辽西排山楼金矿深部成矿地质特征与找矿标志

王佐满　王恩德　李　达　任志强　金亮亮

(1.辽宁排山楼黄金矿业有限责任公司；2.东北大学资源与土木工程学院)



辽西排山楼金矿深部成矿地质特征与找矿标志

王佐满1王恩德2李达1任志强2金亮亮2

(1.辽宁排山楼黄金矿业有限责任公司；2.东北大学资源与土木工程学院)

摘要针对赋存于韧性剪切带内的辽西排山楼金矿，分别从地层、构造、岩浆岩、蚀变矿化等方面对该矿的深部成矿地质特征进行了深入分析并对找矿标志进行了总结，结果表明：深部找矿以NE向成矿构造带为主，矿化类型主要为黑云斜长质糜棱岩型，存在糜棱岩化岩石→初糜棱岩带→糜棱岩带→蚀变糜棱岩带→金矿体→蚀变糜棱岩带→糜棱岩带→初糜棱岩带的岩性控矿序列和绿化蚀变带→碳酸盐化蚀变带→钾长石化蚀变带→黄铁矿-绢云母化蚀变分带，且表现出糜棱岩化越强、蚀变越强，矿化越发育的特征。

关键词韧性剪切带深部找矿成矿地质特征找矿标志

排山楼金矿位于辽宁阜新地区，为与韧性剪切带关系密切的大型金矿床[1]。目前，该矿逐渐由露天开采全部转为地下开采，随着开采深度的加大，有必要对深部地质控矿规律进行研究，以便更好地开展深部找矿预测，不断扩大远景资源储量。本研究结合该矿区大量地质勘探资料，对深部赋矿地层、控矿构造、围岩蚀变、矿体赋存空间、矿化类型等进行系统分析，在此基础上阐述矿床深部地质控矿规律，总结深部找矿标志。

1区域成矿地质背景

排山楼金矿大地构造位置属华北板块北缘，辽西凹陷与北镇古隆起接触部靠近隆起一侧，NE向大巴—后三角山韧性剪切带与EW向排山楼—马家荒韧性剪切带交汇部位。金矿床产于辽西太古代绿岩带中，形成于中深层次构造环境，赋存于变火山-沉积岩系内，为受韧性剪切带控制的大型微—细浸染型金矿床，岩矿石均高度糜棱岩化，岩矿区别标志不清。区内出露地层主要有太古界建平群变质岩和中元古界长城系地层，其次为零星出露的第四系沉积物。太古界建平群主要为一套老变质岩系，岩性主要为斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、辉石斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、磁铁石英岩等，其间夹有一层白云质大理岩。中元古界长城系主要为一套白云质灰岩。

区内构造主要有韧性剪切带和脆性构造。韧性剪切带分为EW，NNE向2组，EW向韧性剪切带分为南、中、北3带，北带为排山楼—马家荒，中带为寨子沟—上朝和尚沟北山，南带为上两家子北山一带，3带近EW向平行展布，长5～10 km不等，宽1～2 km不等。排山楼金矿赋存于北带，上两家子高品位金矿赋存于南带。NNE向韧性剪切带主要为尖山沟—排山楼东沟，长约6 km，宽约0.6 km。区内脆性构造主要有EW、NE、NW向3组，其中NE向构造较发育，在区内出露较多，且主要为压扭性断裂。区内岩浆活动强烈，侵入岩和脉岩较发育。矿区及其附近侵入岩体主要有大石头沟黑云母花岗岩、靳家店花岗岩和北营子花岗岩等。区内脉岩主要有石英闪长玢岩、煌斑岩、玄武玢岩、花岗斑岩等。

2深部成矿地质特征

2.1赋矿地层

排山楼金矿主要赋存于太古界建平群大营子组地层中，大营子组是一套中级变质程度的区域变质岩，分布较广，厚1 738～7 131 m，岩石类型为黑云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩扁豆体、白云质大理岩薄层等。矿体总体呈近EW向展布，倾向N，倾角45°～55°。成矿部位由于受韧性剪切活动的影响，逐渐形成黑云斜长质糜棱岩和长英质糜棱岩2类，由北向南存在糜棱岩化岩石→初糜棱岩带→糜棱岩带→蚀变糜棱岩带→金矿体→蚀变糜棱岩带→糜棱岩带→初糜棱岩带的岩性控矿序列，浅部赋矿地层以长英质糜棱岩为主，深部以黑云斜长质糜棱岩为主，矿体顶板主要为白云质大理岩。

2.2控矿构造

韧性剪切带是排山楼金矿的主要控矿构造，对含矿热液具有圈闭作用，控制着含矿热液的运移，也是一种成矿构造。韧性剪切构造造就了排山楼金矿低品位、大储量的特征。排山楼金矿在浅部主要受排山楼—马家荒EW向韧性剪切带控制，其内矿脉体也呈近EW向分布，但随着开采的进行，向深部矿体逐渐转为NE向分布，深部出现受NE向韧性剪切带控制的金矿床(体)。

2.3成矿相关岩浆岩

燕山期大石头沟似斑状黑云母花岗岩位于矿区东北部，呈不规则扁圆形小岩株出露于大石头沟附近，向东延伸出矿区，岩体分布面积约3 km2。岩体与太古宙TTG岩系和长城系呈侵入接触关系。矿物成分主要为石英、钾长石、斜长石及少量黑云母、角闪石。燕山期黑云母花岗岩地表位于矿体以北，地下部分随深度的加大逐渐向南侵入矿体中，在250 m中段可见黑云母花岗岩细脉，至225 m中段可发现成片分布的黑云母花岗岩，即越往下，黑云母花岗岩向南侵入越深入。黑云母花岗岩所到之处，矿体被侵蚀，黑云母花岗岩附近矿化较弱，说明近矿岩体对矿体进行了强烈改造。远离岩体出现的钾长石化与金矿化具有密切关系，即钾长石化越发育，矿化越佳。对与富金矿化相关的钾长石化样品进行Ar/Ar法测年，可知其活动于约116 Ma前，该时期为中国东部构造岩浆活动期，说明燕山期的岩浆活动对金矿化也有一定的富集作用[2-3]。

2.4深部矿脉(体)特征

排山楼金矿深部主要有呈NE向分布的4#、5#矿体，与地表出露的近EW向分布的1#矿体存在明显区别。1#矿体呈似层状位于区内F1断层下盘，长630 m，厚1.42～19.74 m，平均厚6.89 m，走向EW，倾向N，倾角35°～55°，倾向上表现为上陡下缓。4#矿体以似层状产于F1断层上盘，出露长250 m，深部向西侧伏，NE走向。5#矿体亦产于F1上盘，长622 m，平均厚4.84 m。区内已控制的矿脉体平均品位约4 g/t，品位稳定。矿体空间上受蚀变糜棱岩控制，深部与顶板白云质糜棱岩地质产状一致，并随其变化而变化，浅部以近EW向矿体为主，到深部逐渐转为以NE向矿体为主。

2.5深部金矿石特征

排山楼金矿矿石类型主要有长英质糜棱岩型(白矿)和黑云斜长质糜棱岩型(黑矿)2类，具糜棱结构，糜棱面理构造。矿石结构以自形、半自形、他形粒状结构为主，其次为压碎结构和交代残留结构等；矿石构造以浸染状构造为主，并有细脉状和条带状构造。矿石矿物主要有自然金、黄铁矿及少量磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等，偶见钛铁矿、方铅矿和闪锌矿等；脉石矿物主要由石英、斜长石、钾长石及少量黑云母、绿泥石、绢云母等蚀变矿物组成。金矿石类型随着开采深度的变化而变化，浅部以长英质糜棱岩型为主，向深部转为长英质糜棱岩型和黑云斜长质糜棱岩型共存，直至一定深度后以黑云斜长质糜棱岩为主。

2.6深部围岩蚀变类型与特征

排山楼金矿围岩蚀变发育，主要有碳酸盐化、硅化、钾长石化、绢云母化、黄铁矿化、黑云母化、绿泥石化等。在地表及浅部呈现明显的蚀变分带(图1)，由外至内依次为绿泥石化带、铁白云石化带和黄铁矿-绢云母化带，其中硅化、黄铁矿化、绢云母化与矿化关系最为密切。随着开采的加深，特别是由330 m中段以下，发现存在钾长石化，显示受岩浆热液作用的影响，钾长石化发育区矿化也较发育，形成了一条垂向上与矿化密切相关的蚀变带。

图1　排山楼金矿床蚀变带分布[4]

3矿床成因

排山楼金矿位于华北板块北缘的辽西地区，处于古亚洲洋与太平洋两大构造成矿域的叠加部位，从太古代结晶基底形成、中—晚元古代裂陷槽形成(造就该区矿床总体NE向的空间展布特征)、海西及印支期构造岩浆活动、一直到燕山期强烈的构造岩浆活动(中国东部成矿大爆发)，历经多次构造岩浆活动，成矿条件优越，使得该区形成了丰富的矿产资源[5-7]。金矿床赋存于辽西太古代绿岩带内，形成于中深层次构造环境中，赋存于一套变火山—沉积岩系内，矿脉体空间展布严格受控于韧性剪切带。矿化程度较弱，但矿化规模较大，且矿化体位于韧性剪切带构造应力最强的部位(超糜棱岩带)，反映含矿流体受构造应力圈闭的作用。排山楼金矿体顶部即为覆盖的白云质糜棱岩，深部白云质糜棱岩层具有地球化学圈闭及物理圈闭作用，使得矿体紧随白云质糜棱岩顶板在空间分布。此外，排山楼金矿蚀变较发育，且具有分带现象，即外带绿泥石化带，中带铁白云石化带和内带黄铁矿-绢云母化带，直至深部出现钾化蚀变发育现象。

区内金矿床成矿物质具有相似的深部来源特征，揭示了区内金矿成矿物质与古陆形成初期的基性—超基性岩浆喷发携带的大量幔源成矿物质有关，形成于统一的太古界变质结晶基底中[5]。排山楼金矿矿化主期约在125 Ma前，基本代表了区内金矿的形成年龄[8-9]，可见，区内金矿主要就位于燕山运动的中晚期。

排山楼金矿成矿经历了3个阶段：①成矿物源储集期，地壳形成初期太古代强烈的构造运动带来基性—超基性岩浆的大爆发，使得深部成矿物质初步聚集，形成了含金建造——太古代老变质岩系；②构造活化成矿期，在燕山期发生了强烈的构造岩浆活动，排山楼地区中深层次构造再次活动，在韧性活动为主的深度，金活化迁移形成含矿流体，受制于韧性剪切带形成的应力圈闭圈内，在上升过程中，因抬升速率或物化条件的改变在中深层次突然释放成矿，因矿液未得到充分的迁移富集，便形成了品位低、储量大的排山楼蚀变岩型金矿床；③成矿后的改造期，排山楼金矿形成后，由于受区域构造活动的影响，部分被抬升露出地表被发现，或遭受剥蚀损失殆尽，部分则因断陷盆地等活动继续深埋地下，形成隐伏矿床。

4找矿标志

(1)赋矿围岩。深部赋矿围岩以黑云斜长质糜棱岩为主，且存在糜棱岩化岩石→初糜棱岩带→糜棱岩带→蚀变糜棱岩带→金矿体→蚀变糜棱岩带→糜棱岩带→初糜棱岩带的岩性控矿序列，金矿体位于糜棱岩化最强烈的部位。

(2)控矿构造。深部金矿脉(体)主要受NE向构造带控制，并呈NE向反S型矿带展布。

(3)岩浆岩。与燕山期构造岩浆活动密切相关，并对矿体有再次富集的作用。

(4)围岩蚀变分带。在深部，由远及近矿围岩蚀变依次为绿化蚀变带→碳酸盐化蚀变带→钾长石化蚀变带→黄铁矿-绢云母化蚀变带，该4个蚀变带在空间上相互重叠，由外向内显示蚀变逐渐增强、金矿化强度逐渐提高的特点。

(5)找矿深度。深部以NE向矿体为主，矿石类型主要表现为黑云斜长质糜棱岩型。

参考文献

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[2]王荣湖，金成洙，李景春.排山楼金矿床40Ar-39Ar年龄及其地质意义[J].东北大学学报：自然科学版，2008，29(10)：1482-1485.

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[8]骆辉，赵运起.辽宁阜新排山楼金矿地质和成矿作用[J].前寒武纪研究进展，1997，20(4)：13-24.

[9]罗镇宽，苗来成，关康，等.辽宁阜新排山楼金矿区岩浆岩锆石SHRIMP定年及其意义[J].地球化学，2001，30(5)：483-490.

(收稿日期2015-06-29)

王佐满(1966—)，男，高级工程师，123000 辽宁省阜新市海州区前进路58号。