辽宁五龙金矿控矿构造分析及找矿方向

王明志，纪兆家，梁群峰，金平，张汉甫,杨运军

（1.陕西省地矿局地质调查院，西安 710065；2.五龙金矿，辽宁丹东 118012）

辽宁五龙金矿控矿构造分析及找矿方向

王明志1，纪兆家2，梁群峰1，金平1，张汉甫1,杨运军1

（1.陕西省地矿局地质调查院，西安 710065；2.五龙金矿，辽宁丹东 118012）

辽宁五龙金矿为大型石英脉型矿床，主要是断裂构造控矿；其矿体主要赋存于近SN、NW向断裂组成的格子状构造中。随着开采量的增加，该矿步入危机矿山行列，如何解决五龙金矿找矿问题，已迫在眉睫。本文结合两个方向构造所控制的矿体实例，论述辽宁五龙金矿近SN向与NW向控矿构造的特征及其对成矿的控制作用；总结出近SN向构造控矿规律是平面上尖灭侧现、剖面上向SSW侧伏，NW向构造控矿规律是平面上尖灭再现、剖面上向SE侧伏。在此基础上指出五龙金矿进一步找矿方向。

控矿构造；控矿规律；找矿方向；五龙金矿

辽宁五龙金矿是大型的石英脉型矿床，已有70年开采历史，前人[1～4]对其曾作了大量研究的工作，取得了丰硕的地质成果。但随着服务年限和开采深度的增加，目前已步入危机矿山的行列。如何解决五龙金矿找矿问题，增加五龙金矿保有储量，延长矿山寿命迫在眉睫；其深部及外围应该是重点分析研究的地段。由于开采深度较大，找矿难度也增加，但辽宁五龙金矿主要是断裂构造控矿，因此，查明五龙金矿的断裂构造，特别是容矿断裂演变规律，对指导矿山找矿和矿床开采具有重要的理论与现实意义。

1 区域地质概况

辽宁五龙金矿位于环太平洋全球性金矿带中，大地构造单元为中朝准地台、胶辽台隆营口-宽甸台拱凤城凸起的东部地段，鸭绿江成矿带的西南部。东部与朝鲜著名的平北金矿集区隔江相望，二者有着极其相似的地质演化历史和成矿地质背景(图1)，具有形成大型金矿床的潜力。

区域上大面积出露印支期黑云母-二云母花岗岩，矿区内地层不发育，只在矿区南部见有辽河群变质岩系呈不连续的残留体产出，岩性为黑云岩、角闪片岩、黑云母变粒岩及大理岩。

该区花岗岩类为脆性岩石，因此多期次构造活动的地质记录几乎全部以断裂的形式体现。位于矿区东部15 km的日照-鸭绿江断裂，为一级断裂构造，走向NE，倾向SE，具有多期次活动的特点。区内发育一组走向为N20°E左右的断裂，属于二级断裂，该组断裂大致平行、等间距产出，倾向NW，倾角40°～60°，自东向西发育有黑沟断裂、鸡心沟断裂、杨家断裂等，延长数千米，宽几米至四十余米（图2），断裂内赋存有大量的挤压断层泥，并有细粒闪长岩、含金石英脉等不同岩性的构造透镜体，体现多期次活动特点。金矿化区集中于黑沟断裂和鸡心沟断裂之间，矿化中心区域靠近鸡心沟断裂，反映出鸡心沟断裂在五龙金矿区成矿过程中起了重要的作用。五龙金矿金矿脉受控于近SN和NW向共轭断裂，该断裂属于三级断裂。

2 矿床地质特征

五龙金矿是受断裂构造控制的高中温岩浆热液金矿床[5～6]。矿体严格受近SN向、NW向两种断裂控制，伴随着成矿前的细粒闪长岩、花岗斑岩脉充填，含金石英脉赋存于两种脉岩的两侧及中间，并与两种脉岩关系密切。两组矿脉于700～1000m±的间距，成群成组互相制约，形成菱形格子状构造（图2）[5,7]。

图1 云山金矿（朝鲜）-五龙金矿（中国）区域地质图[5]Fig.1The geological map of Yunshan gold deposit(North Korea)-Wulong gold deposit(China)area

图2 五龙金矿区成矿期构造简图[1]Fig.2Simplified structure geological map of metallogenic epoch in Wulong gold deposit

金矿脉集中产在鸡心沟断裂的东侧，F3断裂以西菱形块段内(图2)。在这个菱形构造窗内，矿体呈带状分布，由东向西分为Ⅰ号脉带、Ⅱ号脉带和Ⅲ号脉带。每条脉带都由十几条矿体组成。Ⅰ号脉带、Ⅱ号脉带分别沿着2条近SN向花岗斑岩脉展布(花岗斑岩在矿化带的中心线上)；Ⅲ号脉带紧贴着西侧的鸡心沟断裂带展布，且矿化带宽度相对Ⅰ号脉带、Ⅱ号脉带较窄，而近SN走向的矿体在带内呈右阶左列式排列；随着深度的加大，NNE矿体数目有所减少，并且Ⅰ、Ⅱ号矿化带逐渐向花岗斑岩脉收拢变窄,从十一中段(-300 m标高)开始，出现新的矿化类型——花岗斑岩型矿脉(如4-3脉、32-1新脉)。该类型矿脉矿体水平延长,脉宽大，品位高，矿体与围岩界线不明显，围岩蚀变强烈，石英细脉更加发育，部分细脉带还具有工业价值。NW向断裂成矿条数明显增多,矿化明显增强,矿体产于NW向断裂构造与花岗斑岩脉相交部位，并且在相交点的两侧矿脉基本等长，而远离交点的部位，矿化弱且矿体规模小[5]。

矿体形态单一，以脉状为主，个别呈扁豆状或透镜状。矿体规模变化较大，一般延长延深为200～300 m，最大延长达千米；矿脉厚薄不等，一般0.2～3.0 m，最大厚度达10 m。近SN向矿脉倾角较陡，倾角75°～85°，倾向一般向西，个别也有反倾现象，向SSW侧伏，侧伏角40°～70°；NW向矿脉走向320°±，倾向SW，倾角60°～80°,矿体膨缩明显。近SN向矿脉在小断裂发育、NW向矿脉在与花岗斑岩脉相交或相接部位矿体膨胀变宽，品位较高，形成一个富矿囊。矿体具有分支复合、尖灭再现的特点。

3 五龙金矿控矿构造特征

构造对矿床的控制一直是脉状矿床研究热点，据统计和观测，华北陆台范围内脉状金矿床及金矿体空间分布主要是构造控矿[8]。从图2中可以看出，五龙金矿矿脉主要受控于断裂构造，导矿构造为鸡心沟断裂，赋矿构造为近SN向和NW向断裂。

3.1 鸡心沟断裂

鸡心沟断裂位于矿区西侧(图2)，南自三股流花岗岩体西侧，向北经团子山、兰家沟、宋家沟，再向北过鸡心岭，一直延伸至五龙背-大堡岩体，全长10 km以上，断裂带宽2～30 m。整条断裂覆盖严重，只在中部个别地段见到露头，但上盘多处钻孔均在深部见到该断裂。断裂总体走向NE20°，局部地段稍有偏斜，倾向NWW，浅部倾角45°～70°。据钻孔和深部巷道工程揭露，深部产状总体有变缓的趋势。断裂带两侧糜棱岩发育，尤其是近断裂带，面理由NE渐变为NNE走向，呈现出明显的“牵引”现象。沿断裂带地貌特征十分清楚，近EW向山脊在断裂经过部位均出现鞍状地形。沿断裂带构造破碎十分强烈，从边部至中心依次出现绢云母蚀变岩，逐渐变为绢云母化褐铁矿化碎裂岩，破碎带中心多为蚀变较强的硅化、黄铁矿化挤压破碎带，其中有发育规模不等挤压透镜体，且硅化很强，透镜体之间多为劈理带，可见到较多浅色石英细脉穿插，破碎带的下盘在矿化富集地段有含金石英脉产出。整个鸡心沟断裂表现出了多期多阶段演化特征。

3.2 近SN向构造

矿区近SN向构造比较发育，走向范围350°～10°之间，个别稍有偏斜（图3）[9]，产状陡立，一般80°±，局部较缓。Ⅱ号脉带和Ⅲ号脉带倾向NW,Ⅰ号脉带倾向NE。这些断裂均被岩脉充填，根据脉体的先后关系及其对矿体的控制程度可分为两期。

五龙金矿是以中国东部中生代大型走滑体制为背景产出定位的[6]。同一矿化带内控制矿体定位的构造样式多以右阶侧列式产出（图2、图3）。早期断裂被细粒闪长岩脉充填，规模较大，延伸较长，短者几十米到一百多米，长者超过千米。宽度从小于一米到十几米不等，根据钻探资料和深部探矿工程揭露资料，该类岩脉至900 m依然存在。该组脉岩在矿区内、外围均有分布，但基本上局限于NNE向一级大断裂之间，并且成群成带分布，在平面上断裂之间多呈右阶侧列方式（图3），在剖面上呈前侧列式，这种前侧列方式在五龙金矿西部区主要是表现为右阶侧列方式，但是在局部则主要是以左阶侧列方式为主，例如4号、3号脉带均是如此。

由脉岩的穿插关系可知，被花岗斑岩充填的断裂构造比由细粒闪长岩充填的断裂形成时间稍晚，一般直接切穿早期的细粒闪长岩。该组断裂主要分布鸡心沟断裂以东，且规模较大，一般延长千米以上，长者可达4～5 km，充填脉体的宽度一般在3～10 m，个别地段最宽可达30 m，因此表现出了局部地段呈现舒缓波状，常见有分支复合现象。就整个断裂形态特征来分析，断裂力学性质是以剪张性为主①吕贻峰等.五龙金矿矿区找矿预测，科研报告，1991～②魏俊浩.同源岩浆演化与金成矿-以辽宁五龙金矿为例，博士后论文，2002.。根据其规模大小，分布在鸡心沟断裂以东，又靠近三股流岩体的地质事实，其形成可能主要与鸡心沟断裂，三股流岩体的物理性质以及深部构造发育程度有关。

3.3 NW向构造

NW向断裂在矿区内也发育广泛，且断裂的规模更大，呈带状分布。根据深部采矿揭露该组构造平面延长上千米，贯穿整个矿区，断裂连续性要好，膨缩现象明显。走向32°±，倾向SW，倾角70°～80°，深部变缓，受NNE向鸡心沟断裂的限制，常常以高角度与大断裂相切。该组断裂多被细粒闪长岩脉所充填。断裂成带分布，分为以76（73）号、75号、6号、8号、1号断裂为代表的北部带和以11号、50号、80号断裂为代表的南部带。该组断裂和近SN向赋矿断裂为一组共轭断裂，且与近SN向断裂(花岗斑岩脉)相交，它们之间的容矿构造交汇方式如图4，且相互贯通，说明它们是在同一构造应力场作用下形成[10]。

上述两组断裂（近SN向NW向）在矿区内密集成带，以一定的间距呈带状分布，形成菱形网格（图2），因此二者多贯通且个别地段已揭露出脉岩连通的地质事实。

4 五龙金矿构造控矿规律

4.1 近SN向构造控矿规律

图4 五龙金矿容矿构造交汇方式（据五龙金矿）Fig.4Interference infiltration feature of ore-hosting structure in Wulong gold deposit

五龙金矿范围内有三条近SN向的强矿化构造带，由东至西依次是，东部矿化带以2号脉为代表，中部矿化带以10号脉为代表，西矿带以107号脉为代表（图3）。矿化带之间间距在450～500 m之间，矿化带本身宽度约300 m。近SN向断裂上部大多数脉成矿比较好，随着开采的加深，一部分断裂矿化减弱甚至尖灭，如5号脉、4号脉、3号脉、42号脉在8中段已经尖灭。近SN向断裂控矿规律可概括为：(1)在平面上，近SN向构造为左行右阶侧列式，每一个构造带北部区以小断裂侧列形式展布，每一个构造带南部连同为一大断裂，相应控矿构造控制着相应的矿体，不同矿体之间侧列间距约80 m，以尖灭侧现形式产出；（2）在横剖面上，近SN向构造控矿较为复杂，三个强矿化带构造控矿都不相同，东部构造带（即Ⅰ号带），构造控矿在剖面上表现为左阶式，如2号脉，矿体也比较简单；中部构造带（即Ⅱ号带），构造控矿既有左阶式又有右阶式；西部构造带（即Ⅲ号带），在矿带的上部中段，控矿构造向西倾时，矿体表现为左阶式，当到下部中段时，控矿构造出现反倾（即向东倾），则表现为右阶式；（3)从纵投影图上看，近SN向矿体具有明显的侧伏规律，侧伏方向SSW，侧伏角40°～70°，由矿区北部向南，其侧伏角逐渐变大，并近于直立，三个矿化带侧伏最明显的是中部带和东部带，而西部矿化带矿体的侧伏不明显；（4）近SN向控矿构造与矿区内NNE向的花岗斑岩近平行，靠近花岗斑岩两侧的构造带矿化较好；（5）从近SN向控矿构造的矿化总体来看，随着开采深度的加深，矿化有减弱的趋势。

4.2 北西向构造控矿规律

NW向断裂在上部中段(10中段标高以上),只有76号、6号、1号、8号、80号脉带成矿；在下部中段，随着深度的加深，NW向断裂带内矿化逐渐变强，且矿化更为广泛，如6号、8号、107-2号、11号、80号脉带均有矿化，尤其是6号、11号脉均发现了大的矿体，反映出下部中段NW向断裂构造成矿前景向好的方向发展的趋势。NW向断裂控矿规律可概括为：(1)在平面上,和近SN向断裂控矿不同，主体形式尖灭再现；因为五龙金矿几乎所有工业矿体均定位于闪长岩脉构造带中，NW向断裂与SN向花岗斑岩脉的相交部位或花岗斑岩脉西侧，是NW向断裂成矿的最有利地段；(2)在横剖面上，NW向断裂和近SN断裂控矿不同，在剖面上多受断裂的产状控制，由缓变陡的位置是成矿最有利的部位，五龙金矿北区76脉、1脉和6号脉带的矿体多赋存于断裂由缓变陡的地段；(3)从纵投影图上看,NW向矿体向SE侧伏，76号脉最为明显；(4) NW向矿体与相近的近SN向矿体具有反消长关系。在相近的近SN向矿体尖灭或矿化变弱的标高，NW构造带更有利成矿。例如:10号脉在十四中段矿化减弱后，与其相邻的NW向的11脉带在十四中段以下出现11-1、11-2矿体，尤其是11-1矿体矿化较强、规模较大，可能与163号脉贯通，一直延伸到鸡心沟断裂。

总之，五龙金矿床的矿体空间分布主要受构造作用控制。无论是近SN向还是NW向矿体产出特征除与其所在的容矿构造断裂有关外，矿体的产出位置和侧伏规律在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿化带内还受其导矿构造——鸡心沟断裂控制。

5 找矿方向

五龙金矿作为一个已有70年采矿史的老矿山，随着开采年限和深度的增加，已步入储量危机矿山的行列，如何解决五龙金矿找矿问题，增加资源量，扭转危机的局面，增加矿山服务寿命，已迫在眉睫。通过对辽宁五龙金矿控矿构造分析研究，笔者认为应重点从以下几个方面进行探矿：

（1）在平面上，NW向断裂与花岗斑岩脉相交处的南北两侧80 m±范围内，是找NW向矿体的有利部位，在相交点处可能形成一个膨大的富矿；在近SN向断裂构造中着重探花岗斑岩脉两侧地段，并根据矿体的排列规律寻找平行脉和盲矿体，同时根据近SN向含矿构造在走向的左弯地段矿体富集的构造控制特征，注重寻找富矿地段。

（2）在横剖面上，NW向断裂构造的倾角由陡变缓的标高上，是NW向矿体的比较有利标高；近SN向断裂构造所赋存矿体存在明显的雁列规律，应注意运用雁列规律探近SN向构造内矿体，但应特别注意雁列方向和雁列角度。

（3）在纵投影面上，两个方向矿体依导矿构造和控矿构造的倾向而产生侧伏，按照这一规律，由上部中段探下中段的矿体；尤其是近SN向矿体是尖灭侧伏再现，要注重侧伏方向和侧伏角的规律，以免漏掉矿体。

（4）在同一成矿带(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ成矿带)内，NW向矿体与相近近SN向矿体具有负消长关系。因此，当一个方向矿体尖灭或矿化减弱时，邻近的另一个方向断裂构造易出现富矿体，在探矿时应注意转变探矿方向。

（5）对五龙金矿床上部中段有一定矿化信息，但矿化不成规模的地段，在深部中段探矿要引起重视，往往因为上部中段弱的矿化信息指示，预示深部盲矿体的存在可能。如2-3号脉，在-300 m标高上都只有一些弱矿化信息，而在深部中段形成有一定规模的矿体[11]。

（6）五龙金矿Ⅲ号矿带北部为探矿空白区，建议沿NW向断裂构造带向鸡心沟断裂方向探矿。

致谢：本文得到了魏俊浩教授的指导，谭俊博士对文章提出宝贵的修改意见，匿名审稿人认真审阅该文，并提出修改意见，在此一并表示感谢！

[1]吕贻峰，李江风，李龙，等.辽宁丹东五龙金矿矿化类型及其构造控制机理[J].现代地质，1994，8(3)：309-316.

[2]李兆龙.辽宁五龙金矿地质特征及矿床成因[J].地质找矿论丛，1987，2(3)：31-38.

[3]魏存弟.辽宁五龙金矿黄铁矿的热电性标型特征[J].黄金地质，2001，7(2)：6-10.

[4]魏存弟.辽宁五龙金矿黄铁矿标型特征[J].地质找矿论丛，2001，16(2)：135-139.

[5]李毅，刘德军.五龙金矿区寻找盲矿体找矿方向研究[J].有色矿冶，2007，23(3):14-16.

[6]肖国洪，刘铁侠，张国宪.辽宁五龙金矿床成因与成矿模式探讨[J].黄金，2003，24（11）：17-24.

[7]彭艳东.五龙金矿成因研究[J].贵金属地质，1994，3（1）：11-21.

[8]李绪俊，陈静.脉状金矿空间分布规律及其在金矿定位预测中的应用[J].黄金，2008，29（3）：8-12.

[9]杨春福.辽宁五龙金矿容矿断裂构造与金矿体空间赋存特征[J].黄金，1997，18（3）：3-9.

[10]肖国洪，张国宪.辽宁五龙金矿北西向断裂构造控矿浅析[J].黄金，2004，24（9）：15-17.

[11]周文军，李兴国，齐增辉.辽宁五龙金矿区花岗斑岩与成矿关系浅析[J].黄金，2007，28（10）：16-19.

Ore-controlling Structure Characteristics and Ore Prospecting in Wulong Gold Deposit,Liaoning Province

WANG Ming-zhi1,JI Zhao-jia2,LIANG Qun-feng1,JINPing1,ZANG Han-fu1,YANG Yun-jun1
(1.Shaanxi Provincial InstituteofGeological Survey,Xi’an 710065,China; 2.Wulong gold deposit,Dandong 118012,Liaoning,China)

Wulong gold deposit is a large-sized quartz-vein-type deposit in Liaoning Province,the ore-body distribution of which is mainly controlled by lattice structures consist of nearly SNand NWtrending faults.The deposit,however,begins to become exhausted along with further mining,which urgently need to be solved for the future ore prospecting.This paper analyzes the characteristic of two mineral ores controlled by the nearly SNand NWtrending structures in order to study the two oriented structures and their influences on mineralization.It is concluded that ore bodies appear in nearly SNtrending fault as an echelon in three-dimension and plunge to the SSWdirection in the cross section,and also occur discontinuous in NWtrending fault and plunge to the SE direction in cross section.

ore-controlling structure;ore-controlling regularity;prospecting orientation;Wulong gold deposit

P 618.51

A

1007-3701(2011)03-0191-06

2010-11-08

王明志（1982—），男，助理工程师，现从事地质矿产调查工作.E-mail:mzwang82@163.com