遼寧省建平縣梨樹溝金礦地質特征及成因簡析

【摘 要】梨樹溝金礦賦存于二疊系青鳳山組巖層中，嚴格受斷裂構造和裂隙控制，與燕山期花崗巖關系密切。主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化等。金礦化與硅化、黃鐵礦化關系密切。通過研究硫同位素、氫氧同位素、流體包裹體特征，歸納了本區礦床成因，認為梨樹溝金礦為中低溫熱液蝕變巖型金礦。

【關鍵詞】金礦；地質特征；成因簡析；梨樹溝；建平；遼寧

梨樹溝金礦位于遼西撰山子中型金礦西部，霍家地、孟家溝等小型金礦的北部，在以往的研究基礎上，探討其地質特征、礦床成因對在類似地區尋找同類型金礦床有積極意義。

1 區域地質背景

梨樹溝金礦位于華北地臺北緣的東部，興蒙褶皺系的南緣，即兩個一級構造單元的接壤部位；處于內蒙海西晚期褶皺系敖漢復向斜之燒鍋營子隆起南部邊緣。

區域構造處于陰山東西復雜構造帶東段，赤峰~開原大斷裂在礦區南部通過。受區域構造的影響，次級小斷裂十分發育，為金礦的形成提供了良好的運移通道和儲礦空間［1］（圖1）。

圖1 梨樹溝金礦區域地質簡圖

1-第四系 2-白堊系孫家灣組

3-白堊系九佛堂組 4-二疊系青鳳山組

5-閃長巖 6-花崗巖7-中型金礦床

8-小型金礦床 9-金礦化點

10-實測正斷層 11-沖斷層

區域巖漿活動強烈，巖漿巖比較發育，以海西期和燕山期為主，分布范圍較廣，為金礦床的形成提供了良好的熱動力條件和物質來源［1］。

2 礦區地質特征

礦區內出露的地層為古生界二疊系下統青鳳山組中段和下段，巖性為火山碎屑巖、變質玄武巖、安山巖、含角礫安山巖。青鳳山組火山沉積巖中斷裂構造及裂隙發育，是金礦床的主要賦存部位。

礦區內發育東西、北東、北西向斷裂；北西向斷裂構造是礦區內賦存礦體、礦化體的主要構造，多呈張性，局部見有擠壓破碎現象，內見有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化等。

礦區巖漿活動主要有海西期、燕山期及少量的脈巖類，燕山期花崗巖最為發育，與成礦關系密切。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

梨樹溝金礦由六條含金破碎蝕變帶組成，其中1號和8號脈為主體，規模較大，比較穩定，其余為規模較小的2號、3號、6號、7號脈。各礦體特征詳見（表1）。

1號礦體含礦巖石主要為破碎蝕變古生界二疊系青鳳山組安山巖及凝灰質角礫巖。礦體總體走向呈北西向展布，傾向南西，傾角55°～75°，（見圖2）控制延長175m，控制延深94m，水平厚度為0.76～1.10m，金品位0.05×10-6～16.70×10-6，平均品位2.76×10-6。

8號礦體含礦巖石主要為破碎蝕變古生界二疊系青鳳山組安山巖及凝灰質角礫巖。礦體多以脈狀或透鏡狀存在，總體走向呈北西向展布，傾向南西，傾角50°～65°，控制延長190m，控制延深360m，水平厚度為0.20～1.00m，金品位0.05×10-6～14.40×10-6，平均品位4.28×10-6。

3.2 礦石特征

該金礦礦石礦物成分比較簡單，金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物為石英、斜長石、絹云母、綠簾石等。礦石結構主要類型有半自形粒狀結構、它形粒狀結構和交代結構；礦石構造主要有塊狀、團塊狀、浸染狀、角礫狀、蜂窩狀構造。多金屬硫化物多呈星點狀、浸染狀、斑點狀、團塊狀、脈狀等分布于礦石中。

礦石類型主要有破碎蝕變巖型和石英脈型2種。破碎蝕變巖型是梨樹溝礦床的主要類型，礦石產于黃鐵礦化安山巖及凝灰質角礫巖中，黃鐵礦呈星點狀、浸染狀，含量約為3%。石英脈型是次要的礦石類型，礦體賦存于細網脈狀黃鐵礦化石英脈中。

3.3 金的賦存狀態

金的賦存狀態可分為2類，金礦物以銀金礦為主，其次是自然金；銀金礦呈金黃色至淺黃色，不規則粒狀，片狀等形式產出。常與黃鐵礦等一起構成連晶，或被包裹在黃鐵礦中形成包裹金，粒徑0.001～0.5mm。自然金呈微細粒、不規則粒狀，主要被硫化物如黃鐵礦等包裹，或產于他們的裂隙及邊部，少量產于石英、絹云母集合體，長石等脈石礦物中。

3.4 礦床的地球物理化學特征

由于梨樹溝金礦化屬于多金屬硫化物型，電法物探在指示礦體位置時就顯得很清晰，具有視極化率高值異常帶和相對低阻異常帶均與已知金礦（化）體及含金蝕變破碎帶吻合較好的特征（圖3）。

圖3 梨樹溝區物探推斷成果圖（局部）

1-含金破碎蝕變帶 2-推測破碎蝕變帶

3-探槽及編號 4-坑口及編號

5-視極化率異常及編號

6-含金破碎蝕變帶編號

3.5 圍巖蝕變

礦區內出露的凝灰質砂巖、火山巖和侵入巖，都構成金礦化體的圍巖。但從分布范圍看，在安山巖中分布較多，蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、絹云母化等。

硅化：主要分布在蝕變破碎帶中，硅化強烈地段構成石英脈，金品位往往較高。

黃鐵礦化：圍巖中的黃鐵礦化多為星點狀、薄膜狀，結晶程度較好，金品位<0.33×10-6。

綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化：分布較廣泛，在蝕變破碎帶中多同時出現，局部顯示較強，但礦化較弱。

4 礦床成因

4.1 成礦物質來源

梨樹溝金礦床的自然金主要賦存在黃鐵礦及其他硫化物中，對占硫化物比重較大的黃鐵礦進行硫同位素（表2）以及石英氫氧同位素測定（表3）。

由表2可知，硫同位素δ34S有正值也有負值，其變化范圍為-5.31‰～1.56‰，平均值為-0.94‰；與遼西相鄰地區的撰山子金礦（-7.46‰～2.66‰）相似，δ34S變化范圍不大，接近隕石硫值，說明梨樹溝金礦的熱液來自深源［2］。

據表3，δ18O變化范圍為-7.53～7.16，δD變化范圍為-73.6～-59.2，據圖3分析，反映本區金礦床成礦熱液主要與巖漿水有關，并有少量天然水的混入。

4.2 流體包裹體特征

梨樹溝金礦石英中的包裹體以原生包裹體為主，次生包裹體較少，原生包裹體呈橢圓狀、米粒狀等；小群，自由分布，無定向，其大小為2～5μm。包裹體類型主要為氣液兩相型，氣液比為18%±。光、薄片顯微鏡下觀察，樣品中礦化與硅化表現為共生關系，石英顆粒細小，屬于成礦期產物，因此所測均一溫度可以代表成礦溫度。對本區金礦床石英包裹體進行均一法測溫，所測溫度值比較集中，分布范圍較窄，結果大同小異，大多數包體均一溫度處于145C ～236C，屬于中低溫熱液［3］。

4.3 成礦期次和成礦階段

礦床成礦作用可分為熱液期和表生期2個成礦期，根據礦脈及礦物之間的穿插關系，熱液期可劃分為3個成礦階段。

早期黃鐵礦階段：含黃鐵礦熱液沿斷裂構造及圍巖裂隙侵入，形成網脈狀、塊狀、浸染狀礦石。其礦物組合有：黃鐵礦+黃銅礦+閃鋅礦+石英（少量）。該階段黃鐵礦呈自形-半自形，晶形發育較好。

晚期黃鐵礦階段：主要成礦階段，含黃鐵礦熱液沿斷裂構造及圍巖裂隙再次侵入，形成斑點-斑雜狀、浸染狀礦石。其礦物組合有：黃鐵礦+黃銅礦+閃鋅礦+方鉛礦+石英（少量）。該階段黃鐵礦呈半自形-他形，顆粒細小；黃鐵礦化愈強，顆粒愈微細，金礦化愈好。

碳酸鹽階段：主要由方解石及金屬硫化物組成，沿晚期裂隙呈條帶狀不連續產出，礦化較弱。

表生礦化期以風化氧化作用為主，局部因次生氧化導致金礦化不均勻。

5 結語

原始的基性地殼物質，經過風化、剝蝕、搬運，并在生物作用參與下，促使成巖、成礦元素發生沉積分異，在地表不同地區輕微富集各種不同成礦元素，于是形成表部礦源層。含金表部礦源層形成后．在巨厚的后續巖層覆蓋下或經過劇烈的構造運動，埋藏于地殼深部，成為含金深部礦源層。含金深部礦源層在一定的溫度、壓力和揮發分參與下可以部分熔融形成含金花崗巖漿，隨著溫度、壓力的下降開始冷凝結晶形成花崗巖，并分出含金熱液［4］。燕山期，由于構造巖漿活動，驅動含金熱液沿構造上移，與沿構造下滲的大氣降水混合后，含金熱液沿構造裂隙運移；在中低溫階段，由于物化條件的改變，熱液中以配合物形式存在的金的穩定性降低，導致熱液的分解，金的析出。而在構造帶多次活動中，含金熱液對構造帶中的青鳳山組巖層進行了廣泛的交代蝕變和礦化作用，最終富集形成了梨樹溝礦床。

綜上所述，梨樹溝金礦成礦熱液來自于深源，成礦物理化學環境屬于中低溫，梨樹溝金礦為中低溫熱液蝕變巖型金礦。

第一作者簡介：王澤蛟（1986-），男，助理工程師，主要從事野外地質勘查和基礎地質工作。

參考文獻：

[1]王海富，袁國平，劉辛，等.遼寧省建平縣燒鍋營子鄉天成號金礦梨樹溝區段詳查報告［R］.遼寧省有色地質局一0九隊，2010.

[2]徐光榮.內蒙古撰山子金礦地質特征［J］.貴金屬地質，1995，4(2):124-129

[3]姚鳳良、孫豐月.礦床學教材［M］. 北京海淀區學院路31號: 地質出版社，2006:104-109

[4]孟良義.石英脈型，蝕變巖型金礦床的成礦模式［J］.科學通報， 1995，40(17):25-26