遼西地區溫杖子金礦床成礦系統分析

王麗娜

（吉林大學地球科學學院，吉林長春130061；遼寧省有色地質局107隊，遼寧大連116113）

0 引言

溫杖子金礦床位于遼西南部建昌縣，其規模已達中型.以往研究者對其成因和成礦控制因素有不同認識，如堿性火山-次火山巖有關的構造破碎蝕變巖型［1］、中低溫巖漿熱液型［2-3］、多成因復合與疊加型［4］、劈理帶控礦［5］等等.該礦床主體具有蝕變巖型金多金屬礦化特征，加強礦床成礦系統［6］綜合分析對成礦理論以及在礦區和外圍找礦都有重要意義.

1 區域地質背景

溫杖子金礦床處于前中生代華北陸塊東段、中生代建昌盆地南緣（圖1），總體上為受近東西向壓扭性斷裂破碎帶控制的脈狀金礦床.區域上已發現金礦床多處和大量金礦床（點）［6］，眾多金的局部和區域化探異常已顯示出該區應當也是金的礦化集中區.

該區主要地質體主要有太古宙基底變質巖系和中生代陸相火山-沉積巖系蓋層及侵入巖、中—新元古界和下古生界沉積巖系.基底變質巖系巖性復雜并遭受強烈改造，總體上以大理巖、黑云斜長質和斜長角閃質片麻巖類為主，夾有磁鐵石英巖.

區內構造線主要為北東向、近東西向和北西向，主要為一系列斷裂和中生代火山-沉積盆地所體現，這3組不同方向斷裂對金屬礦化都有控制作用.

圖1 溫杖子金礦床地質略圖Fig.1 Geologic sketchmap ofWenzhangzigold deposit 1—晚侏羅世髫髻山組上段（uppermember of Tiaojishan fm.,Late Jurassic）；2—髫髻山組中段（middlemember of Tiaojishan fm.）；3—髫髻山組下段（lowermember of Tiaojishan fm.）；4—中生代花崗閃長巖（Mesozoic granodiorite）；5—斷裂（fault）；6—中生代盆地（Mesozoicbasin）；7—金礦化帶（goldmineralization belt）

區域上巖漿活動強烈，尤其是燕山期既有火山作用，也有侵入活動，都與金屬礦化關系密切.

2 礦床特征

2.1 礦區地質

溫杖子礦區發育上侏羅統髫髻山組安山質火山-沉積巖，花崗閃長巖侵入其中并在礦區東部出露，向西隱伏于地下，侵入接觸面向西緩傾（圖2）.

金礦體賦存在切割上述兩類地質體、向南陡傾的北東東向蝕變破碎帶中.賦礦斷裂中可見細碎裂巖和構造角礫巖及斷層泥，具有壓扭性-張性特征，構造角礫發育地段也是礦化最為強烈部位.賦礦斷裂沿走向、傾向延伸大.

2.2 礦化特征

溫杖子礦區目前已經發現10多條金礦化帶，但規模較大的主要有3條.礦體主要由含金蝕變巖構成，次為含金（銀、銅、鉛、鋅）石英脈.礦體形態總體以脈狀為主（圖2），規模大者呈脈狀，小者以扁豆狀或透鏡狀為主.礦體走向近東西，傾向南，傾角50～80°.傾向上呈舒緩波狀，總體呈上陡下緩，走向延長2000m，礦體厚度為1～4m.雖然賦礦斷裂破碎帶沿走向、傾向延伸大，但礦化極不均勻，礦體沿走向、傾向尖滅再現明顯，單個礦體規模不大.礦體與圍巖界限局部較為清晰，但多呈漸變過渡.

圖2 溫杖子金礦床剖面示意圖Fig.2 Profile ofWenzhangzigold deposit1—髫髻山組安山巖（andesiteof Tiaojishan fm.）；2—中生代花崗閃長巖（Mesozoic granodiorite）；3—金礦體（gold orebody）；4—含金蝕變構造帶（gold-bearingaltered structuralbelt）

礦石類型主要為含金蝕變巖，其次為石英-多金屬硫化物，后者賦存于前者之中.礦石金平均品位11.89×10-6，銀平均品位 420×10-6.

礦石中礦物成分較為復雜.金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、自然金、銀金礦、銀黝銅礦、黑硫銀錫礦、含硫鉍鉛銀礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、赤鐵礦、輝銅礦、斑銅礦、菱鐵礦、輝鉍鉛礦、褐鐵礦、銅藍、孔雀石.脈石礦物有石英、長石、絹云母、葉臘石、綠泥石、綠簾石、重晶石、方解石、高嶺土等.黃鐵礦是主要載金礦物，自然金多呈他形粒狀，粒徑0.005～0.12mm，充填在載體礦物的裂隙和間隙中或包裹在載體礦物中.金的成色一般在936‰～763‰之間；銀金礦多為粒狀、片狀和不規則狀，粒徑0.01～0.04mm，在脈石礦物和黃鐵礦中都有賦存.銀主要賦存在銀黝銅礦、含硫鉍鉛銀礦、黑硫銀錫礦及含銀的銅藍中.

礦石結構主要為自形、半自形粒狀結構，其次為他形不等粒結構、碎裂結構、包含結構、交代殘留結構、填隙結構等.礦石構造主要為浸染狀構造和細脈狀及網脈狀構造，其次為條帶狀構造、團塊狀構造、斑雜狀構造、塊狀構造等.

成礦期熱液蝕變十分強烈，在金礦化帶及兩側圍巖中黃鐵礦化、硅化、絹云母化、黏士化強烈.硅化在礦化帶及近礦圍巖中呈細脈狀，早期黃鐵礦化呈浸染狀分布，粒度較粗，與成礦有關的黃鐵礦化呈細脈狀分布；絹云母化分布范圍較大，與硅化、黃鐵礦化構成近礦蝕變帶.此外，在安山巖和花崗閃長巖接觸帶鉀化發育，表明安山巖與花崗閃長巖接觸帶也是熱流體強烈活動地帶.

從全區礦化發育程度看，在水平方向上礦化強度由東向西增強，礦化元素也由金銀為主變為金銀銅鉛鋅共存.在圍巖巖性對礦化影響方面，似乎以安山巖為主的圍巖中礦化強度比花崗閃長巖中要大，這可能也是礦區西部比東部、上部比下部礦化顯著的重要原因之一.

3 成礦要素

3.1 成礦物質來源

成礦物質來源問題是認識溫杖子金礦床成因的重要因素，下面從金的分布特點及穩定同位素特征等方面對礦質來源加以分析.

3.1.1 地質體金豐度

區內髫髻山組火山巖中金含量為8×10-9～12×10-9，銀豐度 100×10-9～300×10-9，花崗閃長巖中金含量為10×10-9～11×10-9，銀平均為 100×10-9，巖石含金、銀都較地殼上同類巖石要高.區內一系列金銀礦床（點），如劉家溝、北溝、紅旗桿、西塔溝、碾子溝、落金洼、小黑溝、老達杖子等，都賦存于該套含金建造中，它既是金礦化的有利圍巖，也是金成礦的重要物質場.

3.1.2 硫鉛同位素組成

通過對礦石中主要載金礦物黃鐵礦硫同位素組成研究，黃鐵礦的 δ34S 為-5.7‰～+0.48‰，均值為-0.38‰，這些特點顯示了硫源的復雜性，表明源于沉積為主并有巖漿共同作用.

黃鐵礦鉛同位素組成是206Pb/204Pb為16.19～16.33，207Pb/204Pb 為 15.24～15.28，208Pb/204Pb 為 36.24～36.49［3］，鉛同位素組成也顯示為混合來源.

結合上述，可認為溫杖子金礦床金的來源應與賦礦火山-沉積地層及中生代巖漿活動有關.

3.2 成礦流體

礦石中石英中內流體包裹體以氣液包裹體為主，氣液相比一般為15%～25%，流體包裹體形態為橢圓狀及不規則狀.包裹體成分主要為H2O，其次為CO2，其他成分微量.其均一溫度為150～240℃，主要集中在180～215℃之間，表明引起礦化蝕變的成礦流體為中低溫流體.石英包裹體氫氧同位素δ18O為-3.2220‰，δD為-91.2‰（遼寧地質礦產研究所，1989），表明成礦流體為巖漿熱液和地下水的混合物.

3.3 成礦能量場

流體包裹體均一溫度在空間上變化不大，由淺到深略顯升高趨勢，均一溫度的這種空間分布形式指示成礦流體應當是由深部向上運移.

3.4 成礦空間

礦區發育在近南北向擠壓為主的體制下形成的北東東向壓扭性-張性斷裂破碎帶，金礦體主要分布在此斷裂帶中，沿斷裂帶也有閃長玢巖等脈巖貫入.可見該斷裂帶既是巖漿活動的重要場所，也是主要成礦空間.

3.5 成礦時代

與成礦密切相關的花崗閃長巖K-Ar同位素年齡為144～154Ma［4］，花崗閃長巖是金礦體直接圍巖之一，控礦斷裂切割了花崗閃長巖體.結合礦床地質特征及華北陸塊北緣東段金主要成礦期［7］，推斷溫杖子金礦床主成礦期為晚侏羅世晚期—早白堊世早期，金礦化的發生主要與花崗閃長巖巖漿期后熱流體作用有關.含礦斷裂形成后與巖漿侵位有關的構造-巖漿活動所引起.

4 成礦系統模型

結合區域地質背景及其演化、礦化特征及各成礦要素特點，提出溫杖子金礦床“中生代巖漿巖含金建造—熱流體交代富集—構造控位控型”的成礦系統模型（圖 3）.

圖3 溫杖子金礦床成礦系統模型Fig.3 Modelofmetallogenic system forWenzhangzigold deposit

遼西地區早中生代處于興蒙復合造山區構造前鋒帶和前陸盆地帶，形成了包括建昌盆地在內的一系列拗裂型火山-沉積盆地.中—晚侏羅世巖漿作用加強，盆地內堆積了火山-沉積建造，構成了含金建造.在總體擠壓構造環境下，晚侏羅世晚期巖漿侵入活動加強，形成了眾多侵入體.巖漿活動形成了金的礦源體，更是金成礦的熱源.與巖漿活動有關的流體加之地下水混入而成的成礦流體與礦源層發生水巖交換，在斷裂構造內形成蝕變帶和蝕變巖型金礦體.之后的區域地質構造活動主要表現為差異斷塊升降運動，區域性的抬升使得金礦床出露于地表.

5 結論

溫杖子礦床礦化的主控因素為中生代含金建造、燕山早期巖漿巖系統和韌-脆性斷裂系統.大量地質事實及相關同位素測年結果表明成礦作用發生于燕山期.據此，筆者認為溫杖子金礦床的成礦系統模型為“中生代巖漿巖含金建造—熱流體交代富集—構造控位控型”.按照這一成礦系統模型，進一步在本區找礦工作應當集中于韌-脆性斷裂發育地段，礦化類型應當以蝕變巖型為主.

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