遼西大紅石砬子金礦地質(zhì)成因探討

袁啟文

（江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊，江西 贛州 341000）

遼西大紅石砬子金礦床的地理位置在紅石金礦床西25Km處，其是2020年初遼西地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的金礦床，從其類型方面來看，其是隱爆角礫巖型?，F(xiàn)階段，該礦區(qū)內(nèi)共圈定了五條礦體，且礦體局部能夠看到一些金、銀、鉛以及鋅等等礦化薄膜，其分別是以小團塊狀和浸染狀這兩種形式呈現(xiàn)，有一些屬于伴生有用組分。就目前對于該礦區(qū)的研究分析來看，已初步確定其找礦遠景良好，具備較大的找礦潛力。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)構(gòu)造

整個礦區(qū)的斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北東向和北西向為主，同時，還存在環(huán)形斷裂。而北東向斷裂和環(huán)狀斷裂是控礦構(gòu)造。

整個北東向斷裂屬于主要導礦構(gòu)造，其總長為1500m，寬為0.3m～1.5m，整體傾向偏南西，在一些斷裂處都能夠看到小團塊狀的方鉛礦與黃銅礦等物質(zhì)。斷裂特征：斷裂面沿走向、傾向較平直光滑，局部呈舒緩波狀。斷裂帶中見構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體及擠壓片理。構(gòu)造角礫巖呈灰白色。碎裂結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造。角礫形態(tài)為不規(guī)則棱角狀（裂隙切割）、次圓狀、次棱角狀、橢圓狀。大小不一，大者25cm×15cm，小者0.5cm×1.5cm，一般5cm×3cm。硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)。斷裂中具硅化現(xiàn)象，局部綠泥石化?？梢婞S鐵礦呈團塊狀、浸染狀分布，大部分已風化成褐鐵礦。呈現(xiàn)左型反時針扭動的壓扭性質(zhì)，錯斷東西向及北東向斷裂，錯距達幾米。

環(huán)形斷裂和環(huán)狀斷裂處的形態(tài)是近橢圓形，由外環(huán)與內(nèi)環(huán)所組成，其中外環(huán)長軸是東西向，總長為1600m左右，其短軸南北向，長大概有1200m左右。而內(nèi)環(huán)是東西向，總長約有1100m，短軸為南北向，長大概在800m左右。這兩中斷裂形式作用就是在于控制礦化蝕變帶形態(tài)和產(chǎn)狀。斷裂特征：斷裂面沿走向、傾向呈舒緩波狀。斷裂帶中見構(gòu)造角礫巖：灰白色。碎裂結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造。角礫形態(tài)多呈次棱角狀、棱角狀、次圓狀。大小不一，大者5cm×4cm，小者1.2cm×0.5cm，一般4×2cm。膠結(jié)物為硅質(zhì)、鐵質(zhì)。斷裂主要為硅化，并見有肉網(wǎng)脈狀鐵質(zhì)硅質(zhì)脈，黃鐵礦化呈浸染狀、星點狀，大部分已風化成褐鐵礦。局部綠泥石化較強。

礦區(qū)地質(zhì)圖見下圖圖1。

圖1 遼西大紅石砬子金礦床地圖（據(jù)參考文獻[4]）

1.2 礦區(qū)地層

整個礦區(qū)的地層較單一，主要是中侏羅統(tǒng)髫髻山組和下白堊統(tǒng)義縣組。

中侏羅統(tǒng)髫髻山組分布范圍較廣，主要巖性為安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖以及安山質(zhì)凝灰?guī)r，與下白堊統(tǒng)義縣組呈不整合接觸。

下白堊統(tǒng)義縣組集中在礦區(qū)中南部，其巖性為流紋巖，是賦礦地層。

流紋巖（λ）：呈淺灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)霏細結(jié)構(gòu)，球泡構(gòu)造。斑晶為正長石（10%）、石英（15%）；呈碎斑、晶屑狀。石英裂紋發(fā)育?；|(zhì)由長英質(zhì)組成。球泡大小不等，0.3mm～10mm；呈同心環(huán)球狀，核心包含有正長石、石英斑晶，外圈為長英質(zhì)呈放射狀。球泡邊緣被絹云母交代。

兩地層在其接觸帶的位置存在一種隱爆角礫巖體，呈近北東向橢圓狀產(chǎn)出，規(guī)模較小，為100m×45m。角礫巖筒與圍巖界線局部清楚，筒內(nèi)為隱爆（集塊）角礫巖、震裂角礫巖，筒外為網(wǎng)紋狀流紋質(zhì)晶屑熔灰熔巖。（集塊）角礫巖為黃褐色、灰褐色，呈（集塊）角礫結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，集塊含量為10%～30%，角礫含量為40%～60%。集塊、角礫均呈尖棱角狀～次棱角狀，直徑集塊為6cm～12cm、角礫為2cm～5cm或0.2cm～1cm，大小混雜，無定向排列。膠結(jié)物為流紋質(zhì)碎屑、花崗質(zhì)熔槳。

隱爆角礫巖筒具黃玉石英化、綠泥石化、硅化蝕變，發(fā)育裂隙，見硫化物風化淋濾后的空洞。隱爆角礫巖筒有一定的特殊性，其蝕變強，顏色呈現(xiàn)為灰白色和黃褐色，性狀大多都是破碎泥狀。這個地區(qū)的角礫成分單一，其巖性可以說是兩種地層的結(jié)合體，有安山巖，也有流紋巖，且在少部分區(qū)域還發(fā)現(xiàn)了英安巖。進一步的體現(xiàn)出該礦床的多樣性特征，可以說是具備了多種不同類型的巖體以及礦物質(zhì)。

1.3 巖漿巖

在該礦區(qū)中有發(fā)育中生代淺成巖脈，其主要在礦區(qū)西北部，巖性是流紋斑巖脈和閃長玢巖。其整體走向為北東向，傾東偏西，其傾角為65°～80°。巖脈長在150m～300m左右，整體厚度為1m～30m。在整個巖漿巖當中，巖脈和火山盆地中成礦有很大的關系，而流紋斑巖脈和金礦化之間也有很大的聯(lián)系，這也正是其獨特的地質(zhì)特征。

閃長玢巖脈，寬0.45m～2.73m，局部具分叉現(xiàn)象，沿斷裂充填。巖石呈灰綠色，變余斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)微晶結(jié)構(gòu)，斑晶為角閃石（15%），呈自形柱狀，鏡下橫切面呈菱形假象，粒徑1mm～2mm，被綠泥石交代；基質(zhì)為斜長石（60%）、綠泥石（20%）、石英（4%）。粒徑0.1mm～0.3mm。呈板條狀、它形粒狀，并有微量磁鐵礦、磷灰石。巖石具綠泥石絹云母化，局部具碳酸鹽化。值得注意的是，在有閃長玢巖出現(xiàn)的部位（或附近），往往伴有較富的金礦化。

2 礦石質(zhì)量

2.1 礦石礦物成分

礦石中包含了多種礦物成分，其中主要礦物成分為毒砂、黃鐵礦，含量次之的為閃鋅礦、方鉛礦，含少量甚至微量的礦物成分為硫鹽、銅、鉛、銀硫化物及復硫化物。非金屬礦物主要有長石碳酸鹽、絹云母、綠泥石、褐鐵礦、銅蘭等等。

可用于工業(yè)生產(chǎn)用的礦石礦物為閃鋅礦、銀金礦、自然銀、金銀礦、方鉛礦、自然金。其中赤鐵礦、石英、絹云母、菱錳礦、褐鐵礦屬于脈石礦物。

依據(jù)礦體中礦石類型所占比例、礦石礦物成分含量，總結(jié)得出礦石中黃鐵礦的含量為11%、方鉛礦含量1.7%、菱錳礦1.6%、毒砂3%、石英53%、閃鋅礦1.7%、絹云母26%、黃銅礦0.1%。

2.2 礦石的化學成分

經(jīng)過分析礦石的化學成分及所含的元素，礦石中的伴生化學成分有金、鋅、銀、鉛。礦物中所含的有害元素包括硫、砷、銻、鐵等，其中砷含量較高，對礦石工業(yè)應用造成一定影響。

2.3 礦石類型

從脈石礦物和含金硫化物中礦物的含量、礦石結(jié)構(gòu)形態(tài)、產(chǎn)出形態(tài)、礦物組合方式、地質(zhì)構(gòu)造特征等等，將礦石大致劃分為兩種類型即石英脈型礦石、多金屬硫化物。

2.4 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.4.1 礦石結(jié)構(gòu)

自形粒狀結(jié)構(gòu)：礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造形成初期斜方短柱狀毒砂晶體及粒狀黃鐵礦晶體展現(xiàn)出粒狀集合，這些粒狀集合分散在礦石的各結(jié)構(gòu)中。他形粒狀結(jié)構(gòu)：所含礦石包括閃鋅礦、他行、半自形晶黃鐵礦、方鉛礦集合形成的礦石。交代殘余結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)在研究區(qū)域內(nèi)出露明顯，礦石結(jié)構(gòu)形成初期黃鐵礦、毒砂產(chǎn)量較大，礦石結(jié)構(gòu)形成晚期出露出大量的閃鋅礦、方鉛礦等，另外經(jīng)過勘查發(fā)現(xiàn)閃鋅礦內(nèi)部含有部分黃鐵礦。

2.4.2 礦石構(gòu)造

脈狀構(gòu)造：單脈充填產(chǎn)出礦脈有韓進石英硫化物脈。條帶狀構(gòu)造：主要由方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦共同構(gòu)成，出露形態(tài)為寬窄不等，呈條帶狀的礦物有絹云母、石英。浸染狀構(gòu)造：毒砂、黃鐵礦等粒狀礦物全部分散在蝕變層中。研究區(qū)域內(nèi)含金礦化蝕變地質(zhì)構(gòu)造出露更明顯。

3 近礦圍巖蝕變與礦化概述

區(qū)內(nèi)圍巖均經(jīng)受了區(qū)域動力變質(zhì)和多次熱液蝕變迭加，不同程度地發(fā)生近礦圍巖蝕變，圍巖蝕變礦化受斷裂構(gòu)造作用，主要有絹云母化、硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化及碳酸鹽化、綠泥石化等。硅化石英在早期呈圓形顆粒狀，后期產(chǎn)生的硅石英其重結(jié)晶顆粒較小，結(jié)晶度較低，通常會出現(xiàn)金屬硫化物的沉淀和富集。方解石為碳酸鹽化為主，常分布于脈狀蝕變的巖石裂縫中，與硅化存在正相關，是礦化后期的產(chǎn)物，也標志著礦化的結(jié)束。硅化作用從礦體向外，由強逐漸降低，碳酸鹽化作用則表現(xiàn)為由弱轉(zhuǎn)強。黃鐵礦化為主要礦化表現(xiàn)，且粒度存在較大，容易自形，黃鐵礦主要存在于細顆粒的硅石英脈中，與金礦化密切相關[1]。詳述如下：

絹云母化：礦床內(nèi)廣泛發(fā)育，形成于主要金礦化階段前，蝕變寬度一般不超過0.5m。常伴有硅化、黃鐵礦化和毒砂礦化。

硅化：是本礦床重要的蝕變類型之一，按形成先后可分為：礦化階段前期硅化，是最主要的一次硅化;中期硅化形成于主要成礦階段，蝕變寬度為數(shù)亳米至數(shù)厘米，硅化不強烈，不連續(xù)地分布于硫化物石英脈兩側(cè)的圍巖中;晚期硅化：伴隨成礦晚期的碳酸鹽-石英階段，形成一次弱硅化。

黃鐵礦化與毒砂礦化：是礦床具有代表性的一種蝕變類型，根據(jù)蝕變的順序，將礦化分為兩個時期，初期的毒砂化、黃鐵礦化，礦化發(fā)生與成礦早期，與絹云母化、初期硅化形成的產(chǎn)物相似，稀疏浸染于絹云母中，蝕變涉及范圍一般不超過半米，礦化后期的毒砂化、黃鐵礦化，出露于成礦階段，具體可體現(xiàn)為似脈狀充填、毒砂成線狀，礦脈的蝕變程度礦石出現(xiàn)裂隙多少呈正相關，蝕變涉及的范圍。

碳酸鹽化：形成于成礦晚期，表現(xiàn)為方解石、白云石散布于圍巖中。蝕變不甚強烈，但分布范圍較廣，與金成礦無關。

4 成礦機制

對于該礦區(qū)來說，根據(jù)其實際情況來看，其成礦機制和特定有以下兩點：

（1）巖漿巖控制：該區(qū)金礦床的形成與中酸性巖漿巖有關，與中酸性巖漿巖體、巖株的侵入有關。堿性主要為巖漿的成分演變，同時，淺成巖脈為成礦元素富集，形成自身及圍巖成礦，最后為活化和遷移熱源發(fā)展。

（2）控礦斷裂構(gòu)造：硅化、絹云母化以及高嶺土化存在于該區(qū)斷裂帶中，斷裂構(gòu)造活動性強，許多不同程度的斷裂帶穿過該區(qū)，碳酸鹽化、黃鐵礦等都極為發(fā)育，金礦化明顯。斷裂主要分布在NE和NW方向。區(qū)內(nèi)大型斷裂構(gòu)造為導礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，在熱液作用下，形成礦化體或礦體[2]。

5 礦區(qū)地球化學特征概況

該礦區(qū)的地球化學特征主要從以下兩個方面得以體現(xiàn)：

（1）1/5萬水系沉積物。異常以Au、As元素為主，伴以Pb、Sb、Ag等微弱異常。異?？偯娣e約2km2。主要元素Au和As含量最高的分別是Au398.11×10-9和As449.0×10-6，平均含量是Au237.8×10-9，As244.6×10-6，異常區(qū)域是Au2km2，As1.5km2，異常強度大，濃度帶清晰。

（2）土壤地球化學。該異常主要由金、銀、砷和銻元素組成，各級各元素濃度帶較為明顯，彼此間的異常吻合程度較高。這些在集合異常的中心斷裂帶附近，有金礦（化）體出露區(qū)域。這些異常主要是受構(gòu)造控制的成礦類型為構(gòu)造控制礦化[3]。

6 成礦期與礦床成因概況

該礦區(qū)的成礦過程是以熱液活動為主，且是多階段性，但總礦物組合反映的成礦溫度屬于中低溫范圍，結(jié)合嶺島礦床的特點，參考前人經(jīng)驗，嶺島礦床的成礦機制應為：成礦物質(zhì)來自含礦層，構(gòu)造作用產(chǎn)生的熱效應層為加熱循環(huán)地下水。而大氣降水使金元素活化溶解形成礦液，在應力的驅(qū)動下移動到有利的結(jié)構(gòu)位置，然后冷卻、分解，該地區(qū)的大量構(gòu)造活動使金元素經(jīng)歷多次遷移和沉淀。

經(jīng)過相關研究發(fā)現(xiàn)，該礦區(qū)的成礦期成因的分析是通過野外觀察與室內(nèi)研究相結(jié)合而成，通過對礦區(qū)礦物組合和生成順序的探究，進而確定成礦作用存在熱液期與表生期[4]。熱液期有三個成礦階段，分別是：石英－金－黃鐵礦、石英－金－多金屬硫化物、石英－碳酸鹽。其中第一種會產(chǎn)生灰白色以及純灰色石英與粗大的黃鐵礦，其中后者具備壓碎特點，裂紋發(fā)育。而第二個階段則是金成礦的主要階段，通過前期結(jié)晶粗大黃鐵礦壓碎，進而導致其裂隙被多種元素以及硫化物穿插充填，最終形成金礦物，其形狀為粒狀。第三個階段會產(chǎn)生純白色的石英細脈和方解石細脈，且還會以一部分金屬硫化物存在，其中有少部分金銀礦物含量。而表生期則是指礦化蝕變帶在風化淋濾后，巖石會出現(xiàn)褐鐵礦、綠泥石以及碳酸鹽化這些蝕變現(xiàn)象，從而產(chǎn)生氧化帶，出現(xiàn)這種情況時，可根據(jù)地表巖石的顏色進行判斷，一般都為黃褐色破碎狀和泥狀[5，6]。

7 找礦標志

7.1 礦區(qū)脈巖

對于礦區(qū)的找礦來說，可通過其脈巖進行調(diào)查，金礦床形成過程中，其會與中酸性巖漿熱液的活動以及火山活動有著密切聯(lián)系，這也正是該礦區(qū)流紋斑巖脈以北東向分布的原因所在，可將流紋斑巖脈作為脈巖標志進而定位礦床。

7.2 礦區(qū)蝕變

這一標志是最直接的找礦標志，礦化蝕變帶經(jīng)過風化會有褐鐵礦化、綠泥石化以及碳酸鹽化的現(xiàn)象出現(xiàn)，進而使其地表露出現(xiàn)大部分黃褐色物體，其大多為破碎和泥的狀態(tài)，因其產(chǎn)生與地表，進而容易發(fā)現(xiàn)。

7.3 地球物理

通過分析賦礦巖石低阻高極化特征，進而明確礦化體位置及產(chǎn)狀，這種方式便是地球物理標志的體現(xiàn)。

7.4 地球化學

按照1：1萬土壤地球化學測量來看，此次關于找礦標志的研究發(fā)現(xiàn)，該礦區(qū)存在土壤綜合異常的情況，進而大面積出現(xiàn)斷裂的情況，而在各類環(huán)形斷裂以及環(huán)狀斷裂的交匯處中，就能夠判定礦體的大概方向，這種方式便是地球化學標志，其更具科學性，根據(jù)礦區(qū)土壤物質(zhì)來進行判斷，進而能夠推斷出哪一個地區(qū)，哪一個方位存在礦體。

7.5 礦區(qū)構(gòu)造

對于找礦來說，一般首先都是通過了解礦區(qū)構(gòu)造來進行，由于該礦區(qū)的東北方向存在大量斷裂以及環(huán)狀斷裂，進而在兩者交匯的位置中對于礦體產(chǎn)出起到了控制，這是找礦的關鍵性構(gòu)造標志。

8 結(jié)語

此次研究以遼西大紅石砬子金礦床為例，進而深入金礦床地質(zhì)特征及找礦標志，通過該礦區(qū)地質(zhì)特征的分析和概述，進一步了解其實際情況和蘊含的礦產(chǎn)資源，進而為下一步找礦提供依據(jù)。文章經(jīng)過對該金礦床相關事項的研究發(fā)現(xiàn)，礦物質(zhì)的形成主要還是在于整個礦區(qū)的地質(zhì)，其中巖性非常關鍵，其將影響整個地層的狀況，進而影響礦物質(zhì)的沉淀。文章還簡要探析了該礦區(qū)的成礦機制以及成礦期與礦床的成因，進而體現(xiàn)出了遼西新發(fā)現(xiàn)的金礦床的多元化特性。