辽宁卧龙泉地区金厂沟—猫岭金成矿带特征及成因

肖 鹏

辽宁省有色地质局勘察研究院，辽宁 沈阳 110013

辽宁卧龙泉地区金厂沟—猫岭金成矿带特征及成因

肖 鹏*

辽宁省有色地质局勘察研究院，辽宁 沈阳 110013

金厂沟金矿、三道河金矿、猫岭金矿是辽南卧龙泉地区金成矿带典型，构造位于华北克拉通北缘，辽宁营口—宽甸台拱中部。金厂沟—猫岭金成矿带在地质、构造、岩浆岩方面具有相同的特征，在矿床、矿石及金矿物特征等方面存在相似性。通过地球化学特征综合分析，表明该区成矿作用具有多阶段和多期性，稀土元素、氢氧、硫、铅同位素特征与辽河群盖县组一致，体现出亲缘性。各矿床之间相互联系的成矿模式、演化特征、矿床成因表明其成矿作用具有同源异生性，通过对该区成矿条件研究，将对寻找同类型或相似类型的金矿床具有指导意义。

金厂沟—猫岭金成矿带 金矿床特征 成矿模式 矿床成因

辽宁卧龙泉地区的辽东早元古代裂谷内赋存一系列大中小型金矿床，如金厂沟金矿、三道河金矿、猫岭金矿、王家崴子金矿等。成矿带西起辽宁省营口市盖县卧龙泉镇金厂沟村，东至盖县太平庄乡。金成矿带受构造断裂控制，总体呈NW走向，金矿体赋存于辽河群盖县组地层中。以往该区的研究重点是猫岭金矿，关于金厂沟和三道河金矿的特征研究较少。

笔者将三个距离较近，成矿具有相似性和可比性的金矿划分为金厂沟—猫岭金成矿带，重点对矿产地质特征、地球化学物理进行分析，探讨共成矿模式及成因。

1 区域地质

1.1 地层

金厂沟—猫岭金成矿带区域地层为上元古界青白口系永宁组、下元古界辽河群盖县祖和中元古界榆树砬子群（图1）。

辽河群盖县组分布最广，金厂沟金矿和三道河金矿的地层为盖县组一段云母片岩，以北西向长条状分布为主，少量捕虏体形式赋存在似斑状花岗岩中，是成矿带金矿床的赋矿层位。猫岭金矿出露地层为辽河群盖县组和榆树砬子群。矿体受层位控制，控矿岩层为盖县组二段灰黑色黑云绢云千枚岩、灰绿色绿泥绢云千枚岩及石英绢云千枚岩等。

1.2 构造

大地构造位置处于华北克拉通北缘，中朝准地台胶辽台隆营口—宽甸台拱中部【1】，凤城凸起南部，盖县—古楼子复向斜内。区内结晶基底受多期构造旋回和多次变质作用叠加，形成盖县—岫岩—古楼子巨型复向斜，走向EW且规模大【2】。金厂沟和三道河金矿介于太平庄背斜和太阳沟向斜之间。猫岭金矿位于太平庄背斜东侧，由图1可看出，卧龙泉地区经历多次复杂的构造运动，吕梁期主要发育韧—塑性变形，印支—燕山期主要发育脆性断裂。断裂构造主要为EW向、NE向和NW向，控制了区域内不同时代的岩浆侵入活动。

1.3 岩浆岩

金厂沟—猫岭金成矿带岩浆岩较发育，出露面积大，主要为中生代印支期和燕山期花岗岩，与金成矿作用关系密切，该成矿带金矿均产出在中生代侵入岩内外接触带上。金厂沟和三道河金矿出露燕山期卧龙泉岩体，猫岭金矿出露卧龙泉和猫岭岩体，两种岩体源于上部陆壳物质重熔，属同期次岩浆活动的同一岩浆体【3】。

图1 金成矿带地质略图Fig.1 Geologic map of gold metallogenic belt1.辽河群盖县组一段；2.辽河群盖县组二段；3.榆树砬子群；4.似斑状二长花岗岩；5.含金蚀变岩；6.石英脉；7.侏罗纪正长岩；8.义尔岭屯—空山沟向斜；9.太平庄背斜；10.太阳沟向斜；11.金矿床（点）；

2 典型矿床地质特征

金厂沟金矿、三道河金矿和猫岭金矿距离较近，具有相类似的地层、构造和岩浆岩条件，在矿床地质特征、矿石及金矿物特征等方面具有相似性，在成矿模式、矿床成因等方面具有同一性和继承性，故列举3个矿床进行对比分析。

2.1 金厂沟金矿

矿床位于凤城凸起西缘，虎皮峪复背斜南翼的矿洞沟倒转背斜北翼中段。矿区出露地层为下元古界辽河群盖县组一段云母片岩，矿区出露大面积燕山期卧龙泉岩体，重熔型岩浆岩是控制本区金矿床的成矿母岩，又是矿体的主要围岩，岩体与围岩主要呈渐变接触关系。岩性主要为二长花岗岩和似斑状黑云母花岗岩，岩体外表具老岩体的外貌，但时代较新，属中深成—超深成相，浅剥蚀的小岩株。副矿物类型为磁铁矿型。盖县组一段地层呈条带状俘虏体分布于岩体内，赋矿层位为盖县组一段。

矿区主要发育NNE—NE向断裂构造和NW向接触带构造，由较宽的构造片理化带及中基性岩脉，石英脉、糜棱岩组成。地表无明显标志，有时可见断续的石英脉或破碎矿化蚀变带。矿体主要受盖县组地层和燕山期花岗岩的接触带控制，呈NW向展布。燕山期卧龙泉岩体包含金矿脉及其赋存地层，矿体呈单脉体，具分枝复合现象。

围岩蚀变有硅化、绢云母化、青盘岩化、钾长石化、碳酸盐化。成矿阶段分为3期：Ⅰ.黄铁矿石英脉阶段，Ⅱ.多金属硫化物石英脉阶段，Ⅲ.钾长石碳酸岩脉阶段，其中Ⅲ阶段为主要的成矿阶段【4】。矿床成因为岩浆热液充填型金矿床。

矿石类型分为3种类型：①金—石英—多金属硫化物型；②金—石英—黄铁矿型；③金—蚀变岩型【5】。矿石主要矿物成分为黄铁矿、石英。矿石具有自形粒状、糜棱状、角砾状、浸染状、细脉状，条带状。矿石富集元素主要有Au、Ag、Sb等。矿石结构主要为它形—自形不等粒结构，构造主要为致密块状构造、脉状、网脉状构造。载金矿物为黄铁矿和石英。金矿物主要为银金矿，颗粒大小以中细粒为主，以包裹体金、裂隙金和间隙金赋存于黄铁矿和石英等矿物中。

2.2 三道河金矿

矿床位于凤城凸起西缘，紧邻太平庄背斜西南侧。矿区出露下元古界辽河群盖县组一段云母片岩和卧龙泉岩体，盖县组一段地层局部呈俘虏体，赋矿层位为盖县组一段。

区内控矿构造主要为NE和NW向含金断裂破碎蚀变带，呈舒缓波状压扭性断裂，兼具右行运动。 NE向含矿断裂破碎蚀变带发现3条矿化带，主要矿带之间近平行呈等距分布，NW向断裂中发现2条矿化带，矿体近于平行。

断裂带内岩石破碎，断层泥发育，断裂带内及其上下盘普遍见千糜岩化，由平行断裂带和近平行的小规模断裂组成，均为逆断层，岩石塑性变形明显。其中NW向为晚期产物错断NE向矿体，且在矿带叠加及错断部位易形成品位高、规模大的块状硫化物型矿体。

全区岩浆岩出露燕山期第二阶段的卧龙泉岩体似斑状花岗岩，呈岩基状侵入于盖县组片岩中。脉岩主要有闪长岩脉、闪长玢岩脉、煌斑岩脉和辉绿岩脉。金矿脉赋存于断裂破碎带内的石英脉，金矿体多呈扁豆状、脉状、薄脉状分布在含矿断裂带内的金矿脉内，总体沿含矿断裂走向及倾斜延伸方向分布，大多数具膨胀收缩、分支复合、尖灭再现特征。矿体中心多为多金属硫化物致密块状矿石，向外逐渐过渡为条带状矿石、细粒及细脉浸染状矿石，金品位由内向外呈逐渐降低的趋势。与金矿化关系最为密切的蚀变为硅化、黄铁矿化。

成矿阶段分为4期：Ⅰ.早期粗粒自形黄铁矿—石英阶段；Ⅱ.中期细粒黄铁矿—石英阶段；Ⅲ.晚期石英—多金属硫化物阶段；Ⅳ.成矿后期钾化、碳酸盐化阶段【5】。其中，金矿主要产于Ⅱ、Ⅲ阶段，在Ⅲ阶段金矿化最强烈，矿石品位高。矿床成因属岩浆热液交代充填型。

矿石类型分为2种类型：①金—石英—黄铁矿型；②金—石英—黄铁矿—方铅矿—闪锌矿型。表现形式以含金多金属硫化物石英脉为主，含金蚀变岩次之。矿石中金属矿物主要为黄铁矿，非金属矿物见石英、绢云母。载金矿物为黄铁矿、石英、方铅矿。矿石中金元素为自然金，其粒级分布主要为0.001～0.01mm，赋存方式为裂隙金和包裹金。矿石富集元素主要有Au、Ag、Pb、Zn、As。矿石结构主要为他形—自形不等粒结构和交代溶蚀结构，构造主要有致密块状构造和细脉浸染状构造。

2.3 猫岭金矿

矿床位于太平庄背斜南翼及营口—青堆子断裂带与芙蓉—韩家岭断裂带交汇处【6】。矿区出露地层为早元古宙辽河群盖县组二段和榆树砬子群。矿体受层位控制，控矿岩层为盖县组二段灰黑色黑云绢云千枚岩、灰绿色绿泥绢云千枚岩及石英绢云千枚岩等。

矿床在区域上处于NE向构造—岩浆岩带与EW向古老基底断裂交汇部位，受太平庄向形构造的层间滑动带控制，金矿脉主要赋存于滑动带中，矿区断裂构造共有NNE、NW、EW、SN向四组断裂。控矿构造为NNE断裂【7】，具有明显的构造片理化带，发育辽河期褶皱和韧性剪切带，见大量赋存含金硫化物石英脉的小倾向褶皱。中生代岩浆岩很发育，南侧出露猫岭花岗岩体，西侧出露卧龙泉花岗岩体，其中与金成矿关系最密切的是印支期猫岭似斑状黑云母二长花岗岩体。该岩体呈岩株状产出，具老貌新相的特点，岩体边缘具片麻状构造，岩体中有细脉侵染状金矿化，岩石内微量金含量较高。

蚀变见硅化、绢云母化、绿泥石化。强蚀变的千枚岩、片岩和揉曲状硫化物石英细脉赋存矿体。矿区已发现4条矿化蚀变带，矿体呈似层状、透镜状产出，并呈密集的雁行排列。成矿阶段分为5期：Ⅰ-星散状雌黄铁矿、毒砂、硅化蚀变阶段；Ⅱ-揉曲状磁铁矿、毒砂石英脉阶段，Ⅲ-带状、稠密侵染状毒砂石英脉阶段；Ⅳ-多金属硫化物石英脉阶段；Ⅴ-碳酸盐脉阶段。其中Ⅱ、Ⅲ阶段是主要的成矿阶段【8】。矿床成因属沉积变质—岩浆热液改造型。

矿石类型有3种类型：①稠密细脉浸染状毒砂矿石；②揉曲状磁黄铁矿、毒砂石英细脉矿石；③网脉状磁黄铁矿、多金属硫化物石英细脉矿石。载金矿物为毒砂、磁黄铁矿、石英。矿石富集元素主要为As、Au、Ag、Pb、Cu等。矿石结构主要为他形粒状结构，构造以稠密浸染带状构造、揉曲构造为主。金矿物多见银金矿、自然金。金矿物赋存状态主要表现为晶隙金、裂隙金。金矿物形态多为变粒状，粒度变化较大，主要见于脉石矿物与金属矿物之间，裂隙金粒较细大多产于毒砂裂隙。包体金粒度细小主要见于毒砂矿物。

3 地球化学特征

将距离较近的王家崴子金矿纳入金厂沟—猫岭金成矿带的地球化学对比分析，有利于类比辽宁省卧龙泉地区典型地球化学特征。该区域矿床地球化学特征在对比中具有相似性。

3.1 稀土元素特征

图2为该成矿区各地质体的稀土元素球粒陨石分布曲线，可看出猫岭金矿Ⅱ、Ⅲ成矿阶段矿石稀土元素分布均为右倾平滑曲线，形状类似，同围岩盖县组地层的稀土元素分布模式曲线相近，说明它们在物质上具有亲缘性。王家崴子金矿石的分布曲线与众不同,内部结构呈跳跃式变化，存在明显负铕异常，说明成矿热液的分异、演化及成矿作用是多阶段、多期的。围岩盖县组地层与卧龙泉、猫岭岩体的稀土元素分布模式均有区别。

3.2 氢氧同位素

猫岭金矿及附近盖县组地层中的变质石英脉的氢氧同位素点构成猫岭金矿的氢氧同位素点。由图3推断猫岭金矿Ⅰ～Ⅲ 期为变质热液成因，猫岭Ⅳ阶段特征近似于其岩体内的石英脉，认为Ⅳ阶段的成因可能为岩浆热液型。

金厂沟金矿的同位素点位于原生岩浆水矩形范围外，偏左侧，表明岩浆水构成了金厂沟金矿的成矿水，矿床成因属岩浆热液型。原生岩浆水区域内的氢氧同位素点为王家崴子金矿的第Ⅰ、Ⅱ矿化阶段，而第Ⅲ矿化阶段的氢氧同位素点位于金厂沟同位素组成点左侧，在雨水热液和原生岩浆水之间，表明该矿床成矿热液为岩浆水，矿化过程晚期岩浆热液有水渗入【8】。

图2 金矿床各地质体稀土元素分布模式图Fig.2 Distribution pattern of rare earth elements of each geological body in gold deposits1.王家崴子金矿石；2.猫岭金矿Ⅱ阶段矿石；3.猫岭金矿Ⅲ阶段矿石；4.盖县组地层；5.卧龙泉、猫岭岩体

图3 金成矿带氢、氧同位素组成图解Fig.3 Diagrams of hydrogen and oxygen isotopic compositions of gold metallogenic belt1.猫岭金矿围岩中变质分异石英脉；2.猫岭金矿石；3.王家崴子金矿石；4.金厂沟金矿石

3.3 硫同位素

猫岭金矿矿石的硫同位素δ34S值为：Ⅱ、Ⅲ成矿阶段6.9‰～9.5‰，Ⅳ成矿阶段10‰～10.9‰，极差3.46‰。金厂沟金矿矿石的硫同位素δ34S值为10.97‰。王家崴子金矿矿石的硫同位素平均值为9.98‰。3种矿石的硫同位素值近似，认为硫具有相同的来源。硫同位素远离陨石值，呈正向分布，34S含量较高，近似于盖县组地层硫同位素值。王家崴子金矿、金厂沟金矿与猫岭金矿的Ⅳ成矿阶段之间，矿石中黄铁矿的硫同位素数值差距较小，表明硫具有同一的来源【9】。

3.4 铅同位素

王家崴子金矿矿石铅同位素数值变化范围为207Pb/204Pb=15.598～15.819，208Pb/204Pb=38.23～38.927。猫岭金矿铅同位素数值变化范围为207Pb/204Pb=15.2889～15.4144，208Pb/204Pb =35.3116～37.1379【10】。辽河群盖县组千枚岩、王家崴子金矿和猫岭金矿的铅同位素数值基本相近，推断卧龙泉地区的铅元素很有可能来源于盖县组地层。

通过分析铅同位素组成可得知猫岭金矿形成较早，源区具有正常铅；卧龙泉和猫岭岩体的铅源自造山带，可能由深部辽河群重熔形成，且与王家崴子和金厂沟金矿的铅来源相近，均接受上地壳混染。金厂沟和王家崴子金矿的成矿物质均源于卧龙泉、猫岭式的中生代岩浆，部分源于上地壳；且该地区金矿床和成矿岩体均具有相同铅源。

4 成矿模式

华北地台主体伴随构造运动逐渐形成，太古代鞍山运动使地幔演化并不均一，在早元古代促使形成了辽东裂谷，位于中朝准地台胶辽台隆内，由此造就了新一轮的古沉积格局，显著特征为沉积物同时包含内带和外带。发育于盆地内的陆源母岩风化、火山喷发和盆内沉积构成了辽河群的沉积建造，这是省内的第二矿源层。基于太古宙地层原始金元素基础上，构造和岩浆运动使金进一步活化、富集，形成的沉积岩系进一步丰富了地幔物质。早元古代晚期，吕梁运动变形产生了强烈的变质作用，卧龙泉地区发育一系列的裂谷褶皱、韧性剪切带、断层和构造破碎带，主要产于裂谷分界线和古隆起边缘，加之期后卧龙泉和猫岭岩浆侵入，由此造就了金厂沟—猫岭金成矿带的形成（图4）。

图4 金矿带成矿模式示意图Fig.4 Ore-forming model diagram of gold metallogenic belt1.辽河群盖县组；2.榆树砬子群；3.燕山期卧龙泉岩体；4.印支期猫岭岩体；5.金矿体；6.韧性剪切带；7.断裂构造

5 矿床成因

早元古代时期，太古代地层经风化、剥蚀、沉积作用，结合海底火山喷发形成一系列的火山岩、火山沉积岩和海相碳酸盐—粘土岩、半粘土岩建造【11】，形成图5所示的初始矿源层。金矿物以吸附形式赋存于辽河群原岩的粘土矿物之间，丰度较高。早元古代晚期发育辽河造山旋回，强烈的区域变形使本区地层—辽河群原岩发生变质作用，形成绿片岩和角闪岩的变质带，构造上发育一系列复式褶皱和韧性剪切带，东西走向。

在复杂的地质作用下，岩石遭受淋滤变质，金属和矿化剂元素脱水而出，产生对金矿形成具有重要意义的富金变质热液。变质热液具有较大的化学势能且盐度较高，它能够使辽河群原岩中的金元素运移、活化，使成矿物质逐渐沉淀。变质热液进入层间裂隙、片理、褶理等空间并与围岩发生交代反应，最终金元素富集于低能扩容带—倾向褶曲轴部，从而形成图5中的终态矿源层—原始的猫岭金矿。

中生代侏罗纪发生规模巨大的构造运动，火山岩浆喷发异常强烈，在辽宁卧龙泉地区发育有燕山期和印支期花岗岩，对金厂沟—猫岭金成矿带的成矿意义重大。原始含金建造受大规模的构造运动和岩浆侵入作用，重熔于地壳深部。岩浆岩上涌形成大量中酸性岩体，升熔活动使周边地层受应力压迫而产生诱导性断裂。深部重熔岩浆在上升过程中发生分异作用，由此产生含金成矿热液，它们沿构造断裂和破碎剪切带上侵时，围岩与其发生了交代和淋滤作用，岩浆汲取了金元素富矿物质。岩浆热液和岩浆期后热液共同参与的热源作用，发育于深部构造内，形式复杂范围广阔并形成了一系列的热液循环系统。在岩浆循环过程中，辽河群地层和岩浆中的金元素成矿物质持续富集，矿床（体）在一定的温度、压力、空间、围岩等物化条件下富集沉淀形成。

图5 矿床成因流程图Fig.5 Flow chart for the genesis of deposits

早期形成的原始猫岭金矿品位较低，不具矿床规模，加之后期岩浆热液作用对金矿化的改造和富集，叠加于终态矿源层，经强烈的变质作用，形成沉积变质—岩浆热液改造型的猫岭金矿。构造断裂、韧性剪切带、裂隙等充填岩浆期后热液，与围岩发生交代反应，使金成矿物质沉淀、富集，形成岩浆热液交代充填型的三道河金矿。金厂沟金矿的成因属岩浆热液充填型，金成矿物质富集于岩浆岩体与辽河群围岩的接触带。

6 结论

金厂沟金矿、三道河金矿、猫岭金矿的成矿物质均来源于辽河群地层，但成矿时代、成矿作用、矿床成因尽不相同，故演化出同源异生的多种金矿床。在矿床地质、矿石、矿物的特征方面近似，存在可比性。在地球化学特征方面与盖县组地层联系紧密，存在亲缘性。构造断裂广泛发育并充填成分复杂的岩浆热液，多期次热液叠加聚集金成矿物质，经后期交代、搬运、富集成矿，形成本区多类型的金矿床。

辽河群盖县组地层是金的原始矿源层，在其中发育的多期次构造断裂的交集错断处是优质成矿部位。中生代侵入岩浆岩与辽河群地层接触带附近亦有利成矿。结合以上特点能找到同类型或相似类型的金矿床（点）。

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The characteristics and genesis of Jinchanggou-Maoling gold metallogenic belt in Wolongquan area, Liaoning province

Xiao Peng

Exploration and Research Institute of the Bureau of non-ferrous Geology of Liaoning Province，Shenyang 110013，Liaoning， China

Jinchanggou, Sandaohe and Maolin are typical gold metallogenic belts in Wolongquan area of southern Liaoning province. They are located in the middle of Yingkou-Kuandian anteklise, northern margin of North China Craton. They have the same characteristics in geology, structure and magmatite, and they have the similar characteristics in deposits, ores, and gold mineral. It indicates that there are multi-phases and multi-stages mineralizations by comprehensive analysis of geochemical characteristics. The geochemical characteristics of rare earth elements, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, sulfur isotopes and lead isotopes are the same between ores and Gaixian Formation of Liaohe Group. The mineralization is homologous differentiation by the ananlysis of interrelated metallogenic model, evolution characteristics and genesis of each gold deposit. It has a guiding significance to find the same or similar type of gold deposits by stddy on metallogenic condition.

Jinchanggou-Maoling gold metallogenic belt, characteristic of gold deposit, mineral deposit model, metallogeny

P618.51

A

1006-5296（2017）02-0072-07

肖鹏（1984~）男，从事地质找矿工作，硕士，工程师

2017-02-15；改回日期：2017-02-23