汪清縣杜荒嶺金礦床地質(zhì)特征及找礦標志

摘 要:通過對礦區(qū)成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征及礦體特征的探討；研究礦區(qū)內(nèi)成礦有利的地層、構造、礦化蝕變、礦體賦存狀態(tài)等特征，確定礦床成因類型為淺成中—低溫熱液型巖金礦床。并總結歸納了礦區(qū)找礦標志，為同一區(qū)域內(nèi)找礦提供地質(zhì)信息。

關鍵詞:金礦床地質(zhì)特征找礦標志蝕變

中圖分類號:P618.65文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0046-02

1區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)地處內(nèi)蒙—興安地槽褶皺區(qū)吉黑褶皺系延邊優(yōu)地槽褶皺帶延邊復向斜的東緣。位于延邊地區(qū)著名的五鳳—小西南岔東西向火山—巖漿期后低溫熱液型金、多金屬成礦帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)中生代以來不同方向的斷裂構造極為發(fā)育，巖漿活動強烈而頻繁，形成了大面積東西向展布的晚侏羅世中—酸性火山巖及次火山巖，為金礦的形成與富集提供了有利條件。

1.1 出露地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有古生界二疊系下統(tǒng)柯島組、上統(tǒng)開山屯組淺變質(zhì)巖，中生界侏羅系上統(tǒng)金溝嶺組火山熔巖和火山碎屑巖。此外，尚見有第三系土門子組砂礫巖、泥礫巖和船底山組氣孔狀玄武巖，其中以侏羅系上統(tǒng)金溝嶺組地層出露面積較大，其它地層出露較少。

1.2 斷裂構造

(1)復興—杜荒嶺東西向壓性斷裂構造帶:

分布在復興—杜荒嶺一帶，長約15km，寬約1km。它控制著金、銅礦化的空間分布，亦是本區(qū)主要控礦構造。它們受到了蝕變或被硫化物石英細脈、硫化物細脈充填。說明該斷裂帶形成于成礦前和成礦期，成礦后仍有活動。

(2)金蒼河北西向壓扭性斷裂構造帶:

該斷裂構造帶走向北西，傾向南西，傾角70°左右，東南部被第三系地層覆蓋。帶內(nèi)有大量次火山巖及花崗閃長斑巖脈充填，后期又大規(guī)模破碎，期破碎帶水平寬度達30余米，由斷層泥及角礫組成，具有大量水平或近于水平的擦痕。

1.3 礦漿

區(qū)內(nèi)巖漿活動較頻繁，華力西晚期一燕山早期均有活動具多期次、多階段特點。主要集中在燕山期，燕山早期中酸性侵入巖廣泛出露，受東西向斷裂構造控制，呈巖侏、巖脈狀產(chǎn)出。另外次火山巖脈較為常見，多呈近東西向分布，與金礦成礦關系密切。

區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)的金礦床(點)有:金蒼河砂金礦床、杜荒嶺金銅礦床、九十三溝金礦床、新溝金礦點、新溝南山金、鉛礦點等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)地層主要出露在中部和南部，二疊系上統(tǒng)開山屯組(P2ks)砂礫巖、粉砂巖及板巖，于礦區(qū)中部與燕山早期閃長巖、石英閃長巖和花崗閃長巖呈侵入接觸。侏羅系上統(tǒng)金溝嶺組(J3j)主要巖性為紫色—灰黑色—黑綠色致密塊狀安山質(zhì)集塊巖、中性玻屑—晶屑凝灰?guī)r、安山巖夾凝灰質(zhì)砂巖、安山質(zhì)凝灰角礫巖主要出露在礦區(qū)的南部及南東部，與燕山早期石英閃長巖呈侵入接觸。

第四系全新統(tǒng)砂礫石、亞粘土多沿溝谷分布，局部地段含有砂金。

2.2 構造

杜荒嶺礦區(qū)處于復興—杜荒嶺區(qū)域東西向壓性斷裂帶的東端，礦區(qū)內(nèi)構造以斷裂構造為主，有北東向、北西向、南北向和近東西向四組，按形成時間的先后順序可劃分為成礦前斷裂、成礦期斷裂和成礦后斷裂三個構造期次。

2.2.1 成礦前斷裂

礦區(qū)內(nèi)成礦前斷裂均被成礦前次火山巖脈充填，走向北北東，傾向北北西(340°～350°)，傾角較陡70°～90°；斷裂帶規(guī)模大小不等，屬壓性扭或壓扭性斷裂。

2.2.2 成礦期斷裂

礦區(qū)內(nèi)成礦期斷裂由近東西向、北東向、北北東向和北西向四組斷層構成，其中以近東西向斷裂最為發(fā)育，且規(guī)模較大。成礦期斷裂多集中出現(xiàn)，迭加于成礦前斷裂之上，控制著金礦體的分布。

近東西向斷裂走向70°～90°，總體傾向北北西，傾角60°～80°，規(guī)模大小不等。小的斷裂長數(shù)米，寬1cm，表現(xiàn)為較平直的壓扭性節(jié)理裂隙；大的斷裂長數(shù)百米，寬十至數(shù)十厘米或3～5m，具有舒緩波狀、膨縮變化明顯的特點。該組斷裂延伸穩(wěn)定，表面光滑，窄處僅為一條裂隙，寬處則形成擠壓破碎帶，具有壓扭性的特點。該組斷裂在空間上平行排列，構成近東西向的構造裂隙帶，是區(qū)內(nèi)的主要容礦構造。區(qū)內(nèi)礦體均賦存于近東西向斷裂帶中，礦體在走向或傾向上具尖滅、再現(xiàn)的特點。

北東向、北北東向和北西向斷裂規(guī)模較小，多為節(jié)理裂隙，數(shù)量較少，但往往集中發(fā)育。多數(shù)裂隙面兩側遭受熱液蝕變或被硫化物細脈充填。上述裂隙密集部位形成碎裂巖，它們的交匯部位控制著面型蝕變和角礫巖筒的分布。

2.2.3 成礦后斷裂

礦區(qū)內(nèi)成礦后斷裂主要有北北東向、南北向和北西向三組，規(guī)模較大且延伸穩(wěn)定，被后期脈巖充填，對礦體起破壞作用但影響不大。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，巖漿巖廣泛發(fā)育，燕山早期侵入巖體大面分布，與金的成礦作用關系密切。主要巖石類型有花崗閃長巖、石英閃長巖、閃長巖等，并見有后期花崗斑巖和閃長玢巖脈巖穿插。石英閃長巖是金礦的賦礦巖體。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 蝕變礦化特征

金礦(化)體主要分布在礦區(qū)中部石英閃長巖體內(nèi)，礦化蝕變較為強烈，具體可分為帶狀蝕變和面狀蝕變兩種蝕變類型。

3.1.1 帶狀蝕變

區(qū)內(nèi)帶狀蝕變明顯受近東西向壓扭性斷裂構造控制，形成近東西向礦化蝕變帶。絕大多數(shù)金礦(化)體均賦存在近東西向礦化蝕變帶內(nèi)。礦化蝕變帶長1140m，寬680m，其內(nèi)普遍發(fā)育有程度不同的硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、高嶺土化、絹云母化和碳酸鹽化等。根據(jù)蝕變特征、蝕變強度和蝕變種類的不同，在礦化蝕變帶內(nèi)可劃分出內(nèi)、中、外三個不同類型的蝕變巖帶。內(nèi)帶:即黃鐵絹英巖化蝕變帶。該帶蝕變強烈，多形成蝕變巖，金礦化普遍，含金一般在1.00×10－6以上。金礦體一般均賦存在該蝕變帶中。

3.1.2 面型蝕變

面型蝕變發(fā)育在北東向、北北東向和北西向三組斷裂的交匯部位并受其控制。巖石呈碎裂狀態(tài)，無明顯位移，蝕變強烈。蝕變巖體自中心向外側蝕變類型為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、和高嶺土化。當硅化、黃鐵礦化、絹云母化極為發(fā)育時成為黃鐵絹英巖，此時蝕變巖體幾乎全巖金礦化，當黃鐵絹英巖裂隙發(fā)育或具有角礫狀構造，并被細脈—網(wǎng)脈或團塊狀膠結時便構成金礦體。

目前礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)1號含金角礫巖筒和Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號三個含金黃鐵絹英巖化面狀蝕變巖體。角礫巖筒和面狀蝕變巖體地表形態(tài)呈近圓狀和不規(guī)則橢圓狀及扁豆狀，長軸方向為北東向，剖面上呈倒置圓錐狀。

1號角礫巖筒長約80m，寬約30m，延伸大于90m；三個面狀蝕變巖體以Ⅱ號蝕變巖體規(guī)模最大，長約250m，平均寬約60m，延伸大于400m；Ⅰ號蝕變巖體長約90m，寬約70m，Ⅲ號蝕變巖體長約150m，寬約30m。

3.2 礦體特征

金礦(化)體主要分布在礦區(qū)中部的石英閃長巖體內(nèi)，受近東西礦化蝕變帶控制。目前共圈定金礦(化)體19條，其中具有工業(yè)意義的9條，編號為6號、7號、9號、10號、13號、14號、15號、17號、18號。礦體近平行展布，地表較為連續(xù)穩(wěn)定，礦體厚度變化較大，局部地段僅有構造裂隙通過。礦體總體走向75～80°，傾向330～350°，傾角60～80°，局部傾角可達85°。地表控制礦體長度237～622m，控制延深49～205m；礦體平均厚度0.92～2.18m，礦體平均品位4.21×10-6～9.35×10-6。礦石類型為蝕變巖型，為褐鐵、黃鐵絹云巖化蝕變巖夾黃鐵礦細脈。金屬礦化有黃鐵礦化、黃銅礦化及褐鐵礦化等。礦化體圍巖為石英閃長巖，圍巖蝕變較為發(fā)育，主要有硅化、絹化母化、高嶺嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等。

1號含金角礫巖筒

分布于礦區(qū)中部，0線北段。地表出露長度50m，寬度40m，深部有2層坑道及ZK1801鉆孔控制，控制最大垂深90m。角礫巖筒向北東方向傾斜，，傾角60～65°，為一個倒置圓錐體。礦體厚度15～40m，厚度變化穩(wěn)定；金最高品位22.23×10-6，平均品位4.27×10-6，品位變化不均勻。

Ⅱ號含金黃鐵絹英巖化蝕變巖帶

分布于礦區(qū)東部16～40線間，呈扁豆狀北東向展布，傾向北西，傾角60～65°，向南西側伏，側伏角500。控制長度250m，平均寬度大于60m，深部有2層坑道控制，延伸大于400m。金最高品位11.59×10-6，平均品位1.04×10-6，品位變化不均勻。

3.3 礦物質(zhì)量特征

3.3.1 礦石物質(zhì)成分

礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、磁鐵礦、銀金礦，其次為自然金、自然銀、磁黃鐵礦、毒砂、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、鈦鐵礦、輝銅銀礦及辰砂等；脈石礦物主要有石英、絹云母、綠泥石、方解石等，偶見電氣石和榍石。

3.3.2 礦石結構構造

礦石結構主要為半自形結構、交代熔蝕結構等；礦石構造主要有條帶狀構造、脈狀構造、浸染狀構造和角礫狀構造。

3.4 成礦階段

根據(jù)硫化物形成的先后順序，可劃分為以下3個成礦階段:

黃鐵礦階段:由黃鐵礦+絹云母+綠泥石+石英(少量)組成；

自然金—黃鐵礦階段:由自然金+黃鐵礦+石英+(黃銅礦、方鉛礦等)組成；

碳酸鹽階段:主要由方解石(脈)組成。

3.5 金的賦存狀態(tài)

金礦物以銀金礦為主，其次為自然金。銀金礦呈金黃色至淺黃色，不規(guī)則粒狀、棒狀、片狀、樹枝狀等形態(tài)產(chǎn)出，粒度多小于0.1mm，常與黃鐵礦、毒砂一起構成連晶，或被包裹在黃鐵礦、黃銅礦中形成包裹金。

3.6 礦石伴生組分

礦石中除主要有用元素Au外，尚伴生有Ag、Cu、Pb、 Sb、As、S等。

3.7 礦石類型

3.7.1 礦石自然類型

根據(jù)礦石的氧化程度，礦石可劃分為氧化礦石、混合礦石和原生礦石三種自然類型。根據(jù)礦石的結構、構造的自然形態(tài)，礦石類型應屬破碎蝕變巖型礦石。

3.7.2 礦石的工業(yè)類型

根據(jù)礦石礦物的自然結合，礦石的工業(yè)類型可劃分為自然金—黃鐵礦礦石和自然金—黃銅礦—黃鐵礦礦石兩種類型。

4 礦床成因探討

通過對杜荒嶺礦區(qū)礦體內(nèi)的黃鐵礦Au微量元素分析，礦體內(nèi)黃鐵礦中Au的含量為36.6×10-6～67.8×10－6，說明黃鐵礦是主要的載金礦物。黃鐵礦中硫同位素測定結果，δ34S在10.48%～6%之間，接近隕石硫成分，表明硫的來源具深源特點，與地幔物質(zhì)有關。另據(jù)礦物流體包裹體成分以及硫、鉛、氫氧同位素測定結果，也反映出本區(qū)金礦成礦流體的來源為上地幔。

區(qū)內(nèi)礦化蝕變是在多期、多階段熱液活動過程中形成的，礦石礦物組合主要是黃銅礦、黃鐵礦、自然金等中—低溫礦物，與成礦有關的蝕變?yōu)闉榻佋颇富⒐杌⒕G泥石化等中—低溫熱液蝕變，交代作用微弱。

綜上述，杜荒嶺金礦的成因類型應屬于與次火山巖活動有關的淺成中—低溫熱液型巖金礦床。

5 找礦標志

5.1 地形地貌及遙感標志

角礫巖筒和面狀蝕變巖體由于蝕變種類和蝕變強度不同，往往表現(xiàn)為環(huán)狀正或負的地形。通過遙感解譯，結合區(qū)域構造格局和巖漿巖分布的特點，可大致確定火山—次火山集中分布區(qū)域(成礦遠景區(qū))；再通過微型環(huán)狀構造和微型線狀構造的分析解譯，結合其它找礦標志和物化探成果，進一步確定礦(化)有利地段。

5.2 物探標志

由于區(qū)內(nèi)金礦化屬多金屬硫化物型，物探電法在指示礦(化)的產(chǎn)出部位時效果較好，即低阻—高極化率異常或二者的組合異常多由金礦(化)引起，所以電法異常在本區(qū)可以作為一個找礦標志。

5.3 化探標志

已知金礦(化)體產(chǎn)出的周圍往往有Au的化探異常分布，根據(jù)化探異常的形態(tài)、規(guī)模和強度，結合地形地貌分析，對尋找金礦(化)體具有較好的指導意義。

5.4 礦化蝕變標志

區(qū)內(nèi)主要礦化蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富⒕G泥石化、黃鐵礦化、高嶺土化及碳酸鹽化等，局部地段可見有弱的電氣石化。這些礦化蝕變組合是尋找類似金礦(化)體的最重要的直接找礦標志。