遼寧大石橋五道溝金礦地質特征及成因淺析

董磊

（遼寧省有色地質一〇四隊有限責任公司，遼寧營口 115007）

1.區域地質概況

五道溝金礦床位于區域大地構造位置處于中朝準地臺（Ⅰ），膠遼臺隆（Ⅰ1），營口—寬甸臺拱（Ⅰ12），鳳城凸起（Ⅰ12-1）四級構造單元西部，臥龍泉巖體北緣，虎皮峪復背斜南翼。

區域出露的地層主要為古元古界遼河群，從老到新出露有里爾峪巖組、高家峪巖組、大石橋巖組和蓋縣巖組，局部出露古元古界榆樹砬子群地層。

區域內巖漿巖出露廣泛，從老到新：礦區北東側銅匠峪雜巖體，中元古代二長花崗巖坎子巖體，出露在礦區內東南部及外展區域；三疊紀似斑狀二長花崗巖臥龍泉巖體，分布在礦區南部；三疊紀二長花崗巖棒槌溝巖體，分布在礦區北側，小巖株侵入東南區域臥龍泉巖體之中的，侏羅紀角閃正長巖梁屯巖體，出露在礦區東南側坎子巖體與臥龍泉巖體之間，規模較小。

區域構造位于虎皮峪背斜南翼，經歷了多期構造活動，褶皺和斷裂構造均很發育，在臥龍泉－貓嶺金礦集中區的褶皺構造受后期巖體侵入的影響，軸向轉變為北西西～北西向。斷裂構造以北西向的韌～脆性剪切斷裂為主，部分北北東～北東向斷裂構造。

2.礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露的地層簡單，主要為下元古界遼河群蓋縣巖組上部地層及新生界第四系松散堆積物。蓋縣巖組地層主要巖石組合為二云片巖、二云石英片巖夾變質石英砂巖組合。

（1）二云片巖，淺灰—深灰色，風化面土褐色，細粒細鱗片變晶結構，片狀構造，局部千枚狀構造，主要礦物成分黑云母 25%，白云母 45%，石英 30%。

（2）二云石英片巖，巖石較上述二云片巖硬，石英含量 50%，其他特征基本同二云片巖。

（3）變質石英砂巖，肉眼鑒定：灰—淺灰色，變余砂狀結構，塊狀構造，局部條紋條帶狀構造。

（4）第四系（Q4）：第四系主要為沖洪積物，為松散砂礫層、亞粘土及腐植層。

2.2 構造

褶皺構造：蓋縣巖組與遼河群變質巖系一同在呂梁期經歷了3幕變形作用的改造，第一幕為伸展機制下順層剪切變形作用，形成以流褶皺、緊密褶皺為主。第二幕為收縮機制下擠壓變形作用，形成緊閉同斜褶皺。第三幕為第二幕的延續，形成現存的寬緩褶皺。

斷裂構造：區內斷裂構造較發育，有北西向和北東向兩組斷裂構造。以北西向斷裂構造為主，規模較大，貫穿全區，帶寬40m～140m，傾向200°～350°，傾角50°～80°，構造面呈壓扭性，成舒緩波狀，多期活動，斷裂帶內具構造透鏡體、擠壓片理化帶、糜棱巖化等，巖石蝕變強烈，并伴有多期次的礦化，是金礦有利的成礦、控礦、儲礦構造。北東向斷裂構造規模較小，長150m～350m不等，傾向 290°～300°，傾角70°～80°，形成時間晚于北西向斷裂構造。對金礦化起破壞作用。五道口近況地形地質圖如圖1所示。

圖1 五道口近況地形地質圖

2.3 巖漿巖

區內出露的巖漿巖分布于礦區的北部和南側，形成時代為中元古代，呈巖基和巖株產出，主要巖性為中粗粒二長花崗巖。金成礦與中酸性脈巖活動密切相關。

3.礦床地質特征

礦區內出露的地層主要為下元古界遼河群蓋縣組（Pt11hgx）二云片巖、二云片巖夾變質石英砂巖，變質石英砂巖，地層產狀傾向240°～310°，傾角50°～70°。

礦區內有一組北西向礦化蝕變巖帶，帶寬10m～40m、帶長約3000m，傾向 190°～240°，傾角 60°～85°。受北西向斷裂構造控制，其主要由二云片巖、變質石英砂巖組成。

蝕變特征主要有二云片巖的黃鐵礦化、硅化、綠泥石高嶺土化、糜棱片理化還有晚期的碳酸鹽化。其中硅化與金關系密切，硅化特征是出現條痕狀石英細脈、網脈、云朵狀石英團塊，石英含量＞50%。構造蝕變巖為糜棱結構，破碎構造，由斷層泥、石英脈巖塊、片巖巖塊等成分組成。礦化蝕變帶內含金石英脈較發育，石英脈規模較小多呈單脈、束脈、網脈斷續斜列式分布，具有分枝復合、尖滅再現特點，金礦體就賦存其中，礦體在礦化蝕變巖帶內多以似層狀、透鏡狀分布。礦化蝕變帶、含金石英脈均受北西向斷裂構造控制，分布勘查區東南部總體呈帶狀展布。

二云片巖是礦體的近礦圍巖，成礦后構造不發育，偶見少量小規模斷層，對礦體沒有破壞作用。

3.1 礦體規模

礦區內目前共發現 5條金礦體。

②-1號為主礦體，礦體形態為脈狀，礦體控制長564m，控制延深338m，賦存標高753m～415.5m，產狀210°∠69°～74°，厚度變化系數為4.2%，平均厚度0.84m，Au平均品位2.12×10-6；

②-2礦體形態為脈狀，號礦體控制長698m，控制延深163m，賦存標高652.5m～490m，產狀226°∠70°～76°，平均厚度0.84m，厚度變化系數為1.7%，Au平均品位1.87×10-6；

③號礦體形態為脈狀，礦體控制長20m，控制延深19m，賦存標高231.66m～212.86m，產狀210°∠68°，平均厚度0.93m，Au平均品位1.84×10-6；

④號礦體形態為脈狀，礦體控制長181m，控制延深190m，賦存標高600m～490m，產狀210°∠68°～74°，平均厚度0.98m，厚度變化系數為19%，Au平均品位2.48×10-6；

①-1號礦體形態為脈狀，礦體控制長100.22m，控制延深59m，賦存標高500m～441m，產狀235°∠75°，平均厚度0.88m，厚度變化系數為1.6%，Au平均品位1.22×10-6。

礦體特征一覽表見表1。

表1 礦體特征一覽表

3.2 礦石礦物成分

金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦及自然金。其中可利用的金屬礦物為自然金，自然金呈金黃色、薄膜狀、樹枝狀、細脈狀，粒徑0.014mm～0.02mm。其他金屬礦物因含量低而不能利用；非金屬礦物為石英，有少量長石絹云母及綠泥石。

3.3 礦石結構構造

礦石結構：交代變晶結構，交代殘余結構、網脈狀結構、固溶體離結構、碎斑狀結構。

礦石構造：斑雜狀、條紋條帶狀、浸染狀、孔洞狀構造。在它形-半自形粒狀構造及交代溶蝕構造發育地段金礦化富集特別是在黃鐵礦被交代的部分金礦化強。

3.4 金礦的賦存狀態

本區所見金為銀金礦，賦存狀態可見有3種類型：包體金、間隙金、裂隙金，形態可分為等軸狀（粒狀、乳滴狀、不規則粒狀）和延伸狀（蠕蟲狀、長粒狀、細脈狀、樹枝狀），金粒徑最大為0.08mm，最小為0.001mm，一般為0.02mm～0.05mm。

3.5 圍巖蝕變

金礦體普遍有圍巖蝕變，巖性為構造蝕變二云片巖，巖石呈淺灰—灰色，細粒細鱗片變晶結構、糜棱質交代殘余結構，糜棱片理化構造、條紋條帶狀構造。單體石英脈型金礦體，與蝕變圍巖愈合狀接觸界線清楚。石英束脈、復脈、網脈型金礦體即蝕變巖型金礦體與蝕變圍巖構造面接觸界線亦較清楚，局部結構面復雜，界線漸變。圍巖蝕變類型主要為黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、絹云母化、矽化、透閃石化、綠泥石化及碳酸鹽化，與金礦化關系最密切的是黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、絹云母化、矽化，離礦脈越近蝕變越強、遠脈者弱，蝕變范圍在0.3m～10.0m。

4.礦床成因淺析

礦區所處大地構造位置及構造背景，是本區石英脈金礦床形成的重要前提，古老地層建造中有利巖相及其含礦巖層的地球化學背景，為石英脈型構造金礦床形成奠定了成礦物質基礎，后期韌-脆性變形構造疊加及伴隨的地下滲濾水熱液的改造，成為本區石英脈型構造控金礦床工業富集的關鍵。由此看來，大石橋五道溝金礦床的形成是經歷了較長的沉積-構造旋回活動，是多種地質因素和條件綜合作用的結果，尤其是后期構造變形作用的疊加和伴隨熱液活動的改造，成為金礦床形成的重要成礦機制[1]。

4.1 成礦流體來源

對蝕變礦物中流體包裹體氫同位素測定結果表明[2]，其δD值與古大氣降水相似，由此認為，大氣降水下滲形成的地下環流水是構成本區金礦床含礦熱液流體的主要來源。

根據對與金礦化共生礦物包裹體均一溫度測定，成礦溫度變化在為120℃～285℃，屬中溫、中—低范圍，熱源可能來自2個方面，一是地溫梯度影響，二是構造作用熱效應，升溫了的地下環流水在一定壓力下，與流經的地層發生溶解作用、及離子交換和滲濾作用，使地下環流水含鹽度不斷增高，當其同時吸取部分成礦物質后，即形成含礦熱液。

4.2 成礦物質來源

遼河群深部細碎屑巖—碳酸鹽巖高頻交替的濁流巖相，具有較高的背景值既是本區銻金礦床的容礦層，又是提供金等成礦物質的源巖。本區細碎屑巖—碳酸鹽巖局限于臺盆巖相帶，受同生斷裂活動的控制，沿同生斷裂及其附近巖相變化劇烈，且有火山熱液活動，該巖相碎屑巖中發現少量石英晶屑等火山凝灰物質，少量草莓狀及雙連球菌狀黃鐵礦與之密切伴生，致使該巖相帶各種巖石類型明顯富含Au、As、Hg等成礦元素。成巖黃鐵礦單礦物微量金及微量元素分析結果，含金為0.60×10-6～1.70×10-6，使該巖相地層具有含易釋放金的礦源層意義。同時成巖黃鐵礦Co/Ni比值3.10～3.50、S/Se比值8.6×10-4～11.9×10-4、δ34S值-4.23～0.731，綜合反映了它與海底火山熱液活動有關的沉積成因特點[3-4]。

4.3 構造疊加與熱液改造

區域構造運動和同生斷裂活動為本區成礦作用提供了深部金源及部分陸源金，以及有利于金活化的初始元素組合，并使它們得以保存在垂向上礦源層發育的巖相組合中。后期構造遞進變形，特別是韌—脆性剪切變形在有利含礦巖層內的疊加，以及滲濾循環熱水溶液組分的地球化學作用，成為礦源層金被萃取、遷移、富集沉淀的關健。通過觀測研究，本區發育的褶皺式韌—脆性剪切構造既是含礦熱液遷移活動的通道，又是金成礦物質沉淀定位的有利容礦空間[5]。剪切變形構造是本區金成礦物質活化遷移及富集的主要機制。

4.4 礦床成礦時代

通過研究，本區中、新生代發育的構造，是控制本區銻金礦化作用并形成工業富集的主體構造[6]。因此，本區金礦床其疊加改造成礦時代為燕山—喜山期。

4.5 礦床成因

通過前人對礦床地質地球化學、含礦巖系巖相學及其沉積地球化學研究表明，礦床的形成具有不同成因、不同礦化階段遞進演化的特點，反映出礦床形成經歷了較長地質時期的演化，是多種地質作用的綜合產物。

礦床形成演化至少經歷了伴隨火山—熱液活動的同生沉積，以及后生韌—脆性剪切變形構造疊加和地下循環熱液改造兩次成礦作用過程。在伴隨同生火山—熱液活動的沉積成巖作用產生含金背景較高或含易釋放金的礦源層，再經地下循環熱水溶濾，在較深部韌性剪切變形帶向淺部構造擴容地段遷移過程中，由于物理化學條件等的變化，形成微細粒浸染型金礦床。顯而易見，該區微細粒浸染型金礦床，其礦床成因為沉積—韌脆性變形構造疊加—地下熱水循環改造型中-低溫熱液金礦床。