遼寧省撫順市呂家后溝金礦地質特征及成因分析

姜寶勇

摘 要：本文通過對呂家后溝金礦區(qū)域地質特征和礦區(qū)地質特征的概述，深入分析礦體和礦石質量特征、研究成礦物質來源、反演成礦階段，推測礦床形成的演化過程。從而提出呂家后溝金礦為斷裂構造控制的中低溫巖漿期后熱液金礦床，并對成礦控礦因素和找礦標志進行了總結。為具有類似地質條件的礦山勘查提供類比依據。

關鍵詞：呂家后溝金礦；地質特征；礦床成因；找礦標志

中圖分類號：P618.51 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）14-0191-02

呂家后溝金礦位于遼寧省撫順市南口前鎮(zhèn)呂家堡村。位于中朝準地臺、膠遼臺隆、鐵嶺—靖宇臺拱、摩離紅凸起的南部，渾河斷裂帶的北側[1]。區(qū)域上北東東向大斷裂的次級北東向斷裂構造嚴格控制了本區(qū)金礦體的分布。

1 區(qū)域地質背景

1.1 地層

區(qū)域地層以太古界鞍山群紅透山組變質巖系為主。主要分布在紅透山—樹基溝以及大荒溝—稗子溝一帶。該巖系可分為三個巖性段，下段為斜長角閃巖段，由斜長角閃巖、石榴斜長角閃巖、斜長角閃變粒巖和黑云斜長變粒巖組成。中段為互層巖段，由黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖、石英變粒巖、斜長角閃巖、磁鐵石英巖等組成。上段為沉積巖段，主要為變質長石石英砂巖等。

1.2 構造

區(qū)域上的主要斷裂構造有渾河斷裂帶和紅透山—樹基溝斷裂帶。

渾河斷裂帶呈60°方向沿渾河展布，由數條壓性斷裂組成，延長超過500km，寬約50m。傾向北西，傾角40°～60°，表現為逆掩對沖斷裂組合。區(qū)域資料表明，該斷裂具有長期活動史，為超巖石圈斷裂，與區(qū)域上的地質演化、構造發(fā)展和成礦作用聯(lián)系密切，其兩側的部分次級斷裂是區(qū)域主要的金賦礦構造。

紅透山—樹基溝斷裂帶由數條斷裂組成，呈40°～50°方向展布，擠壓透鏡體和擠壓片理在該斷裂帶中隨處可見。本區(qū)金礦即賦存在該組斷裂帶的次級平行斷裂中。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內巖漿巖主要有燕遼期和印支期花崗巖體，此外有正長斑巖、輝綠巖、閃長巖等脈巖。其中印支期花崗巖體與金礦成礦關系密切。

2 礦區(qū)地質概況

2.1 地層

區(qū)內地層簡單，僅發(fā)育太古界紅透山組和第四系。太古界紅透山組斜長角閃巖和黑云斜長變粒巖呈大小不一的殘留體，零星分布在太古代混合花崗巖中；第四系主要分布在河床等低洼處。

2.2 構造

受區(qū)域性紅透山—樹基溝斷裂帶影響，礦區(qū)內平行發(fā)育F1和F2兩條斷裂，走向北東，傾向北西，傾角15°～40°，寬度0.3～1.5m。由數條小角度壓扭性斷裂結構面構成，呈舒緩波狀，具明顯的膨縮尖滅再現的特點。破碎帶中充填有破碎混合花崗巖和高嶺土化、褐鐵礦化石英細脈，偶爾可見黃白色斷層泥。F1和F2斷裂控制了本區(qū)金礦體的分布，是成礦期構造。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內廣泛出露太古代早期混合花崗巖，可進一步分為鈉質混合花崗巖和鉀質混合花崗巖。前者呈灰白色，后者呈灰—灰紅色，二者均呈中—粗粒花崗變晶結構及交代熔蝕結構，塊狀和片麻狀構造。主要礦物成分為斜長石、石英、黑云母、角閃石等。混合花崗巖是本區(qū)含金破碎蝕變帶、含金石英脈的圍巖。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征[2]

3.1.1 Ⅰ號金礦體

Ⅰ號金礦體受F2斷裂控制，地表出露長541m，傾向290°～320°，傾角15°～35°，走向及傾向均呈舒緩波狀。地表寬1.0～1.4m，品位2.7～3.7g/t；傾向延深最大200m，深部寬0.6～1.4m，品位2.7～4.1g/t。地表含金破碎蝕變帶內充填有一條寬0.15～0.30m的石英脈，褐鐵礦化、高嶺土化強烈。向深部黃鐵礦化石英脈中金品位相對升高，黃鐵礦化呈細脈狀或浸染狀較強烈。兩側可見灰白色的斷層泥，呈淺灰色，致密塊狀。Ⅰ號金礦體厚度變化系數13.4%，品位變化系數14.5%。

3.1.2 Ⅱ號金礦體

Ⅱ號金礦體受F2斷裂控制，地表出露長370m，傾向310°～335°，傾角25°～45°，走向及傾向亦呈舒緩波狀。地表寬1.1～1.2m，品位2.8～3.7g/t；傾向延深最大220m，深部寬1.0～1.2m，品位2.9～3.2g/t，其它特征和Ⅰ號礦體相同。Ⅱ號金礦體厚度變化系數3.4%，品位變化系數10.4%。

3.2 礦體圍巖

本區(qū)的金礦體賦存于混合花崗巖中北東向構造破碎帶中，其圍巖為鈉質混合花崗巖和鉀質混合花崗巖。

3.3 礦石質量

3.3.1 礦石礦物成分

礦石中有用礦物以自然金為主，其次為自然銀。其他金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦及少量的閃鋅礦和褐鐵礦。

脈石礦物有鉀長石、鈉長石、方解石、石英、絹云母、綠簾石、綠泥石等。

3.3.2 礦石結構構造

礦石結構：礦石的結構以粒狀結構和壓碎結構為主，輔以乳滴結構和交代結構。粒狀結構是礦石的基本結構，主要表現為金銀礦物和金屬硫化物呈他形，其他礦物為半自形或自形；壓碎結構主要表現為石英有波狀裂紋消光、長石雙晶彎曲和錯位。

礦石構造：礦石的構造主要有塊狀構造、脈狀構造和浸染狀構造。塊狀構造呈致密塊狀，各種礦物分布均勻，為礦石的主要構造；浸染狀構造由呈星點狀分布于脈石中的細粒黃鐵礦和方鉛礦組成。脈狀構造主要表現為多金屬硫化物呈單獨或各種脈體分布在石英細脈和蝕變巖中。

3.3.3 金礦物的賦存狀態(tài)

金的粒度：據鏡下測定結果來看，粒度較大者其含量較少，粒度較小者含量較多。粒度較小者為0.005mm，較大者為0.12mm，屬細粒金。

金的嵌布特征：通過金的賦存狀態(tài)可分為包體金和裂隙金兩種。包體金中金礦物被黃鐵礦包裹，晶體外緣比較光滑，粒度在0.005～0.03mm之間，這部分金的結晶早于黃鐵礦的形成。金礦物被多金屬硫化物包裹表現為金礦物呈包體分布在脈石中。裂隙金中金礦物沿黃鐵礦裂隙分布。

金的形態(tài)特征：金礦物的形態(tài)比較復雜，有他形粒狀、樹枝狀、不規(guī)則狀等。

3.4 礦石類型

3.4.1 礦石自然類型

按礦石中的有用礦物種類劃分：可分為氧化礦石和硫化礦石兩種。氧化礦石由硫化礦石氧化形成，由褐鐵礦和銅藍礦等組成。氧化礦石呈蜂窩狀，分布于礦體近地表10m以上的淺部氧化帶中。硫化礦即原生礦，主要由黃鐵礦、方鉛礦和黃銅礦等金屬硫化物礦物組成。呈致密塊狀、浸染狀、脈狀分布于礦脈深部10m以下原生帶中。

按礦石中有用礦物組合劃分：可分為三種類型，金—褐鐵礦礦石、金—黃鐵礦礦石、金—黃鐵礦—方鉛礦—黃銅礦礦石。

按礦石結構、構造劃分：可分為四種類型：蜂窩狀礦石、致密塊狀礦石、浸染狀礦石、脈狀礦石。前一種見于礦體淺部氧化帶中，后三種見于礦體深部原生帶中。

綜合以上因素，本礦床礦石自然類型可分為三種：石英—黃鐵礦礦石；石英—黃鐵礦—方鉛礦—黃銅礦礦石和破碎蝕變混合花崗巖礦石。

3.4.2 礦石工業(yè)類型

在上述礦石自然類型劃分基礎上，可將礦石工業(yè)類型劃分為含金石英脈型和破碎蝕變巖型兩種，以含金石英脈型礦石為主。

4 礦床成因

4.1 成礦物質來源

呂家后溝金礦床的形成與圍巖太古代混合花崗巖關系密切。太古代的鈉質混合花崗巖和鉀質混合花崗巖的兩期強烈的花崗巖化活動，很好的促使了周圍地層中存在的Au元素發(fā)生不同程度的活化和轉移。巖漿巖多期次“脈動式”的侵入不僅為礦質（Au）提供了熱源，而且也促使了含礦熱液的形成。

4.2 成礦階段及礦物共生關系

呂家后溝金礦受斷裂構造嚴格控制，斷裂構造的多期次活動、含礦熱液上侵，形成了與之配套的礦物組合和圍巖蝕變。各成礦階段具備各自的礦物組合特征和礦物形成之間的關系，反應了各期次構造活動的強弱程度、礦化范圍、礦化強度和圍巖蝕變等特點。

4.2.1 金—石英—黃鐵礦—鉀長石階段

本階段表現為早期形成的白色石英細脈沿構造裂隙侵入，石英顆粒較大。伴隨發(fā)育黃鐵礦化，具壓碎結構，自形程度較高，通常情況下無法形成工業(yè)礦體。沿構造裂隙面，局部可見鉀長石交代圍巖礦物，在斷裂構造的上、下盤附近形成狹長帶狀的圍巖蝕變帶。主要表現為鉀化、綠泥石化和硅化等。

4.2.2 金—石英—黃鐵礦階段

本階段是金工業(yè)礦體形成較為重要的成礦階段。在構造破碎蝕變帶中石英細脈呈淺灰色致密塊狀，以脈寬0.05～0.15m的形式產出，黃鐵礦呈細脈浸染狀、裂隙浸染狀分布于石英細脈中。金品位通常1～30g/t，相對較高。

4.2.3 金—石英—多金屬硫化物階段

本階段礦物組合較為復雜，富礦往往在本階段形成。主要表現為石英—多金屬熱液沿構造裂隙上侵，在構造膨脹部位充填富集。黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等多金屬礦物是金的主要載體，多呈稠密浸染狀、細脈狀分布，分布范圍有限。當多金屬硫化物組合出現時，金品位通常在4～120g/t之間。與這期成礦作用有關的圍巖蝕變主要有：硅化、黃鐵礦化、絹云母化和綠泥石化等。

4.2.4 石英—碳酸鹽階段

本階段為成礦尾聲期，主要表現為乳白色石英細脈和碳酸鹽化網脈集中迭加在礦體及其圍巖上。

4.3 礦床形成的演化過程

呂家后溝金礦發(fā)育的兩條金礦體在空間展布上呈北東向，與斷裂構造一致。區(qū)內北東向渾河斷裂帶經歷了多期次的構造運動，產生了一系列次一級斷裂構造，為本礦床成礦物質的遷移、充填、沉淀提供了良好的導礦通道和儲礦空間。而印支期巖漿巖所攜帶的含金礦液在多其次構造活動的促動下，沿著這些斷裂構造運移，并在有利部位充填沉淀，最終形成本礦床。

5 成礦控制因素及找礦標志

5.1 成礦控制因素

（1）深大斷裂帶通常誘發(fā)大規(guī)模的巖漿活動，是含礦熱液運移的主要通道。本礦床礦體賦存在北東向深大斷裂的次一級斷裂中。礦液沿斷裂充填，礦體產狀同斷裂產狀一致，走向及傾向上呈舒緩波狀。因此斷裂構造是本區(qū)金礦形成的最重要的控制因素。（2）巖漿巖是本區(qū)礦體形成的另一控制因素。礦體形成與印支期花崗巖關系密切，多期次侵入的印支期花崗巖體對巖漿熱液型金礦成礦有利。（3）礦體賦礦圍巖為太古代混合花崗巖，為成礦物質來源的載體。

5.2 找礦標志

（1）深大斷裂的變異部位、交匯部位和傍側的次級斷裂直接控制著礦床甚至礦體的空間分布。（2）多期次活動的花崗巖體和圍巖的外接觸帶及其附近的斷裂中。（3）在地表出露的浸染狀黃鐵礦風化后呈褐鐵礦化蝕變大面積分布。（4）黃鐵礦化較強的片理化帶中發(fā)育有硅質扁豆狀脈體或細脈，并且具有明顯的硅化、絹云母化、綠泥石化、鉀化、高嶺土化和黃鐵礦化等蝕變。

6 結語

呂家后溝金礦礦體產于北東向構造破碎蝕變帶中，受斷裂構造嚴格控制。礦體的產狀受構造產狀的限定，圍巖蝕變也沿礦體所處的斷裂構造裂隙面呈線狀展布，這些現象表明礦體是由含礦熱液沿早期構造空間充填而成。礦床中圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、方解石化、高嶺土化和綠泥石化等，屬一套中低溫熱液蝕變組合，據此推斷該礦床為受控于斷裂構造的中低溫巖漿期后熱液金礦床。

參考文獻

[1]遼寧省清原縣南口前鎮(zhèn)呂家后溝金礦詳查報告[R].遼寧省第十地質大隊，2014.