遼寧省本溪縣楊家堡子金礦地質(zhì)特征及成因淺析

武建勇于天利于波濤邢興慶

1 遼寧省核工業(yè)地質(zhì)局二四一大隊，遼寧省鳳城市，118100

2 遼寧省本溪縣國土資源局，遼寧省本溪縣，117100

遼寧省本溪縣楊家堡子金礦地質(zhì)特征及成因淺析

武建勇1*于天利2于波濤1邢興慶1

1 遼寧省核工業(yè)地質(zhì)局二四一大隊，遼寧省鳳城市，118100

2 遼寧省本溪縣國土資源局，遼寧省本溪縣，117100

提 要 本溪縣楊家堡子金礦賦存于早古生代奧陶系馬家溝組及寒武系鳳山組內(nèi)，礦體主要圍巖為變質(zhì)程度輕微的碎屑沉積巖及碳酸鹽巖，礦體受斷裂構(gòu)造控制，金礦物及載金礦物——黃（褐）鐵礦均呈稀疏浸染狀分布，金成礦與燕山期二長花崗巖關(guān)系密切，具有“卡林型”金礦床地質(zhì)特征。認(rèn)為楊家堡子金礦是與早古生代寒武系、奧陶系地層、巖性、巖相（變質(zhì)相）、斷裂構(gòu)造及燕山期巖漿活動有成因聯(lián)系的金礦床，對礦體的礦物組合進(jìn)行分析，初步確定礦化成因應(yīng)屬低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

礦床成因 地質(zhì)特征 金礦床 卡林型金礦 本溪縣楊家堡子

本溪縣楊家堡子金礦床賦存于中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆太子河-渾江臺陷的遼陽-本溪凹陷區(qū)內(nèi)，礦床產(chǎn)出圍巖、金礦化特征及金礦物的賦存形式等具有“卡林型”金礦的特征。文章在對其金礦化地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié)的同時，對礦床成因進(jìn)行初步探討。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域上礦床位于營口-寬甸臺拱與太子河-渾江臺陷遼陽-本溪凹陷帶內(nèi)。出露地層為新元古界青白口系和震旦系細(xì)河群，古生界寒武系、奧陶系，少量石炭系。

青白口系見南芬組（Qbn）；震旦系細(xì)河群主要分布于區(qū)域西北側(cè)，主要分布有橋頭組（Z1q）康家溝組（Z1k）。

寒武系在區(qū)域范圍內(nèi)有下統(tǒng)饅頭組（?1m）、中統(tǒng)毛莊組（?2m）、徐莊組（?2x）以及張夏組（?2z），其上統(tǒng)僅見有鳳山組（?3f），與張夏組（?2z）呈構(gòu)造接觸。寒武系鳳山組（?3f）是本區(qū)重要的含金層位。

奧陶系自下而上分別為冶里組（O1y）、亮甲山組（O1l）和馬家溝組（O2m），其中金礦體多產(chǎn)于馬家溝組層位中。

石炭系分布較少，僅見有本溪組（C2b），呈平行不整合于覆蓋于馬家溝組地層之上，局部呈構(gòu)造接觸。

區(qū)域范圍內(nèi)巖漿巖發(fā)育，巖漿侵入活動較為頻繁，侵入時代為印支期和燕山期，主要見有砂金溝閃（輝）長巖體（δ51）和燕山期甬子峪斜長花崗巖體（γ52）、東大埂石英二長巖體（ηγ53），巖性種類復(fù)雜，中-基性到酸性巖均有分布。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有東西向、北東向和北西向三組，其中北東向斷裂是本區(qū)金礦的形成的控礦（容礦）構(gòu)造。（圖1）

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)地層

楊家堡金礦床范圍內(nèi)出露地層主要為奧陶系馬家溝組、寒武系鳳山組。其中馬家溝組主要巖性組合為灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r夾薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r等。分布于三官廟—楊家堡子溝口，呈北東向展布，傾向北西或南東，傾角20～50°，白云質(zhì)灰?guī)r與泥灰?guī)r呈漸變過渡關(guān)系，泥灰?guī)r局部受構(gòu)造影響已經(jīng)變?yōu)楹骤F礦化、絹英巖化蝕變巖，構(gòu)成Ⅱ、Ⅲ號金礦（化）體的主要圍巖；鳳山組依巖性的組合分為2個巖性段，硅質(zhì)灰?guī)r夾薄層砂巖組合巖段，白云質(zhì)灰?guī)r（大理巖）夾泥灰?guī)r段。2個巖性段主要分布于楊家堡子及東側(cè)地段，其中白云質(zhì)灰?guī)r（大理巖）夾泥灰?guī)r段構(gòu)成Ⅰ號金礦體的主要圍巖（圖2）。

圖1　本溪縣楊家堡子金礦區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

2.2巖漿巖

礦區(qū)范圍內(nèi)僅見有燕山晚期東大埂巖體出露，分布于礦區(qū)的中西部，主要巖性為石英二長巖【1】，構(gòu)成楊家堡子金礦Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號金礦（化）體的直接圍巖。

除上述較大的巖體外，尚有少量派生的脈巖，如流紋斑巖、閃長玢巖、煌斑巖及石英脈等，呈不同方向展布，多分布于礦區(qū)的北部。

2.3斷裂構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，主要有東西向、北東向、北西向和南北向四組。其中東西向斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)可見有（F1、F2）在砂金溝巖體至楊家堡子以南地段見有規(guī)模不等的東西向斷裂構(gòu)造帶，斷裂性質(zhì)多為平移斷層，對區(qū)內(nèi)的地層完整性破壞性較小，地表見有強(qiáng)片理化帶、構(gòu)造透鏡體、碎裂巖帶等，表現(xiàn)為壓性特征。

北東向斷裂構(gòu)造分布于礦區(qū)中部（F3-F13），是區(qū)內(nèi)最為發(fā)育的一組構(gòu)造，控制了本區(qū)金礦體的分布，延長可達(dá)數(shù)百米，斷裂性質(zhì)多屬壓扭性，地表可見有構(gòu)造破碎帶，寬度0.5～10m，走向變化在20～50°之間，地表傾向東或西，傾角變化較大，局部趨于直立，局部又變緩，近30°左右，其中F3斷裂控制了Ⅱ、Ⅲ號金礦體的分布，F(xiàn)4、F5、F6、F7、F8斷裂分別控制了Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅰ、Ⅰ-1等金礦體的分布，F(xiàn)9斷裂控制了三官廟次生暈異常的分布。

北西向斷列構(gòu)造在區(qū)內(nèi)不發(fā)育，主要見F15、F16、F17斷裂，主要分布在三官廟、楊家堡子等地段，規(guī)模不等，形成時間較晚，切割了前述各方向的斷裂構(gòu)造。另外區(qū)內(nèi)見少量南北向斷裂（F18）分布，形成時間最晚。

圖2　本溪縣楊家堡子金礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch of the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

3　金礦化特征

3.1區(qū)內(nèi)土壤異常特征

在20世紀(jì)90年代區(qū)內(nèi)進(jìn)行過1/1萬的土壤測量工作，網(wǎng)度為100m×20m，分析元素分別為金、銀、砷、銻、汞、鉛、鋅、鈷、鎳等。資料處理圈定了3處多元素復(fù)合異常，分別位于楊家堡子西山、楊家堡子地段、三官廟地段。其中金元素異常與銻、汞、砷元素異常吻合較好，鈷異常面積較小，區(qū)內(nèi)未見有鉛、鋅、銅、銀等元素異常（圖2）。

3.2含金礦化帶特征

礦區(qū)范圍內(nèi)共圈定了5條礦化蝕變巖帶，僅在1號蝕變巖帶外圈定了一條礦體，即Ⅰ號金礦體，位于楊家堡后山；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號等4條金礦化體位于楊家堡子西北側(cè)山腰處。上述金礦化體嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶控制（圖2），均呈北東向展布。其中Ⅰ號金礦體賦存于寒武系鳳山組白云質(zhì)灰?guī)r（大理巖）夾泥灰?guī)r段的構(gòu)造蝕變巖帶中，Ⅱ、Ⅲ號金礦化體賦存于寒武系鳳山組灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r夾薄層灰?guī)r夾燧石結(jié)核灰?guī)r的構(gòu)造帶中，而Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號金礦化體則位于燕山期二長花崗巖體之中。破碎帶均表現(xiàn)為巖石破碎和較強(qiáng)的熱液蝕變，近礦體部位蝕變更強(qiáng)。

3.3金礦體特征

圖3　本溪縣楊家堡子金礦Ⅰ號礦脈0號勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Number 0 geological prospecting line section in Vein Ⅰof the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

Ⅰ號金礦體位于奧陶紀(jì)中統(tǒng)泥灰?guī)r與褐鐵礦化-絹英巖化蝕變帶接觸帶附近，即北東向斷裂破碎帶的頂板處，形態(tài)呈不規(guī)則的脈狀、扁豆?fàn)罨蚍种町a(chǎn)出，礦體控制程度較差，地表施工了一個鉆孔（ZK0-1）（見圖3）和三個探槽和一個探采坑道，控制長度近于80m，寬度為1.04～12.24m，平均寬度為7.87m，延伸不清；礦體與圍巖界線不清晰，呈漸變關(guān)系，礦脈走向北東30°左右，傾向南東，傾角為62～78°。據(jù)物探資料顯示含金破碎帶大約在50m處向西陡傾，傾角40～70°；礦體品位變化在0.80×10-6～29.6×10-6間，加權(quán)平均品位為5.20×10-6。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號等5條金礦化體工作程度更低，僅有地表槽探工程控制，而礦化體深部則未進(jìn)行控制，礦體走向呈北東或北北東向展布，傾向西，傾角50～60°左右，金品位在0.8×10-6～13.2×10-6，各礦化體平均品位分別為1.49×10-6～9.15×10-6，出露寬度為3～6m，現(xiàn)已控制長度為80～160m。

總之，金礦化體嚴(yán)格受構(gòu)造蝕變巖帶控制，蝕變巖帶呈脈狀產(chǎn)出，局部呈復(fù)脈狀，并有分枝復(fù)合現(xiàn)象，沿走向和傾向均呈舒緩波狀，含金硫化物沿斷裂構(gòu)造充填，與圍巖界線不清晰（圖3 ）。

3.4礦石礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石有用礦物比較簡單，金屬礦物除自然金外，主要為黃鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦，孔雀石等；脈石礦物為石英、絹云母、白云石、方解石等。

礦石以它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，次為壓碎結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)和包體結(jié)構(gòu)等，而礦石構(gòu)造以塊狀、脈狀和浸染狀為主【2】。

3.5圍巖蝕變特征

礦體的近礦圍巖蝕變以強(qiáng)硅化為主，次為絹云母化、黃鐵礦化和赤（褐）鐵礦化，局部見黃銅礦化、碳酸鹽化等【2】。

其中硅化、黃鐵礦化（及其它金屬硫化物礦化）、絹云母化與金礦化關(guān)系密切。硅化表現(xiàn)為石英呈細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀分布，使得蝕變巖石顏色變淺，硬度加大，硅化強(qiáng)烈部位金的含量也較高。黃鐵礦化是金礦（化）體較為普遍的熱液蝕變，按賦存形式應(yīng)分為兩期以上，較早的一期呈細(xì)脈狀產(chǎn)出，脈寬約1～5cm，與礦脈基本平行，間斷性產(chǎn)出，長度一般在0.1～0.5m，黃鐵礦粒度較粗，一般為0.5～3mm，自形程度較好，多呈立方體晶形。另一期呈細(xì)脈或網(wǎng)脈產(chǎn)出，局部黃鐵礦呈薄膜狀，分布于各方向的裂隙中，粒度較細(xì)，呈粉末狀或細(xì)粒狀，自形程度較差，金礦化多與晚期黃鐵礦化相關(guān)。

絹云母化蝕變較強(qiáng)，一般表現(xiàn)為長石發(fā)生熱液蝕變形成絹云母，沿礦石的裂隙或節(jié)理分布，絹云母含量較少，但蝕變較為普遍，這也是劃分礦體與圍巖的標(biāo)志之一。

3.6金的賦存形式

通過對礦石中的金賦存形式進(jìn)行研究，礦石中自然金呈不規(guī)則狀，粒狀分布，一般粒度為0.005～0.04mm，以包體金、晶隙金和裂隙金形式存在，載金礦物以黃鐵礦和褐鐵礦為主【2】。

4　楊家堡子金礦與典型卡林型金礦特征對比

20世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初，國內(nèi)學(xué)者對卡林型金礦進(jìn)行了深入研究，對成礦條件和找礦標(biāo)志進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為該類型金礦的找礦應(yīng)優(yōu)先選擇以下地區(qū)進(jìn)行：地塊邊緣裂陷槽拉張與擠壓交替環(huán)境中沉積建造和不同性質(zhì)大地構(gòu)造接合部位或構(gòu)造過渡帶；背斜構(gòu)造的傾伏端、背斜軸轉(zhuǎn)折端及不同方向、不同序次的斷裂破碎帶交叉和復(fù)合部位；富粘土質(zhì)和有機(jī)質(zhì)中紋層細(xì)粒鈣質(zhì)和白云質(zhì)粉砂（灰）巖，局部為較粗粒砂巖和透鏡狀礫狀鈣質(zhì)灰?guī)r夾層接觸部位；燕山期巖漿活動以及熱點活動地區(qū)發(fā)育有古生界和中生界地層【3】。國內(nèi)卡林型金礦多集中于滇黔桂三省交界處、陜甘川金三角成礦區(qū)、秦嶺成礦帶等三個地區(qū)內(nèi)【4】。

綜合楊家堡子金礦床地質(zhì)特征分析，礦床具卡林型金礦特征，但遼寧省境內(nèi)則未見該類型金礦的報道。

現(xiàn)將典型的卡林型金礦特征與本礦床地質(zhì)特征進(jìn)行綜合簡單總結(jié)如下：

（1）含礦圍巖及時代：一般卡林型金礦成礦的與礦化相關(guān)的圍巖時代范圍較廣，晚元古界-中生代均有【5】，而楊家堡子礦區(qū)則為寒武系上統(tǒng)-奧陶紀(jì)中統(tǒng)的沉積碎屑巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r和褐鐵礦化、絹英巖化的泥巖，是一系列變質(zhì)程度較低的弱變質(zhì)碎屑沉積巖。

（2）巖漿巖特征：卡林金礦化在空間上幾無例外地與中性-酸性中、小侵入體、次火山巖或火山巖的分布有關(guān)【5】。而楊家金礦床及附近分布有燕山期二長花崗巖，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料顯示，燕山期二長花崗巖對金、鉛、鋅、銅成礦具專屬性。

（3）斷裂構(gòu)造：卡林型金礦在成因上、空間分布上和斷裂構(gòu)造聯(lián)系密切，常受控于高角度斷裂帶【5】。而楊家堡子金礦控礦構(gòu)造為北東向的構(gòu)造破碎帶，控礦（含礦）斷裂產(chǎn)狀變化較大，一般為30～50°，局部傾角較大，可達(dá)70°，主要是高角度斷裂為下部溶液的上升，提供較深的通道；由斷裂而產(chǎn)生或派生的位錯與角礫化，為溶液的滲濾擴(kuò)散提供了構(gòu)造空間。

（4）金的賦存狀態(tài)：在卡林型金礦床中，金礦物的種類很單一，以自然金為主，亦出現(xiàn)少量的金的碲化物，絕大多數(shù)金顆粒較細(xì)，為微米及次微米級，多屬次顯微狀不可見金【5】。而楊家堡子金礦床中的金礦物以自然金為主，含有極少量的銀，且自然金多呈顆粒狀、一般粒度為0.005～0.04mm，以包體金、晶隙金和裂隙金形式存在，載金礦物以黃鐵礦和褐鐵礦為主。金礦化賦存形態(tài)特征與上述特征基本一致。

（5）典型卡林型金礦中的微量元素主要見砷、銻、汞等，金礦化常與這此元素的高異常有一定的相關(guān)關(guān)系【5】。根據(jù)對楊家金礦土壤測量結(jié)果進(jìn)行分析，該區(qū)金礦化即與砷、銻、汞異常吻合較好。在進(jìn)行礦點調(diào)查時在礦體附近和礦石堆中見有少量的辰砂存在，整個礦床及附近部位呈紅色和紅褐色。

（6）卡林型金礦典型的圍巖蝕變簡單，常見的硅化和白云石化，礦化圍巖大多具此蝕變現(xiàn)象，可作為區(qū)域找礦的蝕變標(biāo)志【5】。此外，還有低溫鉀化，如強(qiáng)高嶺土化和絹云母化、黃鐵礦化等分布也較為廣泛。楊家堡子金礦近礦圍巖蝕變以強(qiáng)硅化為主，次為絹云母化、黃鐵礦化，局部見黃銅礦化、碳酸鹽化等。

5　金礦床成因淺析

楊家堡子金礦是與地層、巖性、變質(zhì)相、斷裂構(gòu)造控制及巖漿活動有成因聯(lián)系的金礦床，即在寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)中晚期本區(qū)沉積了一套含金背景值較高的碳-硅質(zhì)細(xì)碎屑巖沉積巖系，受后期脆-韌性剪切構(gòu)造充分改造，加之燕山期巖漿活動和足夠的含礦熱液保障，使建造中的金得到充分活化、運移，最終在有利的構(gòu)造部位沉淀富集。成礦活動大致經(jīng)歷了沉積預(yù)富集-構(gòu)造改變-巖漿疊加-熱液活動的成礦作用過程。因此楊家堡子金礦成因應(yīng)屬低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

楊家堡子金礦床具卡林型金礦特征，又有別于典型卡林型金礦化特征，屬“類卡林型”金礦 ，礦床成因為低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

該文完成后，承我隊教授級高級工程師佟國元審閱，并提出了修改意見，在此表示感謝。

1 遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 遼寧省區(qū)域地質(zhì)志［M］. 北京：地質(zhì)出版社，1989，438～462

2 時光，李貴君.本溪縣草河掌楊家堡金礦普查地質(zhì)報告［R］， 遼寧省沈陽市：遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院. 2001，3～12

3 譚仕敏，施國棟，雷良奇. 中國卡林型金礦的分布規(guī)律及找礦前景［J］. 地質(zhì)調(diào)查與研究， 2007，30（4），289～293

4 董玉書. 甘肅南部卡林型金礦成礦特征［J］中國西部科技，2003，（4），11～14

5 朱奉三，孫書山. 卡林型金礦的主要特征［J］. 黃金，1984，（02），4～11

The Yangjiapuzi gold mine is hosted in the Majiagou group of Ordovician and the Fengshan group of Cambrian.Surrounding rock of ore body is clastic sedimentary rocks and carbonate rocks with slight metamorphic. Ore bodies are controlled by fracture structure， and gold mineral and gold-bearing minerals of yellow （brown） Iron were distributed sparsely disseminated. Gold mineralization is closely related with Yanshan adamellite and has geological characteristics of Carlin-type gold deposit. Studies suggest that Yangjiapuzi gold mine is genetically ralated to Cambrian， Ordovician strata， lithology， facies （metamorphic facies）， faults and Yanshanian magmatism. This paper analyzed the mineral composition of the ore body，preliminary identifie the ore belong to low temperature hydrothermal type gold deposits.

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GENESIS ANALYSES OF THE YANGJIAPUZI GOLD MINE IN BENXI COUNTY， LIAONING PROVINCE

Wu Jianyong1，Yu Tianli2，Yu botao1，Xin Xingqing1
1. No. 242 Geological Party， Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry，F(xiàn)engcheng Liaoning， 118100
2. Benxi Bureau of land and resources ， Liaoning Benxi，117100

Ore deposit genesis；geological characteristics；gold mine；Kalin type gold deposits；Yangjiapuzi of Benxi Country

P618.51

A

1006-5296（2016）01-0027-06

* 第一作者簡介：武建勇（1967～），男，從事鈾及多金屬礦找礦與評價工作，碩士，高級工程師

2015-10-20；改回日期：2015-11-16