吉林省通化縣西北天金礦地質(zhì)特征及成因研究

吳玉詩，孫冬雪，趙久悅

（吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所，吉林 通化 134001）

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于柴達(dá)木-華北板塊(Ⅰ)華北陸塊（Ⅱ）龍崗（吉南）復(fù)合地塊（Ⅲ）白山地塊（Ⅳ），屬于金廠-復(fù)興屯AuBFePbZnCuAgS找礦遠(yuǎn)景區(qū)，許家屯—荒溝口呈現(xiàn)卵形穹隆（NW向）中部是礦區(qū)的分布所在，區(qū)內(nèi)的主斷裂為NW向，NW向早期的韌性剪切帶受其進(jìn)行疊加，區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖石單元以及基性巖墻和脈巖等，展布方向主要為NW—NWW向[1]。

（1）地層。太古宙巖石組合二長花崗巖以及花崗閃長巖和云英閃長巖在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，二長花崗巖主要為Ⅰ、Ⅲ礦組圍巖特征，黑云斜長片麻巖市Ⅱ礦組主要的圍巖特征，展布方向?yàn)镹W—SE向。花崗閃長巖（片麻狀）和英云閃長巖（片麻狀）以及鉀長花崗巖等是太古宙巖石主要組合特點(diǎn)。綠巖建造：有上下兩個巖性組之分，角閃巖相（變質(zhì)相）和黑云斜長片麻巖以及斜長角閃巖是下巖組的主要巖性特征，火山碎屑巖以及火山熔巖是原巖的主要巖性特征[2]。綠泥黑云片巖以及黑云變粒巖組的主要巖性特征，夾少量火山熔巖地中山興火山碎屑巖是原巖的主要特征。TTG巖套對綠巖建造起到明顯的改造作用，存在形式多表現(xiàn)為殘塊狀捕擄體，有龍骨狀的形態(tài)特征。

（2）構(gòu)造。有三條斷裂（F1、F2、F3）疊加在NW向的許家屯-荒溝口卵穹窿上：F1：在正溝—馱子溝一帶分布，對一號礦化蝕變帶起著明顯的控制作用，礦區(qū)當(dāng)中有兩千米的延伸長度，呈現(xiàn)30°～80°產(chǎn)狀特征，片理化非常的強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為壓扭性，存在廣泛的蝕變礦化，在斷裂帶分布區(qū)域有串珠狀土壤金異常分布。F2：在荒溝口—馱子溝區(qū)域上分布，對二號是變蛋起著明顯的控制作用，礦區(qū)當(dāng)中有約三千米的延伸，呈現(xiàn)20°到60°的產(chǎn)狀特點(diǎn)，破碎蝕變帶以及糜棱巖化帶和片理化帶在該區(qū)中非常的強(qiáng)烈，性質(zhì)主要為張扭性與壓扭性，明顯控制著Ⅲ、Ⅱ組，次級構(gòu)造控制著Ⅰ礦組。F3：在河口西—馱子溝口區(qū)域上分布，對三號礦化蝕變帶起著明顯的控制作用，礦區(qū)當(dāng)中有約三千米的延伸，呈現(xiàn)20°到50°的產(chǎn)狀特點(diǎn)，片理化帶以及破碎帶非常的明顯。

（3）巖漿巖。中酸性巖在礦區(qū)中非常發(fā)育，主要包括花崗斑巖以及正長斑巖和鈉長斑巖以及閃長玢巖等，NW向斷裂構(gòu)造對這些巖石起著明顯的控制作用，集中分布賣鹽的區(qū)域是產(chǎn)出金礦體的主要部位。礦區(qū)當(dāng)中發(fā)育明顯的金中砂異常，主要在合口小荒溝區(qū)域上分布，同時北側(cè)區(qū)域上零星分布，展布方向主要呈現(xiàn)NWW向，有約2.5km長，達(dá)到四平方千米的面積大小，黃鐵礦、自然金以及辰砂是重砂礦物的主要組合特點(diǎn)。

2 礦體特征

有三個金礦組在礦區(qū)當(dāng)中被發(fā)現(xiàn)，同時發(fā)現(xiàn)金礦（化）體九條，Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-1礦體在規(guī)模上較大，具體分布特點(diǎn)參見1，剩下的規(guī)模都非常小。

Ⅰ礦組：有兩條金礦體包括其中，主要有石英脈型（含硫化物），規(guī)模較大的礦體為Ⅰ-1號，呈現(xiàn)340°到350°的傾斜方向，角度在30°到70°，平均保持在60°的傾角范圍，有約0.18cm到3.9cm的厚度，保持在1.47m的平均范圍，處于（1.17～71.14）×10-6金品位水平以及（40.50～899.0）×10-6銀品位水平。單工程控制著Ⅰ-2礦體，礦體。主要表現(xiàn)為脈狀特點(diǎn)，處于0.2cm的厚度，保持在2.6×10-6金品位水平，呈現(xiàn)330°/15°產(chǎn)狀特點(diǎn)。Ⅱ礦組：兩條礦體組成該組，石英脈型（含硫化物）是其主要特點(diǎn)，通過五個工程控制著Ⅱ-1礦體，長度在110m，達(dá)到70m的斜深，主要表現(xiàn)為透鏡狀以及脈狀，處于0.12m到3.55m的厚度，平均在0.91m。Ⅲ礦組：有五條礦化體組成該組，主要呈現(xiàn)石英脈型以及方鉛礦化和黃鐵礦礦，規(guī)模最大的為Ⅲ-1礦體，有六個工程對其地表進(jìn)行控制，達(dá)到220m的長度，ZK001孔對其深度進(jìn)行控制，達(dá)到80m的控制斜深，主要表現(xiàn)為透鏡狀以及脈狀，向20°～50°方向傾斜，角度保持在55°左右，達(dá)到0.43m到1.12m的厚度，平均處在0.66m，為（2.30～23.32）×10-6金品位水平。

3 礦石礦物成分、化學(xué)成分

（1）礦物成分。鈦鐵礦以及黃鐵礦，白鎢礦和黃銅礦還有輝銀礦，白鈦礦，鏡鐵礦、方鉛礦褐鐵礦等是其主要的礦石礦物組成。黃鐵礦：主要表現(xiàn)為不規(guī)則形狀同時還有新點(diǎn)狀特征，顏色主要為淺黃銅色，還有的為五角12面體聚形和立方體。黃銅礦：顏色主要為黃銅顏色，呈現(xiàn)綠黑色的條痕，粒狀他形，主要表現(xiàn)為不規(guī)則的形態(tài)特征。方鉛礦：主要表現(xiàn)為八面體和六方體以及六方體與八面體的聚形，在解理發(fā)育上六方體發(fā)育完全，金屬光澤非常的強(qiáng)烈，有鉛灰色的條痕存在，具有明顯的光澤。自然金：表現(xiàn)為光亮的深黃色，具有明顯的光澤，主要表現(xiàn)為不規(guī)則的形態(tài)，同時還有長條狀，粒狀，彎曲狀，樹枝狀等各種形態(tài)，具有非常強(qiáng)的延展性，棱角特征非常突出，有著粗糙不平的表面特征，薄膜狀的褐鐵礦。脈石礦物：綠簾石、長石、絹云母以及石英等是主要的脈石礦物。

Au、Ag是礦石當(dāng)中主要的化學(xué)成分，也是礦石當(dāng)中主要的有益組分，Cu與Pb和W以及Hg等相互伴生，Au和Ag表現(xiàn)為正消長的關(guān)系。

圖1 吉林省通化縣西北天金礦體分布圖

（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦石類型、礦物生成順序。①礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，主要包括他形粒狀同時還有自行粒狀，石英以及方鉛礦和黃鐵礦主要表現(xiàn)為字形粒狀結(jié)構(gòu)特征。銀礦以及自然金和黃鐵礦與黃銅礦等，主要表現(xiàn)為他形粒狀結(jié)構(gòu)。硫化物在礦石當(dāng)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及不同的分布特點(diǎn)，使礦石具有浸染狀構(gòu)造以及致密塊狀構(gòu)造特征。塊狀構(gòu)造：產(chǎn)出致密塊狀硫化物，大于50%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。浸染狀構(gòu)造：在脈石礦物裂紋以及間隙當(dāng)中分布細(xì)粒硫化物集合體。②礦石類型。西北天金礦由于氧化程度的不同，主要的礦石類型包括兩種，分別為氧化礦石以及原生礦石，特別是以原生礦石為主，石英脈是金礦的主要礦石工業(yè)類型。③礦物生成順序。與光薄片和標(biāo)本等充分結(jié)合，在成礦期上，該礦非常簡單，依照礦物組合分析研究，具有非常簡單的組合特征，黃鐵礦以及黃銅礦與金屬硫化物和硅化石英等比較發(fā)育。

在生成順序上，硅化石英以及黃鐵礦發(fā)育較早，石英具有明顯的硅化特征主要表現(xiàn)為它形，黃鐵礦主要為自形，多金屬金成礦階段相對次之，主要包括方鉛礦以及石英，黃鐵礦和黃銅礦等礦物組合，金礦主要成礦在這一時期。

4 圍巖蝕變

褐鐵礦化以及硅化、孔雀石化、綠泥石化、黃鐵礦化、高嶺土化、方鉛礦化是主要的圍巖是變特征，可作為找礦標(biāo)志的為黃銅礦化以及黃鐵礦化、硅化和方鉛礦化等。

硅化：和該區(qū)成礦有著十分緊密的聯(lián)系，是主要的蝕變特征，主要包括細(xì)膩均勻狀以及脈狀特點(diǎn)，硅化主要呈現(xiàn)脈狀，金礦化以及硫化物和脈狀石英相互伴生。細(xì)粒均勻硅化：石英分布特點(diǎn)主要表現(xiàn)為細(xì)粉狀，黃鐵礦化呈微細(xì)粒半生硅化。黃鐵礦化：主要顏色為淡黃色，呈現(xiàn)他形晶以及細(xì)粒狀特征，磨蝕凹坑在表面可見，處于0.1mm到0.15mm粒度大小，分布特點(diǎn)主要表現(xiàn)為星點(diǎn)狀。方鉛礦化：顏色主要呈現(xiàn)為鉛灰色，他形，有著明顯的金屬光澤，分布特點(diǎn)為團(tuán)塊狀，處于0.20mm到0.45mm粒度大小。黃銅礦化：表現(xiàn)為不規(guī)則他形粒狀，分布特點(diǎn)呈現(xiàn)零點(diǎn)是式。

5 成礦作用

（1）礦床成因。對該礦大地構(gòu)造背景以及礦床。主要礦物組合分析研究，認(rèn)為該礦成礦階段主要包括三個時期：晚太古宙金成礦階段有鉀長花崗巖就位，這是存款的第一階段，北西向穹窿和韌性剪切帶共同構(gòu)成區(qū)內(nèi)整體構(gòu)造格局，鉀質(zhì)在太古宙末期階段對重熔作用進(jìn)行交代，促進(jìn)鉀長花崗巖形成，而且存在非常突出的變形變質(zhì)特點(diǎn)，由于不斷升高的熱液值，在穹隆和布韌性剪切帶內(nèi)的含金熱液，受到物化因素影響，不斷沉積，促進(jìn)礦化體的形成。中性巖漿在海西區(qū)階段的成礦作用，是該區(qū)的第二次成礦期。中亞蒙古地槽在海西期階段出現(xiàn)閉合，南北向展布的張性斷裂受區(qū)內(nèi)擠壓力影響而形成，這一成礦階段有著非常突出的巖漿活動，在臺區(qū)就位大量的巖漿，區(qū)內(nèi)成礦作用主要有南北向構(gòu)造導(dǎo)礦作用所形成，容礦構(gòu)造主要為分支平行的次級構(gòu)造，金礦物源主要有中酸性巖漿所提供。和中潛火山巖有關(guān)的燕山晚期成礦作用，這一時期有著非常強(qiáng)烈的大陸邊緣活動，很多金元素被中酸性淺層火山巖所攜帶，在相應(yīng)的構(gòu)造位置就位，淺火山巖有大量的Au熱液就位后，隨著同期構(gòu)造帶活動遷移，沉積富集于構(gòu)造空間部位，促進(jìn)金礦體的形成。而且以上三個成礦階段，還存在明顯的交叉重疊以及疊加改造等作用，對原始富集金礦話題起到明顯的改造作用，進(jìn)一步富集金，綜合研究認(rèn)為該礦為中溫?zé)嵋盒蛶r漿礦床。

（2）找礦標(biāo)志。黑云母斜長片麻巖以及花崗巖是主要的巖性標(biāo)志。北西南東向斷裂構(gòu)造明顯控制著礦體是主要的構(gòu)造標(biāo)志。黃銅礦化以及黃鐵礦化硅化等是主要的蝕變礦化標(biāo)志。