遼西排山樓金礦深部成礦地質特征與找礦標志

王佐滿　王恩德　李　達　任志強　金亮亮

(1.遼寧排山樓黃金礦業有限責任公司；2.東北大學資源與土木工程學院)

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遼西排山樓金礦深部成礦地質特征與找礦標志

王佐滿1王恩德2李達1任志強2金亮亮2

(1.遼寧排山樓黃金礦業有限責任公司；2.東北大學資源與土木工程學院)

摘要針對賦存于韌性剪切帶內的遼西排山樓金礦，分別從地層、構造、巖漿巖、蝕變礦化等方面對該礦的深部成礦地質特征進行了深入分析并對找礦標志進行了總結，結果表明：深部找礦以NE向成礦構造帶為主，礦化類型主要為黑云斜長質糜棱巖型，存在糜棱巖化巖石→初糜棱巖帶→糜棱巖帶→蝕變糜棱巖帶→金礦體→蝕變糜棱巖帶→糜棱巖帶→初糜棱巖帶的巖性控礦序列和綠化蝕變帶→碳酸鹽化蝕變帶→鉀長石化蝕變帶→黃鐵礦-絹云母化蝕變分帶，且表現出糜棱巖化越強、蝕變越強，礦化越發育的特征。

關鍵詞韌性剪切帶深部找礦成礦地質特征找礦標志

排山樓金礦位于遼寧阜新地區，為與韌性剪切帶關系密切的大型金礦床[1]。目前，該礦逐漸由露天開采全部轉為地下開采，隨著開采深度的加大，有必要對深部地質控礦規律進行研究，以便更好地開展深部找礦預測，不斷擴大遠景資源儲量。本研究結合該礦區大量地質勘探資料，對深部賦礦地層、控礦構造、圍巖蝕變、礦體賦存空間、礦化類型等進行系統分析，在此基礎上闡述礦床深部地質控礦規律，總結深部找礦標志。

1區域成礦地質背景

排山樓金礦大地構造位置屬華北板塊北緣，遼西凹陷與北鎮古隆起接觸部靠近隆起一側，NE向大巴—后三角山韌性剪切帶與EW向排山樓—馬家荒韌性剪切帶交匯部位。金礦床產于遼西太古代綠巖帶中，形成于中深層次構造環境，賦存于變火山-沉積巖系內，為受韌性剪切帶控制的大型微—細浸染型金礦床，巖礦石均高度糜棱巖化，巖礦區別標志不清。區內出露地層主要有太古界建平群變質巖和中元古界長城系地層，其次為零星出露的第四系沉積物。太古界建平群主要為一套老變質巖系，巖性主要為斜長角閃巖、角閃斜長片麻巖、輝石斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、磁鐵石英巖等，其間夾有一層白云質大理巖。中元古界長城系主要為一套白云質灰巖。

區內構造主要有韌性剪切帶和脆性構造。韌性剪切帶分為EW，NNE向2組，EW向韌性剪切帶分為南、中、北3帶，北帶為排山樓—馬家荒，中帶為寨子溝—上朝和尚溝北山，南帶為上兩家子北山一帶，3帶近EW向平行展布，長5～10 km不等，寬1～2 km不等。排山樓金礦賦存于北帶，上兩家子高品位金礦賦存于南帶。NNE向韌性剪切帶主要為尖山溝—排山樓東溝，長約6 km，寬約0.6 km。區內脆性構造主要有EW、NE、NW向3組，其中NE向構造較發育，在區內出露較多，且主要為壓扭性斷裂。區內巖漿活動強烈，侵入巖和脈巖較發育。礦區及其附近侵入巖體主要有大石頭溝黑云母花崗巖、靳家店花崗巖和北營子花崗巖等。區內脈巖主要有石英閃長玢巖、煌斑巖、玄武玢巖、花崗斑巖等。

2深部成礦地質特征

2.1賦礦地層

排山樓金礦主要賦存于太古界建平群大營子組地層中，大營子組是一套中級變質程度的區域變質巖，分布較廣，厚1 738～7 131 m，巖石類型為黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖扁豆體、白云質大理巖薄層等。礦體總體呈近EW向展布，傾向N，傾角45°～55°。成礦部位由于受韌性剪切活動的影響，逐漸形成黑云斜長質糜棱巖和長英質糜棱巖2類，由北向南存在糜棱巖化巖石→初糜棱巖帶→糜棱巖帶→蝕變糜棱巖帶→金礦體→蝕變糜棱巖帶→糜棱巖帶→初糜棱巖帶的巖性控礦序列，淺部賦礦地層以長英質糜棱巖為主，深部以黑云斜長質糜棱巖為主，礦體頂板主要為白云質大理巖。

2.2控礦構造

韌性剪切帶是排山樓金礦的主要控礦構造，對含礦熱液具有圈閉作用，控制著含礦熱液的運移，也是一種成礦構造。韌性剪切構造造就了排山樓金礦低品位、大儲量的特征。排山樓金礦在淺部主要受排山樓—馬家荒EW向韌性剪切帶控制，其內礦脈體也呈近EW向分布，但隨著開采的進行，向深部礦體逐漸轉為NE向分布，深部出現受NE向韌性剪切帶控制的金礦床(體)。

2.3成礦相關巖漿巖

燕山期大石頭溝似斑狀黑云母花崗巖位于礦區東北部，呈不規則扁圓形小巖株出露于大石頭溝附近，向東延伸出礦區，巖體分布面積約3 km2。巖體與太古宙TTG巖系和長城系呈侵入接觸關系。礦物成分主要為石英、鉀長石、斜長石及少量黑云母、角閃石。燕山期黑云母花崗巖地表位于礦體以北，地下部分隨深度的加大逐漸向南侵入礦體中，在250 m中段可見黑云母花崗巖細脈，至225 m中段可發現成片分布的黑云母花崗巖，即越往下，黑云母花崗巖向南侵入越深入。黑云母花崗巖所到之處，礦體被侵蝕，黑云母花崗巖附近礦化較弱，說明近礦巖體對礦體進行了強烈改造。遠離巖體出現的鉀長石化與金礦化具有密切關系，即鉀長石化越發育，礦化越佳。對與富金礦化相關的鉀長石化樣品進行Ar/Ar法測年，可知其活動于約116 Ma前，該時期為中國東部構造巖漿活動期，說明燕山期的巖漿活動對金礦化也有一定的富集作用[2-3]。

2.4深部礦脈(體)特征

排山樓金礦深部主要有呈NE向分布的4#、5#礦體，與地表出露的近EW向分布的1#礦體存在明顯區別。1#礦體呈似層狀位于區內F1斷層下盤，長630 m，厚1.42～19.74 m，平均厚6.89 m，走向EW，傾向N，傾角35°～55°，傾向上表現為上陡下緩。4#礦體以似層狀產于F1斷層上盤，出露長250 m，深部向西側伏，NE走向。5#礦體亦產于F1上盤，長622 m，平均厚4.84 m。區內已控制的礦脈體平均品位約4 g/t，品位穩定。礦體空間上受蝕變糜棱巖控制，深部與頂板白云質糜棱巖地質產狀一致，并隨其變化而變化，淺部以近EW向礦體為主，到深部逐漸轉為以NE向礦體為主。

2.5深部金礦石特征

排山樓金礦礦石類型主要有長英質糜棱巖型(白礦)和黑云斜長質糜棱巖型(黑礦)2類，具糜棱結構，糜棱面理構造。礦石結構以自形、半自形、他形粒狀結構為主，其次為壓碎結構和交代殘留結構等；礦石構造以浸染狀構造為主，并有細脈狀和條帶狀構造。礦石礦物主要有自然金、黃鐵礦及少量磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等，偶見鈦鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等；脈石礦物主要由石英、斜長石、鉀長石及少量黑云母、綠泥石、絹云母等蝕變礦物組成。金礦石類型隨著開采深度的變化而變化，淺部以長英質糜棱巖型為主，向深部轉為長英質糜棱巖型和黑云斜長質糜棱巖型共存，直至一定深度后以黑云斜長質糜棱巖為主。

2.6深部圍巖蝕變類型與特征

排山樓金礦圍巖蝕變發育，主要有碳酸鹽化、硅化、鉀長石化、絹云母化、黃鐵礦化、黑云母化、綠泥石化等。在地表及淺部呈現明顯的蝕變分帶(圖1)，由外至內依次為綠泥石化帶、鐵白云石化帶和黃鐵礦-絹云母化帶，其中硅化、黃鐵礦化、絹云母化與礦化關系最為密切。隨著開采的加深，特別是由330 m中段以下，發現存在鉀長石化，顯示受巖漿熱液作用的影響，鉀長石化發育區礦化也較發育，形成了一條垂向上與礦化密切相關的蝕變帶。

圖1　排山樓金礦床蝕變帶分布[4]

3礦床成因

排山樓金礦位于華北板塊北緣的遼西地區，處于古亞洲洋與太平洋兩大構造成礦域的疊加部位，從太古代結晶基底形成、中—晚元古代裂陷槽形成(造就該區礦床總體NE向的空間展布特征)、海西及印支期構造巖漿活動、一直到燕山期強烈的構造巖漿活動(中國東部成礦大爆發)，歷經多次構造巖漿活動，成礦條件優越，使得該區形成了豐富的礦產資源[5-7]。金礦床賦存于遼西太古代綠巖帶內，形成于中深層次構造環境中，賦存于一套變火山—沉積巖系內，礦脈體空間展布嚴格受控于韌性剪切帶。礦化程度較弱，但礦化規模較大，且礦化體位于韌性剪切帶構造應力最強的部位(超糜棱巖帶)，反映含礦流體受構造應力圈閉的作用。排山樓金礦體頂部即為覆蓋的白云質糜棱巖，深部白云質糜棱巖層具有地球化學圈閉及物理圈閉作用，使得礦體緊隨白云質糜棱巖頂板在空間分布。此外，排山樓金礦蝕變較發育，且具有分帶現象，即外帶綠泥石化帶，中帶鐵白云石化帶和內帶黃鐵礦-絹云母化帶，直至深部出現鉀化蝕變發育現象。

區內金礦床成礦物質具有相似的深部來源特征，揭示了區內金礦成礦物質與古陸形成初期的基性—超基性巖漿噴發攜帶的大量幔源成礦物質有關，形成于統一的太古界變質結晶基底中[5]。排山樓金礦礦化主期約在125 Ma前，基本代表了區內金礦的形成年齡[8-9]，可見，區內金礦主要就位于燕山運動的中晚期。

排山樓金礦成礦經歷了3個階段：①成礦物源儲集期，地殼形成初期太古代強烈的構造運動帶來基性—超基性巖漿的大爆發，使得深部成礦物質初步聚集，形成了含金建造——太古代老變質巖系；②構造活化成礦期，在燕山期發生了強烈的構造巖漿活動，排山樓地區中深層次構造再次活動，在韌性活動為主的深度，金活化遷移形成含礦流體，受制于韌性剪切帶形成的應力圈閉圈內，在上升過程中，因抬升速率或物化條件的改變在中深層次突然釋放成礦，因礦液未得到充分的遷移富集，便形成了品位低、儲量大的排山樓蝕變巖型金礦床；③成礦后的改造期，排山樓金礦形成后，由于受區域構造活動的影響，部分被抬升露出地表被發現，或遭受剝蝕損失殆盡，部分則因斷陷盆地等活動繼續深埋地下，形成隱伏礦床。

4找礦標志

(1)賦礦圍巖。深部賦礦圍巖以黑云斜長質糜棱巖為主，且存在糜棱巖化巖石→初糜棱巖帶→糜棱巖帶→蝕變糜棱巖帶→金礦體→蝕變糜棱巖帶→糜棱巖帶→初糜棱巖帶的巖性控礦序列，金礦體位于糜棱巖化最強烈的部位。

(2)控礦構造。深部金礦脈(體)主要受NE向構造帶控制，并呈NE向反S型礦帶展布。

(3)巖漿巖。與燕山期構造巖漿活動密切相關，并對礦體有再次富集的作用。

(4)圍巖蝕變分帶。在深部，由遠及近礦圍巖蝕變依次為綠化蝕變帶→碳酸鹽化蝕變帶→鉀長石化蝕變帶→黃鐵礦-絹云母化蝕變帶，該4個蝕變帶在空間上相互重疊，由外向內顯示蝕變逐漸增強、金礦化強度逐漸提高的特點。

(5)找礦深度。深部以NE向礦體為主，礦石類型主要表現為黑云斜長質糜棱巖型。

參考文獻

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(收稿日期2015-06-29)

王佐滿(1966—)，男，高級工程師，123000 遼寧省阜新市海州區前進路58號。