吉林省通化县西北天金矿地质特征及成因研究

吴玉诗，孙冬雪，赵久悦

（吉林省第四地质调查所，吉林 通化 134001）

1 矿区地质特征

研究区大地构造位置位于柴达木-华北板块(Ⅰ)华北陆块（Ⅱ）龙岗（吉南）复合地块（Ⅲ）白山地块（Ⅳ），属于金厂-复兴屯AuBFePbZnCuAgS找矿远景区，许家屯—荒沟口呈现卵形穹隆（NW向）中部是矿区的分布所在，区内的主断裂为NW向，NW向早期的韧性剪切带受其进行叠加，区内发育的岩石单元以及基性岩墙和脉岩等，展布方向主要为NW—NWW向[1]。

（1）地层。太古宙岩石组合二长花岗岩以及花岗闪长岩和云英闪长岩在区内广泛发育，二长花岗岩主要为Ⅰ、Ⅲ矿组围岩特征，黑云斜长片麻岩市Ⅱ矿组主要的围岩特征，展布方向为NW—SE向。花岗闪长岩（片麻状）和英云闪长岩（片麻状）以及钾长花岗岩等是太古宙岩石主要组合特点。绿岩建造：有上下两个岩性组之分，角闪岩相（变质相）和黑云斜长片麻岩以及斜长角闪岩是下岩组的主要岩性特征，火山碎屑岩以及火山熔岩是原岩的主要岩性特征[2]。绿泥黑云片岩以及黑云变粒岩组的主要岩性特征，夹少量火山熔岩地中山兴火山碎屑岩是原岩的主要特征。TTG岩套对绿岩建造起到明显的改造作用，存在形式多表现为残块状捕掳体，有龙骨状的形态特征。

（2）构造。有三条断裂（F1、F2、F3）叠加在NW向的许家屯-荒沟口卵穹窿上：F1：在正沟—驮子沟一带分布，对一号矿化蚀变带起着明显的控制作用，矿区当中有两千米的延伸长度，呈现30°～80°产状特征，片理化非常的强烈，主要表现为压扭性，存在广泛的蚀变矿化，在断裂带分布区域有串珠状土壤金异常分布。F2：在荒沟口—驮子沟区域上分布，对二号是变蛋起着明显的控制作用，矿区当中有约三千米的延伸，呈现20°到60°的产状特点，破碎蚀变带以及糜棱岩化带和片理化带在该区中非常的强烈，性质主要为张扭性与压扭性，明显控制着Ⅲ、Ⅱ组，次级构造控制着Ⅰ矿组。F3：在河口西—驮子沟口区域上分布，对三号矿化蚀变带起着明显的控制作用，矿区当中有约三千米的延伸，呈现20°到50°的产状特点，片理化带以及破碎带非常的明显。

（3）岩浆岩。中酸性岩在矿区中非常发育，主要包括花岗斑岩以及正长斑岩和钠长斑岩以及闪长玢岩等，NW向断裂构造对这些岩石起着明显的控制作用，集中分布卖盐的区域是产出金矿体的主要部位。矿区当中发育明显的金中砂异常，主要在合口小荒沟区域上分布，同时北侧区域上零星分布，展布方向主要呈现NWW向，有约2.5km长，达到四平方千米的面积大小，黄铁矿、自然金以及辰砂是重砂矿物的主要组合特点。

2 矿体特征

有三个金矿组在矿区当中被发现，同时发现金矿（化）体九条，Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-1矿体在规模上较大，具体分布特点参见1，剩下的规模都非常小。

Ⅰ矿组：有两条金矿体包括其中，主要有石英脉型（含硫化物），规模较大的矿体为Ⅰ-1号，呈现340°到350°的倾斜方向，角度在30°到70°，平均保持在60°的倾角范围，有约0.18cm到3.9cm的厚度，保持在1.47m的平均范围，处于（1.17～71.14）×10-6金品位水平以及（40.50～899.0）×10-6银品位水平。单工程控制着Ⅰ-2矿体，矿体。主要表现为脉状特点，处于0.2cm的厚度，保持在2.6×10-6金品位水平，呈现330°/15°产状特点。Ⅱ矿组：两条矿体组成该组，石英脉型（含硫化物）是其主要特点，通过五个工程控制着Ⅱ-1矿体，长度在110m，达到70m的斜深，主要表现为透镜状以及脉状，处于0.12m到3.55m的厚度，平均在0.91m。Ⅲ矿组：有五条矿化体组成该组，主要呈现石英脉型以及方铅矿化和黄铁矿矿，规模最大的为Ⅲ-1矿体，有六个工程对其地表进行控制，达到220m的长度，ZK001孔对其深度进行控制，达到80m的控制斜深，主要表现为透镜状以及脉状，向20°～50°方向倾斜，角度保持在55°左右，达到0.43m到1.12m的厚度，平均处在0.66m，为（2.30～23.32）×10-6金品位水平。

3 矿石矿物成分、化学成分

（1）矿物成分。钛铁矿以及黄铁矿，白钨矿和黄铜矿还有辉银矿，白钛矿，镜铁矿、方铅矿褐铁矿等是其主要的矿石矿物组成。黄铁矿：主要表现为不规则形状同时还有新点状特征，颜色主要为浅黄铜色，还有的为五角12面体聚形和立方体。黄铜矿：颜色主要为黄铜颜色，呈现绿黑色的条痕，粒状他形，主要表现为不规则的形态特征。方铅矿：主要表现为八面体和六方体以及六方体与八面体的聚形，在解理发育上六方体发育完全，金属光泽非常的强烈，有铅灰色的条痕存在，具有明显的光泽。自然金：表现为光亮的深黄色，具有明显的光泽，主要表现为不规则的形态，同时还有长条状，粒状，弯曲状，树枝状等各种形态，具有非常强的延展性，棱角特征非常突出，有着粗糙不平的表面特征，薄膜状的褐铁矿。脉石矿物：绿帘石、长石、绢云母以及石英等是主要的脉石矿物。

Au、Ag是矿石当中主要的化学成分，也是矿石当中主要的有益组分，Cu与Pb和W以及Hg等相互伴生，Au和Ag表现为正消长的关系。

图1 吉林省通化县西北天金矿体分布图

（2）矿石结构构造及矿石类型、矿物生成顺序。①矿石结构构造。矿石结构非常的复杂，主要包括他形粒状同时还有自行粒状，石英以及方铅矿和黄铁矿主要表现为字形粒状结构特征。银矿以及自然金和黄铁矿与黄铜矿等，主要表现为他形粒状结构。硫化物在矿石当中的质量分数以及不同的分布特点，使矿石具有浸染状构造以及致密块状构造特征。块状构造：产出致密块状硫化物，大于50%的质量分数。浸染状构造：在脉石矿物裂纹以及间隙当中分布细粒硫化物集合体。②矿石类型。西北天金矿由于氧化程度的不同，主要的矿石类型包括两种，分别为氧化矿石以及原生矿石，特别是以原生矿石为主，石英脉是金矿的主要矿石工业类型。③矿物生成顺序。与光薄片和标本等充分结合，在成矿期上，该矿非常简单，依照矿物组合分析研究，具有非常简单的组合特征，黄铁矿以及黄铜矿与金属硫化物和硅化石英等比较发育。

在生成顺序上，硅化石英以及黄铁矿发育较早，石英具有明显的硅化特征主要表现为它形，黄铁矿主要为自形，多金属金成矿阶段相对次之，主要包括方铅矿以及石英，黄铁矿和黄铜矿等矿物组合，金矿主要成矿在这一时期。

4 围岩蚀变

褐铁矿化以及硅化、孔雀石化、绿泥石化、黄铁矿化、高岭土化、方铅矿化是主要的围岩是变特征，可作为找矿标志的为黄铜矿化以及黄铁矿化、硅化和方铅矿化等。

硅化：和该区成矿有着十分紧密的联系，是主要的蚀变特征，主要包括细腻均匀状以及脉状特点，硅化主要呈现脉状，金矿化以及硫化物和脉状石英相互伴生。细粒均匀硅化：石英分布特点主要表现为细粉状，黄铁矿化呈微细粒半生硅化。黄铁矿化：主要颜色为淡黄色，呈现他形晶以及细粒状特征，磨蚀凹坑在表面可见，处于0.1mm到0.15mm粒度大小，分布特点主要表现为星点状。方铅矿化：颜色主要呈现为铅灰色，他形，有着明显的金属光泽，分布特点为团块状，处于0.20mm到0.45mm粒度大小。黄铜矿化：表现为不规则他形粒状，分布特点呈现零点是式。

5 成矿作用

（1）矿床成因。对该矿大地构造背景以及矿床。主要矿物组合分析研究，认为该矿成矿阶段主要包括三个时期：晚太古宙金成矿阶段有钾长花岗岩就位，这是存款的第一阶段，北西向穹窿和韧性剪切带共同构成区内整体构造格局，钾质在太古宙末期阶段对重熔作用进行交代，促进钾长花岗岩形成，而且存在非常突出的变形变质特点，由于不断升高的热液值，在穹隆和布韧性剪切带内的含金热液，受到物化因素影响，不断沉积，促进矿化体的形成。中性岩浆在海西区阶段的成矿作用，是该区的第二次成矿期。中亚蒙古地槽在海西期阶段出现闭合，南北向展布的张性断裂受区内挤压力影响而形成，这一成矿阶段有着非常突出的岩浆活动，在台区就位大量的岩浆，区内成矿作用主要有南北向构造导矿作用所形成，容矿构造主要为分支平行的次级构造，金矿物源主要有中酸性岩浆所提供。和中潜火山岩有关的燕山晚期成矿作用，这一时期有着非常强烈的大陆边缘活动，很多金元素被中酸性浅层火山岩所携带，在相应的构造位置就位，浅火山岩有大量的Au热液就位后，随着同期构造带活动迁移，沉积富集于构造空间部位，促进金矿体的形成。而且以上三个成矿阶段，还存在明显的交叉重叠以及叠加改造等作用，对原始富集金矿话题起到明显的改造作用，进一步富集金，综合研究认为该矿为中温热液型岩浆矿床。

（2）找矿标志。黑云母斜长片麻岩以及花岗岩是主要的岩性标志。北西南东向断裂构造明显控制着矿体是主要的构造标志。黄铜矿化以及黄铁矿化硅化等是主要的蚀变矿化标志。