辽北地区是**太古宙块状硫化物矿床的集中区,目前已发现和开采的矿床、矿点几十处,集中分布在辽北的清原县北部、抚顺县东北部和铁岭县南部(图2-7)。
图2-7 辽北地区块状硫化物矿床地质略图
1—麻粒岩-片麻岩区灰色片麻岩;2—绿岩带;3—英云闪长质片麻岩;4—英云闪长岩—花岗闪长岩;5—花岗岩;6—块状硫化物矿床(矿点);7—断层
此类矿床是**目前已知的最古老的锌铜型块状硫化物矿床,矿床产在清原太古宙绿岩带中,与以中酸性火山喷发为主的海**山活动有关。区内太古宙块状硫化物矿床可划为锌铜型块状硫化物矿床和块状硫铁矿床两类,前者以清原县的红透山锌铜矿床为代表(中型矿床),后者以清原县的大荒沟硫铁矿床为代表(中-大型矿床)。
区内的块状硫化物矿床严格受一定层位控制,矿体毫无例外地赋存在清原群红透山岩组的“薄层互层带”中。这种“薄层互层带”是一套以变粒岩为主的岩石组合,其单层厚度为3~5m,“带”的厚度为10~25m。主要岩石类型有:黑云变粒岩、含闪石黑云变粒岩、石榴黑云变粒岩、二云变粒岩、石榴蓝晶二云变粒岩、夕线黑云石英变粒岩、含石榴浅粒岩、浅粒岩、角闪变粒岩、含石榴角闪变粒岩、磁铁石英岩、斜长角闪岩和含石榴斜长角闪岩等。
(一)矿床地质特征
1.矿体形态
区内块状硫化物矿床的矿体从整体上看为似层状,与围岩整合接触,并与围岩片理产状一致。但实际上矿体形态较为复杂,有似层状、透镜状、柱状、脉状(简单脉状、复杂脉状)等,有时在一个矿床内,不同部位的矿体形态也有所不同,组成十分复杂的矿体形态。例如红透山矿床,矿体主要为似层状,但其分支复合和膨胀收缩现象明显,有时还见支脉穿切围岩现象,矿体实际上是一个复杂的脉状体。不同形态的矿体产状变化和稳定程度也不一样,和围岩的关系也因矿体的形态和产状变化而异。
2.近矿围岩蚀变
由于受后期变质作用的影响,鉴别矿床形成时的围岩蚀变类型、蚀变分带是较困难的,下面以红透山矿床为例,说明在矿体周围可能发生的蚀变。
在红透山矿床中,作为矿体直接围岩的夕线黑云片岩和矿体下盘的石榴堇青直闪片岩可能是原来的蚀变岩。在宏观上,这两种片岩层赋存在黑云斜长变粒岩层中,其分布局限于矿区内,远离矿区片岩层呈透镜状迅速尖灭。夕线黑云片岩的特征矿物共生组合是石榴子石-十字石-夕线石,石榴堇青而直闪片岩的特征矿物组合是石榴子石-十字石-堇青石-直闪石,夕线石直闪石基本上不共生,说明二者在变质前岩石组分不同,前者富硅铝质,后者富镁铁质。在矿物组合中,除粒状和柱状矿物外,两种片岩均发育具有特征的多种矿物集合体,包括黑云母、白云母、绿泥石、十字石、透闪石、直闪石、尖晶石、金红石、磷灰石和电气石等,其颗粒细小,分布杂乱。集合体的形态多不规则,呈断续条带状顺层分布,这些特征可能反映了硫化物矿床海底层间热液蚀变作用。从两种片岩的**元素特征看,其原岩均为长英质火山岩,在变质前,夕线黑云片岩可能是由硅化、绢云母化形成的富硅铝质蚀变岩,而直闪片岩可能是由透闪石化、绿泥石化、滑石化等形成的富镁铁质蚀变岩。
(二)矿石的物质成分
区内块状硫化物矿床的矿石成分较为简单,主要矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿,次要矿物由多到少依次为方磁铁矿、辉铜矿、方铅矿、赤铁矿和银金矿等。在红透山矿床中,黄铁矿与磁黄铁矿的含量约占50%,黄铜矿含量最高可达30%,闪锌矿和方铅矿的含量变化较大。主要硫化物的形成顺序从早到晚大致为黄铁矿→闪锌矿→磁黄铁矿→黄铜矿。
本区块状硫化物矿床以锌铜为主,铅的含量很低,金和银常作为伴生元素产在块状硫化物中,具有综合利用的价值。金在各类矿石中均有分布,其中红透山矿床含量变化为0.156×10-6~0.216×10-6,红旗山矿床中为0.467×10-6~1.904×10-6,大荒沟矿床为0.009×10-6~4.05×10-6(表2-16)。
表2-16 各类矿石中的伴生金含量表
注:大荒沟矿区资料据王守伦,1984;测试单位:地矿部天津地矿所。
金银独立矿物以包体金、粒间金、裂隙金形态存在于载体矿物中。其主要产出情况有5种:①以间隙金形态分布在黄铜矿与脉石之间;②包裹在脉石矿物中;③包裹在黄铜矿中;④分布在磁黄铁矿与脉石之间、闪锌矿与脉石之间、磁黄铁矿与闪锌矿之间;⑤与闪锌矿一起沿微裂隙充填交代呈细脉状(何双梅等,1988)。
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