辽宁沔阳北沟矿区矿床地质特征及找矿标志

秦丹鹤 侯红星 胡新茁 刘 恺

(中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心，河北 廊坊 065000)

0 引言

沔阳北沟矿区大地构造位置处于中朝准地台北缘，胶辽台隆北东部，铁岭-靖宇台拱之上，摩离红凸起南部，是中国重要的金矿产区之一[1]。区域矿产资源丰富，区内金、铜、铅锌、铁等金属矿床(点)分布广泛。目前已发现有南龙王庙金矿、上甸子金矿、东庙岭金矿及拐磨沟金矿，下大堡、二伙洛、金鸡背、朝阳沟、马家堡、王小堡、东山岔、井家沟、线金厂金矿等[2-3]。2000年，区域内开展了1:5万水系沉积物地球化学测量工作、1:10000高精度磁法测量工作，共圈定金异常9处，圈定磁异常4处，为下一步对铁矿体的揭露提供了依据。在此基础上，笔者通过对沔阳北沟矿区区域地质背景、矿区地质特征、矿体地质特征、成矿地质条件以及土壤地球化学特征进行分析研究，总结了找矿标志，为今后矿产勘查工作提供了良好的指导意义。

1 区域地质特征

区域内出露的地层以太古宇鞍山群为主，局部出露有白垩系和第四系地层。鞍山群主要有通什村组。通什村组岩性为黑云变粒岩、角闪变粒岩、斜长角闪岩。原岩为基性、中基性-中酸性火山岩石(见图1)。辽河群在研究区内出露面积比较小，岩性主要为二云片岩、板岩、大理岩、变粒岩千枚岩、片麻岩等。长城系包括大红峪组和高于庄组，大红峪组岩性为白云岩、砂岩、砾岩；高于庄组岩性为白云岩、灰岩夹砂岩。白垩系多沿大的断裂带分布，主要为小岭组。小岭组岩性为流纹岩、安山岩、砂岩及页岩。

1-小岭组；2-高于庄组；3-大红峪组；4-通什村组；5-混合岩；6-混合花岗岩；7-斜长花岗岩；8-断层；9-研究区位置

区域内经历了鞍山运动以来的多期次、多方向的强烈构造运动。区域构造主要有近东西向、北东向和北西向三组[4]。区域岩浆岩以鞍山期-燕山期为主，活动强烈且具多期次的特点。发育有大量规模不等的中、酸性岩体，岩性以花岗岩、花岗闪长岩为主，并有石英脉、花岗斑岩脉、闪长玢岩脉等脉岩产出。区内普遍出露古元古宇混合岩及混合花岗岩。混合岩与构造关系密切，在构造活动强烈地带混合岩化作用强烈，混合岩中金的含量高于区域背景值[5-7]。

2 矿区地质概况

矿区变质岩出露较广，变质程度由浅变质到深变质,岩性为混合岩、混合花岗岩、混合变粒岩、浅粒岩等。矿区出露的地层以太古宇鞍山群通什村组为主，集中分布于矿区东南部，为一套中深变质岩系。通什村组分布于矿区东南部岩性为麻粒岩、变粒岩和斜长角闪岩，受后期混合岩化作用和变质分异作用，常具有分带性，岩石常见混合岩化条带褶纹。沔阳北沟受浑河入字型构造与红旗寨冲断裂的影响，区内大断裂呈近东西向，为浑河断裂的派生构造，显示先压后张特征，次级构造为北东向，北北东向。区内岩浆活动比较强烈，岩浆岩分布较广泛，主要为鞍山期侵入岩，岩性为花岗岩和闪长岩。

3 矿化带特征

3.1 Ⅰ号矿化带

Ⅰ号矿化带位于矿区东南部，呈近东西向条带状分布，岩性主要为磁铁矿化混合花岗岩或混合花岗岩夹磁铁石英岩，局部可见斜长角闪岩夹磁铁石英岩，金属矿化以磁铁矿化、赤铁矿化为主，局部可见黄铜矿化，蚀变主要为褐铁矿化、钾长石化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化。该矿化带经地表工程系统揭露，配合钻探控制，共圈定4条铁矿化体。

I-1号矿化体：位于1号矿化带东段,矿体赋存于地层接触带附近的混合花岗岩中，受地层接触带控制，地表出露长约200 m，宽约2～20 m，近东西向展布，北倾，倾角为60°～70°之间，整体呈扁豆状、囊状，局部膨大，矿体与围岩渐变接触，接触部混合花岗岩中角闪石相对富集，多角闪石具条带状、星云状、眼球状构造。最高品位为TFe：34.16×10-2，MFe：32.00×10-2，平均厚度9.57 m，平均品位TFe：25.09×10-2，MFe：19.58×10-2。

I-2号矿化体：位于1号矿化带西段，矿体赋存于混合花岗岩与斜长角闪岩接触带附近的混合花岗岩中，受接触带控制，矿化体出露长约310 m，宽约2～10 m，近东西向展布，北倾，倾角62°，整体呈扁豆状、囊状，局部膨大，矿体与围岩为渐变过渡关系，近矿围岩的混合花岗岩中角闪石相对富集，多具条带状、星云状、眼球状构造。最高品位为TFe：30.53×10-2，MFe：26.95×10-2，平均厚度2.74 m，平均品位TFe：26.11×10-2，MFe：24.46×10-2。

3.2 Ⅱ号矿化带特征

Ⅱ号矿化带分布于矿区东部，由两条近平行的矿化体组成，岩性为磁铁矿化混合花岗岩或混合花岗岩夹磁铁石英岩，金属矿化以磁铁矿化为主，局部见黄铜矿化，蚀变可见褐铁矿化、钾长石化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化。通过槽探工程控制，共圈定两条铁矿化体。

Ⅱ-1号矿化体：矿体赋存于混合花岗岩与片麻岩接触带上，受接触带控制。通过对高精度磁法测量圈定的异常进行查证发现，铁矿体宽7.50 m，产状355°∠30°～50°，走向近东西。矿体特征与矿区已探明的矿体一致，矿体与围岩接触界面平整，矿体底板围岩为片麻岩夹斜长角闪岩，局部混染，构造裂隙处常见云母；矿体顶板为混合花岗岩，常见钾长石化蚀变。矿体向深部延伸厚度变化不大，品位TFe：25.51×10-2，MFe：18.64×10-2。

Ⅱ-2号矿化体：在Ⅱ北部与之平行，矿体赋存于混合花岗岩与斜长角闪岩接触带附近的混合花岗岩中，地表出露长约200 m，宽约1.0～2.0 m，近东西向展布，北倾，倾角约62°，整体呈扁豆状、囊状，局部膨大，近矿围岩的混合花岗岩中角闪石相对富集，多具条带状、星云状、眼球状构造。矿体向深部延伸厚度变化不大，矿体厚度为2.1 m，品位为TFe：28.34×10×10-2，MFe：24.59×10-2。

3.3 矿石特征

矿石矿物以磁铁矿为主，局部夹少量黄铁矿；脉石主要为石英和长石，局部可见少量角闪石。磁铁矿，呈黑色致密块状集合体，金属光泽，多为球形多面体，或他形粒状、粉末状。黄铁矿为浅黄色，在成矿阶段的早期黄铁矿晶形较完好，呈自形-半自形晶粒状，呈星点状分布，粒径一般为0.5 mm；晚期黄铁矿呈他形-半自形粒状，总体呈脉状分布，局部团块状，结晶颗粒从粉末状至粒状，最大可达15 mm。石英可见两期，早期石英呈细脉状，晚期石英呈硅化产物，油脂光泽，他形粒状。角闪石：暗绿色、灰绿色为主，自形半自形短柱状，他形粒状。矿物共生组合为磁铁矿-黄铁矿-石英-钾长石组合。

矿石结构主要为粒状结构、变晶结构、交代残余结构。自形﹑半自形晶粒状结构：磁铁矿以自形﹑半自形晶粒状结构为主，粒径最大可达5 mm，平均在1～3mm。他形晶粒状结构：磁铁矿、黄铁矿呈他形晶粒状结构，黄铁矿、钾长石一般为中粒，最大粒径15 mm左右，粒径粉末状1～2 mm。由于矿体受混合花岗岩和斜长角闪岩接触带控制，早期斜长角闪岩大面积受岩浆热液贯入，含矿建造形成过程受多种复合变质作用；或混合花岗岩后期重溶与重结晶过程，矿物再富集形成；或区内岩石混合岩化作用及变质分异作用矿物进一步迁移形成。矿石构造有块状构造、脉状构造、稀疏浸染状构造以及条带状构造，还发现有少量的晶簇状构造。

3.4 找矿标志

矿化带层控明显，太古宙混合岩、混合花岗岩及鞍山群等古老变质岩是金、铁成矿的有利围岩或成矿“母岩”；近东西向、北东向及近南北向断裂及其低级压扭性裂隙，尤其构造交汇处，往往有构造破碎带、片理化带等构造形迹，是金、铜矿体赋存的有利部位；含硫化物石英脉是找矿的重要标志；绿泥石化、绿帘石化、高岭土化、硅化、碳酸盐化、钾化等是找矿的围岩蚀变标志；褐铁矿、磁铁矿，金属氧化物是研究区内比较直接的金属矿物指示找矿标志。

4 地球化学特征

对沔阳北沟矿区1:10000土壤地球化学测量工作，对样品中的8种元素进行了分析测试，通过分析测试结果、异常分布特征进行分析，同时结合地质条件圈定出Au异常7处，As异常4处，Bi异常6处，Cu异常11处，Pb异常6处，Sb异常5处，Zn异常4处，Mo异常8处，Sb异常6处，各单元素异常特征见表1。各异常主要分布在混合花岗岩中，岩性以磁铁矿化混合花岗岩或混合花岗岩夹磁铁石英岩为主，局部为斜长角闪岩夹磁铁石英岩，金属矿化主要为磁铁矿化、赤铁矿化、局部见黄铜矿化；蚀变主要为褐铁矿化、钾长石化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化，近地表褐铁矿化发育处含金。圈出2处综合异常区(见图2)，对综合异常区进行了槽探、钻探工程验证，圈定4条矿化体。2处异常区均呈南北向长条状展布。根据槽探和钻探工程控制，异常区矿化发育较强烈，可见有磁铁矿化、褐铁矿化等。

从图2中可以看出:Au、Cu、Mo元素异常较好，浓集中心和浓度分带较明显，Au、Mo元素异常多分布于矿区西南部，Cu元素异常基本上都分布于矿区南部和东部。As、Sb元素异常多分布于矿区中部，异常规模较大，但仅具异常内带。Pb、Zn、Bi元素异常分布相对分散，浓集中心面积较小，规模不大。

图2 研究区单元素及综合异常图

5 结语

经过区域变质作用，区内太古宇鞍山群变质岩系比较发育，是该区金矿化集中产出的重要地层条件；该地区经历了鞍山运动以来的多次强烈的构造运动，导致沔阳北沟矿区构造复杂多样，且具有多期次、多方向性的特点，为导矿和控矿提供了有利条件；频繁的岩浆活动，以鞍山期侵入活动最为明显，为地层中的金、铁等金属元素活化、运移、富集提供了热动力条件，同时也为成矿提供了部分物质来源。本文总结了沔阳北沟在地层、地质构造、岩浆岩活动的特征，分析研究了破碎蚀变带、围岩蚀变和土壤地球化学等特征标志，为在深部及外围继续找矿提供了基础地质资料的依据。