吉林省二道甸子金礦區主礦帶地質特征、成因探討及研究意義

孫英華　辛永輝　荊振剛　馮修云　萬文周

摘要： 二道甸子金礦床是自1947年開采至今的老礦山，也是我省金礦開采的主要開采地之一。其金礦體主要賦存在主礦帶上，本文主要從主礦帶地質特征、礦石特征、自然金的賦存特征等方面進行分析，對床的成因進行探討，認為二道甸子金礦床成因類型為含金石英脈型金礦床，屬中溫熱液型金礦床；同時對礦區的西礦帶、東礦帶的找礦前景進行了分析，認為東、西礦帶深部都有進一步工作的意義，且東礦帶成礦條件更優于西礦帶，因此東礦帶可作為今后勘查工作的重點。

Abstract： Erdaodianzi gold deposit is the old mine mined since 1947， it is also one of the main mines of gold mining in Jilin. The gold orebody mainly occurs in the main ore. This paper mainly analyzes the geological characteristics， ore characteristics， the natural occurrence characteristics of gold of the main ore belt， discusses the causes of the bed. This paper thinks that the genetic types of Erdaodianzi gold deposit is the gold deposit with gold quartz vein， and it is the mesothermal hydrothermal gold deposit. At the same time， this paper analyzes the potential prospecting of the east ore belt and west ore belt in the mining area， it thinks that the east ore belt and west ore belt has the significance of further work， the metallogenic conditions of east ore belt are better than that of the west ore belt， so the east ore belt can be used as the focal point of exploration in the future.

關鍵詞： 東礦帶；中溫熱液型金礦床；礦床成因；主礦帶特征；二道甸子金礦區

Key words： east ore belt；mesothermal hydrothermal gold deposit；genesis of mineral deposit；features of teh major ore belt；Erdaodianzi gold deposit

中圖分類號：P618.51 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）06-0101-04

1 礦區地質背景

吉林省樺甸市二道甸子金礦的大地構造位置位于華北陸臺（遼吉古陸）與吉黑海西地槽的接觸部，槽區邊緣，即輝發河深斷裂的北緣。

礦區構造主要以斷裂構造為主，次為褶皺構造。在海西期形成的北西斜沖斷層為礦區的主要斷裂構造，既是區內的主要導礦構造，控制了主礦帶中的石英脈帶展布。晚期形成近南北向斷裂為成礦后斷裂，由多條近于平行的斷層組成，斷層緊密平直，延伸比較穩定，錯斷了北西向斷裂構造，使西盤往北，東盤往南位移；褶皺構造實際上是指礦區位于區域上的漂河—二道甸子主背斜的南翼組成部分或者說是區域復式背斜傾末端的組成部分，構成了區內十分有利于成礦的重要構造條件；區內出露的地層（見圖1）為下古生界呼蘭群漂河川組下段（Pz1p1）黑云母片麻巖、斜長角閃片巖，上段（Pz1p2）地層為片巖、含碳云英角巖；東南岔組（Pz1d）出露的地層為板巖、變質砂巖和含碳云英角巖。

礦區內巖漿活動頻繁（見圖1），出露的巖漿巖主要為海西晚期黑云母花崗巖（γ43 （2）），呈巖基產出。從礦區東、南、西三面侵入到呼蘭群，接觸帶傾角在西側變化較大，傾向NE，傾角60°～70°；東側接觸帶傾向NW至SW，傾角在40°至50°之間；南側呈北東東方向延伸。脈巖有變質輝長巖、斜長花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、閃長巖脈、煌斑巖脈等。另閃長巖脈、煌斑巖脈分布廣泛，大部分切穿石英脈，部分在圍巖中。

2 主礦帶特征

2.1 主礦帶地質特征

礦床位于二道甸子—漂河嶺復背斜構造之南西傾沒端的呼蘭群變質巖中，其東、南、西側被海西期黑云母花崗巖所包圍，形成半島狀，使區內地層再次遭受熱變質。該礦床被劃分三個礦帶，即東礦帶、西礦帶和中間的主礦帶（圖1），各帶呈北西向延長，長度均在3000m以上，其中僅主礦帶具有工業價值。

以往礦區內共發現12條含金石英脈具有工業意義，均分布在主礦帶內。主礦帶斷續延長約3000m，由南至北，呈右行斜列，構成首尾相迭的雁行狀，呈北西延長，傾角陡直，總體向北東傾斜（見圖1）。斷裂產狀：南山走向為300°～330°，北山大致與地層線狀構造一致，其產狀：自北西、北北西、近南北轉向北東東構造方向相連接。一般傾向南西，傾角60°～80°，呈向西凸出的弧形。在剖面上，200m標高以上，位于含碳云英角巖與長石角閃石角巖互層帶中，傾向南西或直立，傾角70°～80°；200m標高以下斷層切穿互層帶進入片麻巖中，在六中段鉆孔中-460m標高以下片麻巖中仍然可見含碳擠壓破碎帶和石英脈，但總體看趨于尖滅。

石英脈大體分為三種類型[1]。第一種類型為順層的石英細脈帶；第二種類型是主礦帶的含礦石英大脈帶型；第三種類型為含礦石英大脈下盤的不含礦的呈棋盤格狀的石英細脈。

2.1.1 順層的石英細脈帶及其控制構造

從以往的地質資料中表明，順層的石英脈是沿著層間構造充填形成的，而且常常平行石墨粘土帶，其產狀基本與地層平行，同時也平行于片理化帶。是構成“西礦帶”、“東礦帶”的礦化石英脈的控礦構造。

根據上述特征，認為石英細脈的控制構造是層間滑脫構造帶。是在東部的韌性剪切帶形成之后的抬升期形成的。

2.1.2 含礦石英大脈帶控制構造

主礦帶含礦石英脈在走向上平行于地層的走向，而在傾向上卻是斜切地層。從其與順層石英脈的空間關系表明，控制石英大脈帶的構造是層間滑動構造帶的非斜沖的壓扭性次級構造。該構造形成的時間是在順層石英脈充填之后形成的。根據含礦石英大脈帶呈分枝“合并”以及尖滅再現的特征，表明了該構造的性質應屬于壓扭性構造。

2.1.3 呈棋盤格狀石英細脈控制構造

該類型石英脈在空間上通常出現在含礦石英脈下盤，并與主礦帶的石英脈不交切，該構造形成于含礦石英脈之后，是受壓扭性構造派生的低次序共軛裂隙控制的石英脈。

對于本區上述各構造，在成礦前、成礦期和成礦后都具有十分明顯的繼承性活動的特點，成礦時的主要構造也能成為成礦后的主要構造。

2.2 主礦帶的礦石特征[2]

通過在主礦帶坑道中采集的大量手標本和光片鑒定資料的統計結果表明，主礦帶的礦石礦物有毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦和少量的黝銅礦、白鉛礦等；貴金屬礦物主要有自然金、銀金礦、輝銀礦、銅金礦等；次生礦物有針鐵礦、纖鐵礦、白鐵礦、孔雀石、硅孔雀石、銅蘭、輝銅礦等；脈石礦物有石英、絹云母、蛭石、鉀長石、石墨、菱鐵礦、白云母、方解石等。

2.2.1 主要礦石礦物特征

毒砂是本礦床原生自然金的主要載體礦物，因此也是礦床中最重要的礦石礦物。自然金常沿著毒砂的裂隙沉淀，即通過顯微裂隙進入毒砂中形成假包體金狀。

礦石中毒砂的次生氧化淋失強烈，常沿著裂隙形成大小不一的孔洞。這些風化殘留金可以擺脫載金礦物的束縛，轉變為能夠靠重力并沿裂隙下滲移動到一定的標高位置集中。在該礦床中毒砂能夠成為金的載體礦物是因為其早于自然金的形成，而晚于自然金形成的礦物不能夠成為金的載體礦物；另一個原因是由于毒砂礦物的物理性質決定的，毒砂性脆，容易在應力的作用下發育裂隙，為自然金的沉淀提供了微裂隙，而黃鐵礦、磁黃鐵礦、石英也易碎裂，但毒砂屬于極易碎礦物，但當金礦床中存在上述四種礦物時，唯有毒砂最易成為金的載體礦物了。

在礦石中并不是所有的毒砂都是金的載體礦物，能夠具備載金的條件是：自身呈獨立的礦物或是礦物集合體的形式出現，并且有受自然金形成之前的構造影響而產生裂隙的部位。

在顯微鏡的觀察中，白鐵礦是由于風化作用導致了磁黃鐵礦轉變為具有膠狀結構的細粒白鐵礦—黃鐵礦，其常沿磁黃礦的解理、裂隙與粒間呈網狀的白鐵礦和針鐵礦化?？傮w在礦床中磁黃鐵礦在數量上與黃鐵礦呈反消長關系，而且在形成時間上與黃鐵礦相近并略早于黃鐵礦。

本礦床中的黃鐵礦具有二至三個世代以上，呈粗粒、細粒或是塊狀出現，但都不是金的主要載體礦物。塊狀黃鐵礦是否含金，在很大程度上與塊狀磁黃鐵礦類型有關，即取決于是否有含金的毒砂存在。

在本礦床中，“賤金屬硫化物”黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，總是密切伴生。多集中出現在淺部，當有閃鋅礦、黃鐵礦出現時，必出現閃鋅礦交代黃銅礦；當沒有閃鋅礦時，才出現黃銅礦直接交代黃鐵礦的現象。閃鋅礦—方鉛礦組合要比閃鋅礦—黃銅礦組合出現的幾率大，且對含金毒砂—黃體礦交代強烈，為交代殘留金的形成作出主要貢獻；而黃銅礦—閃鋅礦組合對磁黃鐵礦—毒砂礦物組合交代要比閃鋅礦—方鉛礦組合出現的幾率大，但由于磁黃鐵礦裂隙發育差而不能對含金毒砂交代，故對交代殘留金的形成作用不大。這也是交代殘留金與方鉛礦及閃鋅礦構成連生體要比黃鐵礦、磁黃鐵礦連生體要多的主要原因。

2.2.2 次生礦物及其找礦信息

次生礦物有針鐵礦、褐鐵礦、纖鐵礦、白鐵礦、孔雀石、硅孔雀石、銅蘭、輝銅礦、含銅自然金和銀金礦等。

白鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦在六坑和四中段均可見，局部特發育。可在光片中見網脈狀針鐵礦交代塊狀黃鐵礦、及網格狀白鐵礦交代塊狀黃鐵礦的現象。這表明該礦床氧化深，也說明氧化作用與成礦后破碎有關；輝銅礦多出現破碎帶中，而且常常與自然金呈連生體產出，表明了其與連生的自然金均為次生淋濾的產物，也就是說，在主礦帶中，存在著大量的次生自然金，因此也構成了主礦帶中次生富集帶；含銅自然金和銀金礦的出現，也表明了次生富集和淋濾作用的存在。

綜上所述，大量的次生氧化礦物的存在，可以表明全礦帶次生氧化作用強烈，氧化深度大，本礦床中的礦體均富集在6中段以上，即100m標高以上。

2.2.3 礦石的結構、構造特征

礦石的結構、構造較為復雜。其中結構劃分為原生交代結構與次生結構兩大類，主要為乳滴狀結構、交代結構、溶蝕結構等；礦石的構造主要有塊狀構造、中等浸染狀構造、稀疏浸染狀構造、斑雜狀構造、脈狀、網脈脈狀、條帶狀構造、碎裂構造、角礫狀構造及微（流失）孔洞構造等。

礦石的構造較為復雜，其原因是由于石英脈形成期間，是在構造脈動形變的基礎上疊加形成的。礦化多出現在石英脈下盤近片理化的蝕變巖一側以及石英脈出現合并部位。上述部位正是處于構造的界面，因而石英脈變形強烈，出現了條帶狀、角礫狀、碎裂和糜棱巖化后的粒化（即砂糖狀的石英）現象。為各階段礦石礦物沉淀提供了空間并形成了各式的復雜構造。

本礦床中礦石構造是以充填的脈狀構造為主，其中以不規則脈狀構造和細脈狀構造較常見，前者含礦性好，后者含礦性差且多為單礦物脈。如細粒黃鐵礦組成的薄膜狀細脈和網脈、黃鐵礦細脈等。另一種是在顯微鏡下才能觀察到的由針鐵礦或是由白鐵礦組成的交代黃鐵礦或是磁黃鐵礦網脈，這兩種網脈狀構造都是次生構造；在礦石中還見有毒砂氧化流失孔構造，即是以往地勘單位在報告中所介紹的蜂窩狀構造，就是以黃鐵礦為主的礦石中，經常見到自形和半自形的毒砂礦物或其集合體，經表生作用，形成流失孔，有時會有褐鐵礦殘留。

塊狀的毒砂礦石有時也不含金，其原因是缺少含金流體進入其中提供的必要的構造條件，或是有裂隙不含金可能是毒砂的變形裂隙形成礦化之后。

2.3 自然金的賦存狀態及其特征

通過東北大學周乃武教授[1]對在礦區內采集的90多件光片的查定，結合吉林省有色金屬地質勘查局六〇三隊[2]30余件光片和吳尚全[3]的查定結果，對礦石中金的粒度、形態及賦存狀態進行統計，其統計結果見表1，下面將礦石中自然金的基本特征敘述如下。

①自然金與礦石礦物之間的空間關系。

從表1可以看出，自然金主要賦存于毒砂中，次為方鉛礦、閃鋅礦、石英及其裂隙破碎帶中的游離金。

②自然金的粒度特征。

本礦床中的自然金的粒度（見表1）以中細粒至顯微金（0.001～0.1mm）為主。但只有在可見金存在的條件下，才能出現顯微金和超顯微金，這就是說自然金在含金流體中沉淀時并不是立即堆積沉淀下來，而是經過一定距離的搬運過程，并充填在構造裂隙系統的末端。

③自然金的成色特征。

自然金的成色被定為Au/（Au+Ag）×1000。從表2[4]可看出，主礦帶礦石中自然金成色變化大，平均為891，而氧化淋濾形成的自然金的成色796～819（含銀自然金）。同為毒砂中自然金成色相差29‰，方鉛礦中自然金成色相差23‰。形成的時代越早，成色越高。

④自然金的形態特征。

本礦床中自然金在形態上以顆粒、特別是以較規則的粒狀為主，未見樹枝狀、毛發狀、顯微脈狀和細脈狀。由此，表明了本礦床中的自然金的主要賦存狀態是以毒砂中“假包體金”和石英中的晶隙金為主的初始賦存狀態；而主礦帶礦石中除淋積金外，還有一些交代淋濾形成的交代金呈不規則狀、蠕蟲狀。自然金顆粒變化范圍大，成色區間較寬，形態單一，因此推斷，本礦床的成因為中溫熱液型金礦床。

3 二道甸子金礦床成因探討

3.1 礦床成礦物質來源

關于金礦床中成礦物質的來源，在以往的研究資料中，大多數認同成礦物質來源于地層，即含金建造本身。本人認同成礦物質[5]即來源于地層也來自海西晚期黑云母花崗巖。主要依據如下：

其一依據是區內含碳質巖石金豐度值為6.02×10-9，礦床近外圍的黑云母二長花崗巖和似斑狀花崗巖含金較高，可達7.74×10-9，最高可達50×10-9；其二依據是碳質對金的吸附作用，故在成巖期就形成了含金溶液。區域的變質作用和海西晚期巖漿巖以及后期脈巖的侵入，使得地層和巖漿巖成礦物質在局部富集、遷移，并在有利的構造部位成礦。含金石英脈通過不同的圍巖，礦化強度有一定的差別，一般在碳質云英角巖、斜長角閃片巖互層帶較好，進入片麻巖則金礦化明顯減弱趨于尖滅。

2010年～2011年，吉林省有色金屬地質勘查局六〇七隊在對二道甸子金礦原礦體深部（100m標高以下）進行礦產普查工作中[4]，在北山25號勘探線施工的ZK6502孔，在標高-352m見到了進尺厚度0.60m，分析結果金品位24.58×10-6，這也預示在深部仍然有一定的找礦空間。

3.2 成礦作用過程與成礦時間

區內成礦物質主要有兩次富集作用，一是含金溶液在區域變質作用和接觸變質的熱動力作用下，使得成礦流體含金濃度大大提高；二是成礦流體或含金溶液進入成礦構造體系后，在礦床主礦帶富集；成礦后又經歷了表生淋濾富集作用；成礦時間根據相關的區域及604隊資料（230Ma），定為海西期至印之期之間。

3.3 成礦后的再改造及再定位過程

成礦后構造再活動的結果是，作為配礦斷裂的近南北向的斷裂已經轉變為南東陡傾的之右行張性斷層，由此可見上下盤扭動下滑幅度大；同時，北西向斷裂顯示左行壓扭性切錯礦體，其下盤向南東扭動；同時成礦后的再改造作用使得礦體抬升發生了表生氧化淋濾作用，致使呈現近水平狀的上富下貧的品位分布現象。

綜上所述，推斷金礦體成因與花崗巖后期熱液活動有關，成礦物質既來自地層也來自巖漿巖。礦床成因類型為含金石英脈型金礦床，屬中溫熱液型金礦床。

4 研究意義

通過對區內的主礦帶的特征研究及對礦床成因的探討，結合其與西礦帶、東礦帶的石英脈或礦脈體的特征及空間分布進行對比[2]（表3），認為礦區內的東礦帶、西礦帶都具有重要找礦意義。

①礦床位于二道溝至二道甸子弧形構造帶上，其東礦帶、西礦帶及主礦帶是在同一構造成礦環境下形成的。

②從表3可以看出，東礦帶、西礦帶的單條石英脈的規模小，而主礦帶的石英脈規模大，礦化強度也低于主礦帶。但值得注意的是東礦帶、西礦帶只有地表的工作程度高，而深部控制程度低，一般只控制在地表以下深達100m左右石英脈尖滅為止，100以下深度的工程控制相對較少。其深部可能會有石英脈尖滅再現及隱伏的平行脈出現的可能。

③從各礦帶石英脈的產狀看，傾向、傾角基本相同，特別是傾角大致都在55°～80°之間，屬于陡傾斜石英脈體。賦存在西礦帶和主礦帶中石英脈的圍巖巖性相同，均為含碳云英角頁巖，巖石較脆，所形成的脆性陡傾斷裂構成了主礦帶較好的容礦空間，因此在西礦帶的深部也有容礦空間形成的可能。

④來源于地層中的成礦物經過多次的構造熱事件作用所形成的成礦流體，并與礦床東部的花崗巖熱穹窿組成了成礦流體庫，在構造成礦有利部位成礦。且東礦帶由于距離成礦流體庫較近，到達西礦帶又有東礦帶和主礦帶相隔，相比之下東礦帶比西礦帶更有利于金礦體的形成。因此認為東礦帶將是今后礦區內深部找礦的最佳部位。

參考文獻：

[1]周乃武.吉林省二道甸子金礦區成礦體系研究及主礦帶成礦預測[J].2006，9.

[2]603隊.吉林省樺甸縣二道甸子金礦地質勘查總結報告書[C].1973.

[3]吳尚全.吉林省二道甸子金礦床同位素地質學及成礦物質來源研究[J].1995，16：5-9.

[4]馬俊孝.吉林中部古生代構造—巖漿活動與金銀成礦作用[M].地質出版社，1998.

[5]607隊.吉林省樺甸市二道甸子北山金礦補從詳查報告[C].2012，3.