阜新地区大樱桃沟金矿与水泉沟金矿地质特征对比研究

2021-12-24陈军典

西部探矿工程 2021年1期

陈军典

（辽宁有色勘察研究院有限责任公司，辽宁沈阳110013）

1 区域成矿背景

大樱桃沟金矿和水泉沟金矿大地构造位置同属柴达木—华北板块（Ⅲ）、华北陆块（Ⅲ-5）、燕山中新元古代裂陷带（Ⅲ-5-4）、绥中—北镇隆起（Ⅲ-5-4-4）、北镇凸起（Ⅲ-5-4-4-1）的北缘，西与义县中生代叠加盆—岭系（Ⅲ-5-4-3-1）毗邻，区域经历了多期构造旋回变动（断裂、褶皱、变质作用、岩浆活动等）和多组构造旋回体系复合，形成了复杂的构造格局，控制了本区金矿的生成和赋存[1]。大樱桃沟金矿位于水泉沟金矿NE45°方位20km 处，同处于辽西著名金矿成矿带“大巴—瓦子峪—后三角韧性剪切带”北东端，两者同属于韧性剪切带型金矿床。

区域内地层由老至新主要为：太古界建平群深变质岩、中上元古界长城系白云质灰岩、石英砂岩、元古界蓟县系碳酸盐岩等中生界侏罗系火山岩及白垩系的复成份砾岩等。太古界建平群深变质岩为韧性剪切带内金矿的矿源层。

区域内有北东向大巴—瓦子峪—后三角韧性剪切带通过。韧性剪切构造和燕山期脆性断裂相当发育，褶皱构造规模较小。区内已知的排山楼金矿、老虎沟金矿、大板金矿、二道岭金矿，均受韧性剪切带、韧—脆性断裂构造带、医巫闾山变质核杂岩的控制。

区域内岩浆活动较为强烈，以中酸性侵入岩为主，主要有医巫闾山杂岩体、海棠山—大巴沟花岗岩体、少冷二长花岗岩体等，由于受医巫闾山隆起的影响，区内燕山期花岗岩分布最广，多呈岩基、岩株产出。特别是与建平群深变质岩的接触带，是金找矿的最有利部位。

区域内出露的变质岩以区域变质岩为主、动力变质岩次之，主要是太古宇建平群深变质岩。岩性主要为：斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩等。动力变质岩局部发育，主要分布于北东向韧性剪切带中，岩石类型有碎裂岩、糜棱岩、千糜岩等。接触变质岩零星分布，多出现在岩体的外接触带附近，发生热接触作用和矽卡岩化作用。

2 矿区地质特征对比

2.1 地层对比

两矿区同处于北镇凸起北缘，区内太古界变质基底广泛分布。太古界建平群中金元素丰度值[2]平均为2.96×10-9，其中瓦子峪组含金量最高为42×10-9，其次为大营子组和小塔子沟组，可见太古界建平群是区域内金多金属矿的重要的矿源层。据曲亚军等研究：斜长角闪岩金丰度值（4～10）×10-9，本区角闪质岩石与金矿化关系密切，它不仅可以为金矿化提供物质来源，而且提供了有利沉淀环境，成为金矿化的重要控制因素[3]。

大樱桃沟金矿区出露地层主要为太古界建平群深变质岩和中生界白垩系火山碎屑岩、杂色砂岩、砾岩等。太古宇建平群深变质岩多在梅力营子片麻杂岩（TTG）中出露，其中太古宇建平群大营子组（ArJnd）岩性为黑云斜长片麻岩、角闪斜长变粒岩、浅粒岩、斜长角闪岩；瓦子峪组（ArJnw）岩性为二云斜长片岩、绢云千枚岩夹白云石大理岩、磁铁石英岩。

水泉沟金矿区出露地层为太古界建平群大营子组（ArJnd），常呈残留体形式存在于中侏罗系海棠山超单元恒山单元中─中粗粒二长花岗岩体中，岩性以斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩、条带状长英质黑云斜长混合岩和长英质糜棱岩为主。

通过对比两矿区内太古界建平群内都存在角闪质岩石，水泉沟金矿区呈残留体形式存在，分布范围有限，从成矿地层条件方面，大樱桃沟金矿区比水泉沟金矿区优越。

2.2 构造对比

两金矿都赋存于大巴—瓦子峪—后三角韧性剪切带北东端，多期次的构造活动为金成矿提供了储运空间和富集场所，特别是断裂集中区、韧性剪切带与断裂交汇部位。鞍山运动和吕梁运动使本区全面隆起，并伴随大规模的区域混合岩化作用和动力变质作用，使含金建造中的金发生了活化转移和初步富集。大樱桃沟金矿主要有NE、NW向两组，NE向断裂为大樱桃沟区的主要导、控矿构造；水泉沟金矿区控矿构造主要为NE、近EW 和SN 向断裂，多为脆性断裂，发育于韧性剪切带内。从已知脆性构造的分布情况看，水泉沟金矿区的脆性构造在规模、数量、延长情况上差于大樱桃沟金矿区。

2.3 岩浆岩对比

中生代岩浆活动为对区域内金成矿提供热源，在岩体与太古界地层接触部位发生热变质作用和矿化蚀变，促使含矿流体沿着构造裂隙进一步活化富集成矿。大樱桃沟金矿区以区内韧性剪切带为界，西北侧以侏罗系二长花岗岩为主，印支期二叠系的花岗岩、闪长岩呈孤岛状小岩株分布于区内北部。东南以早元古代迎风皋二长花岗岩为主。南部大巴附近主要为英云闪长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩，构成古老结晶基底。

大巴沟矿区内出露岩浆岩为燕山期花岗岩体，主要为中侏罗系海棠山超单元恒山单元中─中粗粒二长花岗岩（J2Hs）。花岗岩体侵入建平群大营子组（ArJnd）中，韧性剪切带内的二长花岗岩出现不同程度的糜棱岩化。脉岩主要为酸性─中酸性岩，为燕山晚期岩浆活动的产物，多呈NE、NW向展布，岩性为花岗斑岩（γπ）、闪长岩（δ）和石英脉（q）等。大樱桃沟金矿和水泉沟金矿中含矿岩系及矿体在含矿岩系中的赋存位置是最大的区别。

3 矿体特征对比

3.1 大樱桃沟金矿的矿体特征

大樱桃沟矿区内共发现11条金矿体（其中3条为盲矿体），10条矿化体[5]（各矿体位置见图1、矿体特征见表1）。其中6号矿体为区内的主矿体，与7号矿体大致平行排列，矿体产状与控矿脆性断裂的产状基本一致，两矿体之间相隔（真厚度）8～10m（见图2），形态变化较复杂，主要呈波状、透镜状、扁豆状、杆状，甚至勾状等，与围岩的界线清楚。在走向和倾向上具有膨缩尖灭再现、分枝复合的特点，矿体两侧常见闪长岩脉穿入。

图1 大樱桃沟金矿区地质略图

表1 大樱桃沟金矿区矿体特征一览表

图2 A-A′地质剖面示意图

3.2 水泉沟金矿点的矿体特征

水泉沟金矿类型为石英脉型─蚀变岩型，区内共有含金蚀变带6 条（见图3 和表2），其中Ⅰ含金蚀变带规模较大，发育于F6断裂带内，金蚀变带厚度由地表向深部倾角变缓，厚度增大（见图4），蚀变带与围岩渐变。

4 对比分析

比较大樱桃沟金矿与水泉沟金矿的特征[5，10]：两者产出的地层都是普遍经历了绿片岩相变质地层；矿体都受构造控制；矿化类型相似；矿石中金属矿物含量相当，金属矿物和脉石矿物种类相近；蚀变范围、类型相近。

但在具有相似特征的同时，也应看到两者的差别，具体说表现为：

（1）成矿元素及矿物组合：大樱桃沟金矿床是Au、Ag、Pb、Zn、Cu 多元素组合；水泉沟金矿点含有Au 和Pb。在矿物组合方面大樱桃沟金矿床矿床有自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪铅矿、磁黄铁矿、黝铜矿，次生矿物有褐铁矿、孔雀石、铜蓝、铅矾等；而水泉沟金矿点以自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿主。

（2）矿体赋存围岩：大樱桃沟金矿床赋存围岩为早元古界迎风皋二长花岗岩及太古界变质岩残留体，矿体与围岩界限明显，而水泉沟金矿点赋存围岩为中侏罗世海棠山超单元恒山单元中—中粗粒二长花岗岩（J2Hs）及太古宙变质岩残留体，矿体与围岩呈渐变。

表2 水泉沟金矿区矿体特征一览表

（3）大樱桃沟金矿体围岩蚀变主要分布在含金石英脉两侧，蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢石母化，部分见黄铜矿化、方铅矿化、褐铁矿化、绿帘石化和碳酸盐化。水泉沟金矿蚀变类型主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，矿化主要为黄铁矿化，次为黄铜矿化、方铅矿化。蚀变类型的不同，决定了成矿流体甚至成矿作用方面的差异。

（4）大樱桃沟金矿内含金矿物主要为自然金粒，还有少数的黄铜矿，其中黄铁矿占全部金属矿物50%，方铅矿30%左右，发现的次生矿物有孔雀石、褐铁矿等。水泉沟金矿矿石的矿物成分主要为黄铁矿，局部见少量的方铅矿、闪锌矿、铜蓝，偶见明金。矿石中不同矿物的组合，决定了其成矿作用不同。

（5）矿石类型：大樱桃沟金矿床矿石类型为石英脉型，而水泉沟金矿点矿石类型为石英脉型—蚀变岩型。

（6）成因及成矿作用方面。根据辽宁省地质矿产研究所成果：矿体与印支—燕山期花岗岩无关，矿质主要来自太古宙变质岩[5]。总之，成矿均以矿源层提供大量成矿物质为前提，因此，就成矿时间、热源、导矿容矿空间、成矿物质最大供给等因素考虑，水泉沟金矿区内太古宙变质岩系呈残留体形式存在，成矿因物质供给不足而规模有限。

（7）由于这些矿床产出的构造位置和与围岩的空间关系的差异，在矿体基本地质特征上存在一定差异。例如，围岩蚀变、金属矿物组合，甚至矿体形态和空间分布特征等方而存在差异。

（8）大樱桃沟金矿体倾角较缓，水泉沟金矿体矿体倾角较陡，可能与矿区内断裂构造的倾角有关。