遼寧建平黃花山金礦床地質特征及成礦模式

梁有為

遼寧省地質勘查院，遼寧大連116100

遼寧建平黃花山金礦床地質特征及成礦模式

梁有為

遼寧省地質勘查院，遼寧大連116100

黃花山金礦系遼西建平地區重要的熱液蝕變巖型金礦.新太古代變質基底片麻巖系為金礦的礦源層，中元古代侵入巖為金礦的主要容礦圍巖，晚侏羅世侵入巖是金礦的成礦巖體.黃花山地區在印支期形成了北西向南東推覆的疊瓦狀逆沖推覆構造，并長期活動，為成礦提供了空間.由于燕山期巖漿活動劇烈，即侵入體同下伏古老地層中金礦源層的重熔或捕獲古老含金豐度高的層位，這些成礦熱液沿黃花山疊瓦狀逆沖推覆構造上升，并在逆沖推覆構造帶中堆積形成了金礦體.通過總結、分析成礦的主要過程，建立了黃花山金礦的成礦模式.

疊瓦狀逆沖推覆構造；熱液蝕變巖型金礦；印支期；燕山期；成礦模式；遼寧建平

黃花山金礦床位于遼寧省西部，行政區劃屬遼寧省建平縣管轄（見圖1），2011年由遼寧省地質勘查院對其進行普查工作，通過幾年的工作，目前發現了3條金礦體.在過去的幾年間該礦雖做了大量的普查工作，但對該礦床所做的研究甚少.本文通過對該礦的區域地質背景、成礦地質環境及礦床地質特征進行初步研究，并結合地質構造背景，分析礦床的成因，并對成礦模式進行初步探討.

1 區域地質背景

遼寧黃花山金礦位于中朝準地臺（或稱華北板塊）北緣，內蒙地軸建平臺拱之寧城斷凹四級構造單元中［1］.自鞍山構造旋回之后，建平地區太古宙結晶基底全部固結，克拉通形成??陳樹良，等.遼寧省大塘、建平縣兩幅1∶5萬區域地質礦產調查報告（1989-1992）.遼寧省地質勘查院.??楊中柱，等.遼寧省區域地質志（2014），待出版.遼寧省地質勘查院..古元古代末，建平地區發生斷陷，葉柏壽大斷裂形成，同時巖漿活動頻繁，形成黃花山雜巖體?.印支構造旋回，建平地區仍處于隆起狀態，葉柏壽斷裂進入主活動期，在側向擠壓作用下，太古宙結晶基底逆沖于中元古代地層之上?，在黃花山地區形成了疊瓦狀逆沖推覆構造.至燕山構造旋回，建平地區進入大陸邊緣活動帶發展階段，約在晚侏羅世，地殼拉張減薄，地幔軟流圈上涌，地下中酸性巖漿巖沿斷裂上侵，形成黃花山礦區的晚侏羅世二長花崗巖??.

圖1 黃花山金礦床地質圖Fig.1 Geologic map of the Huanghuashan gold deposit1—中生界早白堊統義縣組（Cretaceous in Yixian fm.）；2—葉柏壽片麻雜巖（Yebaishou gneissic complex）；3—晚侏羅世二長花崗巖（Late Jurassic monzogranite）；4—中元古代花崗巖（Mesoproterozoic granite）；5—中元古代二長巖（Mesoproterozoic monzonite）；6—中元古代鉀長花崗巖（Mesoproterozoic K-feldspar granite）；7—中元古代石英二長巖（Mesoproterozoic quartz monzonite）；8—壓性平移斷層（compressional strike-slip fault）；9—壓性逆沖斷層（compressional thrust fault）；10—片麻理產狀（schistosity occurrence）；11—地層產狀（attitude of stratum）；12—坑道（gallery）；13—金礦體及編號（gold orebody and number）；14—角度不整合界線（angle unconformity）

區域內礦產資源豐富，礦區位于凌源-舊廟太古宙、中生代金、鐵、銅、鉬、鎳多金屬成礦帶，沙海-青松嶺金、鉬、銅、鐵遠景區內［1］.

2 成礦地質環境

礦區內侵入巖出露面積約25 km2，其中中元古代侵入巖為20 km2，中生代侏羅紀侵入巖為5 km2，圍巖為新太古代變質基底片麻巖系——新太古代葉柏壽片麻雜巖.區域上產出的三座廟和水泉溝復式雜巖體均有金礦產出?.

斷裂構造既是地殼淺層與深層能量和物質的交換通道，又是礦物質沉淀的空間［2］.區內及周邊金礦（化）點明顯受斷裂構造控制，礦體或直接產于主斷裂帶內，或賦存于主斷裂帶派生的次級構造裂隙內.受深大斷裂長期活動的影響，巖漿活動強烈，特別是燕山期巖漿活動為多期次侵入，巖體多呈巖株產出，主要巖性為花崗斑巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、石英閃長巖.該期侵入巖與成礦關系密切［3-4］.

2.1 賦礦地質體

賦礦地質體為中元古代侵入巖黃花山雜巖體，即金礦的主要容礦圍巖.目前已探明金礦體圍巖巖性以石英正長巖為主.

中元古代侵入巖黃花山雜巖體巖性由石英正長巖、黑云母二長巖、石英二長巖和少量花崗巖組成，其中以石英正長巖為主.巖體中見較多的新太古代葉柏壽片麻巖捕虜體，與圍巖接觸帶見有片麻狀構造.黑云母二長巖為灰粉色，巖石為細—中粒結構，塊狀構造；石英二長巖為灰褐色、灰黑色，細粒二長結構，塊狀構造；石英正長巖為粉紅色、灰紅色，塊狀構造，不等粒半自型粒狀結構；花崗巖為粉紅色、粉白色，塊狀構造，細粒花崗結構.雜巖體中不同巖性SiO2變化較大，從黑云母二長巖的60.84%、石英正長巖的66.4%到花崗巖的71.85%，具有從中性向中酸性、酸性分異演化的特點.雜巖體屬堿性的堿鈣性巖石，屬堿性系列.

按照J·R·懷特的分類方法，屬巖漿成因的I型花崗巖［5］.K-Ar法測定同位素年齡為1670 Ma??陳樹良，等.遼寧省大塘、建平縣兩幅1∶5萬區域地質礦產調查報告（1989-1992）.遼寧省地質勘查院.，UPb法測定同位素年齡為1708 Ma?.侵入巖侵入時代主要為中元古代.

2.2 成礦巖體

礦區燕山期巖漿活動劇烈，特別是侏羅紀晚期，巖漿侵入新太古代變質基底片麻巖系葉柏壽片麻巖中，呈巖株狀產出.巖體中見較多的新太古代葉柏壽片麻巖捕虜體，位于黃花山金礦的東北部.巖性為二長花崗巖，呈粉白色，塊狀構造，中細粒花崗結構，石英含量25%～35%，鉀長石30%～35%，斜長石30%～40%，黑云母0～5%.巖石中SiO2含量75.14%～76.17%，平均為75.44%，均明顯高于中國花崗巖平均值（SiO271.27%），為堿鈣性巖石.綜合分析屬于造山帶花崗巖，與礦區所處構造位置及侵位時的構造環境相吻合，與中生代構造活動密切相關?.巖體侵位時同下伏古老地層（新太古代變質基底片麻巖系）中金礦源層的重熔或捕獲古老含金豐度高的層位，巖石普遍具有礦化蝕變?.

按照J·R·懷特的分類方法，屬巖漿成因的I型花崗巖［5］，K-Ar法測定同位素年齡為80.3 Ma.由于巖石風化蝕變強烈，所以分析結果偏新，據其相對年齡確定應為晚侏羅世?.

2.3 控礦構造

礦區內地質構造有塑性變形，形成于新太古代，褶皺和斷裂構造形成于印支期和燕山期.控礦構造主要為印支期斷裂構造.

礦區內南部的新太古代片麻巖系中發育有早期不等厚褶皺及晚期等厚褶皺，形成于印支期.早期不等厚褶皺按其軸面產狀可分為同斜倒轉褶皺與平臥褶皺，樞紐無優選方位；晚期等厚褶皺為一近東西向大型復背斜，軸向為近東西向，巖石傾角多在45～75°.

印支期葉柏壽斷裂進入主活動期，在側向擠壓作用下，中元古代黃花山侵入雜巖體內形成了由北西向南東推覆的疊瓦狀逆沖推覆構造，位于黃花山南側（見圖1）.逆沖斷層產狀傾向280～310°（受后期構造的影響局部傾向355～15°），傾角15～30°,斷面上見擠壓片理、斷層泥、斷層角礫、構造透鏡體及礦化蝕變.破碎帶內見有礦化，有擦痕、階步.斷裂帶中礦化蝕變類型主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、褐鐵礦化.在礦化蝕變帶的中心部位，由于硅化蝕變強，常出現規模不等的礦化石英脈.構造碎裂蝕變巖沿斷裂面展布，呈透鏡體狀，該期構造具有長期活動歷史?，為熱液成礦提供了空間.中生代各類巖漿熱液沿斷裂侵入，金礦化沿斷裂分布，顯示斷裂、巖漿熱液、礦化三者在局部空間分布上共同控制的特點.

燕山期構造主要表現為一系列走向北東、北北東，顯示地表淺層次的脆性變形特點.燕山期北東向斷裂對印支期形成的北西向南東推覆的疊瓦狀逆沖推覆構造起破壞作用.

黃花山金礦床明顯受到了斷裂構造的控制.燕山期巖漿活動劇烈，特別是侏羅紀晚期，巖漿侵入新太古代變質基底片麻巖系葉柏壽片麻巖中（見圖1）.侵位時與下伏古老地層（新太古代變質基底片麻巖系）中金礦源層發生重熔，或捕獲古老含金豐度高的層位.隨著巖漿的上侵，成礦熱液沿疊瓦狀逆沖推覆構造帶通道上升，并在疊瓦狀逆沖推覆構造帶內蝕變堆積形成了金礦.因此，疊瓦狀逆沖推覆構造既是成礦熱液的上升通道，又是容礦構造.

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

黃花山金礦床由目前發現的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號3條礦（化）體組成（見圖1）?.金礦體礦化類型為中—低溫熱液蝕變巖型，均賦存于中元古代石英正長巖（ξoPt2）中，多呈脈狀，礦體一般長數十米至百余米，寬0.30～1.40 m.礦體特征見表1.

表1 黃花山金礦礦體特征表

Ⅰ號金礦體：為蝕變巖型+石英脈型金礦脈.圍巖為石英正長巖，受北西向南東逆沖斷裂構造控制.地表控制長度約450 m，最大延深50 m，產狀（280～310°）∠（20～25°），厚度0.3～1.20 m，平均厚度0.63 m.金品位1.16×10-6～1.87×10-6，平均品位1.52×10-6.礦化蝕變類型主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化.在礦化蝕變帶的中心部位，由于硅化蝕變強，常出現規模不等的礦化石英脈，為熱液蝕變巖型.

Ⅱ號金礦體：為蝕變巖型+石英脈型金礦脈.圍巖為石英正長巖，受北西向南東逆沖斷裂構造控制.地表控制長度約90 m，最大延深50 m，產狀（355～10°）∠（15～20°），厚度0.5～1.4 m，平均厚度0.86 m.金品位1.13× 10-6～2.14×10-6，平均品位1.47×10-6.礦化蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、黃銅礦化，以硅化、絹云母化、黃鐵礦化為主.由于硅化蝕變強，常出現規模不等的礦化石英脈，為熱液蝕變巖型.

Ⅲ號金礦體：為蝕變巖型+石英脈型金礦脈.圍巖為石英正長巖，受北西向南東逆沖斷裂構造控制.地表控制長度約260 m，坑道（水平沿脈硐）控制59.90 m（坑道見圖2）?，最大延深75 m，產狀（355～15°）∠（20～30°），厚0.3～1.15 m，平均厚度0.57 m.金品位1.00×10-6～23.88×10-6，平均品位3.85×10-6.礦化蝕變類型有硅化、絹云母化、高嶺土化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化，以硅化、絹云母化、黃鐵礦化為主，金礦化與黃鐵礦化成正相關性，為熱液蝕變巖型.

3.2 礦石特征

1）礦物組合：黃花山金礦礦石礦物為自然金、黃鐵礦.礦石礦物呈粒狀、細（網）脈狀、浸染狀分布.礦石礦物以金為主，金的賦存狀態呈金黃色不規則粒狀、細（網）脈狀、浸染狀等形態產出，粒度多小于0.1 mm，常與黃鐵礦等一起構成連晶或被包裹在黃鐵礦中.脈石礦物主要有石英、絹云母、綠泥石、鉀長石、鈉長石、黑云母.

2）礦石結構構造：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號金礦脈礦石主要為構造蝕變巖+石英脈，以粒狀變晶結構為主，角礫狀、塊狀構造，條帶狀構造.

3.3 蝕變類型及分帶性

蝕變在疊瓦狀逆沖推覆構造帶中的不同部位有明顯的分帶性，同時這種分帶性體現了蝕變發生時溫度的變化.蝕變帶的分帶現象由中心向外大致為：（含金）石英脈→含黃鐵礦化絹云母化硅化花崗質蝕變巖→絹云母化硅化花崗質碎裂巖.金主要賦存在含黃鐵礦化石英脈中，由于熱液活動的強烈程度不同，有的則不具分帶現象［6］.

構造帶中礦化蝕變帶（礦體）的中心部位硅化蝕變強，常出現規模不等的石英脈.礦石以石英脈、條帶為主，硅化強，屬于中溫階段.構造帶中礦化蝕變帶的外部圍巖蝕變以硅化、絹云母化、黃鐵礦化為主，碳酸鹽化次之，顯示礦化具有中低溫特點.

總之，自疊瓦狀逆沖推覆構造帶中礦化蝕變帶（礦體）的中心向外部，成礦溫度逐步由中溫向中低溫過渡.此分帶性可作為深部找礦預測標志.

3.4 成礦階段

成礦階段主要是依據石英、硫化物的生成順序劃分的［7］，成礦主要有3個階段.

圖2 Ⅲ號金礦脈坑道素描圖Fig.2 Sketch of No.Ⅲgold vein in gallery1—細粒黑云母石英正長巖（fine grained biotite quartz-syenite）；2—逆斷層（reverse fault）；3—正斷層（normal fault）；4—地層產狀（attitude of strata）；5—坑道方向（tunnel direction）；6—金礦體及編號（gold orebody and number）

1）早期石英-低硫化物階段，此階段形成的石英構成含金石英脈的主體（大約95%）.石英通常為粗粒狀或致密狀，與之共生的黃鐵礦晶形較好，粒度大，但是含金很低.而且此階段形成的石英常常被后期構造破壞成碎裂狀或角礫狀，成為后期礦化的容礦空間.

2）中期為石英-多金屬硫化物階段，大量自然金生成，為主要成礦階段.此階段石英為暗灰色或煙灰色，呈細脈狀、透鏡狀或晶簇狀，而與之共生的黃鐵礦等硫化物多呈他形粒狀或浸染狀，其集合體多呈細脈狀或團塊狀.

3）晚期為碳酸鹽-石英階段，為晚期石英、方解石形成階段.石英為乳白色，透明度較高，呈脈狀或透鏡狀產出，局部有少量金屬硫化物和自然金的形成.

4 礦床成因

4.1 成礦物質來源

區內及周邊區域內已知的金礦（化）點絕大部分均分布于太古宙變質深成巖體中.區內分布較廣的新太古代葉柏壽片麻巖金元素豐度為3.3×10-9，明顯高于遼寧省其他地區結晶基底巖系，其區域濃集系數為2.75，系地殼形成早期富集了Au元素的古老地質體，可在后期巖漿作用的疊加和有利構造部位成礦，形成金礦的原始礦源層.

區內及周邊區域已知的多處金礦點均賦存于侵入體與太古宙變質深成巖的接觸帶附近，說明其在適宜的熱動力條件下可促使Au富集成礦.

4.2 礦床成因類型

礦床成因類型為中-低溫熱液蝕變巖型.

5 成礦模式

該礦床附近的太古宙變質深成巖體中的礦源層經過區域變質和混合巖化，造成了各種礦源層中的礦質活化、轉移和富集，為后期成礦奠定了物質基礎［3］；印支期形成軸向為近東西向的褶皺構造，是受到了北西-南東向的擠壓力，同時在黃花山地區形成了由北西向南東推覆的疊瓦狀逆沖推覆構造，且具有長期活動歷史，為成礦提供了空間；由于燕山期巖漿活動劇烈，即侵入體同下伏古老地層中金礦源層發生重熔或捕獲古老含金豐度高的層位，這些成礦熱液沿黃花山疊瓦狀逆沖推覆構造上升，并在黃花山逆沖推覆構造帶中堆積形成了金礦體，礦體沿斷面展布，多呈條帶、透鏡體狀.

黃花山金礦床成礦模式可用圖3表示.

圖3 黃花山金礦成礦模式圖Fig.3 Metallogenic model of Huanghuashan gold deposit1—葉柏壽片麻雜巖（Yebaishou gneissic complex）；2—中元古代石英正長巖（Mesoproterozoic quartz syenite）；3—晚侏羅世二長花崗巖（Late Jurassic monzogranite）；4—逆沖斷層（thrust fault）：5—礦體（orebody）

致謝：本文在成文過程中得到了遼寧省地質勘查院郭洪方教授級高工的悉心指導，在此表示衷心感謝！

［1］遼寧省地質礦產局.遼寧省區域地質志［M］.北京：地質出版社, 1993,443-451.

［2］王文清，王長峰.遼寧省金礦成礦系列劃分及特征［J］.遼寧地質, 2001,18（1）:21-26.

［3］王曉鷗.遼寧凌源柏杖子金礦床地質特征及成礦模式［J］.地質與資源,2014,23（4）:339-342.

［4］王剛，玄力.遼寧柏杖子金礦床地質特征及找礦方向探討［J］.有色礦冶,2008,24（3）:5-8.

［5］高秉章，洪大為，鄭基儉，等.花崗巖類區域1∶5萬區域地質填圖方法指南［M］.武漢：中國地質大學出版社,1991:94-121.

［6］魯紅峰，王志軍，江淑娥，等.遼寧莊河木魚房金礦床的地質特征及成因探討［J］.地質與資源,2014,23（1）:73-77.

［7］張勇，連永牢，金峨木.黑龍江省雞西市葦子溝金礦床地質特征及找礦方向［J］.地質與資源,2011,20（6）:426-429.

LIANG You-wei

Liaoning Institute of Geological Exploration,Dalian 116100,Liaoning Province,China

The Huanghuashan gold deposit is of important hydrothermal alteration rock type in Jianpng,Western Liaoning Province.The Neoarchean metamorphic basement of gneiss is the source bed for gold.The Mesoproterozoic intrusive rocks serve as the main host of gold ore.The Late Jurassic intrusive rocks are metallogenic rock bodies of the deposit.The imbricated thrust nappe structure from northwest to southeast was formed in Indosinian period in Huanghuanghua area, which provided space for the mineralization.Because of the intense Yanshanian magmatic activity,with which the intrusions remelted the underlying source bed or captured the high-Au strata,the ore-forming hydrothermal fluid run upward along the Huanghuashan imbricated thrust nappe structure and accumulated to form gold orebodies in the structural belt.With analysis of the ore-forming process,the metallogenic model of Huanghuashan gold deposit is set up. Key words：imbricated thrust nappe structure;hydrothermal alteration rock type;gold deposit;Indosinian;Yanshanian; metallogenic model;Liaoning Province

2016-01-18；

2016-03-26.編輯：張哲．

中國地質調查局“遼寧省建平縣黃花山金鐵多金屬礦普查”項目（T21120120402045868）.

梁有為（1970—），男，高級工程師，主要從事區域地質調查和研究工作，通信地址 遼寧省大連市金州區五一路10號，E-mail// LYW201010@163.com