吉林省樺甸市冰湖溝隱爆角礫巖型金礦床地質特征及找礦標志

曹建鋒，寧 林，孟祥秋，牛庭瑞

1.吉林大學地球科學學院， 吉林 長春 130061；2.吉林省有色金屬地質勘查局六〇八隊，吉林 長春 130033

0 引言

冰湖溝隱爆角礫巖型金礦床位于吉林省樺甸市三道溜河地區，毗鄰著名的夾皮溝金礦田，北距六批葉金礦4 km。區內共發現隱爆角礫巖體5個，只有Ⅴ號隱爆角礫巖體內發現金礦體。目前在Ⅴ號隱爆角礫巖體內共發現20余條金礦體，初步估算金礦石量約50萬噸，金金屬量約1 t。自1985年美國《經濟地質》角礫巖型礦床專輯出版以來,角礫巖型礦床引起了礦床地質學家很大的重視。在角礫巖型礦床中，隱爆角礫巖型礦床具有重要的價值[1]。隱爆角礫巖型金礦石國內外重要的金礦類型[2-3]，由于規模較大、伴生組分多、礦化集中、延深大和易采選等特點而引起地質學家的廣泛關注[4-6],成為金礦床的主要類型之一。研究冰湖溝隱爆角礫巖型金礦床對于擴大本區深、邊部找礦遠景，具有重要意義。

1 成礦地質背景

冰湖溝隱爆角礫巖型金礦床產于華北地臺北緣東段，會全棧古穹窿構造南東緣，屬于吉林省太古宙克拉通龍崗地塊，其成礦域位于輝南—樺甸—和龍金（銀）成礦帶的中段（圖1）。屬太古代高級變質區。區域分布的巖石主要為太古宙的結晶基底，局部分布一些變質表殼巖，顯生宙的巖石均以侵入或噴發的巖漿巖形式存在。受近EW向、NW向和NE向三組韌性剪切帶和斷裂帶聯合影響，本區構造比較發育，并有多期次活動的特點，早期構造具有韌性變形特征，晚期構造具有脆性斷裂特征。多期構造在空間上交叉、交匯、相互切割，形成網格狀區域構造格架，為本區礦體的形成提供了空間條件。

2 礦區地質特征

區內巖石主要見有太古宙大規模侵入的二長花崗巖，其次為TTG組合巖石（奧長花崗巖-英云閃長巖-花崗閃長巖），為本區的主體巖石和金礦床的圍巖；次之為長英質片麻巖類和變質表殼巖，多呈孤島或殘塊狀分布在花崗巖體中，多為金礦體的近礦圍巖；再者為顯生宙以來的基—中—酸性小巖株和脈巖類，呈侵入或溢出等形式分布，常與金礦體密切伴生。

2.1 地層

通過多年野外實地工作，并結合前人資料查明：礦區地層僅零星見有太古界變質表殼巖，呈規模很小的孤島狀小捕虜體形式殘存于太古宙深成變質侵入巖中。

2.2 巖漿活動

區內大面積分布為花崗巖，約占總面積的80%以上。主要為鈉質系列和鉀質系列兩類花崗巖體，呈巖基狀產出，其次為由古老深成巖變質而成，稱灰色片麻巖類，巖石有黑云斜長片麻巖、角閃黑云斜長片麻巖及二長片麻巖，在其次為廣泛分布的基性—酸性脈巖以及次火山巖或隱爆角礫巖體。

2.3 變質作用

區內區域變質、動力變質和接觸變質三種存在，以區域變質作用為主。

區內大面積出露的變質巖，多為太古代（宙）花崗質巖石，根據同期生成或同期變質的基性巖的礦物組合及某些特征礦物，區域變質作用以高角閃巖相為主，局部麻粒巖相。變質礦物組合有：PI+Hy+Di；PI+Aim（鐵鋁榴石）+Bi（+Q）；PI+Di+Hb等。多屬中-高級變質，高溫高壓變質產物，為中深變質巖。

圖 1 溜河區地質圖Fig.1 Geological map of Liuhe district

動力變質主要表現在區內韌性剪切帶和其它斷裂構造帶上，形成一系列的壓碎巖石或碎裂巖、片理化帶和糜棱巖化巖石。接觸變質作用主要發生在巖體的外接觸帶和脈巖的上下盤附近。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

3.1.1 礦體特征

金礦體賦存于花崗閃長巖與NE向韌性剪切帶聯合控制下的隱爆角礫巖筒中的碎裂角礫巖中，主礦體大致呈“弧形”分布，其他礦體呈脈狀、透鏡狀沿NE向分布（圖2）。其中②號金礦體規模最大。礦體向深部呈不規則透鏡狀、蛇曲狀，分支復合與收縮膨脹現象普遍，走向尖滅再現現象明顯。②號主礦體控制長360 m，幅寬4.0～17.2 m，平均寬8.76 m，礦化帶延深＞400 m。主要金（銀）礦體特征如表1。

3.1.2 隱爆角礫巖特征

區內含礦角礫巖按照構造和碎裂程度角礫成分可分為碎裂角礫巖和震裂巖兩種類型，其中碎裂角礫巖含礦好，品位高。

（1）碎裂角礫巖位于角礫巖體中心部位，由各種巖石成分的震碎角礫巖組成，角礫巖中角礫成分復雜，以二長花崗巖、奧長花崗巖等圍巖角礫為主，少量為變輝長輝綠巖、偶見閃長巖等早期形成的脈巖及殘留體角礫。角礫礫徑大小懸殊，一般為2～200 mm，分選性差，大小混雜，但總體上中心部位角礫的粒徑小，邊緣角礫粒徑大。角礫形態從棱角狀-渾圓狀均有，以次棱角狀常見。角礫巖的膠結物主要由圍巖的巖屑、晶屑、巖粉和深部巖漿上侵帶來的硅質、鐵質及一些蝕變礦物組成。膠結方式以孔隙式膠結為主，少量呈接觸式膠結。已控制礦體為②號金礦體，呈“弧形”產出，礦體總體走向NE、傾向SE、傾角65°～80°，金最高品位78.68×10-6、銀最高品位1 090.00×10-6。礦體的形態與隱爆角礫巖筒的形狀和規模有關。

（2）震裂巖分布于角礫巖筒的周邊部，巖石以碎裂為主要特征，與震碎角礫巖界線不明顯，屬漸變關系。從角礫巖中心至邊緣，巖石震碎與碎裂程度有逐漸減弱的特征。但震裂巖總體均末改變原巖的基本成分。已控制礦體為①③④⑤⑥號，多呈脈狀，總體走向10°～80°，傾向SE，傾角80°～85°。金平均品位5.75×10-6，平均品位16.30×10-6。

3.1.3 礦化蝕變特征

圖 2 冰湖溝礦體地質圖Fig.2 Geological map of Binghugou ore bodies

表 1 主要礦體特征簡表Table 1 Characteristics of main ore bodies

角礫巖型金礦化是礦區主要礦化類型，礦體產在隱爆角礫巖的震碎角礫巖中，地表多呈帶、面狀分布，深部呈密集的枝脈狀。金屬礦化主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化和少量方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化等。蝕變主要以面狀蝕變為主，常見有硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、碳酸鹽化，次為綠簾石化、紅長石化。礦化蝕變較強地段金礦化略有集中。礦化蝕變無明顯分帶性，屬漸變過渡關系。從礦化與蝕變特征來看屬中—低溫礦化蝕變組合。

3.1.4 金賦存特征

V號角礫巖體4條礦體地表采集的4件樣品，對含金礦物經電子探針測定結果及結合鏡下觀察表明，金是以金銀礦和銀金礦、次為自然金、自然銀、輝銀礦形式存在。金的成色在316～560之間變化，平均為409（見表2）。

載金礦物主要是褐鐵礦、針鐵礦、黃鐵礦和脈石礦物石英等（光片由北京地質礦產研究院巖礦鑒定實驗室鑒定）。在選擇五角十二面體褐鐵礦中，見有包裹的金粒（圖3AB），說明是原生黃鐵礦氧化產物。金多分布在石英晶界上，鑲嵌石英顆粒金粒邊部，少量的金呈細脈狀、粒狀分布褐鐵礦裂隙中（圖3CD）。表明金是以間粒金和裂隙金及包裹金狀態賦存。金礦物形態多為他形粒狀、不規則狀、角礫狀、渾圓狀等。

圖 3 冰湖溝金礦光片照片(400×)A.氧化帶中金礦物在褐鐵礦、石英、礦物晶界上；B.原生礦中金礦物產在褐鐵礦中、石英之間；C.褐鐵礦中銀金礦呈細脈狀、粒狀產出；D.銀金礦石脈石中的金銀礦Fig.3 Photos of the polished sections in Binghugou Au deposit(400×)

表 2 冰湖溝金礦區電子探針金成分析結果表Table 2 Analytical result of gold by electron probe of Binghugou mining area

表 3 金礦物嵌布粒度測量結果Table 3 Measurement result of gold mineral embedded granularity

3.1.5 金礦物粒度特征

通過對該礦石中金、銀礦物的粒度測量表明，該礦石中金、銀礦物主要以中、細粒為主，體積分數分別為46.50%和40.55%、粗粒金體積分數10.85%、微粒金僅占2.10%。其詳細結果見表3。

3.1.6 金礦物嵌布形態特征

該礦石中金銀礦物多呈角粒狀、長角粒狀、麥粒狀、次呈渾園粒狀、針狀等。其測量結果見表4。

4 成礦期次劃分

根據礦物共生組合、礦石結構構造特征，可將冰湖溝金礦床成礦劃分為兩期三個成礦階段。

4.1 內生熱液期

第一礦化階段（石英—黃鐵礦化階段），中-酸性巖漿侵入期后巖漿氣液階段氣液中成礦物質上升、結晶、沉淀，形成的礦物為石英及自形的黃鐵礦，并攜帶少量的包裹金。

第二礦化階段（石英-多金屬硫化物階段），金礦化形成的重要階段。其礦物組合為石英、黃鐵礦及少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、金銀礦和銀金礦等。金屬硫化物主要分布在角礫巖的膠結物及巖石裂隙中，黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦交代早期或穿插早期的礦物，形成礦物集合體，大量的粒間金、裂隙金形成。

第三礦化階段（石英—碳酸鹽階段），本階段做為礦化末期，主要礦物有：石英、方解石和他形晶的黃鐵礦，并伴有少量黃銅礦等。并見含有黃鐵礦、黃銅礦的石英細脈、石英方解石細脈、網脈，穿插先期形成的黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦集合體。

表 4 金礦物外形形態測量結果Table 4 Measurement results of gold mineral form

4.2 表生氧化期

主要形成地表氧化礦，金在礦石及硫化物中解離成單體金。經風化剝蝕、搬運到低洼處或溝谷河流里，形成砂金礦。目前在三道溜河及冰湖溝內還見有砂金采掘遺跡。

5 找礦標志

5.1 巖性找礦標志

（1）震裂巖和碎裂巖是主要找礦標志，具有成分復雜、蝕變強、礦化類型多、含金品位高等特點。

（2）中-酸性脈巖出露密集部位，在脈巖上、下盤及脈巖之間地段或脈巖膨脹、狹縮、交匯及由陡變緩轉折部位，是找金的重要部位。

5.2 構造標志

韌性剪切帶與脆性斷裂是主要的找礦標志，多組構造交匯部位是角礫巖體及角礫巖型金礦體賦存部位，如Ⅴ號角礫巖體中賦存的金礦體。

5.3 礦化蝕變標志

巖石中見較強的黃鐵礦化和少量方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化；且見硅化（特別是煙灰色含硫化物石英細脈）絹云母化、綠泥石化、高嶺土化的蝕變組合，預示有金礦（化）體存在。特別是黃鐵礦或褐鐵礦，晶形為半自形—他形或保留有五角十二面體假晶褐鐵礦，對找礦更為有利。角礫巖體中尋找金礦體具有巨大的啟發意義。

6 結論

（1）太古代二長花崗巖中心NE向韌性剪切帶與NW向壓性斷裂交匯部位是重要的控礦因素。

（2）隱爆角礫巖中碎裂巖是重要的找礦巖相標志，硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化是主要的礦化蝕變標志。

（3）礦床內生熱液期的多金屬硫化物階段是金礦的主要成礦階段。

（4）典型的隱爆角礫巖型金礦床縱向延伸規模往往大于橫向延長規模，間接說明礦區內深部找金任存在巨大潛力。

（5）區內還有四處隱爆角礫巖體未發現金工業礦體，V號角礫巖體金礦體的發現對于在其他隱爆

[1] 宋保昌,張寶林,王 杰,徐興旺.隱爆角礫巖型金礦的成礦機理探討[J].礦床地質.2002.（S1）.

[2] 田宏偉，付彩云，張寶仁.祈雨溝隱爆角礫巖型金礦床資源評價[J].黃金科學術,2010,18(1):6-10.

[3] 劉桂閣，王恩德,等.虎拉林金礦巖石化學特征及成因[J].黃金科學技術2009,17(5):1-5.

[4] 卿 敏，韓先菊. 隱爆角礫巖型金礦研究評述[J].黃金地質.2002，8(2):1-7.

[5] 唐菊興.含金熱液隱爆角礫巖的特征及研究意義[J].成都理工學院學報，19952,2(3）:59-64.

[6] 郭純智，魏全民，葉 暉.雞冠嘴礦床隱爆角礫巖和斑巖型礦體的存在及其特征[J].金屬礦山,2007,(2):52-54.