金矿特征及找矿方向

作者简介：刘争（1986-），女，中国地质大学（北京）；硕士研究生，专业：地球探测与信息技术；E-mail:[e-mail]辽宁五龙金矿周边找矿方向浅析刘争1，张德会1，2，王杰亭1（1中国地质大学（北京）100083，2岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室）摘要：本文主要对辽宁五龙金矿控矿因素进行了比较全面的分析，强调了构造与岩体控矿的主导作用，分析了该区成矿有利部位，并通过分析其周边成矿要素信息，认为其外围找矿方向应在田家堡子－石岱、三级台－杨家堡子、油盘岭区、谢家－韩家堡子一带。关键词:五龙金矿、控矿因素、找矿方向辽宁省最具悠久开发史的五龙金矿已面临着极度资源危机状态,本文通过分析五龙金矿成矿特点，及总结分析其周边成矿要素信息，对其外围找矿方向提出了几点意见，对后期找矿工作具有一定的指导性意义。1地质概况研究区位于全球性金矿带中的中西太平洋金环外二环东亚段；大地构造单元为中朝准地台、胶辽台隆营口－宽甸台拱凤城凸起的东部地段；鸭绿江成矿带的西南地段。东部与朝鲜民主主义共和国著名的平北金矿集区隔江相望，该区与其有着极其相似的地质演化历史和成矿地质背景，具有形成大型金矿床的资源潜力（图1）。2区域出露地层主要为下元古界辽河群，岩性有云母片岩、大理岩、黑云母变粒岩和斜长角闪岩等，侏罗系出露零星，为一套火山-沉积浅变质岩石。矿区内主要分布辽河群变质岩，多呈透镜状残留体分布于印支期花岗岩中。2控矿构造本区控矿因素主要有：地层、构造、岩浆岩等，其具体特征描述如下：2.1地层及其含矿性区内仅零星出露下元古界辽河群层状变质岩系，多为残块，呈捕虏体残留在大面积分布的中生代花岗岩中，自下而上主要有于家堡子组、浪子山组、大石桥组和盖县组，主要由各类大理岩、片岩、变粒岩组成。这套岩系金丰度值较高，片岩、变粒岩金丰度值5.36-21.0×10-9，大理岩金丰度值3.88-11.0×10-9，为金的初始矿源层,它们奠定了区内金矿床形成的物质基础。从晚元古宙开始至显生宙古生代末，随着地壳的升降运动，五龙地区先降后生，以升为主，在坳陷区只接受震旦纪沉积岩系，分布于工作区东南部，呈零星残块出露，岩石发生过轻微的变质作用，岩石组成为石英岩、石英砂岩、泥灰岩、页岩等。中生代构造岩浆活动强烈，地壳运动以升为主，局部地段出现凹陷盆地接受晚侏罗纪火山喷发沉积，盆地多呈南北向和北东向延长，其主要岩性为紫色砂岩、页岩、泥灰岩。主要分布在工作区东南部，鸭绿江深大断裂两侧。新生代地层主要为第四系的河流相、冲积相的砂砾石及砂质粘土。2.2构造与成矿区域构造发育，以断裂构造为主，褶皱构造次之。断裂构造主要为北东向和北西向压性断裂，为中生代晚期构造运动产物，断裂间距分别为2-4Km和4-6Km，延伸均在10Km以上，该两组断裂形成菱形格子状构造，控制着金矿体的产出部位。鸭绿江断裂是区域上规模较大的断裂带（开合带），位于区域边缘，呈北东50°～60°方向3延伸，倾向南东，经多次挤压及剪切作用形成。地球物理资料表明该断裂切割到地壳深部，是一条深壳断裂。该断裂带控制着区域上铜、金矿床的展布。此外，区域上局部地段发育近东西向断裂，由西向东逐渐收敛，断续延长10Km以上，常被北东向断裂所切割。褶皱构造由于受后期构造运动的影响，形态残缺不全，仅在区域东南部发育，褶皱轴向总体呈北东向，由下元古界辽河群和震旦系地层组成，延长10Km左右，属营口-草河口-宽甸复向斜中的次级褶皱部分。该褶皱控制着四道沟中型金矿床空间分布。总体来说，区域北东向和北西向断裂构造发育。局部，特别是五龙金矿区，近南北向，和北西向断裂发育，是金矿体的定位空间。鸭绿江深大断裂，北东向断裂，以及控矿的近南北向及北西向断裂，形成了较完整的控矿构造体系（图2）。2.3岩浆岩及成矿作用区域岩浆活动频繁，形成了一系列花岗质岩石。最早的为混合花岗岩，其后为燕山期的花岗闪长岩－花岗岩系。混合花岗岩，出露面积大，是矿区的主要成矿围岩。由于在成岩期后受到强烈的塑性变形，普遍糜棱岩化。岩体内含有较多辽河群变质岩残留体。岩体的岩石化学特征为：高硅，SiO2含量在70～75％；铝过饱和，Al2O3/(K2O+Na2O)1；低Fe、Mg，MgO0.5%，（FeO＋Fe2O3）2%；高碱，K2O+Na2O含量为7.5-9%，K2ONa2O，富F（300-700ppm），低Cl，（50-150ppm），F/Cl比值高；稀土元素总含量约100ppm，为轻稀土富集型，ΣLREE/ΣHREE＝7.53，Eu正异常。上述特点说明岩浆为低熔点共结岩浆。岩浆热能低，运移距离短，侵位深，属S型花岗岩。燕山早期的花岗杂岩系分布面积亦较广泛，有上千平方公里的大岩基（如五龙背－大堡岩体），也有小岩株（如三股流花岗闪长岩岩体，50km2），并发育众多的中酸性岩脉群，与金矿关系十分密切。三股流花岗闪长岩，平面上呈北东东向的椭园状，东西向长11.4km，南北宽5.2km，面积约为50km2，其围岩主要为印支期混合花岗岩，仅在东南侧与辽河群变质岩呈侵入接触。根据结构构造，粒度及成分变化，岩体划分为边缘相―中细粒结构，岩性为石英二长闪长岩；过渡相―中细粒似斑状结构，岩性为花岗闪长岩；中心相―粗4粒似斑状结构，岩性为似斑状花岗闪长岩。三股流花岗闪长岩Sm－Nd等时线年龄为126.2Ma（据魏俊浩），三股流花岗闪长岩体，岩石化学特点为演化范围广，SiO2变化在58％～75％，铝指数[Al2O3/(K2O+Na2O＋CaO)]由1转化为1，K2O/Na2O亦由1转化为1，因此反映了钙碱性岩系的演化规律，铁族元素含量高，Cl的活度有明显增高（200ppm以上），F/Cl比值减小。对金有巨大的迁移能力，分异好，侵位高(侵位于地壳的中、浅部位)，属I型花岗岩。对三股流花岗闪长岩、矿区中脉岩及金矿体稀土元素特征进行研究，岩脉、三股流岩体、金矿床的球粒陨石标准化图谱见图4。从图上可以看出，三股流岩体与金矿体的稀土元素配分曲线型式基本一致，而金矿体与各种脉岩的曲线分布型式更加接近，反映了岩体、岩脉和金矿体成矿物质来源的一致性。此外，由同源岩浆演化而成的不同岩石类型，它们在[Sm/Eu(样)]/[Sm/Eu（陨）]－Sm的变异图解中应呈直线型分布（图3），三股流岩体、岩脉及金矿体清楚地显示了这种线性特点。据此认为三者确属同源岩浆发展不同阶段的产物。伴随三股流岩体发育大量脉岩，在五龙矿区主要有：成矿前的细粒闪长岩及花岗斑岩，成矿期后的煌斑岩和辉绿玢岩。成矿前中酸性脉岩与金矿脉关系密切，含金石英脉中约有90％与脉岩(细粒闪长岩和花岗斑岩)伴生，分布在脉岩的一侧或切穿脉岩，实际上石英脉是沿脉岩构造中变形较强的部位充填的，因此脉岩常成为矿脉的直接围岩。部分岩脉被矿化交代可构成工业矿体。根据上述四种脉岩与金矿化形成的先后关系，可排序为：细粒闪长岩脉→主期金矿化→花岗斑岩脉5→晚期金矿化→煌斑岩脉→辉绿岩脉。燕山晚期为偏碱性角闪条纹长石花岗岩，呈岩株状产出，主要受早期岩体边缘构造和岩体内断裂控制，典型岩体代表为产于五龙背－大堡岩体之中的丁岐山岩体和凤凰山岩体。该类岩体的主要特征为富硅（SiO270%），低铝（Al2O3为12～13％），富碱（K2O+Na2O为8～10％），且Na2OK2O，富铁[∑FeO/(∑FeO+MgO)]为0.8～0.9，Fe2O3/FeO比值高，反映成岩时的氧逸度高。F高，Cl低，F/Cl比值可达10以上。这种富碱、贫水、富F、高氧逸度，高温的花岗岩系，可与I型花岗岩相比。由于该岩系形成时间相对较晚，因此，与金矿关系不甚密切。3找矿前景根据分析对照五龙金矿控矿因素及研究其周边地质物化探等地质信息，笔者认为以下几个区域找矿前景比较大：（一）田家堡子－石岱远景区围岩条件：区内出露走向北东东向辽河群变质岩，主要有：盖县组黑云片岩、黑云母变粒岩等；大石桥组大理岩，于家堡子组磁铁变粒岩等。断裂构造组合：区内北北东向、北东向及北西向断裂构造形成交汇部。岩浆活动：该区位于三股流闪长岩体南3公里，区内有北东向闪长岩枝，并有混合花岗岩侵入体。水系沉积物异常特征：该区水系沉积物异常元素组合为Au、Ag、As，最高值Au700×10-9，Ag1.32×10-6，As100×10-6，异常面积4Km2。矿化信息：异常查证发现硅化带，Au品位20×10-6。石岱发现含Cu硅化蚀变带。（二）三级台－杨家堡子远景区围岩条件：杨家堡子以北为混合花岗岩，以南为辽河群盖县组云母片岩、黑云母变粒岩、角闪片岩等变质岩残留体。断裂构造组合：为北东向和北西向断裂构造交汇部。岩浆活动：有北东向及北西向闪长岩脉分布。水系沉积物异常特征：该区水系沉积物异常元素组合为Au、Ag、As、Bi，其最高值：Au12.5×10-9，Ag1.2×10-6，As10×10-6，Bi5.8×10-6，异常面积10Km2。矿化信息：经异常查证，在混合花岗岩中见石英脉，金品位15.4×10-6，混合6花岗岩与片岩接触部的硅化带，Au品位0.53×10-6。（三）油盘岭区围岩条件：大面积出露混合花岗岩。断裂构造组合：北东向与北西向断裂构造交汇部。岩浆活动：有北东向及北西向细粒闪长岩脉出露。水系沉积物异常特征：该区水系沉积物异常元素组合为Au、Ag、As、Bi，异常最高值为Au160×10-9，Ag0.50×10-6，As36×10-6，Bi13.2×10-6，异常面积5Km2。矿化信息：经踏查于硅化混合花岗岩中取样分析Au品位6.5×10-6。（四）谢家－韩家堡子远景区围岩条件：大面积出露混合花岗岩断裂构造组合：北东向谢家断裂、韩家断裂与北西向断裂交汇部。岩浆活动：混合花岗岩中，出露0.5Km2闪长岩株，硅化、黄铁矿化强烈。该区闪长岩脉成群出现。水系沉积物异常特征：该区水系沉积物异常元素组合为As、Ag、Au，异常最高值为Au8×10-9，Ag0.22×10-6，As100×10-6，异常面积2~3Km2。矿化信息：韩家堡子1号民采坑：在黑云母变粒岩中，石英脉走向290°，倾向南西，倾角30°，宽1米，金品位7.5×10-6，围岩蚀变黑云母变粒岩，金品位32.0×10-6，金属矿物有：黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及毒砂等。韩家堡子2号民采坑：在混合花岗岩中，石英脉宽5米，走向350°，倾向东，倾角80°，金品位1.24×10-6。谢家矿化点：见南北向石英脉，宽1～5米，打块金品位1～3×10-6。（五）杨木－校堂堡子远景区围岩条件：大面积出露混合花岗岩，南西部有残留的辽河群浪子山组云母片岩，变粒岩和大石桥组大理岩。断裂构造组合：北东向、南北向、北西向三组断裂，形成复杂的交汇格式。岩浆活动：区内近南北向闪长岩脉成群成组出现。水系沉积物异常特征：该区元素组合为Au、Ag、As，最高值为Au250×10-9，Ag0.37×10-6，As100×10-6，异常面积8Km2。7矿化信息：经查证，杨木－校堂堡子区共发现含金石英脉70余条，可分为北东20°和北西330°两组。脉宽0.5～2米，长几十～300米。Au品位0.1～25×10-6。金属矿物为黄铁矿及硫铋铅矿、辉铋矿等。参考文献[1]张家菁.赣南东部银坑矿田控矿因素及找矿方向浅析[J].江西地质，1997.11（4）；23-29.[2]肖国洪等，辽宁五龙金矿床成因及成矿模式探讨[J].黄金，2003.24（11）；17-21.[3]战宝贵，五龙金矿地质特征及找矿规律[J].沈阳黄金学院学报，1994.13（40）；323-329.[4]翟裕生.矿田构造学概论.北京，冶金出版社，1984.318,319.[5]肖国洪，张国宪.辽宁五龙金矿北西向断裂构造控矿浅析[J].黄金，2004.25（9）；15-17.AtentativediscussionontheprospectingdirectionofWulonggolddepositssuroundingareasinLiaoningprovinceLiuZheng1,ZhangDehui1,2，W