遼寧省三道溝金礦床地質特征和礦床成因探討

玄力（遼寧省有色地質局109隊，遼寧朝陽 122000）

遼寧省三道溝金礦床地質特征和礦床成因探討

玄力
（遼寧省有色地質局109隊，遼寧朝陽 122000）

三道溝金礦位于遼寧省鳳城市北部，大地構造位置為華北斷塊北緣，遼東裂谷中段，大石橋—草河口斷坳與營口—寬甸斷隆的銜接地帶。區域為遼東元古代裂谷環境，經歷了漫長的地質作用，地層變質作用較深，構造發育，巖漿活動頻繁。具有良好的成礦地質背景。本文通過對該礦床地質特征的研究，對礦床成因和成礦機理進行了探討，認為該礦是受層位、巖漿巖、構造聯合控制的復合熱液成因金礦。

金礦 地質特征 礦床成因

遼寧省三道溝金礦為近幾年勘查的一個中型金礦。位于遼寧省鳳城市北部，行政隸屬于鳳城市青城子鎮林家村。地理坐標：東經：123°40′13″，北緯： 40°45′52″。本文旨在通過對該礦床特征的研究，探討該礦床成因，指導該類型金礦進一步找礦工作。

1　礦區地質特征

三道溝金礦床位于著名的遼寧省青城子礦田東部。大地構造位置為華北斷塊北緣，遼東裂谷中段，大石橋—草河口斷坳與營口—寬甸斷隆的銜接地帶。區域為遼東元古代裂谷環境，經歷了漫長的地質作用，地層變質作用較深，構造發育，巖漿活動頻繁。具有良好的成礦地質背景。遼河群對區域礦產具明顯的層控性，自下而上有硼鐵—鉛鋅—金銀之變。區域上東南部，主要為遼河群下部層位，出露有硼鐵礦床等。南部主要為遼河群大石橋組中、下部層位，以鉛鋅礦床為主。北、中部主要出露遼河群上部層位，主要分布有金銀礦床，區域上具有一定的元素分帶特征。主要礦床有通遠堡硼鐵礦、青城子鉛鋅礦、白云金礦、楊樹金銀礦、小佟家堡子金銀礦，高家堡子金銀礦、桃源金礦、白云金礦、馮家金礦、大磨嶺金礦等。

1.1地層

礦區僅有遼河群蓋縣組出露，為一套泥砂質巖石建造。主要巖性有二云母片巖、黑云母片巖、矽線石云母片巖、黑云變粒巖、變粒巖、淺粒巖等，局部夾有大理巖及透閃變粒巖薄層。各巖性層呈漸變過渡關系。其含礦巖石多為黑云變粒巖。層厚大于700米。

1.2構造

表1　金銀礦物粒度統計結果

表2　金銀礦物嵌存狀態統計結果

1.2.1褶皺構造

褶皺構造有兩組。一組為東西向線狀背向斜，形成時代相當于呂梁期；一組為北北東向傾沒背向斜相當于印支—燕山期的產物。

東西向構造以桃源同傾倒轉向斜為主體，北鄰白云山背斜（區外），南為青城子復背斜中的新嶺背斜，屬草河口復向斜南翼的次一級褶皺構造。全長20公里，呈舒緩的反“S”型中間向南凸出，走向由東西轉北西西，兩翼為大石橋組三段互層帶，中心為蓋縣組片巖，傾向北或北北東，傾角不一。北翼略陡，南翼略緩。

北東向構造為新嶺傾沒背斜，基座為東西向新嶺背斜核部，二者呈軸迭相交，向北北東向傾沒，傾沒角10°～20°，延長2千米，與東西向背斜聯合控制了新嶺花崗巖侵入體的空間位置。由于傾沒背斜的抬起，使原來平緩開闊的桃源向斜，呈局部狹縮狀態。

1.2.2斷裂構造

按展布方向分為近東西、北西、北東、近南北向四組。按與成礦關系可分為三期。

①成礦前斷裂。區內較大的為尖山子斷裂。為區內一級斷裂，南起楊家嶺，經本區至林家—桃源金礦區，一直延伸至白云金礦區，控制區域上金礦展布。延長約15～20千米，走向330°，局部近南北，傾向北東，傾角60°～80°，斷裂帶幅寬10～20米，最寬180米。帶內有強烈的片理化、石墨化、泥化、，靠近尖山子地段出現大理巖角礫。帶內發育塑性變形特征，片理化明顯、小褶皺發育，樞紐產狀不盡一致多為310°方向，反映了主壓力方向。并有早期的剛性巖石被拉斷，塑性巖石產生繞流現象。脆性變形也較明顯，反映在破碎物松散。總之，該斷裂帶具多期活動特點。另對其微量元素分布特征研究，金、銀、砷元素與之關系較為密切，鉛、鋅、銅元素與之關系不大。通過化探次生暈資料，在其邊部約幾百米范圍內（上、下盤），存在金的低緩異常帶（5PPb～80PPb），說明了此斷裂帶與金的成礦有著一定的淵源關系。

②成礦期斷裂：區內成礦期斷裂主要為北東向展布的一組平緩斷裂。該組斷裂呈現壓扭性結構面特征。總體近水平狀態分布，局部有波狀起伏變化。起伏角一般10°～30°。該組斷裂為區內主要的含礦構造。一般厚度0.2～5.0米。并有分支復合、膨縮等特征。厚大金礦體往往出現在一組斷裂（傾角稍陡一點）與平緩構造相交部銳角區一定范圍內。或構造明顯起伏部，即構造轉折部位。

1.3巖漿巖

三道溝金礦的巖漿活動經歷了呂梁期，海西期，印支期-燕山期多期活動，就礦區而言，南西側巖漿活動較強烈，而北東側巖漿活動影響較弱。

1.3.1呂梁期

①龍廟北溝斜長花崗巖：位于龍廟北溝與戶家堡子溝的分水嶺上，巖體形態呈圓球狀，直徑300-350米，面積約0.32平方千米，侵位于大石橋組PtLd43層中，內傾，傾角 25°～60°不等，巖相單一，接觸部無蝕變礦化。

②尖山子斜長花崗巖，位于尖山子主峰及兩側，被動侵位于尖山子斷裂中，巖體形態為長透鏡狀，延長1100米，幅寬100米，出露面積0.1平方千米。兩側大理巖中有鉛、鋅礦化和鐵錳碳酸鹽化，花崗巖體本身也有破碎和高嶺土化。

表3　成礦期、成礦階段及礦物生成順序

1.3.2海西期

在區域范圍內海西期巖漿巖以淺成脈狀侵入體的形式貫穿于遼河群地層中。本區龍廟北溝輝石閃長巖脈即是其中之一。巖脈走向330°～340°，傾向北東或南西，傾角較陡，延深成楔形尖滅。延長大于4000米，幅寬50～100米，巖石呈灰黑色，中粗粒結構，次輝綠結構，塊狀構造。礦物萬分主要為斜長石、角閃石、普通輝石，次要礦物有石英、黑云母，付礦物有榍石、磷灰石。與本區成礦作用關系不明顯。

1.3.3印支—燕山期

在林家乃至整個青城子地區，印支期—燕山期巖漿活動之強烈，分布之廣泛，對成礦影響之深遠，是以往任何時代巖漿活動所不可比擬的。就本區而言，以新嶺花崗巖為中心，向外圍輻射的各類脈巖控制著金礦化的分布范圍。

新嶺花崗巖，位于礦區西南角，侵位于新嶺背斜軸部。巖體形態呈橢圓形，長軸近東西，面積2 km2。接觸界線不規則，邊緣多巖枝巖脈穿插，且有片巖、大理巖捕擄體。產狀內傾，傾角50°～60°。巖性為斑狀黑云母花崗巖，灰白或淡肉紅色，中粗粒斑狀結構，塊狀構造。節理發育。礦物成分，斑晶多正長石，長柱狀，粒徑2×1×1厘米，基質為正長石、石英、黑云母等。付礦物有鋯石、磷灰石、榍石等。從巖體中心向邊緣巖相變化是粒度漸細，斑晶漸少且小，二者漸變過渡。外接觸帶有硅化、矽卡巖化。查氏數值特征屬鋁過飽和正常成分巖石，懷特數值為S—I型花崗巖，微量元素中Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等含量高。稀土元素含量高，ΣREE82.12～148.81，輕稀土遠高于重稀土，標準化模式右傾，Eu有負異常，但峰值不明顯［］。K-Ar法同位素年齡217.6～226.7Ma。成因為印支期同熔花崗巖。

脈巖類：主要為花崗斑巖和煌斑巖。花崗斑巖，直接脫胎于母巖，由巖體周邊部的巖枝向外演變為巖脈，以巖體北側的西甸南溝一帶分布最多，以北東方向為主，成群成帶出現。巖石呈灰白色—淺肉紅色，中細粒或細粒斑狀結構，斑晶為斜長石或為正長石，也有石英呈圓顆粒狀出現者；即使同一脈體，不同部位也可以有不同的巖性，因此統稱為花崗斑巖。與金的關系和與鉛鋅的關系一樣，只起構造空間和含礦介質作用。煌斑巖，亦為新嶺花崗巖成巖后期分異產物，以巖體南端姜家溝里一帶分布最密集，規模最大。切割花崗斑巖。巖石呈灰黑—灰綠色，中細粒斑狀結構，塊狀構造。礦物成分有斜長石、角閃石及少量黑云母等。根據巖性又分為云斜煌斑巖和閃斜煌斑巖，云斜煌斑巖中有大顆粒的正長石呈斑晶出現，粒徑2×1 ×1厘米。由于巖脈急劇冷卻邊緣有“淬火”作用巖石呈淺灰白色致密塊狀。向中心相漸變深綠色，粒度漸變粗些。與金礦關系密切，為容 礦主要圍巖之一。

2　礦床地質特征

2.1礦體特征

林家三道溝金礦床經鉆孔和坑道控制，主礦體為5號礦體，其次還有規模較小的5-1、5上平、5下平及5-2、3、4、4-1、6、8脈等。

5號礦體：含礦巖石主要為硅化破碎黑云母變粒巖及黑云母片巖，局部為蝕變煌斑巖。礦體呈似層狀，與片理斜交，總體近平臥狀態，具波狀起伏變化。礦體平面上呈一丁字型，北側為北西向展布，控制斷續延長500米，南側為北東向展布，控制延深300米。礦體沿104線非常穩定，且金品位較高。東部連續性差，品位降低。金礦體垂厚1.0～6.3米，平均厚度2.11米。金品位1.00～26.12×10-6，最高28. 90×10-6，平均品位5.05×10-6。由于北東向斷裂切割，礦體呈階梯狀，控制標高+290～+369米。

5-1號金礦體：位于5號礦體上部，含礦巖石為蝕變黑云變粒巖。總體近北西向，北東傾，傾角25°。控制延長35米，延深30米，垂厚1.23米，金品位1.14～12.98×10-6，平均3.99×10-6，控制標高+325米。

5-1-1號礦體上盤平行脈，含礦巖石為蝕變黑云變粒巖，總體走向近北東向展布，南東傾，傾角5°。控制延長140米，延深40米，垂厚0.89～1.49米；金品位3.25～3.40×10-6，平均3.34×10-6，控制標高+345米。

5-1-2號礦體，為5號礦體下盤平行脈，含礦巖石蝕變黑云變粒巖，總體走向近北東向，南東傾，傾角5°，垂厚2.29米，金品位2.68～4.18×10-6，平均3.46×10-6。控制標高+322米。

2.2礦石質量特征

2.2.1礦石礦物組合及結構構造

①礦石礦物組合。該區礦石類型單一，礦石中的金屬礦物有黃鐵礦、毒砂、砷黝銅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等。以黃鐵礦為主，在礦石中含量達7%以上，毒砂次之，占1%左右，其它金屬礦物含量均小于0.2%。非金屬礦物以石英為主，其次為絹云母、長石和碳酸鹽，其中石英含量高達43%以上，絹云母、長石占8～19%。余者礦物含量都在4%以下。

②礦石結構構造。礦石的金屬礦物（主要指黃鐵礦、毒砂等）呈團塊狀細脈狀，稠密浸染或稀疏浸染分布于脈石礦物中。礦石結構主要有自形粒狀、自形—半自形粒狀，它形不規則粒狀等。構造主要為團塊狀、浸染狀、細脈狀、晶洞狀和角礫狀等。

2.2.2金銀礦物賦存特征

①金銀礦物相對含量和粒度。礦石中主要見到二種金銀礦物，即自然銀和銀金礦，其含量前者高于后者，銀金礦占46.74%，自然銀占53.26%。從鏡下觀察得知，該區金礦物成色較低。

鏡下統計金銀礦物粒度發現，該區金銀礦物粒度均較細，一般均在10微米以下，二種金銀礦物自然銀粒度比銀金礦粒度略粗，就0.01-0.005mm粒級比較，自然銀含量85.75%，而銀金礦僅為24.29%，二者含量相差60%左右（見表1）。

銀金礦多以粒狀，麥粒狀分布為主，其它顆粒形態、產出較少；自然銀均以粒狀分布，其它顆粒形態未見。

②銀礦物賦存狀態。通過可見金銀礦物嵌存狀態統計，發現金銀礦物主要分布在脈石礦物中，僅有少量分布在黃鐵礦中。金銀礦物主要以包裹金形式存在。但有相當數量的不可見金賦存于金屬硫化物中（見表2）。

2.2.3成礦期、成礦階段及礦物生成順序

根據礦石中礦物相互關系，成礦期、成礦階段及礦物生成順序見表3。

2.2.4礦體圍巖

礦體上下盤圍巖，主要是黑云母片巖、黑云變粒巖及少量的煌斑巖等，礦物成分是黑云母、白云母、斜長石、石英等，化學成分主要為SiO2、Al2O3，其次為FeO（Fe2O3）、K2O、Na2O等。含金硅化蝕變巖帶與圍巖介線尚屬清楚，為斷層接觸關系，但礦體在蝕變巖帶內需用樣品圈定，礦體邊界為技術邊界。

3　礦床成因探討

林家三道溝金礦位于高家堡子—小佟家堡子礦床北部，并與之相毗鄰，有相似的成礦地質環境。由于青城子東部大中型金銀礦床的發現，近來年有不少學者和專家對高家堡子—小佟家堡子礦床圍繞著礦床成因進行系統的研究工作，根據他們分析測試數據，結合野外區域及礦床觀測資料分析認為，礦床成因為：金銀等成礦物質主要來自下元古界賦礦地層；成礦流體為大氣降水，經構造—巖漿地溫場的驅動（主要為印支—燕山期）形成的滲流熱鹵水為主 ；硫源由賦礦層提供。成礦熱液為中低溫（230°～130°），高鹽度（8～10.9wt%），貧鉛富銀，富金，富鋅，相對低的硫逸度（logas2-17.5～-18.0），強還原的成礦介質中成礦。因此，礦床成因為復合熱液成因金礦。