吉林省通化縣西北天金礦地質特征及成因研究

吳玉詩，孫冬雪，趙久悅

（吉林省第四地質調查所，吉林 通化 134001）

1 礦區地質特征

研究區大地構造位置位于柴達木-華北板塊(Ⅰ)華北陸塊（Ⅱ）龍崗（吉南）復合地塊（Ⅲ）白山地塊（Ⅳ），屬于金廠-復興屯AuBFePbZnCuAgS找礦遠景區，許家屯—荒溝口呈現卵形穹隆（NW向）中部是礦區的分布所在，區內的主斷裂為NW向，NW向早期的韌性剪切帶受其進行疊加，區內發育的巖石單元以及基性巖墻和脈巖等，展布方向主要為NW—NWW向[1]。

（1）地層。太古宙巖石組合二長花崗巖以及花崗閃長巖和云英閃長巖在區內廣泛發育，二長花崗巖主要為Ⅰ、Ⅲ礦組圍巖特征，黑云斜長片麻巖市Ⅱ礦組主要的圍巖特征，展布方向為NW—SE向。花崗閃長巖（片麻狀）和英云閃長巖（片麻狀）以及鉀長花崗巖等是太古宙巖石主要組合特點。綠巖建造：有上下兩個巖性組之分，角閃巖相（變質相）和黑云斜長片麻巖以及斜長角閃巖是下巖組的主要巖性特征，火山碎屑巖以及火山熔巖是原巖的主要巖性特征[2]。綠泥黑云片巖以及黑云變粒巖組的主要巖性特征，夾少量火山熔巖地中山興火山碎屑巖是原巖的主要特征。TTG巖套對綠巖建造起到明顯的改造作用，存在形式多表現為殘塊狀捕擄體，有龍骨狀的形態特征。

（2）構造。有三條斷裂（F1、F2、F3）疊加在NW向的許家屯-荒溝口卵穹窿上：F1：在正溝—馱子溝一帶分布，對一號礦化蝕變帶起著明顯的控制作用，礦區當中有兩千米的延伸長度，呈現30°～80°產狀特征，片理化非常的強烈，主要表現為壓扭性，存在廣泛的蝕變礦化，在斷裂帶分布區域有串珠狀土壤金異常分布。F2：在荒溝口—馱子溝區域上分布，對二號是變蛋起著明顯的控制作用，礦區當中有約三千米的延伸，呈現20°到60°的產狀特點，破碎蝕變帶以及糜棱巖化帶和片理化帶在該區中非常的強烈，性質主要為張扭性與壓扭性，明顯控制著Ⅲ、Ⅱ組，次級構造控制著Ⅰ礦組。F3：在河口西—馱子溝口區域上分布，對三號礦化蝕變帶起著明顯的控制作用，礦區當中有約三千米的延伸，呈現20°到50°的產狀特點，片理化帶以及破碎帶非常的明顯。

（3）巖漿巖。中酸性巖在礦區中非常發育，主要包括花崗斑巖以及正長斑巖和鈉長斑巖以及閃長玢巖等，NW向斷裂構造對這些巖石起著明顯的控制作用，集中分布賣鹽的區域是產出金礦體的主要部位。礦區當中發育明顯的金中砂異常，主要在合口小荒溝區域上分布，同時北側區域上零星分布，展布方向主要呈現NWW向，有約2.5km長，達到四平方千米的面積大小，黃鐵礦、自然金以及辰砂是重砂礦物的主要組合特點。

2 礦體特征

有三個金礦組在礦區當中被發現，同時發現金礦（化）體九條，Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-1礦體在規模上較大，具體分布特點參見1，剩下的規模都非常小。

Ⅰ礦組：有兩條金礦體包括其中，主要有石英脈型（含硫化物），規模較大的礦體為Ⅰ-1號，呈現340°到350°的傾斜方向，角度在30°到70°，平均保持在60°的傾角范圍，有約0.18cm到3.9cm的厚度，保持在1.47m的平均范圍，處于（1.17～71.14）×10-6金品位水平以及（40.50～899.0）×10-6銀品位水平。單工程控制著Ⅰ-2礦體，礦體。主要表現為脈狀特點，處于0.2cm的厚度，保持在2.6×10-6金品位水平，呈現330°/15°產狀特點。Ⅱ礦組：兩條礦體組成該組，石英脈型（含硫化物）是其主要特點，通過五個工程控制著Ⅱ-1礦體，長度在110m，達到70m的斜深，主要表現為透鏡狀以及脈狀，處于0.12m到3.55m的厚度，平均在0.91m。Ⅲ礦組：有五條礦化體組成該組，主要呈現石英脈型以及方鉛礦化和黃鐵礦礦，規模最大的為Ⅲ-1礦體，有六個工程對其地表進行控制，達到220m的長度，ZK001孔對其深度進行控制，達到80m的控制斜深，主要表現為透鏡狀以及脈狀，向20°～50°方向傾斜，角度保持在55°左右，達到0.43m到1.12m的厚度，平均處在0.66m，為（2.30～23.32）×10-6金品位水平。

3 礦石礦物成分、化學成分

（1）礦物成分。鈦鐵礦以及黃鐵礦，白鎢礦和黃銅礦還有輝銀礦，白鈦礦，鏡鐵礦、方鉛礦褐鐵礦等是其主要的礦石礦物組成。黃鐵礦：主要表現為不規則形狀同時還有新點狀特征，顏色主要為淺黃銅色，還有的為五角12面體聚形和立方體。黃銅礦：顏色主要為黃銅顏色，呈現綠黑色的條痕，粒狀他形，主要表現為不規則的形態特征。方鉛礦：主要表現為八面體和六方體以及六方體與八面體的聚形，在解理發育上六方體發育完全，金屬光澤非常的強烈，有鉛灰色的條痕存在，具有明顯的光澤。自然金：表現為光亮的深黃色，具有明顯的光澤，主要表現為不規則的形態，同時還有長條狀，粒狀，彎曲狀，樹枝狀等各種形態，具有非常強的延展性，棱角特征非常突出，有著粗糙不平的表面特征，薄膜狀的褐鐵礦。脈石礦物：綠簾石、長石、絹云母以及石英等是主要的脈石礦物。

Au、Ag是礦石當中主要的化學成分，也是礦石當中主要的有益組分，Cu與Pb和W以及Hg等相互伴生，Au和Ag表現為正消長的關系。

圖1 吉林省通化縣西北天金礦體分布圖

（2）礦石結構構造及礦石類型、礦物生成順序。①礦石結構構造。礦石結構非常的復雜，主要包括他形粒狀同時還有自行粒狀，石英以及方鉛礦和黃鐵礦主要表現為字形粒狀結構特征。銀礦以及自然金和黃鐵礦與黃銅礦等，主要表現為他形粒狀結構。硫化物在礦石當中的質量分數以及不同的分布特點，使礦石具有浸染狀構造以及致密塊狀構造特征。塊狀構造：產出致密塊狀硫化物，大于50%的質量分數。浸染狀構造：在脈石礦物裂紋以及間隙當中分布細粒硫化物集合體。②礦石類型。西北天金礦由于氧化程度的不同，主要的礦石類型包括兩種，分別為氧化礦石以及原生礦石，特別是以原生礦石為主，石英脈是金礦的主要礦石工業類型。③礦物生成順序。與光薄片和標本等充分結合，在成礦期上，該礦非常簡單，依照礦物組合分析研究，具有非常簡單的組合特征，黃鐵礦以及黃銅礦與金屬硫化物和硅化石英等比較發育。

在生成順序上，硅化石英以及黃鐵礦發育較早，石英具有明顯的硅化特征主要表現為它形，黃鐵礦主要為自形，多金屬金成礦階段相對次之，主要包括方鉛礦以及石英，黃鐵礦和黃銅礦等礦物組合，金礦主要成礦在這一時期。

4 圍巖蝕變

褐鐵礦化以及硅化、孔雀石化、綠泥石化、黃鐵礦化、高嶺土化、方鉛礦化是主要的圍巖是變特征，可作為找礦標志的為黃銅礦化以及黃鐵礦化、硅化和方鉛礦化等。

硅化：和該區成礦有著十分緊密的聯系，是主要的蝕變特征，主要包括細膩均勻狀以及脈狀特點，硅化主要呈現脈狀，金礦化以及硫化物和脈狀石英相互伴生。細粒均勻硅化：石英分布特點主要表現為細粉狀，黃鐵礦化呈微細粒半生硅化。黃鐵礦化：主要顏色為淡黃色，呈現他形晶以及細粒狀特征，磨蝕凹坑在表面可見，處于0.1mm到0.15mm粒度大小，分布特點主要表現為星點狀。方鉛礦化：顏色主要呈現為鉛灰色，他形，有著明顯的金屬光澤，分布特點為團塊狀，處于0.20mm到0.45mm粒度大小。黃銅礦化：表現為不規則他形粒狀，分布特點呈現零點是式。

5 成礦作用

（1）礦床成因。對該礦大地構造背景以及礦床。主要礦物組合分析研究，認為該礦成礦階段主要包括三個時期：晚太古宙金成礦階段有鉀長花崗巖就位，這是存款的第一階段，北西向穹窿和韌性剪切帶共同構成區內整體構造格局，鉀質在太古宙末期階段對重熔作用進行交代，促進鉀長花崗巖形成，而且存在非常突出的變形變質特點，由于不斷升高的熱液值，在穹隆和布韌性剪切帶內的含金熱液，受到物化因素影響，不斷沉積，促進礦化體的形成。中性巖漿在海西區階段的成礦作用，是該區的第二次成礦期。中亞蒙古地槽在海西期階段出現閉合，南北向展布的張性斷裂受區內擠壓力影響而形成，這一成礦階段有著非常突出的巖漿活動，在臺區就位大量的巖漿，區內成礦作用主要有南北向構造導礦作用所形成，容礦構造主要為分支平行的次級構造，金礦物源主要有中酸性巖漿所提供。和中潛火山巖有關的燕山晚期成礦作用，這一時期有著非常強烈的大陸邊緣活動，很多金元素被中酸性淺層火山巖所攜帶，在相應的構造位置就位，淺火山巖有大量的Au熱液就位后，隨著同期構造帶活動遷移，沉積富集于構造空間部位，促進金礦體的形成。而且以上三個成礦階段，還存在明顯的交叉重疊以及疊加改造等作用，對原始富集金礦話題起到明顯的改造作用，進一步富集金，綜合研究認為該礦為中溫熱液型巖漿礦床。

（2）找礦標志。黑云母斜長片麻巖以及花崗巖是主要的巖性標志。北西南東向斷裂構造明顯控制著礦體是主要的構造標志。黃銅礦化以及黃鐵礦化硅化等是主要的蝕變礦化標志。