吉林省和龙市百里坪银矿床成矿特征及成因探讨

闫 冬，李 楠，徐 曼，苗萌萌

1.吉林省地质调查院，吉林 长春 130061；2.吉林省有色金属地质勘查局六0五队，吉林 延吉133001



吉林省和龙市百里坪银矿床成矿特征及成因探讨

闫 冬1，李 楠1，徐 曼1，苗萌萌2

1.吉林省地质调查院，吉林 长春 130061；2.吉林省有色金属地质勘查局六0五队，吉林 延吉133001

百里坪银矿床位华北东部陆块北缘，古洞河深大断裂的南西侧和龙地块内，二叠纪岩浆弧与中生代火山盆地群叠合部位，为银及多金属的重要成矿区。本文通过对矿床成矿地质条件、控矿因素、矿石物质成分、矿石类型、矿石矿物组合、蚀变类型、微量元素、稀土特征等方面的分析研究，总结了矿床成矿物质来源及成矿时代，探讨了矿床的成因及就位演化机制，指出该区多期次的构造岩浆活动对成矿起着重要作用，百里坪银矿床的成因为中低温岩浆热液型。

成矿特征；矿床成因；百里坪银矿；吉林和龙

0 引言

和龙市百里坪银矿床位于古洞河超岩石圈断裂以南和龙地块内，该区经历了太古宙陆块形成阶段、古元古代陆内裂谷（坳陷）阶段、新元古代－古生代古亚洲构造域多幕陆缘造山阶段、中新生代滨太平洋构造域阶段的复杂地质演化过程，断裂构造十分发育，岩浆活动强烈，为成矿提供了大量的成矿物质及有利构造空间。矿床处于辽东（隆起）Fe-Cu-Pb-Zn-Au-U-B-P-菱镁矿-滑石-石墨-金刚石成矿带（Ⅲ）、铁岭－靖宇（次级隆起）Fe-Au-Ag-Cu-Pb-Zn成矿带（Ⅳ）、百里坪Ag-Fe-Cu-Mo找矿远景区（V）内。1988年至2000年第五地质调查所在该区进行1：5万水系沉积物测量时发现了该矿床，同时进行了普查评价，确定该矿床为小型银矿床。

1 区域地质概况

大地构造位置处于晚三叠世—中生代东北叠加造山裂谷系、小兴安岭—张广才岭叠加岩浆弧、太平岭岭—英额岭火山—盆地区、罗子沟—延吉火山-盆地群。矿区位于华北东部陆块北缘和龙地块内，二叠纪岩浆弧与中生代火山盆地群改造叠合部位。区域出露的地层有新太古界南岗岩群鸡南岩组和官地岩组老变质岩系、中生界晚侏罗世屯田营组和早白垩世金沟岭组火山岩、新近系船底山组和军舰山组玄武岩等。区域断裂构造主要有近东向和北东向、北西向，近东西向与北东向及北西向断裂构造的交汇部位是成矿的有利部位；近东西向断裂构造属早期的基底构造，其控制了该区多期的构造岩浆活动，是区域内主要的控岩控矿构造，北东向及北西向断裂构造是成矿的主要赋矿、容矿构造。区内的侵入岩非常发育，晋宁期、华力西早期、华力西晚期及燕山期侵入岩均有出露，其中百里坪一带二叠纪中酸性侵入岩呈岩株（基）状产出，岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩等，与成矿关系最为密切。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

矿区内出露地层主要为太古宙表壳岩，呈捕虏体的形式残留于百里坪岩体中，主要岩石类型为斜长角闪岩、黑云变粒岩、浅粒岩夹条带状磁铁石英岩，变质程度较深，为角闪岩相；原岩为一套火山－沉积岩建造，岩性主要为基性－中基性－酸性火山岩和火山碎屑岩及硅铁质沉积岩。岩石中金、铁、铜等元素的丰度值较高，被侵入岩重熔后成矿元素发生活化迁移，并在有利部位富集，为成矿提供了一定的物质来源，是区域上重要的金、铁含矿层位。

2.2 矿区构造

矿区内以断裂构造为主，主要有北东向和北西向两组，规模较大，构造形迹比较明显的为主要为北东向的杨树沟断裂（F2）、王开沟断裂（F3）及北西向的王开沟西沟—东树沟断裂（F4），为区域断裂构造的一部分（图1）。

北东向杨树沟断裂（F2）：位于百里坪矿区中部，出露长度6.0 km，断裂总体走向呈北东40°左右，宽度为十几米到近百米。断裂带两侧岩石明显有挤压破碎现象，断层面呈现压性、压扭性特征，该断裂带由一系列的破碎带、构造片理化带、断层泥及构造透镜体组成，此断裂错断北西向断裂及矿化蚀变带，证明是成矿后断裂。

北东向王开沟断裂（F3）：位于百里坪矿区东部，出露长度1.0 km，宽度为几十米到近百米。断裂带两侧岩石受挤压作用的影响，岩石强烈破碎，断裂带内由一系列的构造片理化带、断层泥及构造透镜体组成。断裂总体走向呈北东50°～60°，倾向北西，倾角50°～70°，该断裂切断王开沟矿化蚀变带及矿体，但断距较小，证明是成矿后断裂。

北西向王开沟西沟－东树沟断裂（F4）：位于百里坪矿区中部，出露长度8.0 km，宽度为十几米到近百米。断裂带两侧岩石强烈破碎，断裂带由构造片理化带、断层泥及构造透镜体组成。断裂总体走向310°左右，总体倾向北东，局部倾向南西。此断裂错断矿化蚀变带，属成矿后断裂，并被后期北东向断裂错断。

总体走向北西310°左右，倾向北东，断层面呈舒缓波状，断裂带宽十几米到近百米，由一系列构造透镜体和片理化带组成，为区域北西向断裂构造的一部分。

矿区内圈定了3条北东—北东东向的韧-脆性剪切带，主要分布在百里坪东沟、杨树沟、王开沟地区，为区域密集线性构造的组成部分（见图1）。剪切带内岩石普遍遭受了不同程度的碎裂化和糜棱岩化作用，可见明显的矿物拉伸线理、石香肠及流状构造、条带状构造、片麻状构造，变形程度属中－弱变形，岩石受剪切作用多呈角砾状－糜棱状，矿物微观特征具有波状消光、带状消光，常见双晶弯曲、压力影、矿物拔丝及山羊须等组构。剪切带内的构造裂隙多被后期闪长玢岩和花岗斑岩等脉岩充填，并且部分脉岩遭受了碎裂化和糜棱岩化。韧－脆性剪切带控制着区内矿化蚀变带及银矿体的产出及分布，为主要的控矿构造，矿化蚀变带及银矿体均赋存于韧－脆性剪切带内，百里坪东沟韧－脆性剪切带呈北东50°～60°方向展布，长3 000 m，宽300～600 m，带内圈定3条矿化蚀变带4条银矿体；杨树沟韧－脆性剪切带呈北东50°～60°方向展布，长3 000 m，宽200～400 m，带内圈定一条矿化蚀变带；王开沟脆－韧性剪切带呈北西300°方向展布，长5 800 m，宽300～800 m，带内圈定3条矿化蚀变带4条银矿体。

2.3 矿区侵入岩

矿区内岩浆活动频繁，有多期次岩浆侵位，主要有晋宁期、华力西期和燕山早期。晋宁期侵入岩规模较大，总体呈岩基状产出，为一复式岩体，为百里坪岩体（见图1），此岩体经历了一定程度的结晶分异作用，出现了3种不同的岩相，其中斜长花岗岩和二长花岗岩出露面积较大，呈岩基状产出，似斑状二长花岗岩呈岩株状产出。在岩体边缘或构造破碎带中普遍发育有硅化、绿泥石化、高岭土化及黄铁矿化，该期侵入岩为主要的控矿岩体，银矿体即产于该岩体中脆－韧性剪切带内。华力西晚期侵入岩主要为闪长岩和花岗闪长岩，多呈岩株或岩脉产出；燕山早期侵入岩主要为中酸性的花岗岩，呈岩株或岩脉的形式产出，岩性主要为闪长玢岩、花岗斑岩、煌斑岩、正长斑岩及碱长花岗岩等，该期侵入岩主要为成矿提供了热源及热液，使成矿元素进一步活化、迁移并富集成矿。

图 1 和龙市百里坪银矿区地质图Fig.1 Geological map of Bailiping silver mining area in Helong City

3 矿床特征

3.1 矿体特征

百里坪银矿床共圈定8条矿化蚀变带、9条银矿（化）体，各矿体特征见表1。矿（化）体严格受北东东向脆－韧性剪切带控制，其中规模较大，品位较高的为百里坪东沟Ⅰ号银矿体及王开沟Ⅱ号银矿体。

⑴ 百里坪东沟Ⅰ号银矿体：矿体受北东东向脆-韧性剪切带控制，矿体呈脉状赋存于百里坪东沟Ⅰ号矿化蚀变带内。矿体产状变化较大，沿走向和倾向上均呈舒缓波状，并且上部缓、下部较陡，总体呈北东65°走向。矿体与围岩的界线清楚，厚度较稳定，连续性较好，银品位51.1×10-6～ 1 024.45×10-6。矿体有分支复合现象，可分为3个子矿体（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3），其中Ⅰ-1号矿体规模较大，控制长度540 m，厚度2.18 m，银品位64.0×10-6～1 024.45×10-6，平均品位250.4×10-6，矿体厚度比较稳定，连续性较好。矿体地表倾向150°～155°，倾角45°～65°，局部地段倾向330°～335°，倾角60°～70°，深部矿体倾向330°～340°，倾角 83°～90°。Ⅰ-2号矿体为盲矿体，控制长度85 m，银品位51.1×10-6～300.4×10-6，平均品位117.8×10-6；地表矿化蚀变带倾向150°～160°，倾角50°～60°，深部矿体倾向155°，倾角80°～90°。Ⅰ-3号矿体为盲矿体，长度未封闭，真厚度1.10 m，银品位210.8×10-6；地表矿化带倾向160°，倾角45°～55°，深部矿体近直立，略向南倾。

⑵ 王开沟Ⅱ号银矿体：矿体受近东西向脆-韧性剪切带控制，矿体呈脉状赋存于王开沟Ⅱ号矿化蚀变带内。矿体与围岩界线清楚，控制程度较高，规模较大，厚度比较稳定，连续性较好。矿体走向呈近东西向，局部呈北西西向，倾向北东，倾角60°～70°。可分为两个子矿体，其中Ⅱ-1号矿体规模较大，控制长度800 m，真厚度1.97 m，银品位60×10-6～323×10-6，平均品位206.1×10-6，钻孔控制斜深80 m，垂直厚度1.29 m，真厚度0.65 m，银品位305×10-6；矿体下盘边部被后期闪长玢岩脉侵入，闪长玢岩中含金较高，品位为2.71×10-6（图2）。Ⅱ-2号矿体由单工程控制，走向呈近东西向，规模小，矿体长度未封闭，真厚度0.78 m，银品位50.4×10-6。

表 1 银矿体特征一览表Table 1 Silver ore body feature list

图 2 百里坪银矿床303勘探线剖面图Fig.2 No.303 exploration line prof le of Bailiping silver deposit

3.2 矿石特征

（1）矿石物质成分：金属矿物质量分数一般5%～20%。原生矿石银品位为50×10-6～1 024.45×10-6，氧化矿石银品位为60×10-6～906×10-6。

（2）矿石类型：有原生矿石和氧化矿石。原生矿石主要分布于地表15～20 m以下，呈灰白－乳白色；氧化矿石主要分布于地表浅部，呈黄褐色－浅黄色，氧化深度一般10～20 m。

（3）矿物组合：矿石矿物主要有含银矿物、自然银、金属硫化物、极少量银金矿及氧化物类矿物。含银矿物有辉银矿－螺状硫银矿、硫铅银矿、针铅铋银矿、自然银、极少量银金矿；金属硫化物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，其次为黄铜矿、辉铜矿、针硫铅铜矿；氧化物主要为为褐铁矿、磁铁矿、钛铁矿、铜蓝。脉石矿物主要为石英、长石及方解石。

（4）矿石结构构造：矿石结构为自形－半自形粒状结构、共结边结构、包含结构；半自形－他形粒状结构、残余结构、骸晶结构、反应边结构；固溶体分离结构。矿石构造以热液成因类型为特征，主要有脉状构造、浸染状构造、角砾状构造和块状构造。

3.3 蚀变及分带特征

围岩蚀变蚀变较强，属中－低温热液蚀变；蚀变带受脆-韧性剪切带控制，与围岩呈渐变过渡，没有明显的界线。岩石蚀变主要为硅化、钾长石化、绢云母化及黄铁矿化，次为绿泥石化、绿帘石化、高岭土化及碳酸盐化；矿化与黄铁绢英岩化关系密切，靠近矿体黄铁绢英岩化较强，远离矿体蚀变逐渐减弱。

3.4 成矿期次及成矿阶段

根据矿石矿物的共生组合，矿石典型结构、构造及相互穿插关系，划分两个矿化期，即热液期和表生期，其中热液期又划分为5个成矿阶段。

（1） 钾长石-黄铁矿成矿阶段：属早期蚀变形成阶段，形成的矿物主要为钾长石、绿泥石、绿帘石、绢云母、黝帘石及少量黄铁矿。钾化主要呈交代斑晶及钾长石细脉，并伴随有浸染状黄铁矿化，岩石以浸染状、似千枚状构造为主。

（2）粗粒白色石英-黄铁矿成矿阶段：属早期成矿阶段。为白色石英脉主要形成阶段，并伴随有黄铁矿化（＜20%），石英和黄铁矿呈细脉状充填于早期蚀变岩石的节理、裂隙中，并且黄铁矿呈细脉或网脉状穿切石英和蚀变岩石，构成碎裂脉状、网脉状构造。

（3）黄铁矿-石英-银金矿（金银矿）成矿阶段：为银、金等主要成矿阶段之一，形成的矿物为黄铁矿，次为石英。黄铁矿以中粒五角十二面体为主，目前发现的银金矿和金银矿均赋存在石英中。矿石多呈脉状－角砾状构造，是该区比较主要的成矿阶段。

（4）铅、锌、银等多金属硫化物生成阶段：以形成金属硫化物为主，是银及多金属主要的成矿阶段，矿体多形成于该阶段。金属硫化物主要有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辉银矿、硫铅银矿、金银矿，及少量黄铁矿、毒砂及石英。矿石呈网脉状及角砾状构造。

（5）碳酸盐阶段：属成矿晚期阶段，主要形成方解石，是矿化尾期阶段的特征产物，方解石呈细脉状、网脉状穿切于早期形成的矿石节理、裂隙中。

图 3 百里坪银矿床成矿模式图Fig.3 Mineralization pattern of Bailiping silver deposit

3.5 地球化学特征

二长花岗岩岩石化学中，Na2O/K2O为3.27，δ=1.9，为钙碱性系列。稀土元素 ΣREE= 86.98×10-6，δEu=1.28，近无异常。微量元素Ag、Pb、Ba、W质量分数与维氏值相比显著偏高，Au、Zn、Mo、Sn质量分数略高，Cr、Cu质量分数略低，Co、Ni质量分数显著偏低，显示了Ⅰ型花岗岩特征，该岩体与斜长花岗岩为脉动侵入接触。斜长花岗岩岩石化学中， Na2O/K2O=3.45，δ=1.59，属钙性岩系；稀土元素ΣREE=152.55×10-6，δEu=1.006，近无异常。微量元素Ag、Pb、Zn、W、Ba质量分数与维氏值相比显著偏高，Mo质量分数略高，Au、Cu质量分数略低，Co、Ni、Cr质量分数显著偏低，显示为Ⅰ型花岗岩。

4 成因探讨

⑴ 成矿物质来源：矿区内出露的地层主要为太古宙表壳岩，原岩为一套火山-沉积岩建造，岩性主要为基性—中基性—酸性火山岩和火山碎屑岩及硅铁质沉积岩。岩石中金、铁、铜等元素的丰度值较高，被侵入岩重熔后成矿元素发生活化迁移，为成矿提供了部分物质来源；区内岩浆活动频繁，伴随多期次的构造运动，发生了岩浆的多次侵位，二长花岗岩、斜长花岗岩中Ag、Pb、Au、Zn、Mo质量分数较高，为成矿提供了大量的成矿物质。

⑵ 矿床形成及就位机制：该区经历了多期次的构造岩浆活动，断裂构造及韧脆性剪切带非常发育，伴随多期次的构造运动，使地壳形成断块式升降运动，为岩浆上侵提供了潜在空间，诱导了岩浆的侵入，发生了岩浆的多次侵位，形成了一系列的花岗质和闪长质大、小侵入体及岩墙群；在岩浆上侵过程中吞蚀了大量的围岩物质，将地层中成矿元素萃取出来赋存在岩浆中，形成了富含成矿物质的岩浆，同时又加热地下水形成混合热液。随着岩浆的不断演化，成矿元素不断富集，最后在构造的有利部位成矿，矿床属中低温岩浆热液成因类型。矿床成矿模式见图3。

［1］ 吉林省地质矿产局.吉林省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1988.

［2］ 潘桂棠，肖庆辉，等.中国大地构造单元划分［J］.中国地质，2009，（1）.

［3］ 李德洪，于年贵，陆学普等.吉林省和龙市百里坪矿区银矿普查报告［R］.吉林省第五地质调查所，2000.

［4］ 陶胜辉，单 贺，张天瑞等.和龙市王开沟银矿床地质特征及找矿标志［J］.吉林地质，2013，32（4）.

Mineralization characteristics and genesis of Bailiping silver deposit in Helong City， Jilin Province

YAN Dong1， LI Nan1， XU Man1，MIAO Meng-meng2
1.Institute of Geological Survey of Jilin Province， Changchun 130061， Jilin， China ；2.Team 605 Bureau of Nonferrous Metals Geological Exploration of Jilin Province ，Yanji 133001，Jilin，China

Located at the northern margin of the eastern North China Craton， Bailiping silver deposit， which is situated at the Southwest side of Gudonghe deep fault in Helong Block， superimposition part of both Permian magmatic arc and Mesozoic volcanic basin groups is an important metallogenic area of silver and polymetallic ore. Through the analysis and study of ore-forming geological conditions， ore-controlling factors， ore material composition， ore type， ore mineral assemblage， alteration types， trace elements， and rare earth elements features， the article investigated mineral deposit sources， metallogenic epoch， genesis and evolutionary mechanisms of the deposit. At the same time， the article also pointed out that the multiperiodic tectonic and magmatic activity played an important role in the process of ore forming. In the end， Bailiping silver deposit is the type of low to moderate temperature magmatic hydrothermal.

Mineralization characteristics； genesis； Bailiping silver deposit； Helong in Jilin

P618.52

A

1001—2427（2015）03 - 36 -6

2014-12-05；

2015-08-26

闫 冬（1980—），女，吉林长春人，吉林省地质调查院工程师.