辽宁大石桥五道沟金矿地质特征及成因浅析

董磊

（辽宁省有色地质一〇四队有限责任公司，辽宁营口 115007）

1.区域地质概况

五道沟金矿床位于区域大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ），胶辽台隆（Ⅰ1），营口—宽甸台拱（Ⅰ12），凤城凸起（Ⅰ12-1）四级构造单元西部，卧龙泉岩体北缘，虎皮峪复背斜南翼。

区域出露的地层主要为古元古界辽河群，从老到新出露有里尔峪岩组、高家峪岩组、大石桥岩组和盖县岩组，局部出露古元古界榆树砬子群地层。

区域内岩浆岩出露广泛，从老到新：矿区北东侧铜匠峪杂岩体，中元古代二长花岗岩坎子岩体，出露在矿区内东南部及外展区域；三叠纪似斑状二长花岗岩卧龙泉岩体，分布在矿区南部；三叠纪二长花岗岩棒槌沟岩体，分布在矿区北侧，小岩株侵入东南区域卧龙泉岩体之中的，侏罗纪角闪正长岩梁屯岩体，出露在矿区东南侧坎子岩体与卧龙泉岩体之间，规模较小。

区域构造位于虎皮峪背斜南翼，经历了多期构造活动，褶皱和断裂构造均很发育，在卧龙泉－猫岭金矿集中区的褶皱构造受后期岩体侵入的影响，轴向转变为北西西～北西向。断裂构造以北西向的韧～脆性剪切断裂为主，部分北北东～北东向断裂构造。

2.矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层简单，主要为下元古界辽河群盖县岩组上部地层及新生界第四系松散堆积物。盖县岩组地层主要岩石组合为二云片岩、二云石英片岩夹变质石英砂岩组合。

（1）二云片岩，浅灰—深灰色，风化面土褐色，细粒细鳞片变晶结构，片状构造，局部千枚状构造，主要矿物成分黑云母 25%，白云母 45%，石英 30%。

（2）二云石英片岩，岩石较上述二云片岩硬，石英含量 50%，其他特征基本同二云片岩。

（3）变质石英砂岩，肉眼鉴定：灰—浅灰色，变余砂状结构，块状构造，局部条纹条带状构造。

（4）第四系（Q4）：第四系主要为冲洪积物，为松散砂砾层、亚粘土及腐植层。

2.2 构造

褶皱构造：盖县岩组与辽河群变质岩系一同在吕梁期经历了3幕变形作用的改造，第一幕为伸展机制下顺层剪切变形作用，形成以流褶皱、紧密褶皱为主。第二幕为收缩机制下挤压变形作用，形成紧闭同斜褶皱。第三幕为第二幕的延续，形成现存的宽缓褶皱。

断裂构造：区内断裂构造较发育，有北西向和北东向两组断裂构造。以北西向断裂构造为主，规模较大，贯穿全区，带宽40m～140m，倾向200°～350°，倾角50°～80°，构造面呈压扭性，成舒缓波状，多期活动，断裂带内具构造透镜体、挤压片理化带、糜棱岩化等，岩石蚀变强烈，并伴有多期次的矿化，是金矿有利的成矿、控矿、储矿构造。北东向断裂构造规模较小，长150m～350m不等，倾向 290°～300°，倾角70°～80°，形成时间晚于北西向断裂构造。对金矿化起破坏作用。五道口近况地形地质图如图1所示。

图1 五道口近况地形地质图

2.3 岩浆岩

区内出露的岩浆岩分布于矿区的北部和南侧，形成时代为中元古代，呈岩基和岩株产出，主要岩性为中粗粒二长花岗岩。金成矿与中酸性脉岩活动密切相关。

3.矿床地质特征

矿区内出露的地层主要为下元古界辽河群盖县组（Pt11hgx）二云片岩、二云片岩夹变质石英砂岩，变质石英砂岩，地层产状倾向240°～310°，倾角50°～70°。

矿区内有一组北西向矿化蚀变岩带，带宽10m～40m、带长约3000m，倾向 190°～240°，倾角 60°～85°。受北西向断裂构造控制，其主要由二云片岩、变质石英砂岩组成。

蚀变特征主要有二云片岩的黄铁矿化、硅化、绿泥石高岭土化、糜棱片理化还有晚期的碳酸盐化。其中硅化与金关系密切，硅化特征是出现条痕状石英细脉、网脉、云朵状石英团块，石英含量＞50%。构造蚀变岩为糜棱结构，破碎构造，由断层泥、石英脉岩块、片岩岩块等成分组成。矿化蚀变带内含金石英脉较发育，石英脉规模较小多呈单脉、束脉、网脉断续斜列式分布，具有分枝复合、尖灭再现特点，金矿体就赋存其中，矿体在矿化蚀变岩带内多以似层状、透镜状分布。矿化蚀变带、含金石英脉均受北西向断裂构造控制，分布勘查区东南部总体呈带状展布。

二云片岩是矿体的近矿围岩，成矿后构造不发育，偶见少量小规模断层，对矿体没有破坏作用。

3.1 矿体规模

矿区内目前共发现 5条金矿体。

②-1号为主矿体，矿体形态为脉状，矿体控制长564m，控制延深338m，赋存标高753m～415.5m，产状210°∠69°～74°，厚度变化系数为4.2%，平均厚度0.84m，Au平均品位2.12×10-6；

②-2矿体形态为脉状，号矿体控制长698m，控制延深163m，赋存标高652.5m～490m，产状226°∠70°～76°，平均厚度0.84m，厚度变化系数为1.7%，Au平均品位1.87×10-6；

③号矿体形态为脉状，矿体控制长20m，控制延深19m，赋存标高231.66m～212.86m，产状210°∠68°，平均厚度0.93m，Au平均品位1.84×10-6；

④号矿体形态为脉状，矿体控制长181m，控制延深190m，赋存标高600m～490m，产状210°∠68°～74°，平均厚度0.98m，厚度变化系数为19%，Au平均品位2.48×10-6；

①-1号矿体形态为脉状，矿体控制长100.22m，控制延深59m，赋存标高500m～441m，产状235°∠75°，平均厚度0.88m，厚度变化系数为1.6%，Au平均品位1.22×10-6。

矿体特征一览表见表1。

表1 矿体特征一览表

3.2 矿石矿物成分

金属矿物有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿及自然金。其中可利用的金属矿物为自然金，自然金呈金黄色、薄膜状、树枝状、细脉状，粒径0.014mm～0.02mm。其他金属矿物因含量低而不能利用；非金属矿物为石英，有少量长石绢云母及绿泥石。

3.3 矿石结构构造

矿石结构：交代变晶结构，交代残余结构、网脉状结构、固溶体离结构、碎斑状结构。

矿石构造：斑杂状、条纹条带状、浸染状、孔洞状构造。在它形-半自形粒状构造及交代溶蚀构造发育地段金矿化富集特别是在黄铁矿被交代的部分金矿化强。

3.4 金矿的赋存状态

本区所见金为银金矿，赋存状态可见有3种类型：包体金、间隙金、裂隙金，形态可分为等轴状（粒状、乳滴状、不规则粒状）和延伸状（蠕虫状、长粒状、细脉状、树枝状），金粒径最大为0.08mm，最小为0.001mm，一般为0.02mm～0.05mm。

3.5 围岩蚀变

金矿体普遍有围岩蚀变，岩性为构造蚀变二云片岩，岩石呈浅灰—灰色，细粒细鳞片变晶结构、糜棱质交代残余结构，糜棱片理化构造、条纹条带状构造。单体石英脉型金矿体，与蚀变围岩愈合状接触界线清楚。石英束脉、复脉、网脉型金矿体即蚀变岩型金矿体与蚀变围岩构造面接触界线亦较清楚，局部结构面复杂，界线渐变。围岩蚀变类型主要为黄铁矿化、磁黄铁矿化、绢云母化、矽化、透闪石化、绿泥石化及碳酸盐化，与金矿化关系最密切的是黄铁矿化、磁黄铁矿化、绢云母化、矽化，离矿脉越近蚀变越强、远脉者弱，蚀变范围在0.3m～10.0m。

4.矿床成因浅析

矿区所处大地构造位置及构造背景，是本区石英脉金矿床形成的重要前提，古老地层建造中有利岩相及其含矿岩层的地球化学背景，为石英脉型构造金矿床形成奠定了成矿物质基础，后期韧-脆性变形构造叠加及伴随的地下渗滤水热液的改造，成为本区石英脉型构造控金矿床工业富集的关键。由此看来，大石桥五道沟金矿床的形成是经历了较长的沉积-构造旋回活动，是多种地质因素和条件综合作用的结果，尤其是后期构造变形作用的叠加和伴随热液活动的改造，成为金矿床形成的重要成矿机制[1]。

4.1 成矿流体来源

对蚀变矿物中流体包裹体氢同位素测定结果表明[2]，其δD值与古大气降水相似，由此认为，大气降水下渗形成的地下环流水是构成本区金矿床含矿热液流体的主要来源。

根据对与金矿化共生矿物包裹体均一温度测定，成矿温度变化在为120℃～285℃，属中温、中—低范围，热源可能来自2个方面，一是地温梯度影响，二是构造作用热效应，升温了的地下环流水在一定压力下，与流经的地层发生溶解作用、及离子交换和渗滤作用，使地下环流水含盐度不断增高，当其同时吸取部分成矿物质后，即形成含矿热液。

4.2 成矿物质来源

辽河群深部细碎屑岩—碳酸盐岩高频交替的浊流岩相，具有较高的背景值既是本区锑金矿床的容矿层，又是提供金等成矿物质的源岩。本区细碎屑岩—碳酸盐岩局限于台盆岩相带，受同生断裂活动的控制，沿同生断裂及其附近岩相变化剧烈，且有火山热液活动，该岩相碎屑岩中发现少量石英晶屑等火山凝灰物质，少量草莓状及双连球菌状黄铁矿与之密切伴生，致使该岩相带各种岩石类型明显富含Au、As、Hg等成矿元素。成岩黄铁矿单矿物微量金及微量元素分析结果，含金为0.60×10-6～1.70×10-6，使该岩相地层具有含易释放金的矿源层意义。同时成岩黄铁矿Co/Ni比值3.10～3.50、S/Se比值8.6×10-4～11.9×10-4、δ34S值-4.23～0.731，综合反映了它与海底火山热液活动有关的沉积成因特点[3-4]。

4.3 构造叠加与热液改造

区域构造运动和同生断裂活动为本区成矿作用提供了深部金源及部分陆源金，以及有利于金活化的初始元素组合，并使它们得以保存在垂向上矿源层发育的岩相组合中。后期构造递进变形，特别是韧—脆性剪切变形在有利含矿岩层内的叠加，以及渗滤循环热水溶液组分的地球化学作用，成为矿源层金被萃取、迁移、富集沉淀的关健。通过观测研究，本区发育的褶皱式韧—脆性剪切构造既是含矿热液迁移活动的通道，又是金成矿物质沉淀定位的有利容矿空间[5]。剪切变形构造是本区金成矿物质活化迁移及富集的主要机制。

4.4 矿床成矿时代

通过研究，本区中、新生代发育的构造，是控制本区锑金矿化作用并形成工业富集的主体构造[6]。因此，本区金矿床其叠加改造成矿时代为燕山—喜山期。

4.5 矿床成因

通过前人对矿床地质地球化学、含矿岩系岩相学及其沉积地球化学研究表明，矿床的形成具有不同成因、不同矿化阶段递进演化的特点，反映出矿床形成经历了较长地质时期的演化，是多种地质作用的综合产物。

矿床形成演化至少经历了伴随火山—热液活动的同生沉积，以及后生韧—脆性剪切变形构造叠加和地下循环热液改造两次成矿作用过程。在伴随同生火山—热液活动的沉积成岩作用产生含金背景较高或含易释放金的矿源层，再经地下循环热水溶滤，在较深部韧性剪切变形带向浅部构造扩容地段迁移过程中，由于物理化学条件等的变化，形成微细粒浸染型金矿床。显而易见，该区微细粒浸染型金矿床，其矿床成因为沉积—韧脆性变形构造叠加—地下热水循环改造型中-低温热液金矿床。