遼寧南部印支期花崗巖及其金礦成礦作用探討

摘 要:遼寧南部花崗質(zhì)巖石分布廣泛，尤其以印支期侵入巖占主導(dǎo)地位。已發(fā)現(xiàn)的金礦床6處，礦點及礦化點130余處，且多分布在大陸內(nèi)部活動構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)。該文通過野外觀察與資料整理，對遼寧南部印支期巖體及金礦形成的時代進(jìn)行了分析研究。從花崗質(zhì)巖體與金礦的空間分布關(guān)系、巖石類型特點、微量元素特征及其金豐度含量等方面進(jìn)行了統(tǒng)計分析論述。提出了印支中期二長花崗巖類與金礦成礦密切相關(guān)，金礦的成礦與花崗質(zhì)巖石的鉀質(zhì)交代作用有著明顯的成因聯(lián)系。解決了遼寧南部尋找金礦床的重要指示標(biāo)志。

關(guān)鍵詞:遼寧南部 印支期 花崗巖 巖體 金礦床(點) 金豐度

中圖分類號:P588文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0098-03

遼寧南部地處中朝準(zhǔn)地臺東北部，為中國東部活動大陸邊緣的組成部分，屬太平洋構(gòu)造區(qū)域。

本區(qū)自中生代以來，受太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖的影響，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造和巖漿活動十分強烈。出現(xiàn)了多期次的巖漿侵入活動。花崗巖類巖石分布廣泛，總面積達(dá)12000km2，由約60個大小不等的復(fù)式巖體構(gòu)成了北東東向帶狀分布的巖體群。其中，印支期巖體占50%以上，多呈巖基產(chǎn)出，巖石類型為閃長巖～花崗巖系列。

遼寧南部已發(fā)現(xiàn)的金礦床6處，礦點、礦化點130余處，其中，除五龍、四道溝兩個大型金礦床外，其余均分布在大陸內(nèi)部活動構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)。筆者通過野外觀察與資料整理后發(fā)現(xiàn)，印支期花崗質(zhì)巖石，特別是印支中期二長花崗巖類，與金礦有著極為密切的關(guān)系。

1 遼寧南部印支期巖體及金礦形成的時代

遼寧南部巖漿巖十分發(fā)育，分布廣泛。尤其以印支期侵入巖占主導(dǎo)地位，分布面積約8000km2，約占全區(qū)侵入巖面積的80%，是區(qū)內(nèi)最強烈的一期巖漿活動。按侵入次序大體可分為三期:早期為閃長巖類，主要巖石類型有閃長巖、石英閃長巖、二長閃長巖，代表性巖體有佟家堡子、斜哨、黃嶺子、吳家咀等巖體;中期花崗巖類巖體規(guī)模大，多呈巖基產(chǎn)出，個別為巖株狀，主要巖石類型為二長花崗巖、黑云母二長花崗巖、似斑狀黑云母二長花崗巖等，代表性巖體有岫巖～雙塔鎮(zhèn)、五龍背～大堡、三股流、臥龍泉、韓家?guī)X等巖體;晚期為花崗巖類，呈巖株產(chǎn)出，主要巖石類型為細(xì)粒二長花崗巖，代表性巖體有劉店、飲馬灣、馬家堡子等巖體。

遼寧南部印支早期的侵入巖為閃長巖及石英閃長巖為主，個別為二長閃長巖和石英二長閃長巖，它們均侵入震旦系、寒武系、奧陶系，被侏羅系下統(tǒng)不整合覆蓋，同時被印支中期花崗巖侵入，大部分在印支中期巖體中呈捕虜體。時代屬于印支早期。另據(jù)佟家堡子巖體角閃石K—Ar年齡250.9Ma，黑云母K—Ar年齡215.3Ma，亦說明上述巖體為印支早期的產(chǎn)物。

區(qū)內(nèi)花崗巖類巖體侵入遼河群、前震旦系混合巖、震旦系永寧組、南芬組及石炭～二疊紀(jì)，同時被侏羅系上統(tǒng)小嶺組不整合覆蓋及晚組羅世花崗巖侵入。因此，巖體時代限于石炭～二疊紀(jì)之后，侏羅系侵入活動以前，亦屬印支期產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)二長花崗巖、黑云母二長花崗巖、似斑狀黑云母二長花崗巖類巖體，如岫巖～雙塔鎮(zhèn)、五龍背～大堡、三股流、雙牙山、長甸、臥龍泉、萬家?guī)X、韓家?guī)X等巖體，侵入印支早期巖體，同時被中細(xì)粒黑云母二長花崗巖類巖體(如長甸巖體)侵入，共同組成復(fù)式巖體。據(jù)此前者當(dāng)屬印支中期，后者應(yīng)為印支晚期的產(chǎn)物。

另外，據(jù)岫巖～雙塔鎮(zhèn)巖體4個樣的同位素年齡值為178～225Ma，雙牙山巖體2個樣的同位素年齡分別為189Ma和200Ma，萬家?guī)X巖體2個樣的同位素年齡為223Ma和217Ma，韓家?guī)X巖體2個樣的同位素年齡為186Ma和198Ma，也說明上述巖體為印支中期的產(chǎn)物。

遼寧南部金礦床(點)形成的時代，從其產(chǎn)出位置與花崗質(zhì)巖體的空間關(guān)系上反映出來。該區(qū)金礦床(點)主要分布在前寒武紀(jì)克拉通邊緣的構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)。據(jù)對五龍、四道溝等110個金礦床(點)的統(tǒng)計，有70%的金礦(化)位于花崗質(zhì)巖體的外接觸帶，其中印支期巖體占50%。金礦(化)與巖體的距離一般在0.5～6km;而有些金礦(化)直接產(chǎn)于花崗質(zhì)巖體內(nèi)，如石廟等礦床。這種空間關(guān)系顯示了金礦成礦作用與印支期花崗質(zhì)巖石的成因聯(lián)系。另據(jù)近50個花崗質(zhì)巖體的同位素年齡資料統(tǒng)計(K—Ar、Rb—Sr、U—Pb)，花崗質(zhì)巖石的生成時代主要為100—195Ma和196—240Ma，表明遼寧南部金礦成礦作用集中發(fā)生于印支～燕山期。

總之，遼寧南部金礦成礦作用多發(fā)生于印支期。印支期花崗質(zhì)巖石在區(qū)內(nèi)分別廣，巖漿活動最強烈，二者關(guān)系極為密切。

2 遼寧南部與金礦有關(guān)巖體的巖石類型及特點

遼寧南部的金礦成礦作用主要與印支期巖體有關(guān)，特別是與印支中期二長花崗巖類關(guān)系更為密切。

區(qū)內(nèi)印支期巖體分為三期:早期為閃長巖類，中、晚期為花崗巖類。

早期閃長巖類巖體主要有佟家堡子、黃嶺子、斜哨、吳家咀巖體等。巖體規(guī)模較小，以巖株為主，個別呈巖基狀產(chǎn)出。大部分巖體分帶現(xiàn)象不明顯，少數(shù)巖體具有同化混染作用。巖體的巖石類型以閃長巖及石英閃長巖為主，個別為二長閃長巖及石英二長閃長巖。

中、晚期花崗巖類在區(qū)內(nèi)較為發(fā)育，中期巖體規(guī)模大，多呈巖基產(chǎn)出(個別為巖株)，主要巖石類型為二長花崗巖、黑云母二長花崗巖、似斑狀黑云母二長花崗巖等，代表性巖體有岫巖～雙塔鎮(zhèn)、五龍背～大堡、三股流等巖體。晚期巖體規(guī)模較小，呈巖株狀產(chǎn)出，主要巖石類型為中細(xì)粒二長花崗巖，代表性巖體有劉唐、長甸、馬家堡子等巖體。

在上述各期巖體中，印支中期巖體，如岫巖～雙塔鎮(zhèn)、五龍～大堡、三股流等，與金礦成礦作用關(guān)系密切。

3 印支中期花崗質(zhì)巖石與金礦

遼寧南部金礦床(點)多數(shù)分布在印支～燕山期花崗質(zhì)巖體附近，特別是三股流、五龍背～大堡及岫巖～雙塔鎮(zhèn)等巖體附近。據(jù)統(tǒng)計，三股流巖體周圍分布有一個大型、一個中型金礦床，以及近30個金礦(化)點(圖1)，說明印支中期巖體與金礦的形成有著密切的空間關(guān)系。

從區(qū)內(nèi)不同時代花崗質(zhì)巖體的金礦化程度看，據(jù)對已知金礦產(chǎn)地的統(tǒng)計，在110個金礦點(床)中，與燕山晚期花崗巖有關(guān)的有19處;與印支晚期花崗巖有關(guān)的有11處;而與印支中期花崗巖有關(guān)的有77處(占72%)，表明區(qū)內(nèi)金礦成礦作用主要集中于印支中期。

據(jù)對遼寧南部14個花崗質(zhì)巖體的微量金分析統(tǒng)計，從印支早期至燕山晚期的不同期次的花崗質(zhì)巖石Au豐度在0.1～3ppb之間，低于Au的克拉克值和地殼中酸性巖石Au平均含量(4.55ppb)的一個數(shù)量級(圖2)。特別是印支晚期和燕山晚期花崗巖的Au豐度更低，平均含量只有0.2～0.3ppb。

應(yīng)當(dāng)指出的是，從印支早期至燕山晚期的不同時代花崗質(zhì)巖石中，印支中期花崗質(zhì)巖石的Au豐度最高，平均為0.5～0.6ppb，而1～3ppb的對數(shù)累計頻率達(dá)11%，局部出現(xiàn)46ppb的高值。這說明遼寧南部印支中期花崗質(zhì)巖石與金質(zhì)富集有成因聯(lián)系。

對該區(qū)花崗質(zhì)巖體的物質(zhì)組分進(jìn)行分析統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，主要成礦巖體有五龍背～大堡、岫巖～雙塔鎮(zhèn)、三股流等巖體。

上述巖體的部分巖石化學(xué)分析資料的SiO2含量為67.14%～70.69%，Al2O3的含量為13.19%～16.45%，并有隨Al2O3的增加SiO2減少的負(fù)相關(guān)，Na2O含量為3.28%～3.91%，K2O含量為4.15%～4.35%，與其他巖體比較，Na2O偏低、K2O明顯偏高(表1)，造成此種現(xiàn)象可能與成礦期的鉀交代有關(guān)。

同時，遼寧南部不同時期花崗質(zhì)巖石中，印支中期二長花崗巖的長英指數(shù)、堿度指數(shù)較低，含鐵指數(shù)、鎂質(zhì)指數(shù)及鉀質(zhì)指數(shù)較高(表2)。鉀鈉比值(K2O∕Na2O)變化幅度大(0.61～1.75)，多數(shù)高于膠東玲瓏花崗巖(1.01)和郭家?guī)X似斑狀花崗閃長巖(0.71)。不同時期花崗質(zhì)巖石的鉀質(zhì)指數(shù)與微量金含量呈明顯的正相關(guān)，表明鉀質(zhì)指數(shù)是金質(zhì)富集成礦的重要指示標(biāo)志。

另外，通過對印支中期成礦巖體與其他非成礦巖體的Au豐度值及揮發(fā)性組分含量的測定、統(tǒng)計和對比，也可以看出，成礦巖體中Au豐度值的變異系數(shù)較大(1.86～2.12)，其Cl的平均含量為0.028%，CO2的平均含量為0.16%，此三項組分遠(yuǎn)比非成礦巖體(0.5～1.50、0.009%、0.08%)為高;例如，成礦巖體之一的五龍～大堡巖體Cl的含量在230ppm以上。在區(qū)外的南口前巖體(夏大堡金礦母巖)Cl的含量也在320ppm以上。由此可以說明印支中期花崗質(zhì)巖體與金質(zhì)富集的關(guān)系，同時顯示出Cl在花崗質(zhì)巖石中對金質(zhì)的運移和富集，起著相當(dāng)重要的作用。

對區(qū)內(nèi)印支期花崗質(zhì)巖石與花崗巖微量元素的平均含量(維諾格拉多夫，1962)相比較，印支期花崗質(zhì)巖石的Sr、Ba、Pb、Zn、Ag較高，F(xiàn)、Li、Rb、Cu、Sn、Hg、Zr較低，Ga、Nb相近似;同膠東地區(qū)玲瓏、郭家?guī)X花崗質(zhì)巖石相比較，則印支期花崗質(zhì)巖石的Sr、Ba、Cu、Sn、Zr較低、而Rb、Zn、Hg、Nb、Ag較高，F(xiàn)、Pb、Ga相近似。印支中期三股流斑狀二長花崗巖的部分微量元素，如Li、Sr、Pb、Zn、Ga等與膠東玲瓏花崗巖相近似(表3)。

同時，對不同時期花崗質(zhì)巖石中Rb∕Sr值計算，與金含量平均值亦呈明顯的正相關(guān)性(圖3)。

綜上所訴，遼寧南部金礦床(點)絕大部分形成于印支期，特別是印支中期。與印支中期二長花崗巖巖體關(guān)系密切。

還應(yīng)當(dāng)指出，巖漿作用并不是金礦成礦作用的唯一因素，而是起著對金質(zhì)組分的遷出、運移，而后在其有利的地球化學(xué)環(huán)境下富集成礦的作用。

資料表明，遼寧南部印支期，尤其是印支中期花崗巖是鈣堿性系列的再生花崗巖(大陸地殼物質(zhì)的重熔改造)，且印支中期花崗質(zhì)巖石的重熔交代作用強烈，由于重熔交代作用深，面積廣泛，為金質(zhì)等元素的帶出與帶入提供了先決條件。

4 結(jié)語

遼寧南部花崗質(zhì)巖石分布廣泛，尤其是印支中期二長花崗巖類與金礦成礦密切相關(guān)。

金礦的成礦與花崗質(zhì)巖石的鉀質(zhì)交代作用有著明顯的成因聯(lián)系。花崗質(zhì)巖石的金豐度與鉀質(zhì)指數(shù)及Rb/Sr值呈明顯的正相關(guān);Cl在金礦成礦過程中，對金質(zhì)的運移和富集起著重要的作用，可以作為金礦化的重要指示元素。

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