辽宁五龙金矿成矿规律及找矿方向

王明志 魏俊浩 白小鸟 李景晨 蔡文春 胡 义 杨志军

(1.陕西省地质调查中心；2.中国地质大学(武汉)资源学院)

辽宁五龙金矿成矿规律及找矿方向

王明志1魏俊浩2白小鸟1李景晨1蔡文春1胡 义1杨志军1

(1.陕西省地质调查中心；2.中国地质大学(武汉)资源学院)

辽宁五龙金矿为一大型石英脉型矿床，主要为断裂构造控矿，矿体赋存于近SN、NW向断裂组成的格子状构造中。在分析该矿区成矿地质条件、矿体地质特征的基础上，讨论了矿体定位特征和矿化富集规律，建立了矿体的空间产状模型，并对找矿前景进行了预测，为区内找矿工作提供参考。

成矿地质条件 矿体地质特征 矿体定位特征 矿化富集规律 空间产状模型 找矿前景

辽宁五龙金矿是大型的石英脉型矿床，已有70多a的开采历史，随着服务年限和开采深度的增加，目前已步入危机矿山行列，解决五龙金矿深-边找矿问题，增加资源储量，延长矿山服务年限已迫在眉睫[1]。由于该矿开采深度较大，找矿难度也随之增加，但该矿主要是断裂构造控矿，因此，分析矿床控矿规律和矿体定位规律，对于找矿及矿床开采工作具有一定的参考价值。

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，东部与朝鲜著名的平北金矿集区隔江相望，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，区内地层不发育，仅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。区内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。区内发育了一组走向为NE20°±的断裂，属二级断裂，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40余m，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，体现多期次的活动特点。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到了重要作用。区内矿脉定位产出的主要构造为近SN向和NW向的1组共轭断裂，属三级断裂。

2 矿床地质特征

2.1 地 层

矿区内出露地层简单，主要为新生界第四系和大小不一的辽河群残留体，后者零星分布于印支期片麻状花岗岩中，矿区内广泛发育，但厚度不大，为2～10 m，局部最大厚度可达数十米。地层主要为残坡积和洪积层，由砂质岩土和基质碎块组成，由砂质黏土和含砂质黏土组成，砂砾主要为长石、石英。

2.2 构 造

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩主要为燕山期侵入的花岗岩-三股流岩体，以及三股流岩体固结之后贯入的中—基性和中—酸性脉岩。三股流岩体位于五龙金矿东南侧，呈小岩株状产出，平面上为NEE向的椭圆或不规则菱形，长轴为11.4 km，短轴为5.2 km，面积约50 km2。经年龄测定, 其成岩年龄为130 Ma[2-3], 为燕山期产物。岩体围岩为早元古代辽河群盖县组的变质砂岩和具有较强韧性变形的印支期糜棱岩化黑云母花岗岩，岩体与围岩呈侵入接触关系。岩体内含有较多的围岩捕虏体，且发生较强的塑性变形，同时岩体内部还发育多种脉岩，如花岗斑岩脉、细粒闪长岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉。

3 矿体地质特征

3.1 矿体空间展布

五龙金矿数十条工业矿脉在平面上主要集中在3条近SN向的强矿化带和2条NW向的强化带中，极少部分产出于强矿化带之间的弱带中。3个近SN向强矿化带由西至东依次为：①由161#、107#脉为主组成的强化带，该带主要分布于鸡心沟断裂东侧，已控制和开采的工业矿体分别为107-3#、107#脉；②中部强化带分别以42#、33#、53#、10#矿体为主构成，其中10#矿体规模最大，其次为33#、32#矿体；③东部强化带分别由5#、4#、3#和2#矿体构成。2条NW向强矿化带分别分布于矿区的北部和南部：①北部NW向强化带主要由76#、75#、6#、8#、1#工业矿体构成；②南部强矿化带由80#、50#脉群构成，二者间为弱矿化带，产出11-1#、11-2#、20#、163#等小规模工业矿体。

矿体间的组合关系在近SN，NW向矿化带中表现出了明显的区别：①近SN向矿化带中矿体之间表现为左形右阶的组合形式，也就是一种尖灭侧现的特征；②NW向矿体主要以尖灭再现的形式产出，矿带与矿带之间在平面上构成了十分特殊的矿体定位的棱形格式。

3.2 矿体形态、规模

矿体(含石英脉)总体形态以脉状为主，规模大者一般多为脉状，但由于膨缩现象，使矿体不同部位厚度差别较大，在大脉中形成相应规模的透镜体。小规模的矿体一般延长仅有十几米(32-2#矿体)，大规模的矿体延长可达数百米(10#矿体)，矿体延长和延深比大多为1∶2～1∶3。

3.3 矿体产状

SN向矿体倾角较陡，近于直立。东部带矿体多向E倾，倾角多大于70°；中部带矿体近于直立；西部带矿体多向W倾，浅部稍缓，倾角一般大于55°，深部逐渐变陡，可能是鸡心沟断裂的影响。五龙金矿近SN向的矿体中有部分产于矿区南部的几个矿体到了深部产状发生了偏转，如10#、80-15#、80#矿体在深部300，400 m标高附近产状变为E倾，NW走向的矿体，倾向SW，倾角变化较大，一般浅部较陡，倾角多大于60°，延伸至深部局部地段倾角小于30°。

4 矿体定位特征

4.1 矿床定位

对于脉状矿床的空间定位，构造是必不可少的条件。岩浆侵入与构造活动有关，成矿物质聚集成矿的空间受控于构造裂隙。辽宁五龙金矿区含金石英脉的分布格局完全受成矿期构造变形的控制。在成矿期，以鸡心沟断裂和100#脉断裂为边界的局部扭动作用较强，使近SN，NW向岩脉构造重新活动。由于存在断裂构造的制约，构造应力分布不均匀，出现局部应力集中带，从而造成构造裂隙呈带状分布，形成具有一定规模的近SN，NW向的矿脉带。

4.2 构造分带与矿化分带

在矿区内直接控制脉状矿床分布的二级断裂构造，即NW，近SN向断裂构造均具有等间距分布的特征。断裂构造的分带性决定了含金石英脉的带状分布。NW，近SN向2组断裂构造被成矿前的闪长脉岩和花岗岩脉充填，而含金石英脉又是沿上述脉岩构造赋存的，且主要位于脉岩的一侧或两侧。但并非所有的脉岩中都分布有含金石英脉，石英脉产生的部位仅仅是脉岩构造在成矿期构造应力作用下重新活动的地段，因此，石英脉在矿区的分布具有一定的局限性，成矿期活动最为强烈的地段往往是石英脉发育最好的地段。在矿区范围内已发现的石英脉达300余条，但具有一定规模的、有工业意义的矿脉主要集中分布于鸡心沟断裂与100#脉断裂之间，并沿NW，近SN向以一定间距呈带状分布。

4.3 矿体定位机制

五龙金矿SN，NW向矿体是在一个统一的剪切应力场中定位的，但矿体的定位样式有所不同，见图1、图2。五龙金矿主体是以右阶右倾式为主，东部矿带以此为主，中部矿带某些矿体组合也有类似的特征，同时也有部分矿体以图1(a)模式产出，如32-2#矿体；西部矿带浅部矿体则主要以图1(b)模式为主。在右形剪切应力作用下，同一个控矿构造带内，矿体呈尖灭再生形式产出，主体向SE侧伏，不同矿体之间多有顶、尾部重叠现象，该类矿体多出现在闪长岩脉的上、下盘(如76#脉)，或产出于相邻的2条闪长岩脉(6#脉)中，整个矿体定位多存在于闪长岩脉与花岗斑岩脉交汇点的北西端。

图1 矿区近SN向矿体构造定位机制模型

5 成矿规律

5.1 矿体侧伏规律

矿体侧伏是许多脉状金矿床普遍存在的现象[4-7]。沈远超等[8]认为矿体侧伏是由侧伏构造引起的，侧伏构造一般由2组交叉构造形成，可以是不同时期或不同阶段形成的不同方向2组构造的叠加在交汇部位形成，也可以是同一时期或同一阶段在同一应力场形成的共扼断裂；刘伟等[9]认为矿体的侧伏不仅受构造的控制，最根本的是受成矿流体的运移方向控制。辽宁五龙金矿主矿体普遍呈SN向，NW向侧伏，近SN向矿体侧伏方向为SSW向，侧伏角为40°～70°，由矿区北部向南，侧伏角逐渐增大，并近于直立；NW向矿体多向SE向侧伏，侧伏角为40°～60°，76#脉最为明显。

图2 矿区NW向构造定位机制模型

5.2 矿体侧列分布规律

侧列分布是脉状矿体的普遍现象，不仅表现在矿床与矿床之间，在矿床内部各矿体之间也可呈侧列分布，侧列是断裂在剪切过程中产生的张裂形成的雁列式组合，为很多矿床常见的现象[10]。辽宁五龙金矿床矿体在断裂带中的分布，不论在平面还是在剖面上都具有侧列分布的规律。在平面上近SN向矿化带中的矿体一般表现为左行右阶的组合形式，即为一种尖灭侧现的特征；NW向矿体主要以尖灭再现的形式产出。在剖面上矿体排列表现为：东部矿带以左阶式为主，中部矿带既有左阶式又有右阶式，西部矿带为右阶式。

5.3 矿化富集规律

(1)辽宁五龙金矿所有工业矿体均定位于3个强矿化带中，近SN向展布的矿体呈右阶式侧列展布，NW向矿体沿闪长脉岩构造带呈尖灭再现形式产出。NW，近SN向构造交叉部位并非矿化的最佳部位，而是远离交汇点约50 m位置即工业矿体的产出部位。

(2)矿区断裂活动具有多期次、多阶段的特点，成矿前已存在，成矿期多次脉冲性活动的断裂，往往易于形成多阶段矿化叠加，成为有利的矿化富集部位。

(3)矿区几乎所有的工业矿体均定位于闪长脉岩构造带中，其伴生关系为同构造空间关系，即含金石英脉多产出于闪长岩脉的构造带内。但并非所有的闪长岩脉构造带内均有连续的含金石英脉产出，含金石英脉多产出于某一部位。形成矿体定位的变种局部因素有：①闪长岩脉走向发生变化的地段，一般来说，近SN走向的闪长岩脉走向西拐(反时针)的部位以及NW走向的闪长岩脉走向东拐(顺时针)的部位多为矿体的产出部位；②闪长岩脉与矿体的互补关系，即闪长岩脉厚度变大，则矿体变薄，闪长岩脉厚度变薄，则矿体变厚。杨春福[11]称该类关系为“反消长关系”，形成该类互补关系的根本原因是岩性条件以及形成构造时的力学性质，与后期断裂运动方式等因素有关。

(4)区内地质工程揭露表明，浅部花岗斑岩脉内或其与围岩接触带尚无成规模的工业矿体产出，多见一些蚀变和矿化，但在花岗斑岩脉西侧的闪长脉岩中是矿体产出的最佳位置，同时花岗斑岩脉与NW向闪长岩脉的交汇点北西部地段是工业矿体产出的有利部位；深部已发现达到工业开采品位的花岗斑岩脉[12]。

(5)近矿石英细脉发育地段是矿体的有利富集部位。近矿石英脉带是指示含金石英脉存在的重要特征之一，该类细脉带主要发育于近SN向矿体的近矿围岩中，石英细脉带大致平行于石英脉矿体，且主要分布于矿体上部两侧的近矿围岩中，而矿体的中、下部不发育。

(6)金矿化与石英脉关系密切，特别是烟灰色石英对金矿化富集十分有利。金矿化与金属硫化物关系最为密切，一般来说，金与黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂、辉铋矿密切共生，该类矿物富集地段是最好的富矿标志。

5.4 矿体空间产状模型

根据辽宁五龙金矿区巷道中所揭示的矿体产状及断裂产状和性质，并结合区域内侵入岩地产状、成矿模式[13]，建立了区内揭露矿体的空间产状模型，见图3。五龙金矿可供工业开采的矿体有数十条，图3中仅标出3个强矿化带的代表性矿体。由图3可知：近SN向矿体在平面上为左行右阶侧列方式展布，北向矿体沿构造带呈尖灭再现形式展布，东部矿带矿体主体向E倾，中部矿带矿体近直立，西部矿带矿体向W倾。在垂向上-400 m标高线为矿区最大的矿化减弱带，除10#，32#脉带连续到-400 m标高以下外(虽然连续，但矿化仍减弱)，其他矿体均在-400 m标高线以上尖灭。通过进一步探矿，在该线之下又出现较富的2-3#，4-2#盲矿体，这说明区内深部找矿前景较大。

图3 五龙金矿矿体产状模型

6 找矿方向

(1)五龙金矿Ⅲ#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。

(2)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，在深部中段探矿应引起重视，往往由于上部中段弱的矿化信息指示，预示深部可能存在盲矿体，如2-3#脉，在-300 m标高上仅有一些弱矿化信息，而在深部中段形成有一定规模的矿体。

(3)Ⅲ#矿带3#坑西北侧至鸡心沟断裂为一探矿空白区，含矿构造分布特征和地表矿化显示，该区产出矿体的可能性较大。在辽宁五龙金矿地形地质图上，149#～165#线至鸡心沟断裂见203#、6-1#、204#矿脉，考虑矿体侧伏规律及富矿标高，预测六中段上下141#～149#线可能存在矿体；在地表149#线附近，204#、6-1#脉与花岗斑岩相交，花岗斑岩走向由南端近SN向转为NNW向，结合巷道揭露花岗斑岩脉情况分析，地表矿体与花岗斑岩交汇部位反推至六中段应位于119#线附近，综合花岗斑岩脉对成矿的控制，应有良好的找矿前景。

(4)目前76#脉开采中段主要集中于十四中段(-400 m)以上，控矿构造规模大。-400 m标高是矿化减弱地段，与近SN向矿体对应寻找NW向矿体的第二富集段，结合NW向主矿体联合纵投影图所揭示的开采深度和富矿标高推断，在76#脉深部可能存在一盲矿体。

(5)75#脉西北段控制的最深标高已超过十一中段，而南东段才至八中段，且NW向8-1#脉在十中段已经过176#线，根据矿体侧伏规律及富矿标高，结合构造延深方向，利用趋势外推法和类比法推断，在168#～176#线附近，75#脉东南段下延仍有可能存在矿化体。

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Metallogenic Regularity and Prospecting Direction of Wulong Gold Deposit in Liaoning Province

Wang Mingzhi1Wei Junhao2Bai Xiaoniao1Li Jingchen1Cai Wenchun1Hu Yi1Yang Zhijun1

(1.Shaanxi Center of Geological Survey；2.School of Earth Resources, China University of Geosciences(Wuhan))

Wulong gold deposit mainly controlled by fault structures is a large-sized quartz-vein-type deposit in Liaoning province, the ore-bodies of Wulong gold deposit distribute in the internal of lattice structures composed of nearly SN and NW trending faults. Based on analyzing the ore-forming geological conditions in the mining area and the geological characteristics of the ore-bodies,the location features of the ore-bodies in the mining area and mineralization enrichment regularity are discussed,besides that,spatial occurrence model of the ore-bodies in the mining area is established, the prospecting prospect of the mining are is predicted. The above research results of the paper can provide some reference for the prospecting work in the area of Wulong gold mine.

Ore-forming geological conditions, Geological characteristics of ore-body, Location features of ore-body, Mineralization enrichment regularity, Spatial occurrence model, Prospecting prospect

2015-05-21)

王明志(1982—)，男，工程师，硕士,710068 陕西省西安市碑林区友谊西路243号。