吉林省磐石市官馬金礦礦床成因及找礦標(biāo)志

寧 林

（吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇八隊(duì)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

官馬金礦床位于磐石市，行政區(qū)劃隸屬磐石市官馬鎮(zhèn)管轄。該礦處于華北地臺(tái)北緣與興蒙造山帶東南端交匯部位，其是吉林省中部地區(qū)的一個(gè)小型金礦床[1]。礦體受NE向構(gòu)造破碎蝕變帶控制明顯[2]。礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、閃鋅礦和自然金等，非金屬礦物有石榴子石、方解石、綠簾石等，圍巖發(fā)育矽卡巖化、硅化、綠簾石化、絹云母化和碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象。通過分析該礦床的地質(zhì)特征、成礦物質(zhì)來源與形成時(shí)代、礦體特征及礦石質(zhì)量特征，總結(jié)出該礦床的礦床成因和找礦標(biāo)志，對(duì)該區(qū)域今后的地質(zhì)找礦工作具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)位于北西向飲馬河斷裂的西側(cè)，北東向石虎溝斷裂從南端通過（圖1）。出露地層為上石炭統(tǒng)窩瓜地組凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖以及夾大理巖透鏡體[3]。外圍大片出露為三疊系上統(tǒng)小蜂密頂子組與侏羅系下統(tǒng)南樓山組火山巖及其碎屑巖類。另外存在次安山巖、閃長(zhǎng)玢巖、霏細(xì)巖脈，呈巖墻與巖脈產(chǎn)出。北東向斷裂發(fā)育，控礦斷裂主要發(fā)育在凝灰?guī)r與大理巖的接觸帶上，斷裂總體走向在0～50°之間，傾向東或東南，傾角在70°～85°之間，斷裂并具有多次活動(dòng)的性質(zhì)。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

為確定該礦床的成礦物質(zhì)來源和形成時(shí)代，收集了《吉林官馬金礦床成礦物質(zhì)來源與形成時(shí)代》論文資料中黃鐵礦的S-Pb同位素分析以及黃鐵絹英巖中絹云母40Ar-39Ar測(cè)年研究[4]。結(jié)果表明，金礦石中3件黃鐵礦的δ34S值分別為0.4‰、0.6‰和1.3‰，平均值為0.77‰，表現(xiàn)為深源硫的組成特征；黃鐵礦中的206Pb/204Pb值為18.477、18.509和 18.579，207Pb/204Pb值 為 15.599、15.603和15.611，208Pb/204Pb值為38.333、38.393和38.408，μ值為9.45、9.46和9.48，具有殼?；煸吹奶卣?；絹云母40Ar-39Ar坪年齡為190.88±4.09Ma，確定其成礦時(shí)代為早侏羅世。根據(jù)官馬金礦床的成礦地質(zhì)條件、蝕變礦化特征以及與國(guó)內(nèi)典型金礦床的對(duì)比研究，初步確定官馬金礦床類型為火山巖型金礦床，為中高溫?zé)嵋撼傻V；根據(jù)本文測(cè)年結(jié)果，并結(jié)合區(qū)內(nèi)其它金礦床的成礦時(shí)代，確定官馬金礦床與吉林中部的蘭家、夾皮溝、海溝等金礦床同屬于燕山早期古太平洋板塊俯沖的構(gòu)造背景之下大規(guī)模構(gòu)造巖漿成礦作用的結(jié)果。

2 成礦物質(zhì)來源

對(duì)于成礦物質(zhì)來源的判斷主要根據(jù)硫同位素的形成特征進(jìn)行分析[5]。深入分析成礦物質(zhì)中硫來源的過程中，依據(jù)成礦溶液中硫同位素的構(gòu)成成分，測(cè)試成礦溶液的酸堿數(shù)值、氧逸度等干擾情況，不能單一根據(jù)δ34S來判斷成礦物質(zhì)來源。進(jìn)行地質(zhì)勘探過程中，發(fā)現(xiàn)的礦物不包括硫酸鹽類物質(zhì)，而是勘探到了大量的閃鋅礦、毒砂、黃鐵礦，這也充分驗(yàn)證了官馬金礦床的形成需要低氧逸度的條件。

3 礦床形成時(shí)代

通過對(duì)與礦石礦物密切共生的富K礦物(絹云母)進(jìn)行40Ar-39Ar測(cè)年分析，可以為熱液礦床提供間接的成礦年齡。官馬金礦床礦石絹云母40Ar-39Ar坪年齡為190.88±4.09Ma。同時(shí)，朱群等通過對(duì)官馬金礦床礦石進(jìn)行K-Ar稀釋法定年，認(rèn)為其成礦年齡為193.6Ma，也與本文研究測(cè)量的結(jié)果一致。綜合對(duì)比分析，官馬金礦床礦石絹云母40Ar-39Ar年齡可以代表其成礦時(shí)代，即早侏羅世。

4 成礦構(gòu)造背景

官馬金礦床的成礦時(shí)代為190.88Ma。同時(shí)，越來越多的研究表明，在吉林省南部和東部存在兩個(gè)重要的金成礦帶。其中，吉林省南部金成礦帶也稱夾皮溝海溝金礦帶，大地構(gòu)造的位置位于華北地臺(tái)北緣，發(fā)育海溝、夾皮溝、三道岔、二道溝和沙金溝等20多個(gè)典型中溫巖漿熱液脈型金礦床，成礦時(shí)代集中于早中侏羅世(190Ma～160Ma)，在早中侏羅世(190Ma～160Ma)，吉林中南部地區(qū)經(jīng)歷古太平洋板板塊第一次向歐亞大陸俯沖后由擠壓向伸展的轉(zhuǎn)換期。在這種擠壓環(huán)境下，俯沖板片脫水釋放的流體交代地幔楔，并且造成地幔楔發(fā)生部分熔融，進(jìn)而成礦元素在巖漿和流體中大量富集，熔融產(chǎn)生的幔源巖漿上涌至下地殼發(fā)生底侵作用[6]。本文研究認(rèn)為在南樓山組火山巖形成過程中，噴出地表的巖漿冷凝結(jié)晶形成了廣泛分布在官馬金礦區(qū)附近的安山巖和安山質(zhì)凝灰?guī)r等，同期淺成-超淺成巖漿則形成了安山玢巖等淺成-超淺成侵入體，在侵位過程中與碳酸鹽巖圍巖發(fā)生了接觸交代作用，在接觸帶附近形成矽卡巖型金礦體。

5 礦體特征

礦體產(chǎn)于大理巖與凝灰?guī)r接觸帶或互層過渡帶的凝灰?guī)r一側(cè)。礦體為含少量細(xì)粒毒砂與黃鐵礦的硅質(zhì)巖，硅質(zhì)巖顏色越暗，表明含金量越高；大理巖內(nèi)富硅質(zhì)凝灰?guī)r夾層及透鏡體外側(cè)凝灰?guī)r也存在金礦體；局部矽卡巖化大理巖也構(gòu)成金礦體。

礦體多呈似層狀、脈狀。品位及厚度均穩(wěn)定變化。

目前該礦圈出5條金礦體：其中1號(hào)礦體規(guī)模最大，該礦體是區(qū)內(nèi)的主礦體。礦體寬在4m～5.5m之間，走向在50°～70°之間，傾向南東，傾角在83°～89°之間，目前，控制長(zhǎng)度達(dá)290m，在100線控制斜深為210m。1號(hào)礦體金品位最高為15.5g/t，平均品位為5g/t。金呈微細(xì)粒狀，肉眼或低倍放大鏡難以觀察。含銀平均品位為16g/t左右。礦體周圍普遍電氣石化，有時(shí)可見含金硅質(zhì)巖具角礫狀構(gòu)造，并被電氣石膠結(jié)，說明存在隱爆作用及火山噴氣作用。2號(hào)礦體由硅化凝灰質(zhì)砂巖構(gòu)成，呈北西展布，寬為1m左右，長(zhǎng)約為40m，含金為1.3g/t。礦體兩側(cè)巖石蝕變強(qiáng)烈，普遍發(fā)育硅化、綠泥石化、絹云母化。3號(hào)礦體產(chǎn)于矽卡巖邊部，走向近南北，寬約為1.9m，長(zhǎng)約為40m，含金為1.35g/t。礦體兩側(cè)巖石蝕變強(qiáng)烈，普遍發(fā)育硅化、矽卡巖化、綠簾石化。

6 礦石質(zhì)量特征

6.1 礦石物質(zhì)成分

金屬礦物組合：金屬礦物主要有自然金、黃鐵礦和方鉛礦；金屬礦物次要有黃銅礦、閃鋅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦；次生礦物有褐鐵礦、孔雀石、鉬華、鉛礬。

6.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)。礦石結(jié)構(gòu)以壓碎狀結(jié)構(gòu)為主，其次為自形-半自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、交代熔蝕結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)及包含結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造。礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀、浸染狀和細(xì)脈或網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主，次為角礫狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、土狀構(gòu)造。

7 礦床成因及找礦標(biāo)志

該礦位于官馬鎮(zhèn)西山——河北屯火山機(jī)構(gòu)，成礦期主要在火山氣熱活動(dòng)的熱液期，熱液期的石英硫化物階段是該礦的主要成礦階段。區(qū)域性北西向飲馬河斷裂、南北向石咀—官馬斷裂與其他方向斷裂的交匯部位為火山活動(dòng)提供導(dǎo)礦、導(dǎo)巖通道?？拷鹕絿姲l(fā)中心早期（成礦前）的局部斷裂帶為容礦構(gòu)造。凝灰?guī)r與大理巖接觸帶部位對(duì)成礦最為有利。成礦熱液主要來源于凝灰?guī)r一側(cè)，金可能呈氯的絡(luò)合物狀態(tài)在高溫弱酸性條件下搬運(yùn)。當(dāng)熱液運(yùn)移到接觸帶，與大理巖發(fā)生交代作用，改變熱液的性質(zhì)，成為中性，金發(fā)生沉淀。金的來源是火山熱液。礦體具有矽卡巖化，成礦溫度為中高溫。

含金硅質(zhì)巖含游離SiO2大于70%，為致密膠狀隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常見貝殼狀斷口，當(dāng)初應(yīng)為蛋白石或玉髓。硅質(zhì)巖均出現(xiàn)于大理巖于凝灰?guī)r一側(cè)，下界清晰，上界有時(shí)模糊，大理巖一側(cè)見不到硅化，應(yīng)為海底火山作用產(chǎn)物。蝕變凝灰?guī)r中普遍地含有1%～5%細(xì)脈磁黃鐵礦和黃鐵礦，有時(shí)出現(xiàn)塊狀磁黃鐵礦。在金礦體以下的10m～50m范圍內(nèi)蝕變凝灰?guī)r中，普遍發(fā)育成細(xì)脈狀浸染型、塊狀輝鐵銻礦。上述蝕變應(yīng)為海底火山噴氣—熱液蝕變。大理巖中英安霏細(xì)巖脈的毒砂δs34‰值為-4，且毒砂脈中含金0.34g/t。成礦物資來源于深部。

綜上所述，確定該礦床成因的類型為海相火山—沉積型，為中高溫?zé)嵋撼傻V。

礦床主要產(chǎn)于三疊系南樓山組火山盆地中凝灰?guī)r與石灰系上統(tǒng)大理巖的接觸內(nèi)帶，蝕變主要有硅化（次生石英巖化）、絹云母化、矽卡巖化、電氣石化、葉臘石化、碳酸鹽化、鉀長(zhǎng)石化、黑云母化以及硅灰石化等蝕變作用。上述各種蝕變作用均與長(zhǎng)期多階段的火山熱液有關(guān)。其中強(qiáng)硅化、矽卡巖化為成礦蝕變，是找礦的直接標(biāo)志。

8 結(jié)語

綜合地質(zhì)資料及成礦規(guī)律研究，北西向飲馬河斷裂、南北向石咀——官馬斷裂與其他方向斷裂的交匯部位為火山活動(dòng)提供導(dǎo)礦、導(dǎo)巖的通道?？拷鹕絿姲l(fā)中心早期（成礦前）的局部斷裂帶為容礦構(gòu)造，其具有較好的金及多金屬成礦遠(yuǎn)景。