遼寧省撫順市呂家后溝金礦地質(zhì)特征及成因分析

姜寶勇

摘 要：本文通過對呂家后溝金礦區(qū)域地質(zhì)特征和礦區(qū)地質(zhì)特征的概述，深入分析礦體和礦石質(zhì)量特征、研究成礦物質(zhì)來源、反演成礦階段，推測礦床形成的演化過程。從而提出呂家后溝金礦為斷裂構(gòu)造控制的中低溫巖漿期后熱液金礦床，并對成礦控礦因素和找礦標志進行了總結(jié)。為具有類似地質(zhì)條件的礦山勘查提供類比依據(jù)。

關(guān)鍵詞：呂家后溝金礦；地質(zhì)特征；礦床成因；找礦標志

中圖分類號：P618.51 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）14-0191-02

呂家后溝金礦位于遼寧省撫順市南口前鎮(zhèn)呂家堡村。位于中朝準地臺、膠遼臺隆、鐵嶺—靖宇臺拱、摩離紅凸起的南部，渾河斷裂帶的北側(cè)[1]。區(qū)域上北東東向大斷裂的次級北東向斷裂構(gòu)造嚴格控制了本區(qū)金礦體的分布。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

區(qū)域地層以太古界鞍山群紅透山組變質(zhì)巖系為主。主要分布在紅透山—樹基溝以及大荒溝—稗子溝一帶。該巖系可分為三個巖性段，下段為斜長角閃巖段，由斜長角閃巖、石榴斜長角閃巖、斜長角閃變粒巖和黑云斜長變粒巖組成。中段為互層巖段，由黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖、石英變粒巖、斜長角閃巖、磁鐵石英巖等組成。上段為沉積巖段，主要為變質(zhì)長石石英砂巖等。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域上的主要斷裂構(gòu)造有渾河斷裂帶和紅透山—樹基溝斷裂帶。

渾河斷裂帶呈60°方向沿渾河展布，由數(shù)條壓性斷裂組成，延長超過500km，寬約50m。傾向北西，傾角40°～60°，表現(xiàn)為逆掩對沖斷裂組合。區(qū)域資料表明，該斷裂具有長期活動史，為超巖石圈斷裂，與區(qū)域上的地質(zhì)演化、構(gòu)造發(fā)展和成礦作用聯(lián)系密切，其兩側(cè)的部分次級斷裂是區(qū)域主要的金賦礦構(gòu)造。

紅透山—樹基溝斷裂帶由數(shù)條斷裂組成，呈40°～50°方向展布，擠壓透鏡體和擠壓片理在該斷裂帶中隨處可見。本區(qū)金礦即賦存在該組斷裂帶的次級平行斷裂中。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖主要有燕遼期和印支期花崗巖體，此外有正長斑巖、輝綠巖、閃長巖等脈巖。其中印支期花崗巖體與金礦成礦關(guān)系密切。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層簡單，僅發(fā)育太古界紅透山組和第四系。太古界紅透山組斜長角閃巖和黑云斜長變粒巖呈大小不一的殘留體，零星分布在太古代混合花崗巖中；第四系主要分布在河床等低洼處。

2.2 構(gòu)造

受區(qū)域性紅透山—樹基溝斷裂帶影響，礦區(qū)內(nèi)平行發(fā)育F1和F2兩條斷裂，走向北東，傾向北西，傾角15°～40°，寬度0.3～1.5m。由數(shù)條小角度壓扭性斷裂結(jié)構(gòu)面構(gòu)成，呈舒緩波狀，具明顯的膨縮尖滅再現(xiàn)的特點。破碎帶中充填有破碎混合花崗巖和高嶺土化、褐鐵礦化石英細脈，偶爾可見黃白色斷層泥。F1和F2斷裂控制了本區(qū)金礦體的分布，是成礦期構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)廣泛出露太古代早期混合花崗巖，可進一步分為鈉質(zhì)混合花崗巖和鉀質(zhì)混合花崗巖。前者呈灰白色，后者呈灰—灰紅色，二者均呈中—粗粒花崗變晶結(jié)構(gòu)及交代熔蝕結(jié)構(gòu)，塊狀和片麻狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石、石英、黑云母、角閃石等。混合花崗巖是本區(qū)含金破碎蝕變帶、含金石英脈的圍巖。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征[2]

3.1.1 Ⅰ號金礦體

Ⅰ號金礦體受F2斷裂控制，地表出露長541m，傾向290°～320°，傾角15°～35°，走向及傾向均呈舒緩波狀。地表寬1.0～1.4m，品位2.7～3.7g/t；傾向延深最大200m，深部寬0.6～1.4m，品位2.7～4.1g/t。地表含金破碎蝕變帶內(nèi)充填有一條寬0.15～0.30m的石英脈，褐鐵礦化、高嶺土化強烈。向深部黃鐵礦化石英脈中金品位相對升高，黃鐵礦化呈細脈狀或浸染狀較強烈。兩側(cè)可見灰白色的斷層泥，呈淺灰色，致密塊狀。Ⅰ號金礦體厚度變化系數(shù)13.4%，品位變化系數(shù)14.5%。

3.1.2 Ⅱ號金礦體

Ⅱ號金礦體受F2斷裂控制，地表出露長370m，傾向310°～335°，傾角25°～45°，走向及傾向亦呈舒緩波狀。地表寬1.1～1.2m，品位2.8～3.7g/t；傾向延深最大220m，深部寬1.0～1.2m，品位2.9～3.2g/t，其它特征和Ⅰ號礦體相同。Ⅱ號金礦體厚度變化系數(shù)3.4%，品位變化系數(shù)10.4%。

3.2 礦體圍巖

本區(qū)的金礦體賦存于混合花崗巖中北東向構(gòu)造破碎帶中，其圍巖為鈉質(zhì)混合花崗巖和鉀質(zhì)混合花崗巖。

3.3 礦石質(zhì)量

3.3.1 礦石礦物成分

礦石中有用礦物以自然金為主，其次為自然銀。其他金屬礦物有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦及少量的閃鋅礦和褐鐵礦。

脈石礦物有鉀長石、鈉長石、方解石、石英、絹云母、綠簾石、綠泥石等。

3.3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：礦石的結(jié)構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)為主，輔以乳滴結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。粒狀結(jié)構(gòu)是礦石的基本結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)為金銀礦物和金屬硫化物呈他形，其他礦物為半自形或自形；壓碎結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為石英有波狀裂紋消光、長石雙晶彎曲和錯位。

礦石構(gòu)造：礦石的構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造呈致密塊狀，各種礦物分布均勻，為礦石的主要構(gòu)造；浸染狀構(gòu)造由呈星點狀分布于脈石中的細粒黃鐵礦和方鉛礦組成。脈狀構(gòu)造主要表現(xiàn)為多金屬硫化物呈單獨或各種脈體分布在石英細脈和蝕變巖中。

3.3.3 金礦物的賦存狀態(tài)

金的粒度：據(jù)鏡下測定結(jié)果來看，粒度較大者其含量較少，粒度較小者含量較多。粒度較小者為0.005mm，較大者為0.12mm，屬細粒金。

金的嵌布特征：通過金的賦存狀態(tài)可分為包體金和裂隙金兩種。包體金中金礦物被黃鐵礦包裹，晶體外緣比較光滑，粒度在0.005～0.03mm之間，這部分金的結(jié)晶早于黃鐵礦的形成。金礦物被多金屬硫化物包裹表現(xiàn)為金礦物呈包體分布在脈石中。裂隙金中金礦物沿黃鐵礦裂隙分布。

金的形態(tài)特征：金礦物的形態(tài)比較復(fù)雜，有他形粒狀、樹枝狀、不規(guī)則狀等。

3.4 礦石類型

3.4.1 礦石自然類型

按礦石中的有用礦物種類劃分：可分為氧化礦石和硫化礦石兩種。氧化礦石由硫化礦石氧化形成，由褐鐵礦和銅藍礦等組成。氧化礦石呈蜂窩狀，分布于礦體近地表10m以上的淺部氧化帶中。硫化礦即原生礦，主要由黃鐵礦、方鉛礦和黃銅礦等金屬硫化物礦物組成。呈致密塊狀、浸染狀、脈狀分布于礦脈深部10m以下原生帶中。

按礦石中有用礦物組合劃分：可分為三種類型，金—褐鐵礦礦石、金—黃鐵礦礦石、金—黃鐵礦—方鉛礦—黃銅礦礦石。

按礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造劃分：可分為四種類型：蜂窩狀礦石、致密塊狀礦石、浸染狀礦石、脈狀礦石。前一種見于礦體淺部氧化帶中，后三種見于礦體深部原生帶中。

綜合以上因素，本礦床礦石自然類型可分為三種：石英—黃鐵礦礦石；石英—黃鐵礦—方鉛礦—黃銅礦礦石和破碎蝕變混合花崗巖礦石。

3.4.2 礦石工業(yè)類型

在上述礦石自然類型劃分基礎(chǔ)上，可將礦石工業(yè)類型劃分為含金石英脈型和破碎蝕變巖型兩種，以含金石英脈型礦石為主。

4 礦床成因

4.1 成礦物質(zhì)來源

呂家后溝金礦床的形成與圍巖太古代混合花崗巖關(guān)系密切。太古代的鈉質(zhì)混合花崗巖和鉀質(zhì)混合花崗巖的兩期強烈的花崗巖化活動，很好的促使了周圍地層中存在的Au元素發(fā)生不同程度的活化和轉(zhuǎn)移。巖漿巖多期次“脈動式”的侵入不僅為礦質(zhì)（Au）提供了熱源，而且也促使了含礦熱液的形成。

4.2 成礦階段及礦物共生關(guān)系

呂家后溝金礦受斷裂構(gòu)造嚴格控制，斷裂構(gòu)造的多期次活動、含礦熱液上侵，形成了與之配套的礦物組合和圍巖蝕變。各成礦階段具備各自的礦物組合特征和礦物形成之間的關(guān)系，反應(yīng)了各期次構(gòu)造活動的強弱程度、礦化范圍、礦化強度和圍巖蝕變等特點。

4.2.1 金—石英—黃鐵礦—鉀長石階段

本階段表現(xiàn)為早期形成的白色石英細脈沿構(gòu)造裂隙侵入，石英顆粒較大。伴隨發(fā)育黃鐵礦化，具壓碎結(jié)構(gòu)，自形程度較高，通常情況下無法形成工業(yè)礦體。沿構(gòu)造裂隙面，局部可見鉀長石交代圍巖礦物，在斷裂構(gòu)造的上、下盤附近形成狹長帶狀的圍巖蝕變帶。主要表現(xiàn)為鉀化、綠泥石化和硅化等。

4.2.2 金—石英—黃鐵礦階段

本階段是金工業(yè)礦體形成較為重要的成礦階段。在構(gòu)造破碎蝕變帶中石英細脈呈淺灰色致密塊狀，以脈寬0.05～0.15m的形式產(chǎn)出，黃鐵礦呈細脈浸染狀、裂隙浸染狀分布于石英細脈中。金品位通常1～30g/t，相對較高。

4.2.3 金—石英—多金屬硫化物階段

本階段礦物組合較為復(fù)雜，富礦往往在本階段形成。主要表現(xiàn)為石英—多金屬熱液沿構(gòu)造裂隙上侵，在構(gòu)造膨脹部位充填富集。黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等多金屬礦物是金的主要載體，多呈稠密浸染狀、細脈狀分布，分布范圍有限。當(dāng)多金屬硫化物組合出現(xiàn)時，金品位通常在4～120g/t之間。與這期成礦作用有關(guān)的圍巖蝕變主要有：硅化、黃鐵礦化、絹云母化和綠泥石化等。

4.2.4 石英—碳酸鹽階段

本階段為成礦尾聲期，主要表現(xiàn)為乳白色石英細脈和碳酸鹽化網(wǎng)脈集中迭加在礦體及其圍巖上。

4.3 礦床形成的演化過程

呂家后溝金礦發(fā)育的兩條金礦體在空間展布上呈北東向，與斷裂構(gòu)造一致。區(qū)內(nèi)北東向渾河斷裂帶經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運動，產(chǎn)生了一系列次一級斷裂構(gòu)造，為本礦床成礦物質(zhì)的遷移、充填、沉淀提供了良好的導(dǎo)礦通道和儲礦空間。而印支期巖漿巖所攜帶的含金礦液在多其次構(gòu)造活動的促動下，沿著這些斷裂構(gòu)造運移，并在有利部位充填沉淀，最終形成本礦床。

5 成礦控制因素及找礦標志

5.1 成礦控制因素

（1）深大斷裂帶通常誘發(fā)大規(guī)模的巖漿活動，是含礦熱液運移的主要通道。本礦床礦體賦存在北東向深大斷裂的次一級斷裂中。礦液沿斷裂充填，礦體產(chǎn)狀同斷裂產(chǎn)狀一致，走向及傾向上呈舒緩波狀。因此斷裂構(gòu)造是本區(qū)金礦形成的最重要的控制因素。（2）巖漿巖是本區(qū)礦體形成的另一控制因素。礦體形成與印支期花崗巖關(guān)系密切，多期次侵入的印支期花崗巖體對巖漿熱液型金礦成礦有利。（3）礦體賦礦圍巖為太古代混合花崗巖，為成礦物質(zhì)來源的載體。

5.2 找礦標志

（1）深大斷裂的變異部位、交匯部位和傍側(cè)的次級斷裂直接控制著礦床甚至礦體的空間分布。（2）多期次活動的花崗巖體和圍巖的外接觸帶及其附近的斷裂中。（3）在地表出露的浸染狀黃鐵礦風(fēng)化后呈褐鐵礦化蝕變大面積分布。（4）黃鐵礦化較強的片理化帶中發(fā)育有硅質(zhì)扁豆狀脈體或細脈，并且具有明顯的硅化、絹云母化、綠泥石化、鉀化、高嶺土化和黃鐵礦化等蝕變。

6 結(jié)語

呂家后溝金礦礦體產(chǎn)于北東向構(gòu)造破碎蝕變帶中，受斷裂構(gòu)造嚴格控制。礦體的產(chǎn)狀受構(gòu)造產(chǎn)狀的限定，圍巖蝕變也沿礦體所處的斷裂構(gòu)造裂隙面呈線狀展布，這些現(xiàn)象表明礦體是由含礦熱液沿早期構(gòu)造空間充填而成。礦床中圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、方解石化、高嶺土化和綠泥石化等，屬一套中低溫?zé)嵋何g變組合，據(jù)此推斷該礦床為受控于斷裂構(gòu)造的中低溫巖漿期后熱液金礦床。

參考文獻

[1]遼寧省清原縣南口前鎮(zhèn)呂家后溝金礦詳查報告[R].遼寧省第十地質(zhì)大隊，2014.