辽宁凤城新农矿区矿体特征及成矿规律研究

2020-12-08郭志峰赵明杰

中国金属通报 2020年23期

郭志峰，赵明杰

（1.山东省第六地质矿产勘查院，山东威海 264209；2 中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，山东烟台 264001）

勘查区位于辽宁省凤城市北部，隶属于四门子镇新农村管辖，境内交通方便，有乡级公路与之相连，交通比较方便，区内山恋起伏，地势陡峻，沟谷曲折，多呈“V”字型，勘查区周围中小型矿山密布，有扈家村方解石矿、龙庙北沟硅石矿、永兴硅石矿等，采矿业极为发达，著名的白云金矿位于勘查区北西18km处。

1 区域地质背景

区内第四系覆盖较广，基岩露头少，无区域性断裂构造。

第四系：主要分布于山坡坡角、沟谷底部，由表土和碎石土组成，总厚度0.5m～1.0m。

地质构造：位于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）营口-宽甸台隆（Ⅲ）凤城凸起（Ⅳ）的西北部。区内断裂构造不发育，但局部岩石节理、裂隙相对较发育，岩石风化较强。目前发现区内主要发育存在2组裂隙，一组为北东走向，倾向南东，倾角40°左右。

1.1 区域地层

该地区露头矿床主要以古代辽河群的变质岩为代表。上部被西年钓鱼台组和中生代侏罗纪火山岩所覆盖。该地区发育断层和褶皱构造。六莲和印-兴-燕山花岗岩（闪长岩）的混合花岗岩分布广泛，为区内金矿成矿作用提供了较为有利的地质条件区内出露元古界地层。从下至上,主要有大石桥组、盖县组。

1.2 区域构造

区内以断裂构造发育为特征，以北北东向为主，次为近南西向、东西向及北东向。其中北东—南西向断裂属金矿的控矿构造。尖山子断裂是本区的主干断裂构造，与其伴生的一系列北东向断裂构造，是主要的赋矿构造。

1.3 区域岩浆岩

在该地区经常观察到岩浆活动，规模较大的火成体主要包括黑云母，花岗岩片麻岩和燕山中生代侵入重熔浆形成的花岗岩体。主要岩体类型包括斑岩斑岩花岗岩和黑云母。花岗岩和花岗闪长岩等；此外，燕山时期还产生了许多岩石类型的堤坝，包括花岗岩斑岩，花岗闪长岩和闪长斑岩，煌斑岩和辉绿岩玢岩等。现就各类岩浆岩体特点作简要介绍。

（1）黑云母花岗片麻岩。该地区大部分位于新农矿区的西北边缘，而一小部分也暴露在四道沟矿区。该地块的岩石类型主要为黑云母花岗岩片麻岩和中粒斑岩黑云母花岗岩片麻岩，并伴有电气石伟晶岩和白云母伟晶岩。在地块边缘的某些区域当中，黑云母花岗岩片麻岩与辽河群里鲁组的变粒岩直接接触。岩体的混合锂化程度不均匀：混合锂化的浅层程度以带状黑云母片麻岩和注入的片麻岩为代表。与钙质岩层（类似于晋江）接触后，形成了简单的石榴石以及透闪石矽卡岩。

（2）燕山期侵入岩体，这一时期形成的重熔岩浆侵入体以燕山期三股流岩体规模最大，最为典型。

该岩体出露距离新农市西北约57 公里。根据岩石的结构，结构和矿物学特征，整个岩体可分为三个岩相带，即：外缘相带区域，岩石类型-石英。其特征是中等粒度的结构和致密的块状结构，中过渡相带，岩石类型-花岗闪长岩，其特征-中细粒斑岩结构和块状结构；岩心中心相带，岩型-斑岩花岗岩，其特征是斑岩结构和块状结构。

1.4 区域矿产

新农金矿所在的辽宁东南部地区拥有丰富的黄金资源。最有代表性的矿床有乌龙，四道沟，小桐家坡子，茂陵等大型矿床，还有白云，桃园，新农金矿和金矿。一系列的中小型矿床（点），例如Chang 沟。这些矿床在空间上是在辽东济南古元古代裂谷带的结构背景条件表中形成的，并且一起构成了中国东北走向的重要金成矿带之一。该地区的金矿化主要分为蚀变岩型和石英脉型两种：第一类是小桐家铺子、新农金矿、四道沟金矿等，第二类为乌龙金矿。上述矿床具有类似的地质特征。

（1）从区域规模上看，古元古代辽吉裂谷带总体上控制了成矿带的空间分布，是区域主要控矿构造单元。东北走向的深部和大型断层构造及其交汇处控制了裂谷带集中矿化或矿田区域的发展。

（2）区域性断裂构造（含韧性、韧—脆性剪切带）则控制着具体矿床的产出。

（3）除五龙石英脉等矿化带外，该区多数蚀变岩层对金矿化都有一定程度的分层控制，主要开采层位为盖县中下辽河组和大石桥组。建立了上层变质碎屑岩和碳酸盐岩，控矿构造以层间裂缝带为主。

（4）矿区热液主岩的蚀变作用正在发展，蚀变的主要类型有硅化作用，黄铁矿成矿作用，绢云母化作用，碳化作用等。

2 矿区地质

2.1 地层

新农金矿区裸露的煤层相对较简单，元古界尤达第斯尧组的第二段在该矿区裸露。三段，从新到旧：大石桥组三段：厚层一巨厚层中粒大理岩和自云质大理岩，内夹数层斜长角闪岩。

大石桥组二段共分五层：第五层：由薄层石墨中粒大理岩和硅质条带状大理岩组成，亦有斜长角闪岩夹层出现。第四层：由厚层状、条纹状透辉透闪片岩和硅质条带状大理岩夹层组成。第三层：薄层中细粒大理岩黑云母变粒岩或透闪变粒岩互层。第二层：由黑云母变粒岩，浅粒岩和透闪变粒岩组成，内夹有矽线石黑云母片岩。第一层：以中细粒矽线石黑云母片岩为主，夹有黑云母片岩黑云母变粒岩、浅粒岩、透闪变粒岩薄层大理岩。

2.2 构造

由于矿区经历了多期的构造变动，因此发育的褶皱、断裂都很复杂。

2.2.1 裙皱构造

（1）辛克纳尔古家铺子南山：位于矿区南部，该轴接近东西方，长4.5 公里，宽2 公里。这是一个较短轴向倾斜。其核心由含石墨的中粒大理石组成，两个翼为透明透闪石片岩矿。硅质带状大理石等。北翼向南倾斜17°～28°，南翼向北倾斜20°～40°。两翼均处于正常地层序。

（2）为期一天的姚家堡子岭－李家堡子桥是一条倒斜背斜线，位于矿区北部，东西轴线附近，呈弧形，长7 公里，宽1 公里。轴以4°～50°的倾斜角向南倾斜。在弧的上部，有密集的褶皱和发育良好的断层。有塑性和脆性故障。断层牢固，地层无序。穿过两端，褶皱张开，形成稳定。核心是硅线石黑云母片岩，两个翼是黑云母花岗石和腹泻花岗石。南翼的顺序是正常的，但北翼的接缝是倒转的。

2.2.2 断层

（1）韧性断层：它在背斜背斜的核心发育，并严格控制矿体的分布，这是早期断层，是my 石带。岩石具有条纹结构。

塑性断层应该在较深的构造环境中形成。塑性断层的形成与褶皱密切相关，并且是由于它们在褶皱的后期倾覆而形成的。

（2）脆性断层：这是该产区最大的裂缝带。它叠加在塑料中断上。这是飞机上的轻柔波浪。它的长度约为2.5 km，其宽度为20m～30 m，基本上与早期塑性断裂的发生相对应。在此期间，断层中经常会发现石墨和沟槽，并且在强烈压缩的区域会形成石墨矿石。沟里还有更多的黄铁矿。

通常，褶皱是由南到北由盖形成的向斜和倒背斜。断层主体为东西向构造，断层形成时倾覆时背斜背斜。

2.3 岩浆岩

在该地区经常观察到岩浆活动。主要岩石类型包括斑岩斑岩花岗岩，黑云母花岗岩和花岗闪长岩。此外，该地区还形成了许多各种类型的岩石堤防，特别是在燕山时期。，包括花岗斑岩，花岗闪长岩，闪长岩，斑岩，辉绿岩和辉绿岩斑岩等。

2.4 围岩特征

矿体均赋存在蚀变大理岩中，远离接触带的部分，仅仅是变质，没有矿体形成。围岩均是大理岩，一般稳固、完整，局部受断裂切割破碎，对矿体没有较大影响。

3 矿体特征

本次共圈定矿体6 个，分别把矿体编号为①-1、①-2、②-1、③-1、③-2、④-1。其中①-1、①-2 号矿体由探槽和平硐控制，规模较大，为该矿区主要矿体，现将主矿体特征叙述如下：

（1）①-1 号矿体。①-1 矿体：分布于4～3 线之间，由TC-1和PD1 控制，赋存标高578m ～545m，矿体呈脉状，矿体紧靠蚀变带上盘之下的硅化大理岩中，矿体走向35°，倾向南东，倾角70°～74°。长约20m，斜深53m。走向和深部皆封闭。

（2）①-2 号矿体。①-2 矿体：分布于4～3 线之间，由TC-1和PD1 控制，赋存标高575m ～545m，矿体呈脉状，矿体紧靠蚀变带下盘的硅化大理岩中，矿体走向35°，倾向南东，倾角72°～76°。长约20m，斜深48m。走向和深部皆封闭。

4 成矿规律

经过大量的勘查地质工作，区内初步圈定大小矿化蚀变带及含金石英脉有4 条。现将目前发现的蚀变带地质特征分述如下。

（1）①号蚀变带。分布于矿区的中部，是目前区内规模最大的蚀变矿化带，位于12～15 线之间，两端无工程控制，地表断续出露，经探槽揭露，区内长230m，宽一般为20m 左右，在3 线和12 线间有分支现象，蚀变带总体走向35°,倾向南东，倾角70°～75°。矿化蚀变带主要由硅质蚀变岩、蚀变碎裂岩等组成，具绢云母化、硅化，碳酸盐化，黄铁矿化等蚀变。

蚀变带上、下盘为辽河群大石桥组地层，岩性有中粒大理岩、硅质条带状大理岩、透辉透闪片岩、黑云变粒岩、透闪变粒岩等。

（2）②号蚀变带。在①号蚀变带的南东侧40m 处，分布于矿区的中部，位于7～20 线之间，地表断续出露，经探槽揭露，区内长120m，两端无工程控制，宽一般为1m～3m 左右，蚀变带总体走向35°,倾向南东，倾角70°～74°。矿化蚀变带主要由硅质蚀变岩、蚀变碎裂岩等组成，具绢云母化、硅化，碳酸盐化，黄铁矿化等蚀变。

（3）③号蚀变带。位于②号蚀变带南东侧20m 处，位于8～16线之间，仅由探槽TC12-1 控制，揭露宽4m 左右，蚀变带总体走向35°,倾向南东，倾角70°～74°。矿化蚀变带主要由硅质蚀变岩、蚀变碎裂岩等组成，具绢云母化、硅化，碳酸盐化，黄铁矿化等蚀变。

（4）④号蚀变带。在②号蚀变带相邻的北西侧12m 处，位于8～16 线之间，由探槽TC12-1、TC16-1、TC8-1 控制，揭露宽1m左右，蚀变带总体走向35°,倾向南东，倾角72°～75°。矿化蚀变带主要由硅质蚀变岩、蚀变碎裂岩等组成，具绢云母化、硅化，碳酸盐化，黄铁矿化等蚀变。

（5）蚀变带特征。组成岩石的矿物成分主要为方解石，另外见有部分石英、石墨及少许金属矿物细粒等分布于岩石裂隙中或方解石间隙中，略具定向性排列，构成弱定向构造。碎裂状结构稍稍发育。方解石，他形粒状变晶，粒径最大约4.00m 左右，不等粒。晶粒间往往紧密接触，在岩石中略呈定向性排列，长轴方向与岩石构造方向略近一致。由于受力，碎裂状结构稍稍发育，裂隙发育，见有波状消光等显微变形结构。浅褐灰色，具闪突起，高级白干涉色。石英，他形粒状变晶，粒径最大与0.55mm 左右，不等粒。多呈单粒～几粒聚集不均匀分布于方解石间隙中或岩石裂隙中，零星可见。局部集合体呈细脉状。微隙发育，波状消光，由于含少许杂质而略显浑浊。石墨，细小片状变晶，分布于方解石间隙中，零星可见。黑色不透明，斜照光下呈钢灰色。岩石中的金属矿物仅见有黄铁矿，他形粒状为主，分布于岩石裂隙中或方解石间隙中，局部集合体略呈星点状构造。黑色不透明，少许呈半自形粒状，粒径一般0.50mm 以下，不等粒，分布于方解石间隙中或岩石裂隙中，多呈单粒或1～2 个晶粒的集合体，不均匀，集合体局部呈星点状。黄白色，糙面明显，均质性，含量1%～2%。