吉林省磐石市粗榆金礦外圍地質特征及成因討論

荊振剛，趙際新，周 陽，孔偉思

吉林省有色金屬地質勘查局六〇七隊，吉林 吉林市 132013

0 引言

粗榆金礦外圍礦床地處磐石—雙陽接觸帶金及多金屬成礦帶，上世紀50年代起，本區開展以金礦為主的地質找礦工作，取得一定成績，并陸續發現若干條礦體，構成了粗榆金礦主礦體，2008至2015年重新系統的展開地質工作，已累計探明金資源儲量金屬量10 t，并發現三條盲礦體。筆者在前人工作的基礎上，通過實際工作研究，確定本區成礦與巖漿活動的關系以及礦床的成因、成礦作用。

1 區域地質

礦區位于吉林省磐石市8°方向，直距25 km處，行政區劃隸屬吉林省磐石市煙筒山鎮粗榆村管轄。礦區大地構造位置位于天山—興安地槽褶皺區（Ⅰ級）吉黑褶皺系（亞Ⅰ級）、吉林優地槽褶皺帶（Ⅱ級）、吉林復向斜（Ⅲ級）、磐石－雙陽褶皺束（Ⅳ級）的東南部[1]。(圖1)

1.2 構造

區域上構造較為復雜多樣，而且嚴格控制著地層，侵入巖和礦體的空間分布，現將各類構造的特點簡述如下：

1.2.1 褶皺構造

本區褶皺構造比較發育，受華力西晚期至印支期構造旋回的影響，特別是石炭系中形成了一定規模的褶皺構造。礦區北部分布有明城石灰石礦向斜和鋼岔山向斜。

1.2.2 斷裂構造

自晚古生代以來，本區域經多次構造運動影響，發育有不同規模、不同力學性質、不同方向的斷裂構造，以北西向斷裂為主，北東向、南北向次之，并具繼承和改造性特征。

區域內斷裂構造控制了本區中生代沉積盆地邊界和華力西晚期—印支期、燕山早期巖漿巖展布方向，同時控制了本區銅、銻、銀、金等礦產的空間分布。

圖 1 研究區大地構造圖Fig.1 Geotectonic map of the study area

（1）東古城—六間房北西向擠壓斷裂帶

位于東古城—廣豐金礦—小銅礦—六間房一帶，斷裂長13 km，寬0.1～2.5 km，走向320°～330°，傾向北東，傾角60°～85°。主要發育在晚古生代和華力西晚期—印支期石英閃長巖、燕山早期花崗斑巖巖體內。由一系列逆斷層和強烈擠壓破碎帶組成。沿斷裂帶有閃長巖、閃長斑巖及石英脈侵入。粗榆金礦床、小銅礦礦點、圈嶺銅礦沿該斷裂帶分布，該斷裂是本區重要的控礦、成礦斷裂構造。該擠壓斷裂帶在六間房與南北向斷裂交匯并切割南北向斷裂。

（2）上桃山—四間房北西向片理化帶

位于上桃山—北米奇—四間房一帶，走向330°，傾向北東，傾角50°～55°。主要發育在晚古生代地層和華力西晚期—早印支期花崗巖巖體內。由2條片理化帶組成，沿片理化帶有花崗斑巖、閃長巖、細晶巖侵入，局部出脈巖群。

（3）上鹿—官馬北東向壓扭性斷層

位于上鹿—上馬達—腰馬達—官馬一帶，走向330°，傾向北西，傾角50°。主要發育在晚古生代和華力西晚期—印支期花崗巖巖體內，斷續出現，與官馬金礦床成礦關系密切。

（4）大荒頂子—草百山南北向壓性斷裂帶

位于四間房—石咀鎮—六間房—小老爺嶺—牛心—官馬一帶，走向近南北，傾向東，傾角75°～90°。主要發育在晚古生代地層和華力西晚期—印支期、燕山早期花崗巖巖體內由擠壓破碎帶、片理化帶組成，石咀銅礦床位于該斷裂帶內，沿斷裂帶可見硅化、鉀化現象。

1.3 巖漿巖

晚古生代—中生代區域巖漿活動頻繁、強烈，華力西晚期—印支期、燕山早期巖漿巖廣泛發育，集中分布于區域中南部石咀—下桃山、六間房—大泉眼一帶，受斷裂控制總體呈北西向展布。區域巖漿作用與本區金、銀、銅、銻等金屬成礦關系密切，巖漿期后含礦汽水熱液為本區提供了金、銀、銅等成礦元素。

2 礦區地質

2.2 構造特征

礦區位于北西向東古城—六間房擠壓破碎帶上鹿—大泉眼地段。區內地層為單斜構造，地層產狀傾向北東，傾角45°～80°，斷裂構造以北西向擠壓破碎帶為主，局部見規模較小的北東向斷裂構造。

2.2.1 北西向斷裂

東古城—六間房擠壓破碎帶總體走向320°～330°，傾向北東，傾角60°～85°，由一系列逆斷層和強烈擠壓破碎帶組成，破碎帶寬0.4～2.5 km。

礦區內東古城—六間房斷裂主要表現為碎裂巖、脈巖及破碎蝕變巖帶，帶寬＞500 m。粗榆金礦一帶破碎蝕變巖帶內石英脈發育，走向290°～300°，傾向北東，傾角60°～80°。

破碎帶內脈巖發育，主要有細粒閃長巖、閃長玢巖、霏細巖、花崗斑巖和石英脈，石英脈普遍含金，形成工業礦體。

該斷裂是本礦區最重要的控礦、導礦、容礦構造，粗榆金礦和本次勘查的金礦體都賦存于該斷裂帶中。

另外，在礦區的北西部發育1條走向300°，傾向南西，傾角15°～25°的壓性破碎帶，被含金石英脈充填構成①號礦體。

2.2.2 北東向斷裂

地表不發育，在粗榆金礦坑道中見一條北東向斷裂，長度＞100 m，走向220°～230°，傾向北西，傾角60°～70°，被北西向斷裂切割，斷距大于8 m，被含金石英脈充填形成金礦體。

除上述兩組斷裂構造，礦區內還有近水平方向的構造裂隙，產狀近于水平，裂隙中多被含金石英脈充填，也是礦區的一種重要含礦構造。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要為華力西晚期閃長巖、石英閃長巖和燕山早期二長花崗巖，出露于礦區中部，呈北西向展布。

2.4 圍巖蝕變及礦化

區內圍巖蝕變和礦化主要是沿北西向擠壓破碎帶分布的，蝕變類型主要有鉀化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化和高嶺土化 ，常見礦化有褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、金礦化等。

2.4.1 蝕變

鉀化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化沿擠壓破裂帶面狀分布，主要發育在華力西晚期—印支期閃長巖、石英閃長巖和燕山早期二長花崗巖中。

鉀化表現為鉀長石交代斜長石，巖石中鉀長石不規則增加，局部鉀化強烈時鉀長石含量超過斜長石。

綠泥石化，巖石中角閃石、黑云母蝕變呈綠泥石，常呈粒狀、不規則片狀集合體在礦物表面或沿巖石中細小裂隙分布。

碳酸鹽化主要表現為沿巖石中節理、裂斷分布的碳酸鹽細脈、網脈和薄膜。

高嶺土化發生在擠壓破碎帶內含鉀長石礦物的巖石中，尤以近地表和地下水侵蝕的破碎帶中強烈及常見。

硅化主要分布在近礦圍巖中，硅化后的巖石退色致密堅硬，有時硅質沿節理、裂隙呈細小網脈狀和細脈狀分布，與本區金、銀、鋅、鉛成礦作用關系密切。

2.4.2 礦化

本區與金成礦關系密切的礦化主要有黃鐵礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、黃銅礦化。其中黃鐵礦化可分為兩期，早期黃鐵礦呈自形—半自形，粒度0.3～3.0 mm，部分晶體具壓碎結構，反射色為亮黃色，團塊狀分布，邊緣被閃鋅礦交代，與金礦化關系密切。晚期黃鐵礦粒度一般小于0.3 mm，大部分分布在早期黃鐵礦邊緣或其晶粒間，部分沿巖石中裂隙呈細脈狀分布。

3 礦體地質

3.1 礦體特征

區內共有金礦體10條，其中原詳查報告圈定的金礦體4條，編號Au①號、Au②號、①號、②號，本次勘探圈定金礦體6條，編號為X3號、X2號、X4號、X31號、X21號、盲2號，礦體主要產于燕山早期的二長花崗巖中， Au①、Au②、①號、②號、X3號、X2號、X31號礦體受北西向斷裂構造控制，盲2礦體受北東向斷裂控制。其中X3號礦體為主礦體。

金礦體（表1）主要礦體特征敘述如下：

X3號礦體：

該礦體分布于本勘查區及粗榆金礦的24號勘探線～9號勘探線間。礦體走向總長615 m，傾斜總延深876 m，賦存標高410 m～-514 m。埋深0.00 m～914 m。

X3號礦體深部位于本次勘查區內，是本次勘查的主要對象，其分布于8號勘探線～9號勘探線間。主要由坑探工程的6個中段沿脈、穿脈控制，其次為8個鉆孔控制，其中4個鉆孔見礦，鉆孔見礦率50%，該礦體在走向上南東端已近于封閉，傾向上南東端未封閉。礦體走向延長280.00 m，延深192.00 m。礦體厚度在0.16 ～2.49 m，平均厚度1.19 m，厚度變化系數52.56%，在走向和傾向上厚度穩定。金品位0.74×10-6～68.50×10-6，平均品位7.74×10-6，金品位變化系數148.61%，銀品位 0.68×10-6～69.60×10-6，平均品位 9.91×10-6，銀品位變化系數133.01%，有用組份沿走向和傾向上分布較均勻。控制工程間距40 m～160 m×40～160 m。礦體形態為脈狀、薄脈狀，礦體走向270°～320°，傾向北東，傾角40°～70°。賦存標高-229～-514 m、埋深629～914 m。該礦體估算資源儲量（111b+122b+333）礦石量75 kt，占全區總礦石量的64.34%，金金屬量576 kg，占全區金總金屬量的54.87%，銀金屬量0.73 t，占全區銀總金屬量的25.70%。

表 1 金礦體特征一覽表Table 1 A list of features of gold ore bodies

X31礦體：

分布在1號勘探線～9號勘探線間，賦存標高-279～-337 m，埋深679～737 m，礦體走向延長138.00 m，延深53.00 m，礦體形態為脈狀，礦體走向305°，傾向北東，傾角65°，礦體由-247 m中段、-286 m中段、-325 m中段、-365 m中段4個中段坑道工程控制，在-286 m中段、-325 m中段見礦脈，其他兩中段僅見礦化系統，控制工程間距 40×40 m，金品位 0.52×10-6～200.00×10-6，平均品位19.36×10-6，金品位變化系數125.36%，銀品位 2.20×10-6～226.40×10-6，平均品位 37.87×10-6，銀品位變化系數113.89%，有用組份沿走向和傾向上分布較均勻，礦體厚度在0.73～2.56 m，平均厚度1.22 m，厚度變化系數34.03%，在走向和傾向上厚度穩定。該礦體在走向上北西端、南東端受勘查區邊界的影響，未能封閉，在傾向上已進行了控制，該礦體經估算資源儲量（122b+333）礦石量15 kt，占全區總礦石量量的12.87%，金金屬量296 kg，占全區金總金屬量的28.20%，銀金屬量0.58 t，占全區銀總金屬量的20.42%。

盲2礦體：

分布在7號勘探線—9號勘探線間，由-247 m中段、-325 m中段、-365 m中段、-401 m中段4個中段坑道工程控制和ZK302孔一個鉆孔控制，在-325 m中段、-365 m中段2個中段見礦，控制工程間距40×40 m。該礦體在走向上北西端、南東端受勘查區邊界的影響，未能封閉，在傾向上已進行了控制。礦體走向延長78.00 m，延深64.00 m。礦體厚度在0.21～3.08 m，平均厚度1.29 m，厚度變化系數124.37%，在走向和傾向上厚度較不穩定。金品位 0.59×10-6～123.00×10-6，平均品位5.63×10-6，金品位變化系數160.93%，銀品位1.10×10-6～183.00×10-6， 平 均 品 位 12.59×10-6，銀品位變化系數159.72%，有用組份Au沿走向和傾向上分布不均勻。礦體形態為脈狀，礦體走向35°，傾向北西，傾角50°。賦存標高-317～-378 m，埋深717～778 m。該礦體經估算資源儲量（333）礦石量12 kt，占全區總礦石量的10.30%，金金屬量67 kg，占全區金總金屬量的6.38%，銀金屬量0.15 t，占全區銀總金屬量的5.28%。銀金屬量0.15 t，占全區銀總金屬量的5.28%。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石結構、構造

礦石結構主要為半自形—它形粒狀結構、交代侵蝕結構、碎裂結構。礦石構造主要為團塊狀構造、星散狀浸染構造、細脈浸染狀構造。

（1）礦石結構

a、半自形—它形粒狀結構：黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、銀金礦呈半自形、它形粒狀晶體。

b、交代侵蝕結構：黃鐵礦晶體邊緣被閃鋅礦交代，閃鋅礦邊緣被方鉛礦交代。

c、碎裂結構：部分0.5～2 mm黃鐵礦顆粒呈碎裂狀，沿晶粒細小裂隙間充填有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦細脈。

（2）礦石構造

a、團塊狀構造：黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦在礦石中局部集中，形成團塊狀構造。

b、星散狀浸染構造：黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦在礦石中呈星散浸染狀分布。

c、細脈浸染狀構造：方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和細粒（粒度＜0.5 mm）黃鐵礦沿礦石中裂隙呈細脈狀，不規則網脈狀分布。

3.2.2 礦石礦物成分

（1）金屬、貴金屬礦物

礦石中金屬礦物以黃鐵礦為主，其次為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦，貴金屬礦物為自然金和銀金礦。

（2）非金屬礦物

礦石中非金屬礦物主要為石英，次為絹云母、綠泥石、方解石等后期蝕變礦物。

3.2.3 礦石化學成分

（1）礦石有益、有害組分

依據本區礦石多元素分析結果及本區上部原組合分析結果結合粗榆金礦組合分析結果，確定本次勘探組合分析分析元素，從分析結果（表2、表3、表4）中可以看出：本區礦石中有用組分為Au、Ag，其他有益組分 Cu、Zn、Sb、Wo3、Mo、Co、Sb、Pb、Zn含量不高，有害元素As、C、S等含量較低。

（2）礦石物相分析

本次勘查按不同品級抽取5個樣品做了金物相分析（表5），可以看出礦石中的金元素主要是賦存在裸露和半裸露自然金，硅酸鹽包裹金，銅、鉛、鋅硫化礦包裹金，黃鐵礦包裹金中，占82.35%左右，其中裸露和半裸露自然金23.45%，硅酸鹽包裹金占33.39%，黃鐵礦包裹金占10.89%，銅、鉛、鋅硫化礦包裹金占14.61%。

3.3 礦體圍巖及夾石

3.3.1 礦體圍巖

礦體頂底板的直接圍巖均為蝕變花崗巖和蝕變巖，近礦間接圍巖為花崗巖或石英閃長巖。礦體與圍巖以構造接觸關系為主，近礦圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化等。礦化與硅化、碳酸鹽化關系密切。

3.3.2 夾石

礦體中夾石較少，僅在-247 m中段、-401 m中段、-438 m中段X3礦體中見有夾石，其中，-247 m中段夾石長30 m，厚度0.60 m，含金品位0.15×10-6；-401 m中段夾石長31 m，厚度0.48 m，含金品位0.10×10-6～0.40×10-6，-438 m中段夾石長52 m，厚度0.51 m，含金品位0.16×10-6～0.22×10-6，夾石巖性均為蝕變巖。

4 礦床成因和找礦標志

4.1 成礦作用和礦床成因討論

粗榆金礦床成礦類型屬巖漿熱液裂隙充填石英脈型金礦。礦體形態、產狀、空間展布和成礦作用與北西向斷裂和印支期、燕山期巖漿活動關系密切。古生代晚期本區在區域構造作用下石炭紀地層發生褶皺，并沿褶皺軸部形了規模較大的東古城—粗榆金礦—小銅礦—六間房北西的擠壓斷裂帶。沿此斷裂帶華力西晚期、印支期和燕山早期中酸性巖漿多次侵入為本區金、銅成礦提供了物質來源。本區巖漿巖中金的平均豐度值是地層的14.65倍，燕山早期花崗巖巖漿期后酸性汽水熱液富含金屬硫化物和金、銀等成礦元素在沿自身母巖裂隙遷移過程中富集、充填成礦，成礦同時在汽水熱液作用下，礦體兩側圍巖發生硅化、絹云母化和綠泥石化等蝕變。蝕變作用強弱與礦石中金、硫化物礦化呈正消長關系，即礦體中礦化強，圍巖蝕變作用則強。

4.2 找礦標志

（1）北西向斷裂構造帶是本區金礦形成的最重要控礦構造。特別是沿北西向斷裂分布的碎裂狀花崗巖區段是成礦有利區段。

（2）北西向斷裂構造帶內北西西向擠壓破碎帶常被含有硫化物石英脈充填，是本區金礦直接找礦標志。

（3）北東向斷裂帶是尋找隱伏盲礦體的重要控礦、導礦構造，對該斷裂帶的追蹤及研究將有利于擴大找礦成果。

（4）硅化蝕變帶，特別是具有中粗粒黃鐵礦化的硅化蝕變帶是本區重要找礦標志。

表 2 粗榆金礦外圍金礦礦石多元素分析結果表Table 2 Results of multielement analysis of peripheral Cuyu gold ore

表 3 組合樣品分析結果表Table 3 Analysis results of combined sample

表 4 粗榆金礦外圍金礦組合分析計算表Table 4 Combinatorial analysis and calculation table of Cuyu gold ore peripheral

表 5 粗榆金礦外圍金物相分析結果表Table 5 Analysis results of gold phase in Cuyu gold ore peripheral×10-6

5 結論

（1）粗榆金礦床成礦類型屬巖漿熱液裂隙充填石英脈型金礦。礦體形態、產狀、空間展布和成礦作用與北西向斷裂和印支期、燕山期巖漿活動關系密切。

（2）北西向斷裂構造帶是本區金礦形成的最重要控礦構造。特別是沿北西向斷裂分布碎裂狀石英閃長巖、碎裂狀花崗巖區段是成礦有利區段。

（3）北東向斷裂帶是尋找隱伏盲礦體的重要控礦、導礦構造，對該斷裂帶的追蹤及研究將有利于擴大找礦成果。