙式噴發機構及其產物分布局限，裂隙式火山通道構造，不在盆地的邊緣、古老隆起的邊緣或火山斷裂噴發帶中，往往出現在斷裂帶中或旁側，規模大小不等，如凌源縣水泉溝-裴杖子、小井-陳家窩棚等。中心式火山機構一般產于不同方向斷裂交叉部位，在本區主要受北東向、北北東向及近東西向、北西向斷裂控制，分布較廣。隱爆角礫巖與次火山巖作用有密切關系，其分布主要受隆、拗過渡帶的斷裂控制，且以早白堊世中酸性-酸性火山噴發作用的晚期產物為主。

控制礦化帶分布的斷裂構造，主要是北東、北北東和近東西向的穿透性斷裂，這些斷裂切過火山巖、火山巖下蓋層，以及結晶基底，甚至到地殼，他們起到了下部各層位成礦物質向上運移的良好通道。控制礦體產出和礦脈產狀的斷裂構造，則較為復雜，遼西南部地區脈狀金銀礦體多受著青龍-錦西東西向斷裂帶的東西向小斷裂的控制。如大石溝、冰溝、劉家溝等。中部和北部的金銀多金屬礦化多受斜交于北東向的北西及南北向次級張性、張韌性斷裂的控制。如二道溝、小塔子、紅石砬子等，有些地區出現單個礦脈走向為北西，沿北東向雁行束狀展布的裂隙帶控制的礦化，如馬代溝和小塔子等。

3 找礦方向

（1）在選擇找礦方向和進行成礦預測時，首先應用的理論是“相似-類比”理論，我認為只有在相似的地質條件下才能產出類似的礦床，這就是從已知到未知，用已知的成礦模式指導未知區找礦工作，其次不能不重視“地質異常致礦”理論，因為在特殊的地質條件下可能產出特殊的礦床類型，眾所周知，不論在什么地方，只要具備有礦源巖-熱動力-儲礦空間三者并存，就可能形成某種礦床，且與已知礦床不盡相同，甚至完全不同。

（2）在具體圈定成礦預測區和選擇靶區時，應用綜合的成礦理論為基礎去考察工作區的地質因素，本區應用以構造成礦理論為基礎發展起來的“邊緣成礦”理論，同時還要應用成礦系列理論和多成因成礦理論來探討找礦方向和預測依據。

根據現有資料及認識，今后遼西陸相火山巖找礦方向是：

槽臺邊界兩側過渡帶；

建平臺拱與遼西凹陷過渡帶；

遼西凹陷與山海關-北鎮隆起過渡帶；

遼西凹陷內不同火山盆地邊緣過渡帶；

格子狀斷裂帶結點附近；

火山穹窿構造附近的放射狀斷裂帶；

次火山、爆破角礫巖發育地區；

蝕變火山巖發育區；

地球物理、化學異常區等；