遼寧五龍金礦控礦構(gòu)造分析及找礦方向

王明志，紀(jì)兆家，梁群峰，金平，張漢甫,楊運(yùn)軍

（1.陜西省地礦局地質(zhì)調(diào)查院，西安 710065；2.五龍金礦，遼寧丹東 118012）

遼寧五龍金礦控礦構(gòu)造分析及找礦方向

王明志1，紀(jì)兆家2，梁群峰1，金平1，張漢甫1,楊運(yùn)軍1

（1.陜西省地礦局地質(zhì)調(diào)查院，西安 710065；2.五龍金礦，遼寧丹東 118012）

遼寧五龍金礦為大型石英脈型礦床，主要是斷裂構(gòu)造控礦；其礦體主要賦存于近SN、NW向斷裂組成的格子狀構(gòu)造中。隨著開采量的增加，該礦步入危機(jī)礦山行列，如何解決五龍金礦找礦問題，已迫在眉睫。本文結(jié)合兩個方向構(gòu)造所控制的礦體實例，論述遼寧五龍金礦近SN向與NW向控礦構(gòu)造的特征及其對成礦的控制作用；總結(jié)出近SN向構(gòu)造控礦規(guī)律是平面上尖滅側(cè)現(xiàn)、剖面上向SSW側(cè)伏，NW向構(gòu)造控礦規(guī)律是平面上尖滅再現(xiàn)、剖面上向SE側(cè)伏。在此基礎(chǔ)上指出五龍金礦進(jìn)一步找礦方向。

控礦構(gòu)造；控礦規(guī)律；找礦方向；五龍金礦

遼寧五龍金礦是大型的石英脈型礦床，已有70年開采歷史，前人[1～4]對其曾作了大量研究的工作，取得了豐碩的地質(zhì)成果。但隨著服務(wù)年限和開采深度的增加，目前已步入危機(jī)礦山的行列。如何解決五龍金礦找礦問題，增加五龍金礦保有儲量，延長礦山壽命迫在眉睫；其深部及外圍應(yīng)該是重點(diǎn)分析研究的地段。由于開采深度較大，找礦難度也增加，但遼寧五龍金礦主要是斷裂構(gòu)造控礦，因此，查明五龍金礦的斷裂構(gòu)造，特別是容礦斷裂演變規(guī)律，對指導(dǎo)礦山找礦和礦床開采具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

遼寧五龍金礦位于環(huán)太平洋全球性金礦帶中，大地構(gòu)造單元為中朝準(zhǔn)地臺、膠遼臺隆營口-寬甸臺拱鳳城凸起的東部地段，鴨綠江成礦帶的西南部。東部與朝鮮著名的平北金礦集區(qū)隔江相望，二者有著極其相似的地質(zhì)演化歷史和成礦地質(zhì)背景(圖1)，具有形成大型金礦床的潛力。

區(qū)域上大面積出露印支期黑云母-二云母花崗巖，礦區(qū)內(nèi)地層不發(fā)育，只在礦區(qū)南部見有遼河群變質(zhì)巖系呈不連續(xù)的殘留體產(chǎn)出，巖性為黑云巖、角閃片巖、黑云母變粒巖及大理巖。

該區(qū)花崗巖類為脆性巖石，因此多期次構(gòu)造活動的地質(zhì)記錄幾乎全部以斷裂的形式體現(xiàn)。位于礦區(qū)東部15 km的日照-鴨綠江斷裂，為一級斷裂構(gòu)造，走向NE，傾向SE，具有多期次活動的特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)發(fā)育一組走向為N20°E左右的斷裂，屬于二級斷裂，該組斷裂大致平行、等間距產(chǎn)出，傾向NW，傾角40°～60°，自東向西發(fā)育有黑溝斷裂、雞心溝斷裂、楊家斷裂等，延長數(shù)千米，寬幾米至四十余米（圖2），斷裂內(nèi)賦存有大量的擠壓斷層泥，并有細(xì)粒閃長巖、含金石英脈等不同巖性的構(gòu)造透鏡體，體現(xiàn)多期次活動特點(diǎn)。金礦化區(qū)集中于黑溝斷裂和雞心溝斷裂之間，礦化中心區(qū)域靠近雞心溝斷裂，反映出雞心溝斷裂在五龍金礦區(qū)成礦過程中起了重要的作用。五龍金礦金礦脈受控于近SN和NW向共軛斷裂，該斷裂屬于三級斷裂。

2 礦床地質(zhì)特征

五龍金礦是受斷裂構(gòu)造控制的高中溫巖漿熱液金礦床[5～6]。礦體嚴(yán)格受近SN向、NW向兩種斷裂控制，伴隨著成礦前的細(xì)粒閃長巖、花崗斑巖脈充填，含金石英脈賦存于兩種脈巖的兩側(cè)及中間，并與兩種脈巖關(guān)系密切。兩組礦脈于700～1000m±的間距，成群成組互相制約，形成菱形格子狀構(gòu)造（圖2）[5,7]。

圖1 云山金礦（朝鮮）-五龍金礦（中國）區(qū)域地質(zhì)圖[5]Fig.1The geological map of Yunshan gold deposit(North Korea)-Wulong gold deposit(China)area

圖2 五龍金礦區(qū)成礦期構(gòu)造簡圖[1]Fig.2Simplified structure geological map of metallogenic epoch in Wulong gold deposit

金礦脈集中產(chǎn)在雞心溝斷裂的東側(cè)，F(xiàn)3斷裂以西菱形塊段內(nèi)(圖2)。在這個菱形構(gòu)造窗內(nèi)，礦體呈帶狀分布，由東向西分為Ⅰ號脈帶、Ⅱ號脈帶和Ⅲ號脈帶。每條脈帶都由十幾條礦體組成。Ⅰ號脈帶、Ⅱ號脈帶分別沿著2條近SN向花崗斑巖脈展布(花崗斑巖在礦化帶的中心線上)；Ⅲ號脈帶緊貼著西側(cè)的雞心溝斷裂帶展布，且礦化帶寬度相對Ⅰ號脈帶、Ⅱ號脈帶較窄，而近SN走向的礦體在帶內(nèi)呈右階左列式排列；隨著深度的加大，NNE礦體數(shù)目有所減少，并且Ⅰ、Ⅱ號礦化帶逐漸向花崗斑巖脈收攏變窄,從十一中段(-300 m標(biāo)高)開始，出現(xiàn)新的礦化類型——花崗斑巖型礦脈(如4-3脈、32-1新脈)。該類型礦脈礦體水平延長,脈寬大，品位高，礦體與圍巖界線不明顯，圍巖蝕變強(qiáng)烈，石英細(xì)脈更加發(fā)育，部分細(xì)脈帶還具有工業(yè)價值。NW向斷裂成礦條數(shù)明顯增多,礦化明顯增強(qiáng),礦體產(chǎn)于NW向斷裂構(gòu)造與花崗斑巖脈相交部位，并且在相交點(diǎn)的兩側(cè)礦脈基本等長，而遠(yuǎn)離交點(diǎn)的部位，礦化弱且礦體規(guī)模小[5]。

礦體形態(tài)單一，以脈狀為主，個別呈扁豆?fàn)罨蛲哥R狀。礦體規(guī)模變化較大，一般延長延深為200～300 m，最大延長達(dá)千米；礦脈厚薄不等，一般0.2～3.0 m，最大厚度達(dá)10 m。近SN向礦脈傾角較陡，傾角75°～85°，傾向一般向西，個別也有反傾現(xiàn)象，向SSW側(cè)伏，側(cè)伏角40°～70°；NW向礦脈走向320°±，傾向SW，傾角60°～80°,礦體膨縮明顯。近SN向礦脈在小斷裂發(fā)育、NW向礦脈在與花崗斑巖脈相交或相接部位礦體膨脹變寬，品位較高，形成一個富礦囊。礦體具有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。

3 五龍金礦控礦構(gòu)造特征

構(gòu)造對礦床的控制一直是脈狀礦床研究熱點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計和觀測，華北陸臺范圍內(nèi)脈狀金礦床及金礦體空間分布主要是構(gòu)造控礦[8]。從圖2中可以看出，五龍金礦礦脈主要受控于斷裂構(gòu)造，導(dǎo)礦構(gòu)造為雞心溝斷裂，賦礦構(gòu)造為近SN向和NW向斷裂。

3.1 雞心溝斷裂

雞心溝斷裂位于礦區(qū)西側(cè)(圖2)，南自三股流花崗巖體西側(cè)，向北經(jīng)團(tuán)子山、蘭家溝、宋家溝，再向北過雞心嶺，一直延伸至五龍背-大堡巖體，全長10 km以上，斷裂帶寬2～30 m。整條斷裂覆蓋嚴(yán)重，只在中部個別地段見到露頭，但上盤多處鉆孔均在深部見到該斷裂。斷裂總體走向NE20°，局部地段稍有偏斜，傾向NWW，淺部傾角45°～70°。據(jù)鉆孔和深部巷道工程揭露，深部產(chǎn)狀總體有變緩的趨勢。斷裂帶兩側(cè)糜棱巖發(fā)育，尤其是近斷裂帶，面理由NE漸變?yōu)镹NE走向，呈現(xiàn)出明顯的“牽引”現(xiàn)象。沿斷裂帶地貌特征十分清楚，近EW向山脊在斷裂經(jīng)過部位均出現(xiàn)鞍狀地形。沿斷裂帶構(gòu)造破碎十分強(qiáng)烈，從邊部至中心依次出現(xiàn)絹云母蝕變巖，逐漸變?yōu)榻佋颇富骤F礦化碎裂巖，破碎帶中心多為蝕變較強(qiáng)的硅化、黃鐵礦化擠壓破碎帶，其中有發(fā)育規(guī)模不等擠壓透鏡體，且硅化很強(qiáng)，透鏡體之間多為劈理帶，可見到較多淺色石英細(xì)脈穿插，破碎帶的下盤在礦化富集地段有含金石英脈產(chǎn)出。整個雞心溝斷裂表現(xiàn)出了多期多階段演化特征。

3.2 近SN向構(gòu)造

礦區(qū)近SN向構(gòu)造比較發(fā)育，走向范圍350°～10°之間，個別稍有偏斜（圖3）[9]，產(chǎn)狀陡立，一般80°±，局部較緩。Ⅱ號脈帶和Ⅲ號脈帶傾向NW,Ⅰ號脈帶傾向NE。這些斷裂均被巖脈充填，根據(jù)脈體的先后關(guān)系及其對礦體的控制程度可分為兩期。

五龍金礦是以中國東部中生代大型走滑體制為背景產(chǎn)出定位的[6]。同一礦化帶內(nèi)控制礦體定位的構(gòu)造樣式多以右階側(cè)列式產(chǎn)出（圖2、圖3）。早期斷裂被細(xì)粒閃長巖脈充填，規(guī)模較大，延伸較長，短者幾十米到一百多米，長者超過千米。寬度從小于一米到十幾米不等，根據(jù)鉆探資料和深部探礦工程揭露資料，該類巖脈至900 m依然存在。該組脈巖在礦區(qū)內(nèi)、外圍均有分布，但基本上局限于NNE向一級大斷裂之間，并且成群成帶分布，在平面上斷裂之間多呈右階側(cè)列方式（圖3），在剖面上呈前側(cè)列式，這種前側(cè)列方式在五龍金礦西部區(qū)主要是表現(xiàn)為右階側(cè)列方式，但是在局部則主要是以左階側(cè)列方式為主，例如4號、3號脈帶均是如此。

由脈巖的穿插關(guān)系可知，被花崗斑巖充填的斷裂構(gòu)造比由細(xì)粒閃長巖充填的斷裂形成時間稍晚，一般直接切穿早期的細(xì)粒閃長巖。該組斷裂主要分布雞心溝斷裂以東，且規(guī)模較大，一般延長千米以上，長者可達(dá)4～5 km，充填脈體的寬度一般在3～10 m，個別地段最寬可達(dá)30 m，因此表現(xiàn)出了局部地段呈現(xiàn)舒緩波狀，常見有分支復(fù)合現(xiàn)象。就整個斷裂形態(tài)特征來分析，斷裂力學(xué)性質(zhì)是以剪張性為主①呂貽峰等.五龍金礦礦區(qū)找礦預(yù)測，科研報告，1991～②魏俊浩.同源巖漿演化與金成礦-以遼寧五龍金礦為例，博士后論文，2002.。根據(jù)其規(guī)模大小，分布在雞心溝斷裂以東，又靠近三股流巖體的地質(zhì)事實，其形成可能主要與雞心溝斷裂，三股流巖體的物理性質(zhì)以及深部構(gòu)造發(fā)育程度有關(guān)。

3.3 NW向構(gòu)造

NW向斷裂在礦區(qū)內(nèi)也發(fā)育廣泛，且斷裂的規(guī)模更大，呈帶狀分布。根據(jù)深部采礦揭露該組構(gòu)造平面延長上千米，貫穿整個礦區(qū)，斷裂連續(xù)性要好，膨縮現(xiàn)象明顯。走向32°±，傾向SW，傾角70°～80°，深部變緩，受NNE向雞心溝斷裂的限制，常常以高角度與大斷裂相切。該組斷裂多被細(xì)粒閃長巖脈所充填。斷裂成帶分布，分為以76（73）號、75號、6號、8號、1號斷裂為代表的北部帶和以11號、50號、80號斷裂為代表的南部帶。該組斷裂和近SN向賦礦斷裂為一組共軛斷裂，且與近SN向斷裂(花崗斑巖脈)相交，它們之間的容礦構(gòu)造交匯方式如圖4，且相互貫通，說明它們是在同一構(gòu)造應(yīng)力場作用下形成[10]。

上述兩組斷裂（近SN向NW向）在礦區(qū)內(nèi)密集成帶，以一定的間距呈帶狀分布，形成菱形網(wǎng)格（圖2），因此二者多貫通且個別地段已揭露出脈巖連通的地質(zhì)事實。

4 五龍金礦構(gòu)造控礦規(guī)律

4.1 近SN向構(gòu)造控礦規(guī)律

圖4 五龍金礦容礦構(gòu)造交匯方式（據(jù)五龍金礦）Fig.4Interference infiltration feature of ore-hosting structure in Wulong gold deposit

五龍金礦范圍內(nèi)有三條近SN向的強(qiáng)礦化構(gòu)造帶，由東至西依次是，東部礦化帶以2號脈為代表，中部礦化帶以10號脈為代表，西礦帶以107號脈為代表（圖3）。礦化帶之間間距在450～500 m之間，礦化帶本身寬度約300 m。近SN向斷裂上部大多數(shù)脈成礦比較好，隨著開采的加深，一部分?jǐn)嗔训V化減弱甚至尖滅，如5號脈、4號脈、3號脈、42號脈在8中段已經(jīng)尖滅。近SN向斷裂控礦規(guī)律可概括為：(1)在平面上，近SN向構(gòu)造為左行右階側(cè)列式，每一個構(gòu)造帶北部區(qū)以小斷裂側(cè)列形式展布，每一個構(gòu)造帶南部連同為一大斷裂，相應(yīng)控礦構(gòu)造控制著相應(yīng)的礦體，不同礦體之間側(cè)列間距約80 m，以尖滅側(cè)現(xiàn)形式產(chǎn)出；（2）在橫剖面上，近SN向構(gòu)造控礦較為復(fù)雜，三個強(qiáng)礦化帶構(gòu)造控礦都不相同，東部構(gòu)造帶（即Ⅰ號帶），構(gòu)造控礦在剖面上表現(xiàn)為左階式，如2號脈，礦體也比較簡單；中部構(gòu)造帶（即Ⅱ號帶），構(gòu)造控礦既有左階式又有右階式；西部構(gòu)造帶（即Ⅲ號帶），在礦帶的上部中段，控礦構(gòu)造向西傾時，礦體表現(xiàn)為左階式，當(dāng)?shù)较虏恐卸螘r，控礦構(gòu)造出現(xiàn)反傾（即向東傾），則表現(xiàn)為右階式；（3)從縱投影圖上看，近SN向礦體具有明顯的側(cè)伏規(guī)律，側(cè)伏方向SSW，側(cè)伏角40°～70°，由礦區(qū)北部向南，其側(cè)伏角逐漸變大，并近于直立，三個礦化帶側(cè)伏最明顯的是中部帶和東部帶，而西部礦化帶礦體的側(cè)伏不明顯；（4）近SN向控礦構(gòu)造與礦區(qū)內(nèi)NNE向的花崗斑巖近平行，靠近花崗斑巖兩側(cè)的構(gòu)造帶礦化較好；（5）從近SN向控礦構(gòu)造的礦化總體來看，隨著開采深度的加深，礦化有減弱的趨勢。

4.2 北西向構(gòu)造控礦規(guī)律

NW向斷裂在上部中段(10中段標(biāo)高以上),只有76號、6號、1號、8號、80號脈帶成礦；在下部中段，隨著深度的加深，NW向斷裂帶內(nèi)礦化逐漸變強(qiáng)，且礦化更為廣泛，如6號、8號、107-2號、11號、80號脈帶均有礦化，尤其是6號、11號脈均發(fā)現(xiàn)了大的礦體，反映出下部中段NW向斷裂構(gòu)造成礦前景向好的方向發(fā)展的趨勢。NW向斷裂控礦規(guī)律可概括為：(1)在平面上,和近SN向斷裂控礦不同，主體形式尖滅再現(xiàn)；因為五龍金礦幾乎所有工業(yè)礦體均定位于閃長巖脈構(gòu)造帶中，NW向斷裂與SN向花崗斑巖脈的相交部位或花崗斑巖脈西側(cè)，是NW向斷裂成礦的最有利地段；(2)在橫剖面上，NW向斷裂和近SN斷裂控礦不同，在剖面上多受斷裂的產(chǎn)狀控制，由緩變陡的位置是成礦最有利的部位，五龍金礦北區(qū)76脈、1脈和6號脈帶的礦體多賦存于斷裂由緩變陡的地段；(3)從縱投影圖上看,NW向礦體向SE側(cè)伏，76號脈最為明顯；(4) NW向礦體與相近的近SN向礦體具有反消長關(guān)系。在相近的近SN向礦體尖滅或礦化變?nèi)醯臉?biāo)高，NW構(gòu)造帶更有利成礦。例如:10號脈在十四中段礦化減弱后，與其相鄰的NW向的11脈帶在十四中段以下出現(xiàn)11-1、11-2礦體，尤其是11-1礦體礦化較強(qiáng)、規(guī)模較大，可能與163號脈貫通，一直延伸到雞心溝斷裂。

總之，五龍金礦床的礦體空間分布主要受構(gòu)造作用控制。無論是近SN向還是NW向礦體產(chǎn)出特征除與其所在的容礦構(gòu)造斷裂有關(guān)外，礦體的產(chǎn)出位置和側(cè)伏規(guī)律在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦化帶內(nèi)還受其導(dǎo)礦構(gòu)造——雞心溝斷裂控制。

5 找礦方向

五龍金礦作為一個已有70年采礦史的老礦山，隨著開采年限和深度的增加，已步入儲量危機(jī)礦山的行列，如何解決五龍金礦找礦問題，增加資源量，扭轉(zhuǎn)危機(jī)的局面，增加礦山服務(wù)壽命，已迫在眉睫。通過對遼寧五龍金礦控礦構(gòu)造分析研究，筆者認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)從以下幾個方面進(jìn)行探礦：

（1）在平面上，NW向斷裂與花崗斑巖脈相交處的南北兩側(cè)80 m±范圍內(nèi)，是找NW向礦體的有利部位，在相交點(diǎn)處可能形成一個膨大的富礦；在近SN向斷裂構(gòu)造中著重探花崗斑巖脈兩側(cè)地段，并根據(jù)礦體的排列規(guī)律尋找平行脈和盲礦體，同時根據(jù)近SN向含礦構(gòu)造在走向的左彎地段礦體富集的構(gòu)造控制特征，注重尋找富礦地段。

（2）在橫剖面上，NW向斷裂構(gòu)造的傾角由陡變緩的標(biāo)高上，是NW向礦體的比較有利標(biāo)高；近SN向斷裂構(gòu)造所賦存礦體存在明顯的雁列規(guī)律，應(yīng)注意運(yùn)用雁列規(guī)律探近SN向構(gòu)造內(nèi)礦體，但應(yīng)特別注意雁列方向和雁列角度。

（3）在縱投影面上，兩個方向礦體依導(dǎo)礦構(gòu)造和控礦構(gòu)造的傾向而產(chǎn)生側(cè)伏，按照這一規(guī)律，由上部中段探下中段的礦體；尤其是近SN向礦體是尖滅側(cè)伏再現(xiàn)，要注重側(cè)伏方向和側(cè)伏角的規(guī)律，以免漏掉礦體。

（4）在同一成礦帶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ成礦帶)內(nèi)，NW向礦體與相近近SN向礦體具有負(fù)消長關(guān)系。因此，當(dāng)一個方向礦體尖滅或礦化減弱時，鄰近的另一個方向斷裂構(gòu)造易出現(xiàn)富礦體，在探礦時應(yīng)注意轉(zhuǎn)變探礦方向。

（5）對五龍金礦床上部中段有一定礦化信息，但礦化不成規(guī)模的地段，在深部中段探礦要引起重視，往往因為上部中段弱的礦化信息指示，預(yù)示深部盲礦體的存在可能。如2-3號脈，在-300 m標(biāo)高上都只有一些弱礦化信息，而在深部中段形成有一定規(guī)模的礦體[11]。

（6）五龍金礦Ⅲ號礦帶北部為探礦空白區(qū)，建議沿NW向斷裂構(gòu)造帶向雞心溝斷裂方向探礦。

致謝：本文得到了魏俊浩教授的指導(dǎo)，譚俊博士對文章提出寶貴的修改意見，匿名審稿人認(rèn)真審閱該文，并提出修改意見，在此一并表示感謝！

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Ore-controlling Structure Characteristics and Ore Prospecting in Wulong Gold Deposit,Liaoning Province

WANG Ming-zhi1,JI Zhao-jia2,LIANG Qun-feng1,JINPing1,ZANG Han-fu1,YANG Yun-jun1
(1.Shaanxi Provincial InstituteofGeological Survey,Xi’an 710065,China; 2.Wulong gold deposit,Dandong 118012,Liaoning,China)

Wulong gold deposit is a large-sized quartz-vein-type deposit in Liaoning Province,the ore-body distribution of which is mainly controlled by lattice structures consist of nearly SNand NWtrending faults.The deposit,however,begins to become exhausted along with further mining,which urgently need to be solved for the future ore prospecting.This paper analyzes the characteristic of two mineral ores controlled by the nearly SNand NWtrending structures in order to study the two oriented structures and their influences on mineralization.It is concluded that ore bodies appear in nearly SNtrending fault as an echelon in three-dimension and plunge to the SSWdirection in the cross section,and also occur discontinuous in NWtrending fault and plunge to the SE direction in cross section.

ore-controlling structure;ore-controlling regularity;prospecting orientation;Wulong gold deposit

P 618.51

A

1007-3701(2011)03-0191-06

2010-11-08

王明志（1982—），男，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作.E-mail:mzwang82@163.com