遼東地區(qū)金礦床類型、成礦特征及找礦潛力*

曾慶棟 陳仁義 楊進(jìn)輝 孫國(guó)濤 俞炳 王永彬 陳沛文

1. 中國(guó)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所, 北京 1000292. 中國(guó)科學(xué)院地球科學(xué)研究院, 北京 1000293. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 1000494. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 1000375. 巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所, 北京 100029

遼東地區(qū)是我國(guó)重要的金多金屬礦產(chǎn)集中地，金礦床主要分布于青城子、五龍、貓嶺等地區(qū)。其中青城子地區(qū)開采歷史悠久，自明朝民間開采銀礦開始至今已有400多年歷史，區(qū)內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)大中型榛子溝、喜鵲溝等15個(gè)鉛鋅礦床，小佟家堡子、白云、林家三道溝等5個(gè)金礦床，高家堡子大型銀礦床，以及若干小型礦床及礦點(diǎn)。五龍金礦于二十世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)開采以來，區(qū)內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一批小型礦床，近年在五龍金礦區(qū)內(nèi)找礦取得突破，發(fā)現(xiàn)了目前規(guī)模最大的金礦脈(163號(hào)脈)，其控制長(zhǎng)度700多米，已控制深度大于900m。在貓嶺金礦集區(qū)找礦同樣取得重大突破，目前僅貓嶺礦區(qū)金資源量已達(dá)183t(劉軍等，2018)。但是，遼東地區(qū)為森林覆蓋區(qū)，地質(zhì)研究和找礦勘查工作程度仍相對(duì)較低，綜合研究相對(duì)薄弱，對(duì)區(qū)域成礦規(guī)律、礦床類型及成因仍有較大的爭(zhēng)論，比如，對(duì)青城子礦集區(qū)盡管已開展較多的研究工作(孫立民等，1997; 劉國(guó)平和艾永富，2000; 薛春紀(jì)等，2003; 劉志遠(yuǎn)等，2007; Yuetal., 2009; 王秀福等，2010; 王志高等，2014；Duanetal., 2017; 郝立波等，2017; 王玉往等，2017)，基本查明了礦集區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志等，但對(duì)礦床成因等方面的認(rèn)識(shí)分歧較大。對(duì)于區(qū)內(nèi)金銀礦床的成因，存在三種不同認(rèn)識(shí)：同生沉積-變質(zhì)-巖漿熱液疊加再造型(孫立民等，1997)、印支期巖漿熱液型(薛春紀(jì)等，2003)、淺成低溫?zé)嵋盒?劉國(guó)平和艾永富，2000)等，這些認(rèn)識(shí)的不統(tǒng)一也制約了本區(qū)找礦工作。因此，系統(tǒng)總結(jié)遼東地區(qū)金礦成礦特征，探討遼東地區(qū)金礦成因、建立區(qū)域找礦地質(zhì)模型對(duì)于區(qū)域找礦具有重要的理論與實(shí)踐意義。

1 遼東地質(zhì)概況

遼東地區(qū)位于華北克拉通東北部(圖1a)，其大地構(gòu)造單元可進(jìn)一步劃分為北部鞍山-撫順太古宙雜巖帶(遼北地塊)、南部金州太古宙雜巖帶(遼南地塊)和中間的遼河群與遼吉花崗巖帶(遼吉古元古代造山帶)(圖1b)。遼北地塊太古宙雜巖以TTG巖系為主, 并以存在3.8Ga古老地殼組分為特征(Liuetal., 1992; Songetal., 1996); 遼南地塊太古宙雜巖向東與朝鮮的狼林地塊連為一體；中間古元古代造山帶向東經(jīng)寬甸延深進(jìn)入吉林省通化、白山地區(qū)，繼而延入朝鮮北部(吳福元等，2005)。遼東地區(qū)多金屬礦主要產(chǎn)于中間造山帶遼河群地層內(nèi)。

1.1 區(qū)域地層

鞍山群是遼東地區(qū)太古代基底的重要組成，分布于古元古代造山帶南北兩側(cè)(圖1b)，主要由斜長(zhǎng)角閃巖、黑云變粒巖和BIF組成，還包括變質(zhì)超基性巖、角閃變粒巖、淺粒巖、云母石英片巖、(鉻云母)石英巖、大理巖等巖石(Zhaietal., 1990；李厚民等，2014；張連昌等，2014)。鞍山群表殼巖鋯石SHRIMP U-Pb定年大多獲得2.50～2.55Ga巖漿鋯石年齡，表明鞍山群含BIF表殼巖形成時(shí)代為新太古代晚期(萬(wàn)渝生等，2018)。鞍山式鐵礦產(chǎn)于該組地層中。

遼河群分布于遼東中部(圖1b)，依據(jù)建造、組合特征和地域差別，以青龍山-棗兒嶺斷裂為邊界分為北遼河群和南遼河群(圖1b; Lietal., 2005; Li and Zhao, 2007)。

北遼河群以碎屑巖和碳酸鹽巖為主，變質(zhì)、變形較弱(盧良兆等，1996)，由底部浪子山組、下部里爾峪組和高家峪組、中上部大石橋組和頂部蓋縣組組成。其中，浪子山組主要為一套陸緣碎屑沉積巖組合；里爾峪組和高家峪組為火山-沉積巖組合，高家峪組中發(fā)育Pb-Zn礦床和Cu-Au礦床(Zhai and Santosh, 2013)，里爾峪組細(xì)粒石英片麻巖中發(fā)育超大型硼礦床(Peng and Palmer, 1995)；大石橋組為碳酸鹽巖組合，發(fā)育超大型菱鎂礦床(湯好書等，2009)；蓋縣組為泥質(zhì)巖組合，發(fā)育金礦床。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(a)華北克拉通主要金礦集區(qū)分布圖(據(jù)Zhu et al., 2015)；(b)遼東地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要金礦床分布圖(據(jù)遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1989修改)Fig.1 Regional geological maps of the study area(a) map of the North China Craton and distribution of major gold districts (after Zhu et al., 2015)；(b) geological map of eastern Liaodong region showing the location of major deposits (modified after BGMRL, 1989)

南遼河群從下至上包括里爾峪組、高家峪組、大石橋組和蓋縣組，以變質(zhì)火山巖的大量發(fā)育與北遼河群相區(qū)別(Zhaoetal., 2005; Mengetal., 2013; Li and Chen, 2014)。里爾峪組為淺粒巖、鈉長(zhǎng)淺粒巖、電氣變粒巖，里爾峪組是區(qū)域上重要的含硼地層。高家峪組底部為二云片巖，中部為白云石大理巖，上部巖性為黑色碳質(zhì)泥沙質(zhì)板巖夾含碳質(zhì)大理巖。大石橋組分為三個(gè)巖段，一段以灰白色條帶狀方解石大理巖為主，含石墨方柱方解大理巖、白云石大理巖、透閃透輝巖及菱鎂礦層；二段由石榴二云片巖、夕線二云片巖、絹云石英片巖、夕線黑云斜長(zhǎng)片麻巖、變質(zhì)砂巖、黑云變粒巖及含石墨透閃透輝巖組成；三段由白色、灰白色中厚層白云石大理巖、透閃白云大理巖夾方解石大理巖及菱鎂礦層組成。大石橋組是區(qū)域上鉛、鋅、金、銀多金屬及菱鎂礦的主要賦存層位。蓋縣組分為兩個(gè)巖段，一段以十字石榴夕線二云片巖為主，夾石墨黑云斜長(zhǎng)片麻巖和黑云變粒巖；二段由二云片巖、千枚巖及變質(zhì)砂巖組成，局部夾少量結(jié)晶灰?guī)r。蓋縣組是區(qū)域上金礦的主要賦存層位。

1.2 中生代侵入巖

遼東地區(qū)中生代巖漿巖發(fā)育，以花崗質(zhì)巖漿作用為主，劃分為3個(gè)階段：三疊紀(jì)(233～212Ma)、侏羅紀(jì)(180～156Ma)和早白堊世(131～117Ma)，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)以早白堊世最為發(fā)育(吳福元等，2005)。

遼東三疊紀(jì)巖漿活動(dòng)主要集中于晚三疊世，包括堿性雜巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖、基性巖墻、花崗巖等，分布廣泛，如青城子礦田內(nèi)新嶺巖體和雙頂溝巖體鋯石U-Pb年齡為224～226Ma(吳福元等，2005)、岫巖巖體為211±1Ma (Yangetal., 2007b)等。花崗巖類是三疊紀(jì)最主要的侵入巖，主要巖石類型為二長(zhǎng)花崗巖，其次為花崗閃長(zhǎng)巖等，巖體多以巖株和巖基狀產(chǎn)出；堿性巖類，巖石類型復(fù)雜，如賽馬照山的霓霞正長(zhǎng)巖、梁屯的正長(zhǎng)霓輝巖、礦洞溝的堿性正長(zhǎng)巖等(楊進(jìn)輝等，2007a)。三疊紀(jì)巖漿活動(dòng)受古亞洲洋和古特提斯洋閉合作用以及華北板塊和揚(yáng)子板塊俯沖碰撞作用的影響(Yangetal., 2007a；裴福萍，2008；Duanetal., 2014)

侏羅紀(jì)巖漿活動(dòng)主要以二長(zhǎng)花崗巖為主，花崗閃長(zhǎng)巖次之，形成時(shí)代介于156～180Ma (吳福元等，2005)。如小黑山巖體中的石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖的形成時(shí)代介于173～175Ma (楊進(jìn)輝等，2007b)，韓家?guī)X巖體中二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡介于160～180Ma，高麗墩臺(tái)花崗巖年齡為156±5Ma (Lietal.，2004)。遼東地區(qū)侏羅紀(jì)花崗巖顯示埃達(dá)克質(zhì)巖石的特點(diǎn)，同位素組成上顯示古老地殼物質(zhì)來源。侏羅紀(jì)巖漿活動(dòng)主要受控于古太平洋板塊北西向俯沖作用的影響(Wuetal., 2005；楊進(jìn)輝等，2007b；徐義剛等，2009)。

遼東半島白堊紀(jì)的巖漿巖大規(guī)模發(fā)育，巖石類型復(fù)雜，包括鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石、花崗質(zhì)巖石以及少量的閃長(zhǎng)質(zhì)巖石，其中花崗巖類型多樣，包括鋁質(zhì)A型花崗巖、過堿性A型花崗巖及I型花崗巖。侵入巖時(shí)代集中在早白堊世(137～119Ma)(裴福萍，2008)，如飲馬灣山巖體形成時(shí)代介于120～125Ma，五龍背巖體年齡介于120～127Ma，三股流巖體形成于120～131Ma等。白堊紀(jì)的巖漿巖地球化學(xué)特征指示該期巖漿事件是對(duì)華北克拉通破壞的響應(yīng)(孫金鳳和楊進(jìn)輝，2009；劉永俊等，2018)。

1.3 區(qū)域構(gòu)造演化

遼東古元古代造山帶是膠-遼-吉古元古造山帶的一部分，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史。在造山帶形成后經(jīng)歷了揚(yáng)子板塊向北俯沖、古太平洋板塊向西俯沖及克拉通破壞等疊加構(gòu)造作用。膠-遼-吉構(gòu)造帶代表龍崗地塊和狼林地塊之間的碰撞造山帶，主要有兩種成因認(rèn)識(shí)：(1)弧陸碰撞模式(Luetal., 2006; Faureetal., 2007; Li and Chen, 2014; 許王等，2017) 該模式認(rèn)為龍崗地塊和狼林地塊是兩個(gè)相隔著大洋的獨(dú)立地塊，在2.2～2.0Ga洋殼向南俯沖到狼林地塊之下，在狼林地塊北緣形成活動(dòng)大陸邊緣，形成大陸巖漿弧和弧后盆地, 以遼河群火山沉積巖和同時(shí)代的片麻狀花崗巖為代表。而龍崗地塊南緣是被動(dòng)大陸邊緣，發(fā)育大陸邊緣沉積。在1.9Ga洋陸俯沖結(jié)束，陸-陸碰撞形成膠-遼-吉構(gòu)造帶，遼河群火山沉積巖和遼吉花崗巖發(fā)生區(qū)域變形、變質(zhì)作用。在1.85Ga左右，進(jìn)入碰撞后拉伸階段，發(fā)育未變形的A型花崗巖，正長(zhǎng)巖等碰撞后巖漿活動(dòng)。(2)陸內(nèi)裂谷模式(Lietal., 2005; Zhaoetal., 2005; Li and Zhao, 2007; Tametal., 2011) 該模式認(rèn)為太古代時(shí)存在單一的大陸地塊，經(jīng)歷了早期地幔柱相關(guān)的底侵(2.5～2.4Ga)，太古代基底在2.2Ga發(fā)生東西向裂谷作用，分裂成北部龍崗地塊和南部狼林地塊，在2.2～1.8Ga裂谷發(fā)育雙峰式火山活動(dòng)，以及花崗巖和基性巖漿侵位，在2.2～2.0Ga沉積形成遼河群。在1.9～1.88Ga，裂谷閉合發(fā)生主碰撞造山，主構(gòu)造線為東西向，形成塑流變形-塑性變形-塑-脆性變形產(chǎn)生的彎形構(gòu)造帶和由塑性變形及塑-脆性變形產(chǎn)生的線性構(gòu)造帶(李三忠和劉永江等，1997)。在1.85Ga，為造山后拆沉階段，形成造山后巖漿巖和伸展構(gòu)造(劉俊來等，2002)。

古元古代末期華北克拉通化完成，進(jìn)入長(zhǎng)期的巖漿和構(gòu)造活動(dòng)的靜寂期。至晚古生代-早中生代該區(qū)受兩大構(gòu)造域的雙重影響：北部古亞洲洋閉合及中亞造山運(yùn)動(dòng)、南部揚(yáng)子板塊與華北板塊深俯沖及碰撞作用，形成一系列NWW或EW向的逆沖斷裂和褶皺，東西向的A型花崗巖和堿性巖帶及NE向的晚三疊世火成巖帶 (閻國(guó)翰等，2000)；侏羅紀(jì)研究區(qū)受古太平洋板塊NW向俯沖作用的影響，形成一系列NNE向逆沖斷裂、褶皺和侏羅紀(jì)花崗質(zhì)侵入體(李三忠等，2004；Wuetal.，2005)；早白堊世，華北克拉通強(qiáng)烈?guī)r石圈減薄并發(fā)生破壞，遼東地區(qū)廣泛發(fā)育伸展構(gòu)造，包括伸展斷陷盆地、拆離斷層和變質(zhì)核雜巖,伸展構(gòu)造總體發(fā)育于135～106Ma之間(劉俊來等，2011)。

2 遼東金礦集區(qū)

遼東地區(qū)中生代發(fā)育強(qiáng)烈的構(gòu)造、巖漿活動(dòng)，區(qū)內(nèi)金礦床聚集成區(qū)分布，不同礦集區(qū)具有不同的成礦環(huán)境及成礦特點(diǎn)，按其空間分布及其特點(diǎn)，將遼東地區(qū)金礦分布劃分為三個(gè)礦集區(qū)：青城子金礦集區(qū)、五龍金礦集區(qū)、貓嶺金礦集區(qū)。

圖2 青城子礦集區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及礦床分布(據(jù)Duan et al., 2017修改)Fig.2 Geological map of Qingchengzi ore-concentrated district showing the location of major deposits (modified after Duan et al., 2017)

2.1 青城子金礦集區(qū)

青城子金多金屬礦集區(qū)位于遼東中部，礦集區(qū)內(nèi)先后勘查發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦、銀礦、金礦及鉬礦(圖2)，累計(jì)探明鉛鋅儲(chǔ)量160余萬(wàn)噸，金300余噸，銀4000余噸(王玉往等，2017)。

2.1.1 礦集區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)遼河群地層包括蓋縣組、大石橋組、高家峪組(圖2)。高家峪組由含石墨大理巖、角閃片巖、硅線石云母片巖、大理巖組成；大石橋組由白云質(zhì)大理巖、云母條帶大理巖、透閃石大理巖夾薄層變粒巖及石榴石云母片巖、硅線石云母片巖組成；蓋縣組由云母片巖、夕線石云母片巖、石榴石云母片巖、透閃石片巖夾薄層大理巖組成。

青城子礦集區(qū)發(fā)育中酸性巖體和各種脈巖，主要有古元古代大頂子二長(zhǎng)花崗巖、印支期雙頂溝二長(zhǎng)花崗巖和新嶺花崗斑巖、燕山期姚家溝花崗巖，鋯石U-Pb年齡分別為1869±16Ma(宋運(yùn)紅等，2016)、224.2±1.2Ma、225.3±1.8Ma(Yuetal., 2009)及167.47±0.87Ma(張朋等，2016a)。脈巖主要為NW向閃長(zhǎng)巖脈、NE向煌斑巖和花崗巖脈等(圖2)。區(qū)內(nèi)侏羅世姚家溝巖體發(fā)生強(qiáng)烈硅化、高嶺土化、褐鐵礦化。

青城子斷裂構(gòu)造發(fā)育，以脆性斷裂為主，包括NW向尖山子斷裂，NE向二道溝-喜鵲溝斷裂(101斷裂)，區(qū)內(nèi)礦床都分布在這兩條斷裂圍限區(qū)域。晚期脆性斷裂對(duì)該區(qū)鉛鋅、金、銀礦的成礦具有重要控制作用。

2.1.2 礦集區(qū)典型金礦床特征

青城子礦集區(qū)分布有榛子溝鉛鋅礦、喜鵲溝鉛鋅礦、北山鉛鋅礦、南山鉛鋅礦、甸南鉛鋅礦、高家堡子銀礦、小佟家堡子金礦、林家三道溝金礦、白云金礦、楊樹金礦、桃源金礦等一系列大中型礦床，以及一系列鉛鋅、金、銀、鉬礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦分為二類：1)層狀、似層狀礦體，受層間斷裂控制，賦存在浪子山組和大石橋組地層中，礦體與地層產(chǎn)狀近于一致，礦體規(guī)模較大，以榛子溝、甸南為代表；2)脈狀礦體，受切層斷裂控制，賦存在大石橋組地層中，以喜鵲溝、北山為代表。區(qū)內(nèi)銀礦以高家堡子銀礦為代表，受層間斷裂控制。區(qū)內(nèi)金礦主要集中分布于小佟家堡子金礦帶、白云金礦帶、林家三道溝金礦帶，金礦化以蝕變巖型為主，少量石英脈型、隱爆角礫巖型礦(圖3)。對(duì)區(qū)內(nèi)鉛鋅、銀礦床已有系統(tǒng)的研究工作(Yuetal., 2009; Duanetal., 2017)，本文僅對(duì)區(qū)內(nèi)典型金礦特征作簡(jiǎn)要介紹。

(1)小佟家堡子金礦: 金礦體賦存在大石橋組頂部，礦體受層間破碎帶控制。容礦巖石為黑云母變粒巖、大理巖、片巖。礦體位于地表200m以下，為隱伏礦。礦床由三個(gè)礦化構(gòu)造蝕變帶組成(圖4)：1號(hào)帶產(chǎn)于蓋縣組片巖與大石橋組大理巖接觸帶，2號(hào)帶產(chǎn)于大石橋組頂部片巖與大理巖過渡帶，3號(hào)帶產(chǎn)于云母片巖與大理巖過渡帶。1號(hào)帶控制延長(zhǎng)500m，延深200～600m，走向近東西，傾向北東，傾角25°，產(chǎn)有1號(hào)礦體；2號(hào)帶控制延長(zhǎng)600m，控制延深300m，走向285°，傾向北東，傾角25°，帶寬為2～25m, 2號(hào)礦體產(chǎn)于此帶；3號(hào)帶延長(zhǎng)約1000m，延深約500m，寬2～10m, 傾向北，傾角25°，但礦化較弱。1號(hào)金礦體為硅化大理巖型，單個(gè)工業(yè)礦體延長(zhǎng)80～200m，厚0.7～5.86m,延深70～300m, 金平均品位3.06～6.67g/t。2號(hào)礦體為硅化大理巖型和蝕變黒云變粒巖型，單個(gè)礦脈延長(zhǎng)70～200m，厚度0.96～29.63m，延深360m，傾向北，傾角10°～30°，金平均品位為4.5～21.5g/t。礦石構(gòu)造為層紋構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造(圖4a, b)。礦石礦物組成簡(jiǎn)單，為黃鐵礦和毒砂。圍巖蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富?、黃鐵礦化和碳酸鹽化等(孫立民等，1997; 劉紅霞等，2006)。

(2)白云金礦：位于青城子礦集區(qū)北部，產(chǎn)于蓋縣組地層內(nèi)。礦體受層間破碎蝕變帶控制，主要賦存于黑云母變粒巖與夕線石黑云母片巖中。含礦構(gòu)造蝕變帶地表延長(zhǎng)8500m，寬100～300m，傾斜延深達(dá)1000m，傾向南，傾角30°左右。由東西向白云、二道溝、荒甸子三個(gè)礦段組成(圖5)。主要有4、3、1、2、10、11、37、42號(hào)脈等組成。各礦脈由大小不等礦體組成。礦體呈脈狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)出，常見尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合的特點(diǎn)。礦體走向近東西，傾向南，傾角25°～40°，走向延長(zhǎng)一般為100～350m，傾斜延深100～400m。礦體厚度0.5～12.48m，金品位一般為2.14～34.21g/t。礦石類型以破碎蝕變巖型為主，少量含金石英脈型(圖3c, d)。礦石礦物組合簡(jiǎn)單，有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、銀金礦等。礦石構(gòu)造主要為團(tuán)塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀、晶洞狀和角礫狀等構(gòu)造。圍巖蝕變種類主要為硅化、綠泥石化、碳酸鹽化(楊新庫(kù)，2011; Sunetal., 2019)。

(3)林家三道溝金礦：金礦體賦存于蓋縣組，受一平緩斷層控制，該控礦斷裂亦稱為5號(hào)含礦構(gòu)造帶，延長(zhǎng)大于2000m，延深800m，寬度1～11m總體走向NE，傾角10°～30°。構(gòu)造帶中主要為破碎蝕變黑云變粒巖、黑云母片巖、煌斑巖、花崗斑巖等。帶內(nèi)礦體為5號(hào)礦體，呈扁豆?fàn)町a(chǎn)出，是礦區(qū)主礦體，其它規(guī)模較小。礦體總體近平臥狀態(tài)，與片理斜交，具波狀起伏變化(圖6)。礦體控制斷續(xù)延長(zhǎng)1200m，控制延深800m。金礦體厚度0.8～11.63m，平均厚度2.92m。金品位1.00～19.48g/t，平均品位4.99g/t(杜祖權(quán)等，2008)。金屬礦物有黃鐵礦、毒砂，礦石構(gòu)造為團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、稠密浸染或稀疏浸染狀構(gòu)造(圖3e-g)。圍巖蝕變主要為硅化、綠泥石化、絹云母化。

2.2 五龍金礦集區(qū)

2.2.1 地質(zhì)概況

五龍金礦集區(qū)位于遼東東部(圖1b)，區(qū)內(nèi)發(fā)育大型五龍金礦、四道溝金礦以及楊家、紅石等一系列小型金礦床或礦點(diǎn)。以侵入巖發(fā)育為特點(diǎn)，有少量遼河群和青白口群地層分布(圖7)。

礦集區(qū)內(nèi)二云母花崗巖廣泛分布，發(fā)育片麻狀構(gòu)造，其鋯石U-Pb年齡為157～163Ma(吳福元等，2005), 是區(qū)內(nèi)金礦床的主要圍巖。其次，在區(qū)內(nèi)還分布若干花崗巖巖株，侵入于二云母花崗巖及元古代地層內(nèi)，如五龍金礦南側(cè)的三股流巖體和北東側(cè)的五龍背巖體。三股流花崗巖巖體中心相和過渡相為斑狀花崗巖，邊緣相為中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖。巖體鋯石U-Pb年齡為早白堊世(131～125Ma, 魏俊浩等，2003；吳福元等，2005)。五龍背花崗巖巖體鋯石U-Pb年齡也為早白堊世(126～125Ma, 吳福元等，2005)。此外，在各礦區(qū)內(nèi)發(fā)育大量中基性、酸性脈巖。

礦集區(qū)構(gòu)造以NE向斷裂發(fā)育為特點(diǎn)(圖7)。區(qū)內(nèi)一級(jí)斷裂構(gòu)造為鴨綠江斷裂，走向NE，傾向SE，具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)(夏懷寬和許東滿，1993)。區(qū)內(nèi)二級(jí)斷裂為一組走向NE20°左右的平行斷裂，等間距產(chǎn)出(圖7)，傾向北西，傾角40°～60°，延長(zhǎng)數(shù)千米，寬幾米至幾十米，斷裂內(nèi)發(fā)育斷層泥、構(gòu)造透鏡體，有細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、含金石英脈等貫入，反映多期次活動(dòng)特點(diǎn)。

2.2.2 礦集區(qū)金礦床特征

礦集區(qū)內(nèi)金礦化類型除四道溝金礦為蝕變巖型金礦外，其余均為含金石英脈型金礦， 四道溝蝕變巖型金礦產(chǎn)于蓋縣群地層內(nèi)，其余含金石英脈型金礦均產(chǎn)于中生代花崗巖體內(nèi)，受NNE及NW向斷裂構(gòu)造控制，以五龍、楊家、紅石金礦為代表。

圖3 青城子礦集區(qū)主要金礦床礦石特征(a)蝕變巖型礦(浸染狀構(gòu)造，原巖黑云片巖,小佟家堡子金礦)；(b)角礫巖型礦(角礫狀構(gòu)造，原巖大理巖，小佟家堡子金礦); (c)蝕變巖型礦(浸染狀構(gòu)造，原巖黑云片巖，白云金礦)；(d)石英脈型礦(團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，白云金礦)；(e)蝕變巖型礦(細(xì)脈浸染狀, 原巖煌斑巖，林家三道溝金礦)；(f)蝕變巖型礦(細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，原巖花崗斑巖，林家三道溝金礦)；(g)蝕變巖型礦(網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造，原巖黑云片巖，林家三道溝金礦)；(h)隱爆角礫巖型礦(角礫狀構(gòu)造，桃園金礦ZK171-4). Bs-黑云片巖；Mb-大理巖；Py-黃鐵礦；Qz-石英；Qv-石英脈；Lp-煌斑巖Fig.3 The characteristics of the gold ores of the major gold deposits in Qingchengzi ore-concentrated district(a) altered rock type ore (disseminated structure, biotite schist protolith, Xiaotongjiapuzi); (b) breccia type ore (marble protolith, Xiaotongjiapuzi); (c) altered rock type ore (disseminated structure, biotite schist protolith, Baiyun); (d) quartz vein type ore (massive and veinlet structure, Baiyun); (e) altered rock type ore (veinlet-disseminated structure, lamprophyre protolith, Linjiasandaogou); (f) altered rock type ore (veinlet-disseminated structure, granite porphyry protolith, Linjiasandaogou); (g) altered rock type ore (veinlet, disseminated structure, biotite schist protolith, Linjiasandaogou); (h) cryptoexplosive breccia ore (breccia structure, Taoyuan, ZK171-4). Bs-biotite schist; Mb-marble; Py-pyrite; Qz-quartz; Qv-quartz vein; Lp-lamprophyre

(1)五龍金礦：金礦產(chǎn)于侏羅紀(jì)二云母花崗巖和早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)，石英脈型礦體受NNE和NW向斷裂控制， 并伴有大量中酸性脈巖 (圖8)， 包括成礦前細(xì)粒閃長(zhǎng)巖及花崗斑巖，成礦后煌斑巖和輝綠巖。含金石英脈與細(xì)粒閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖伴生，分布在脈巖的一側(cè)或切穿脈巖。NNE向斷裂為壓扭性，傾向西，傾角75°～85°；NW向斷裂為張扭性，南西傾，傾角50°～70°。NW向斷裂的數(shù)目比NNE向斷裂少，但斷裂規(guī)模更大，平面延長(zhǎng)上千米，貫穿整個(gè)礦區(qū)。

礦區(qū)內(nèi)具工業(yè)價(jià)值的含金石英脈有20余條，規(guī)模較大礦脈有163號(hào)、80號(hào)、4-2號(hào)、4-3號(hào)、32號(hào)、33號(hào)、42號(hào)、100號(hào)脈等，礦體規(guī)模變化較大，一般延長(zhǎng)為25～561m，延深為23～750m，礦脈厚薄不等，在0.1～20m之間，一般水平厚度0.84～5.52m。NNE向礦脈傾角較陡，近于直立，傾向西；NW向礦脈，除163脈之外一般規(guī)模較小，傾向南西，傾角60°～80°。礦體平均品位3.0～20.0g/t。金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，脈石礦物以石英為主。礦石構(gòu)造主要為塊狀、網(wǎng)狀、條帶狀、脈狀構(gòu)造，其次為浸染狀、斑雜狀、晶洞、角礫狀構(gòu)造等(圖9a-d)。近礦圍巖主要為細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖，細(xì)粒閃長(zhǎng)巖蝕變?yōu)榫G泥石化、硅化、碳酸鹽化，二長(zhǎng)花崗巖蝕變以硅化為主，其次為絹云母化、綠泥石化，花崗斑巖蝕變主要為硅化、絹云母化。蝕變帶寬度一般為十幾米至百余米。成礦階段劃分為石英-黃鐵礦階段、自然金-多金屬硫化物階段、碳酸鹽階段(Yuetal., 2018)。

(2)四道溝金礦：四道溝金礦產(chǎn)于蓋縣組中，礦化類型為含金硅化蝕變巖型，金礦體主要賦存圍巖為蓋縣組變質(zhì)砂巖。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要由NE向四條斷裂及其次級(jí)層間破碎帶構(gòu)造組成(圖10)，次級(jí)層間破碎帶是主要容礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)已圈定工業(yè)礦體26個(gè)，單個(gè)礦體規(guī)模變化較大，長(zhǎng)由幾米到100余米，一般30～50m，礦體延深50～250m(張曉東等，2008)。金礦體品位3.0～15.0g/t。礦石礦物組分簡(jiǎn)單，金屬礦物以黃鐵礦為主，脈石礦物有石英、絹云母、方解石、綠泥石等。礦石構(gòu)造包括塊狀、細(xì)脈狀、浸染狀、角礫狀、晶洞構(gòu)造等(圖9e, f)。近礦圍巖熱液蝕變類型有硅化、絹云母化、綠泥石化及碳酸鹽化等，熱液金成礦作用可劃分為3個(gè)階段：石英-少量黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段、石英-方解石階段。

2.3 貓嶺金礦集區(qū)

2.3.1 地質(zhì)概況

貓嶺金礦集區(qū)位于遼東西部，分布有貓嶺、王家崴子、金廠溝等大中型金礦以及眾多的金礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)(圖11)，是遼東地區(qū)金的重要金成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一(徐山等，2012；徐山，2013)。區(qū)內(nèi)金礦化類型包括蝕變巖型和含金石英脈型兩種，前者以貓嶺金礦為代表，后者以王家崴子、金廠溝金礦為代表(孫寶亮等，2001)。除貓嶺為超大型金礦外，其余均為中小型礦床或礦點(diǎn)。

礦集區(qū)地層包括古元古代遼河群蓋縣組、中元古代榆樹砬子組。蓋縣組由上、下2個(gè)巖段組成，下段以片巖為主，夾石英巖和變粒巖；上段以絹云千枚巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾石英砂巖和板巖(馮嘯宇，2011；肖鵬，2017)。金礦體主要賦存于蓋縣組上段。榆樹砬子組由厚層石英砂巖構(gòu)成。NE向和NW向斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。區(qū)域侵入巖體包括臥龍泉巖體、礦洞溝巖體以及貓嶺巖體(圖11)。臥龍泉巖體由二長(zhǎng)花崗巖組成，礦洞溝巖體由二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)巖組成。礦洞溝二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡為1871Ma (張朋等，2016b)、正長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡分別為1874Ma和1870Ma(楊進(jìn)輝等，2007a)；臥龍泉、貓嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為183Ma和129Ma(劉軍等，2018)。

2.3.2 貓嶺金礦床

貓嶺金礦床位于遼寧省蓋州市太平莊鄉(xiāng)，探明儲(chǔ)量183t，平均品位0.87g/t(劉軍等, 2018)。礦區(qū)地層為遼河群蓋縣組和榆樹砬子群(圖12a)。蓋縣組上段以絹云千枚巖為主，夾有薄層變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，下段為云母片巖，其中上段地層是金礦體賦存圍巖。榆樹砬子群主要為石英巖。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要為NE向和NNE向。礦區(qū)內(nèi)巖體包括臥龍泉巖體和貓嶺巖體(圖12a)，還發(fā)育閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)巖脈，呈NW及NNE向產(chǎn)出。貓嶺金礦床主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦化蝕變帶組成，其中Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶賦存工業(yè)礦體(圖12b)。Ⅰ號(hào)礦化蝕變帶是主礦化帶，礦化蝕變帶長(zhǎng)約1500m，寬80～470m，延伸300～500m，傾向288°～315°，傾角50°～70°，金礦體主要賦存此蝕變帶中，礦體與蝕變巖呈漸變過渡關(guān)系(劉軍等，2018)。礦體受NE向斷裂控制，主要呈脈狀、似層狀、透鏡狀。礦石類型蝕變巖型為主，少量石英脈型。礦石構(gòu)造為浸染狀、細(xì)脈浸染狀、脈狀構(gòu)造等。礦石礦物主要為毒砂和磁黃鐵礦。脈石礦物主要為絹云母和石英。圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化和綠泥石化。熱液成礦作用分為3個(gè)階段：石英-毒砂±磁黃鐵礦階段、石英-磁黃鐵礦±毒砂階段、石英-多金屬硫化物階段及石英-碳酸鹽階段(劉軍等，2018)。

3 金礦成礦作用

3.1 遼東金礦成礦時(shí)代

對(duì)于區(qū)域內(nèi)金礦成礦時(shí)代的研究工作相對(duì)較弱，盡管已有部分研究工作，但仍缺少直接的精確的金礦成礦年齡。目前對(duì)遼東金礦成礦時(shí)代目前存在四種認(rèn)識(shí)：古元古代、印支期三疊紀(jì)、燕山期侏羅紀(jì)及早白堊世。三個(gè)礦集區(qū)又有不同觀點(diǎn)：

圖4 小佟家堡子金礦中段平面圖(a)及勘探線剖面圖(b)(據(jù)國(guó)測(cè)黃金股份有限公鳳城小佟家堡子金礦，2017[注]國(guó)測(cè)黃金股份有限公鳳城小佟家堡子金礦. 2017. 遼寧省鳳城市青城子鉛礦外圍灣地溝金礦地質(zhì)詳查報(bào)告)

Fig.4 Geological plan of mining level (a) and section map of the prospecting line (b) of the Xiaotongjiapuzi gold deposit

圖5 白云金礦地質(zhì)圖及剖面圖(據(jù)遼寧有色103隊(duì)，2013[注]遼寧有色103隊(duì). 2000. 白云金礦區(qū)補(bǔ)充勘查報(bào)告)

Fig.5 Geological map and section of the prospecting line of the Baiyun gold deposit

圖6 林家三道溝金礦150線剖面圖(據(jù)國(guó)測(cè)黃金股份有限公司鳳城林家三道溝金礦，2017[注]國(guó)測(cè)黃金股份有限公司鳳城林家三道溝金礦. 2017. 遼寧省鳳城市林家三道溝金礦地質(zhì)詳查補(bǔ)充報(bào)告)

Fig.6 The section map of the prospecting line 150, Linjiasandaogou gold deposit

圖7 五龍礦集區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)Yu et al., 2018)Fig.7 Geological map of the Wulong ore-concentrated area (after Yu et al., 2018)

青城子礦集區(qū)金礦床礦時(shí)代：劉國(guó)平和艾永富(2000)對(duì)小佟家堡子金礦石絹云母40Ar-39Ar定年結(jié)果為167Ma，認(rèn)為是燕山期侏羅紀(jì)成礦；薛春紀(jì)等(2003)對(duì)小佟家堡子含金硅化巖Rb-Sr定年結(jié)果為233±31Ma，對(duì)高家堡子金礦石英中流體包裹體Rb-Sr等時(shí)線定年結(jié)果為234±14Ma，石英40Ar-39Ar等時(shí)線分別為239Ma和240Ma，提出金銀成礦與印支期巖漿熱液事件有關(guān)。對(duì)于白云金礦，劉國(guó)平和艾永富(2000)利用石英單礦物樣品通過40Ar/39Ar 快中子活化、階段加熱法獲得的坪年齡分別為196～197Ma、207～209Ma，張朋等(2016c)利用含金黃鐵礦進(jìn)行了Re-Os同位素定年，獲得其等時(shí)線年齡為225.3±7.0Ma，他們均認(rèn)為白云金礦為印支期成礦。但近期根據(jù)與金礦體有相互穿切關(guān)系的脈巖鋯石U-Pb年齡限定白云金礦形成于早白堊世(128～126Ma)(Sunetal., 2019)。

圖8 五龍金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)Yu et al., 2018)Fig.8 Geological map of the Wulong gold deposit (after Yu et al., 2018)

圖9 五龍(a-d)及四道溝(e、f)金礦礦石特征五龍163號(hào)脈脈狀構(gòu)造(a)、條帶狀構(gòu)造(b)、網(wǎng)脈狀構(gòu)造(c)和角礫狀構(gòu)造(d)；四道溝蝕變巖型礦石(e)和破碎蝕變巖型礦石(f). Pyr-磁黃鐵礦； Dio-閃長(zhǎng)巖Fig.9 The characteristics of the gold ores of the Wulong (a-d) and Sidaogou (e, f) gold depositsVeined structure (a), banded structure (b), network structure (c) and breccia structure (d) of No.163 vein in Wulong gold deposit; altered rock type ore (e) and fragmented altered rock type ore (f) in Sidaogou gold deposit. Pyr-pyrrohotite; Dio-diorite

貓嶺礦集區(qū)金礦床成礦時(shí)代：缺少直接金礦成礦年齡。早期研究認(rèn)為貓嶺金礦形成于古元古代，如Yuetal. (2005)獲得貓嶺金礦中毒砂礦物Re-Os等時(shí)線年齡為2316±140Ma；邱小平(2004)依據(jù)遼河群變形、變質(zhì)作用及其與金礦化關(guān)系，推斷貓嶺金礦的成礦時(shí)代為古元古代后期，絕對(duì)年齡范圍為2000～2200Ma。但近期研究認(rèn)為該金礦成礦與礦區(qū)鄰近的花崗巖(臥龍泉巖體和貓嶺巖體)有關(guān)，張朋等(2015)獲得臥龍泉二長(zhǎng)花崗巖、貓嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為194Ma、196Ma，因此認(rèn)為金礦成礦形成于早侏羅世。劉軍等(2018)報(bào)道了臥龍泉、貓嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為183Ma和129Ma，認(rèn)為金礦形成于燕山期。這些新的高精度測(cè)年數(shù)據(jù)表明這些巖體可能為復(fù)式巖體，為多階段的產(chǎn)物。結(jié)合區(qū)域金爆發(fā)成礦的特點(diǎn)，我們推測(cè)礦集區(qū)內(nèi)金礦可能與晚階段巖漿活動(dòng)(129Ma)有關(guān)，主成礦期可能發(fā)生在早白堊世，但區(qū)內(nèi)可能存在早侏羅世金的成礦作用。

五龍金礦集區(qū)金礦成礦時(shí)代：礦集區(qū)金礦主要產(chǎn)于中-晚侏羅世花崗巖中，少量產(chǎn)于早白堊世花崗巖和蓋縣組地層中。對(duì)這些金礦成礦時(shí)代研究雖不多，但爭(zhēng)論不大，均認(rèn)為它們形成于早白堊世。如魏俊浩等(2001，2003)對(duì)五龍金礦石英大脈階段、多金屬硫化物階段進(jìn)行了石英流體包裹體Rb-Sr法測(cè)年，分別獲得120±3Ma和112±1Ma。此外，四道溝金礦西南部的莊河金礦石英流體包裹體Rb-Sr等時(shí)線年齡為143.0Ma(郭大招等，2005)。

圖10 四道溝金礦地質(zhì)圖和剖面圖(據(jù)吳興華等，1990)Fig.10 Geological map and section of the prospecting line of the Sidaogou gold deposit (after Wu et al., 1990)

圖11 貓嶺金礦集區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)徐山等，2012)Fig.11 Geological map of the Maoling ore-concentrated district (after Xu et al., 2012)

綜合所述，盡管遼東地區(qū)金礦精確的定年數(shù)據(jù)較少，但根據(jù)這些金礦的特征及華北克拉通東部金礦爆發(fā)成礦的規(guī)律，我們認(rèn)為遼東地區(qū)金礦可能大多形成于早白堊世。

3.2 成礦流體來源

區(qū)內(nèi)金礦床礦化階段石英的H-O同位素分析表明(圖13)，區(qū)內(nèi)金礦床成礦階段石英δD值多變化在-50‰～-110‰；δ18OH2O值在1.0‰～9.5‰，氧同位素?cái)?shù)據(jù)反映成礦早階段氧同位素值多在巖漿水范圍附近，而晚期階段氧同位素值為負(fù)值，說明這些礦床成礦流體來源于深部流體，以巖漿水為主，少量的大氣降水參與了金的成礦過程。

區(qū)內(nèi)金礦床均發(fā)育較為強(qiáng)烈的熱液蝕變作用，蝕變類型包括硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等，蝕變帶總體上受斷裂控制，分布于礦脈兩側(cè)，具有較為明顯的蝕變強(qiáng)度分帶，包括絹英巖化帶、絹云母化帶、綠泥石化帶等。蝕變帶寬度與熱液作用強(qiáng)度不同而變化，寬度在幾米至百余米，如白云金礦蝕變帶寬度在幾米至十米以上，五龍金礦主礦脈蝕變帶寬度達(dá)100余米等。強(qiáng)烈的圍巖蝕變作用反映了巖漿期后熱液作用的特點(diǎn)。

3.3 成礦物質(zhì)來源

3.3.1 硫同位素

遼東地區(qū)金礦床金屬硫化物中硫同位素組成δ34S值具有明顯的兩種特征(圖14)，并與其賦礦環(huán)境明顯相關(guān)。產(chǎn)于花崗質(zhì)巖石中五龍金礦床金屬硫化物中硫同位素組成δ34S值變化范圍較小，為0‰～4‰，具有巖漿硫同位素組成特點(diǎn)；除白云金礦外，產(chǎn)于古元古代遼河群變質(zhì)巖中金礦床金屬礦化物硫同位素δ34S值變化較大，在3‰～17‰之間，與古元古代遼河群變質(zhì)巖中黃鐵礦硫同位素δ34S值(5‰～19‰)一致，反映其成礦物質(zhì)中有來自圍巖的重要貢獻(xiàn)。白云金礦金屬硫化物中硫同位素組成δ34S值明顯與其它礦床不同，變化很大，從+3.0‰～-9.0‰，且負(fù)值較多，可能與成礦過程中明顯的氧化環(huán)境有關(guān)。在礦石顯微研究中重晶石礦物的發(fā)現(xiàn)已證明了成礦過程中氧化環(huán)境的存在(Sunetal., 2019)。

3.3.2 鉛同位素

遼東地區(qū)主要金礦床金屬硫化物及圍巖鉛同位素分析結(jié)果表明(圖15)，不同類型礦床及不同圍巖鉛同位素組成變化較大。其中五龍式金礦(五龍和莊河)金屬硫化物鉛同位素組成相似，206Pb/204Pb變化于16.99～17.79之間(平均17.53)，207Pb/204Pb介于15.34～15.86之間(平均15.58)，208Pb/204Pb介于38.17～39.52之間(平均38.59)；貓嶺金礦金屬硫化物具有相對(duì)較低的鉛同位素比值：206Pb/204Pb介于15.87～17.46之間(平均16.32)，207Pb/204Pb介于15.09～15.63之間(平均15.41)，208Pb/204Pb介于35.14～38.21之間(平均35.87)；青城子式金礦(白云、小佟家堡子等)產(chǎn)于古元古代變質(zhì)巖中，金屬硫化物具有相對(duì)較高的206Pb/204Pb比值(圖15)，其206Pb/204Pb變化于17.32～19.19之間(平均18.20)，207Pb/204Pb介于15.39～16.00之間 (平均15.65)，208Pb/204Pb介于37.09～38.47之間(平均38.47)。區(qū)域內(nèi)主要地層古元古代變質(zhì)巖(片巖)鉛同位素組成為206Pb/204Pb介于17.74～20.64之間(平均18.61)，207Pb/204Pb介于15.59～16.00之間(平均15.69)，208Pb/204Pb介于37.91～39.63之間(平均38.60)；太古代變質(zhì)巖鉛同位素組成為206Pb/204Pb介于16.55～16.95之間(平均16.70)，207Pb/204Pb介于15.25～15.46之間(平均15.33)，208Pb/204Pb介于37.69～38.46之間(平均38.03)；區(qū)域內(nèi)主要中生代侵入巖侏羅紀(jì)和早白堊世花崗巖鉛同位素組成各不相同(圖15)，早侏羅世花崗巖(貓嶺地區(qū))鉛同位素組成為206Pb/204Pb介于18.27～18.37之間(平均18.33)，207Pb/204Pb介于15.50～15.62之間(平均15.56)，208Pb/204Pb介于38.37～38.86之間(平均38.60)；中晚侏羅世與早白堊世花崗巖鉛同位素組成相似，中晚侏羅世花崗巖206Pb/204Pb介于17.19～17.47之間(平均17.36)，207Pb/204Pb介于15.46～15.59之間(平均15.53)，208Pb/204Pb介于38.22～38.69之間(平均38.40), 早白堊世花崗巖206Pb/204Pb介于16.88～17.72之間(平均17.40)，207Pb/204Pb介于15.34～15.64之間(平均15.55)，208Pb/204Pb介于38.03～38.91之間(平均38.64)。在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb圖解中(圖15)，五龍式金礦床金屬硫化物與中晚侏羅世及早白堊世花崗巖落入相同的區(qū)域，反映它們具有相似的物質(zhì)來源，中晚侏羅世及早白堊世花崗巖可能均貢獻(xiàn)了成礦物質(zhì)；青城子式金礦床成礦物質(zhì)中可能有來自早侏羅世及早白堊世巖體(Sunetal., 2019)的貢獻(xiàn)；而貓嶺金礦成礦物質(zhì)具有多源特征。

圖12 貓嶺礦區(qū)地質(zhì)圖(a，據(jù)劉軍等，2018)及1號(hào)礦體地質(zhì)圖(b，據(jù)張朋等，2015)Fig.12 Geological map of the Maoling gold deposit (a, after Liu et al., 2018) and geological map of the No.1 orebody (b, after Zhang et al., 2015)

圖13 遼東主要金礦床成礦流體的氫氧同位素組成數(shù)據(jù)來源：吳興華等，1990；申少華和裴喜璠，1994; 劉國(guó)平和艾永富，1999；沙德銘等，2006[注]沙德銘, 趙東芳, 張森, 田昌烈, 權(quán)恒, 寇林林, 劉斌. 2006. 遼東地區(qū)銅鉛鋅礦成礦規(guī)律研究. 沈陽(yáng): 沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所, 293-319；張森等，2012；孫啟明和李海山，2013;成曦暉，2017；郝立波等，2017；楊鳳超等，2017；劉軍等，2018；Yu et al., 2018Fig.13 H-O isotopic compositions of the ore-forming fluid of the major gold deposits in eastern Liaoning Province

圖14 遼東主要金礦床礦石及圍巖金屬硫化物硫同位素組成數(shù)據(jù)來源：張秋生，1988；劉輝等，1990；申少華和裴喜璠，1994; 陳錦榮等，1995；趙廣繁和孫立民，1997；沙德銘等，2006；趙鴻志等，2009；張森等，2012；成曦暉，2017；郝立波等，2017；楊鳳超等，2017；劉軍等，2018；Yu et al., 2018Fig.14 Sulfur isotopic compositions of the sulfides in gold ores and wallrocks of the major gold deposits in eastern Liaoning Province

圖15 遼東主要金礦床金屬礦化物及其圍巖的207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解數(shù)據(jù)來源：王義文，1982；李兆龍等，1987；吳興華等，1990；劉輝等，1990；余昌濤等，1992；彭艷東，1994；彭省臨和楊德江，1996；郝瑞霞和彭省臨，1999；張可清等，2000；黃海波等，2005；張森等，2012；楊鳳超等，2016；成曦暉，2017；Chen et al., 2005； Wei et al., 2004，2007；Yu et al., 2009, 2018Fig.15 207Pb/204Pb vs. 206Pb/204Pb and 208Pb/204Pb vs. 206Pb/204Pb diagrams of the metal sulfides and wallrocks of the major gold deposits in eastern Liaoning Province

3.4 遼東金礦成因

對(duì)于遼東地區(qū)金礦床成因，歷來有較大的爭(zhēng)論，包括同生沉積-變質(zhì)-巖漿熱液疊加再造成礦(孫立民等，1997)、古元古代變質(zhì)熱液成因(劉輝等，1990; 王宏和國(guó)家輝，1992; 孫寶亮等，2000; Yuetal., 2005)、印支期巖漿熱液成礦(薛春紀(jì)等，2003；徐山等，2012；張鵬等，2016c；肖鵬，2017)、燕山期巖漿熱液成礦(魏俊浩等，2001, 2003；Yuetal., 2018)等認(rèn)識(shí)。但據(jù)我們的研究工作與近期一些學(xué)者最新的研究成果，我們認(rèn)為遼東地區(qū)金礦主要形成于早白堊世，為巖漿期后熱液礦床，其形成與克拉通破壞密切相關(guān)。

地質(zhì)研究表明，遼東地區(qū)金礦主要產(chǎn)于兩種環(huán)境中，一種為產(chǎn)于中生代花崗質(zhì)巖石中，另一種產(chǎn)于古元古代變質(zhì)巖石中，前者受高角度斷裂構(gòu)造體系控制(傾角大于65°)，后者受低角度斷裂構(gòu)造體系控制(傾角小于50°)。無(wú)論哪種形式礦脈，均發(fā)育較強(qiáng)的圍巖蝕變，并具有較為明顯的蝕變分帶，自礦脈向外側(cè)圍巖依次為(黃鐵)絹英巖化-絹云母化(綠泥石化)-未蝕變巖，反映了明顯的充填作用特征。遼東地區(qū)各金礦區(qū)普遍強(qiáng)烈發(fā)育酸性侵入體，花崗質(zhì)侵入巖呈巖株侵入，且各礦區(qū)普遍發(fā)育中基性同時(shí)代的脈巖，空間上與金礦體緊密伴隨，表明成礦作用與巖體有密切關(guān)系，這些與成礦關(guān)系密切的侵入體時(shí)代主要為早白堊世(宋建潮，2010；Yuetal., 2018；劉軍等，2018; Sunetal., 2019)。

遼東地區(qū)典型金礦床流體包裹體研究表明，各礦區(qū)成礦階段流體包裹體具有相似的特征，主要類型為氣液兩相包裹體和含CO2包裹體兩類，成礦溫度主要在240～300℃，鹽度主要在2‰～15‰NaCl eqv., 成礦流體為H2O-CO2-NaCl體系，少量礦床深部見含NaCl子晶三相包裹體，反映了巖漿熱液的特點(diǎn)(王可勇等，2008；楊鳳超等，2017；Yuetal., 2018)。而已有氫氧同位素結(jié)果顯示遼東地區(qū)金礦床成礦流體主要為巖漿流體，并發(fā)生了部分混合作用(圖13)。

金礦床金屬礦化物最新的硫同位素研究表明，金礦床硫同位素?cái)?shù)值具有巖漿硫特點(diǎn)(Yuetal., 2018)；區(qū)內(nèi)大多數(shù)金礦床鉛同位素研究結(jié)果也反映，金礦床鉛同位素與區(qū)內(nèi)晚中生代侵入體鉛同位素具有相似的特點(diǎn)，反映具有相似的來源。目前，硫鉛同位素特點(diǎn)都暗示遼東地區(qū)金礦成礦物質(zhì)主要來源于巖漿作用，與典型的造山型金礦同位素特征(Zhuetal., 2015)不同。

目前研究表明，遼東地區(qū)金礦是與白堊紀(jì)巖漿巖有關(guān)的，受斷裂構(gòu)造控制，并以強(qiáng)烈硅化、絹云母化為特征標(biāo)志的中溫巖漿熱液型礦床。金成礦過程可能是古太平洋板塊俯沖有關(guān)的早白堊世華北克拉通破壞有關(guān)(Lietal., 2014, 2015; Zhuetal., 2015; Deng and Wang, 2016; Fanetal.,2016; Li and Santosh, 2017; Yuetal., 2018)，太平洋板塊俯沖引起的不穩(wěn)定地幔流動(dòng)體系，導(dǎo)致上地幔中熔流體含量增加和巖石圈粘度顯著降低，促使華北克拉通東部古老巖石圈地幔經(jīng)歷了強(qiáng)烈的熔流體交代作用，同時(shí)導(dǎo)致華北克拉通東部巨量幔源流體形成，深部流體沿深大斷裂上升，在循環(huán)上侵過程中與圍巖發(fā)生水巖反應(yīng)，萃取了圍巖中部分成礦物質(zhì)，形成富金成礦流體，當(dāng)成礦流體繼續(xù)上升進(jìn)入淺部斷裂構(gòu)造體系時(shí)，隨著溫度、壓力等條件的改變，成礦流體迅速發(fā)生沸騰/混合，造成金等成礦元素的沉淀而成礦。

4 遼東金礦找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型與找礦潛力

4.1 遼東金礦找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型

4.1.1 基本特征

遼東地區(qū)金礦為中溫?zé)嵋盒徒鸬V床，其成礦地質(zhì)體為中酸性侵入體。成礦熱液沿成礦斷裂構(gòu)造運(yùn)移，在有利的斷裂構(gòu)造中因降壓、降溫及流體混合而使含金絡(luò)合物分解而沉淀形成金礦，其成礦作用以充填作用為主。遼東地區(qū)金礦目前主要有兩類金成礦系統(tǒng)，一個(gè)為高角度斷裂構(gòu)造體系控礦，礦區(qū)中酸性、中基性脈巖群極為發(fā)育，礦體(脈)受脆性剪切斷裂控制，但區(qū)域內(nèi)存在更高級(jí)別的區(qū)域斷裂構(gòu)造，成礦期蝕變以硅化、絹云母化、絹英巖化為主，這類金礦以五龍金礦為代表(圖16a)。這種特點(diǎn)或這種類型金礦相關(guān)的成礦巖體可能距礦床較近，在2～4km或更近(葉天竺等，2014)；另一類為低角度斷裂構(gòu)造體系控礦，礦區(qū)內(nèi)與之相關(guān)的中酸性或中基性脈巖僅有少量發(fā)育，構(gòu)不成脈巖群，礦體受遼河群中層間或切層低角度斷裂控制，成礦期蝕變以硅化、絹云母化為特點(diǎn)，這類金礦以青城子等地產(chǎn)于古元古代遼河群變質(zhì)巖系中金礦為代表(圖16b)。這種特點(diǎn)的金礦相關(guān)的成礦巖體可能遠(yuǎn)離礦床(大于4km)(葉天竺等，2014)。

4.1.2 礦床空間結(jié)構(gòu)

五龍式金礦礦體空間結(jié)構(gòu)受區(qū)域斷裂構(gòu)造+次級(jí)斷裂構(gòu)造+侵入體外接觸帶+側(cè)伏控制。目前控制礦體主要賦存于區(qū)域斷裂構(gòu)造邊部的次級(jí)斷裂構(gòu)造中，形成石英大脈型礦體，為陡傾斜(傾角一般在75°～85°)。在空間上礦體礦化樣式?jīng)]有變化，主要受斷裂構(gòu)造側(cè)伏規(guī)律控制，深部礦體沿淺部礦縱剖面?zhèn)确较蜓由?。如五龍金礦礦體總體上向S或SE側(cè)伏。目前在該類金礦區(qū)域斷裂構(gòu)造中尚未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模金礦化。

青城子式金礦礦體空間結(jié)構(gòu)受巖性界面+區(qū)域斷裂構(gòu)造+次級(jí)斷裂構(gòu)造+侵入體外接觸帶+側(cè)伏控制。礦體主要賦存于沿巖性界面發(fā)育的低角度斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，形成似層狀礦體，硅化、絹云母化發(fā)育。如南部小佟家堡子金礦帶受遼河群大石橋組與蓋縣組之間層間破碎帶控制，礦帶發(fā)育于大石橋組頂部片巖(變粒巖)與大理巖互層構(gòu)成的破碎帶內(nèi)，礦體受斷裂構(gòu)造側(cè)伏規(guī)律控制，總體向NWW側(cè)伏;而北部白云金礦帶受蓋層組低部層間破碎帶控制，礦體向W側(cè)伏。

圖16 遼東地區(qū)金礦找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型(a)青城子式(低角度斷裂體系成礦); (b)五龍式(高角度斷裂體系成礦)Fig.16 The geological model of prospecting and prediction for gold deposits in eastern Liaoning Province(a) Qingchengzi type (low-angle fault system); (b) Wulong type (high-angle fault system)

4.2 區(qū)域找礦潛力

遼東金礦集區(qū)位于華北克拉通東北部，主要發(fā)育于遼東裂谷內(nèi)，是中生代古太平洋構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈疊加部位，特別是燕山期花崗巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，NE向、NW向斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，表明了該區(qū)具有優(yōu)越的構(gòu)造-巖漿成礦條件。遼東地區(qū)同膠東地區(qū)相比，兩者均處于華北克拉通東部，在早白堊世均處于克拉通破壞的部位：均發(fā)育了早白堊世酸性侵入活動(dòng)，且遼東地區(qū)活動(dòng)更為強(qiáng)烈(裴福萍, 2008; 孫金鳳和楊進(jìn)輝, 2009)，遼東與膠東同時(shí)發(fā)育了大量的變質(zhì)核雜巖與伸展構(gòu)造(劉俊來等，2011; 林偉等，2011)；遼東與膠東金礦化類型及特點(diǎn)相似，形成時(shí)代相近(Yuetal., 2018)。而膠東地區(qū)找礦已取得了重大的突破，目前控制金資源量已超過4500t(宋明春，2015)。而遼東地區(qū)由于森林覆蓋嚴(yán)重及地勘投入不足等原因，導(dǎo)致遼東地區(qū)金礦找礦近30年來沒有重大進(jìn)展，目前控制金資源量在500t左右。已有初步研究表明遼東地區(qū)金礦成礦作用應(yīng)與深部過程具有密切的相關(guān)性(Zhuetal., 2015; Yuetal., 2018)。遼東地區(qū)區(qū)域地球化學(xué)異常研究表明，該區(qū)域金異常發(fā)育，構(gòu)成了多個(gè)重要的異常分布區(qū)(徐山，2013)。這些研究表明，遼東地區(qū)具有良好的成礦的條件。

遼東五龍、青城子金礦集區(qū)礦床空間結(jié)構(gòu)研究表明，目前控制礦脈產(chǎn)于巖漿熱液金成礦系統(tǒng)淺部，與金礦成礦直接相關(guān)的侵入體地球物理測(cè)量(核工業(yè)航測(cè)遙感中心,2018a[注]核工業(yè)航測(cè)遙感中心. 2018a. 遼寧省丹東地區(qū)青城子礦集區(qū)航空探測(cè)成果報(bào)告, b[注]核工業(yè)航測(cè)遙感中心. 2018b. 遼寧省丹東地區(qū)五龍礦集區(qū)航空探測(cè)成果報(bào)告)表明仍位于深部，在已知礦脈至隱伏成礦巖體仍有較大的找礦空間。近些年來，在遼東地區(qū)金礦找礦不斷取得重要進(jìn)展，如在青城子礦集區(qū)白云金礦找礦增儲(chǔ)20t，發(fā)現(xiàn)了大型灣地溝金礦(小佟家堡子深部)、荒溝金礦，林家三道溝金礦增儲(chǔ)為大型金礦等；在五龍礦集區(qū)五龍金礦我們確定163號(hào)脈為礦區(qū)主成礦斷裂構(gòu)造，礦山向深部控制已達(dá)1000m，仍未尖滅。在遼東地區(qū)許多中小型礦床和礦點(diǎn)綿延分布，且存在數(shù)以百計(jì)的物化探異常。優(yōu)越的成礦斷裂構(gòu)造、巖漿及地層條件、明顯的地球化學(xué)異常、不斷的找礦進(jìn)展，均顯示了遼東地區(qū)具有巨大的金礦找礦潛力。

5 結(jié)論

(1)遼東地區(qū)發(fā)育石英脈型和蝕變巖型金礦，前者受陡傾斷裂構(gòu)造控制，后者受緩傾層間破碎帶控制，金礦成礦以充填作用為主，兩者均屬巖漿期后熱液金成礦系統(tǒng)，可分為三個(gè)亞系統(tǒng)：五龍式、青城子式和貓嶺式。

(2)遼東地區(qū)金礦成礦主要成礦時(shí)代為早白堊世，其次為早侏羅世；H-O-S-Pb同位素研究結(jié)果表明遼東地區(qū)金礦成礦作用與區(qū)內(nèi)中生代巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，其中早白堊世大規(guī)模金礦化形成于克拉通破壞環(huán)境。

(3)遼東地區(qū)具有與膠東地區(qū)相似的成礦條件，發(fā)育良好的大規(guī)模金礦化的成礦標(biāo)志，具有巨大的找礦潛力。

致謝遼寧有色地勘局103隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、遼寧五龍黃金礦業(yè)有限公司領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、丹東青城子礦業(yè)有限公司領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、遼寧國(guó)策黃金有限公司林家三道溝金礦、小佟家堡子金礦領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、遼寧金鳳黃金礦業(yè)有限公司領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員、遼寧省寬甸縣國(guó)土資源局王立春科長(zhǎng)、遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站邵會(huì)文高級(jí)工程師等為我們?cè)谶|東地區(qū)考察期間提供了大量幫助與支持，在此一并感謝！范宏瑞研究員、孫景貴教授審閱了本文并提出了有益的修改意見，對(duì)本文水平的提高有很大的幫助。

謹(jǐn)以此文祝賀葉大年院士80華誕，感謝葉先生的關(guān)懷與指導(dǎo)。