詹福萬，張洪亮，尹勇前

1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六O八隊，吉林 九臺 130507；2.吉林省大布蘇國家級自然保護區(qū)管理局，吉林 乾安 131400

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吉林安圖金星金礦區(qū)地質(zhì)及礦床形成機理初探

詹福萬1，張洪亮1，尹勇前2

1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六O八隊，吉林 九臺 130507；2.吉林省大布蘇國家級自然保護區(qū)管理局，吉林 乾安 131400

金星金礦區(qū)位于吉林省安圖縣新合鄉(xiāng)境內(nèi)，其成礦域位于輝南—樺甸—和龍金（銀）成礦帶的東段。礦體受北西向韌性剪切帶內(nèi)次級斷裂控制。礦體具分段富集、尖滅再現(xiàn)、膨縮現(xiàn)象。工業(yè)類型屬蝕變巖與石英脈型金礦，其成因類型應(yīng)為變質(zhì)熱液韌性剪切帶型。

金星金礦區(qū)；地質(zhì)特征；礦床成因；安圖縣

0 引言

金星金礦區(qū)位于中朝準地臺（Ⅰ），遼東臺?。á颍?，鐵嶺—靖宇臺拱（Ⅲ），和龍斷塊（Ⅳ）的北西端。輝南—樺甸—和龍金（銀）成礦帶的東段是金星金礦區(qū)的成礦區(qū)域。其屬晚太古宙中—低級變質(zhì)區(qū)，為金城洞晚太古宙花崗巖-綠巖帶的北西緣。

太古界三道溝組，上元古界—寒武系萬寶組，中侏羅統(tǒng)屯田營組，下白堊統(tǒng)大拉子組，新近系土門子組陸源碎屑巖建造和船底山組是其主要出露地層。本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有近東西向、北西向、北東向斷裂構(gòu)造。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有太古界夾皮溝群三道溝組（Ars），新近系船底山組玄武巖（βN2），后者呈巖席狀大面積分布于山脊。三道溝組出露為中、上段，巖性有角閃石巖（Ψо）、斜長角閃巖（An）、斜長角閃片麻巖（Phgn）、黑云斜長片麻巖（Bpgn）、斜長角閃片巖（Phsc）、綠泥石片巖（Csc）、陽起石片巖（Asc）、淺粒巖（gnt）、黑云變粒巖（hgnt）和具有動力變質(zhì)作用的糜棱巖、長英質(zhì)糜棱巖、構(gòu)造角礫巖等。其中糜棱巖是主要賦礦圍巖。

1.2 構(gòu)造

測區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北西西向為主，次為北東向斷裂。且北西西向構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要賦礦構(gòu)造。

北西西向構(gòu)造：為升平林場韌性剪切帶北西延長部。該剪切帶發(fā)育在太古界夾皮溝群三道溝組上部，與其周圍巖層無明顯界限，屬于漸變過渡型。在剪切帶內(nèi)發(fā)育有千糜巖、糜棱巖、長英質(zhì)糜棱巖、碎粒巖、碎斑巖等。被后期構(gòu)造的改造作用明顯，退變質(zhì)作用強烈。普遍而強烈地發(fā)育著揉皺、鞘褶皺、膝折和折劈構(gòu)造，石英拔絲結(jié)構(gòu)并可見細粒閃長巖、閃長玢巖、玄武玢巖、石英脈侵入，形成深度應(yīng)屬地殼中淺部層次。區(qū)內(nèi)主要礦體即賦存在北西西向構(gòu)造內(nèi)，是本區(qū)的重要賦礦構(gòu)造。見圖1。

圖 1 吉林省安圖縣金星金礦區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geologic map of Antu County， Jilin Province

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)加里東期、阜平期、華力西期都有花崗質(zhì)巖漿和后期脈巖類侵入活動，總體上來看，巖漿活動頻繁。加里東早期花崗閃長巖（γδ31）出露區(qū)在金星溝西側(cè)，延至區(qū)外表現(xiàn)為巖基狀從而構(gòu)成浪柴河單元，同位素年齡519 Ma；阜平期變質(zhì)二長花崗巖（ηγ）主要在金星溝上部，和三道溝組表現(xiàn)為侵入接觸關(guān)系；華力西晚期二長花崗巖出露測區(qū)北東角，表現(xiàn)為巖株狀產(chǎn)出延至區(qū)外，該期巖漿活動為礦床的形成提供了部分含礦熱液。區(qū)內(nèi)脈巖有細粒閃長巖、玄武玢巖、閃長玢巖、石英脈。其中，石英脈與金礦體關(guān)系密切，礦體主要分布在石英脈兩側(cè)。

1.4 圍巖蝕變和礦化蝕變帶的特征

區(qū)內(nèi)比較常見的是圍巖蝕變有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化。并且與金礦化關(guān)系密切，是金礦體的近礦圍巖蝕變；其中高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化常產(chǎn)在礦體外接觸帶和破碎帶及脈巖附近。區(qū)內(nèi)已圈出Ⅰ號、Ⅱ號2條礦化蝕變帶，帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)55條金礦體，金品位：（0.80～8.17）×10-6；最高品位35.5×10-6。Ⅱ號礦化蝕變帶是區(qū)內(nèi)主要賦礦構(gòu)造，目前已發(fā)現(xiàn)金礦體52條。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦床內(nèi)金礦體主要產(chǎn)于Ⅰ、Ⅱ號礦化蝕變帶內(nèi)的20線～23線之間。礦體總體沿礦化帶平行產(chǎn)出，間距一般為2～10 m，總體產(chǎn)狀60°～86°，傾向NNE。具分段富集、膨漲收縮、尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合的特征。礦體與圍巖無明顯界線，需依據(jù)基本分析結(jié)果進行圈定。見圖2。

圖 2 金星礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Comprehensive geologic map of Jinxing goldf eld

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

該區(qū)域內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為自形—半自形粒狀，具體分別是黃鐵礦和少量磁鐵礦呈自形—半自形粒狀；黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦呈他形粒狀結(jié)構(gòu)。黃銅礦呈他形粒狀、星散狀分布在黃鐵礦的邊緣或接觸空隙里。晶體的邊緣被方鉛礦所交代，個別晶體被方鉛礦所切斷。

2.2.2 礦石構(gòu)造

浸染狀構(gòu)造：金屬硫化物含量相對較多，呈浸染狀分布在脈石中。團塊狀構(gòu)造：多金屬硫化物黃鐵礦或者是方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦局部富集，呈集合體團塊狀產(chǎn)出，在礦石中比較常見。

2.2.3 礦石礦物組成

該區(qū)域礦石的主要組成為金屬硫化物和金屬氧化物。金屬硫化物多為磁黃鐵礦、黃鐵礦及少量方鉛礦、黃銅礦、輝鉬礦；另見少量菱鐵礦；金屬氧化物多為磁鐵礦、赤鐵礦以及少量鈦鐵礦、褐鐵礦。貴金屬礦物主要組成為自然金、銀金礦。非金屬礦物主要組成為石英、陽起石、綠泥石、普通輝石；還有少量角閃石、斜長石、黑云母及方解石礦物。

2.2.4 金礦物賦存狀態(tài)

礦石中金礦物主要以粒間金、裂隙金為主，包裹金次之。見表1。

2.2.5 礦化形成期

（1）內(nèi)生熱液期：石英-磁鐵礦-黃鐵礦階段：由于高溫、高壓形成的熱液萃取、活化綠巖帶圍巖中的成礦元素，向韌性剪切帶中遷移，在有利部位沉淀富集形成低品位金礦體或礦化體，本階段金礦屬礦物以浸染狀和細脈狀為主，自然金主要是在磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、石英中形成包裹金和少量粒間金。

表 1 金礦物賦存狀態(tài)測量結(jié)果Table 1 Measurement results of gold occurrence state %

石英-多金屬硫化物階段：：封存在深部的含礦熱液，形成了以石英和黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦、磁黃鐵礦這些多金屬硫化物為主的礦物組合，金屬硫化物呈團塊狀集合體產(chǎn)出，并見方鉛礦交代黃銅礦現(xiàn)象。本階段形成的自然金以粒間金為主，包裹金次之。

石英-碳酸鹽階段：主要礦物有方解石、石英、絹云母、綠泥石、菱鐵礦、黃鐵礦等。本階段僅見少量黃鐵礦，基本無礦化。見有石英、方解石細脈、網(wǎng)脈穿插和切割先期形成金屬硫化物集合體。

（2）表生氧化期：主要形成地表氧化礦褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦、黃鐵鉀礬及赤鐵礦，由硫化物內(nèi)解離出單體金。

2.3 礦石類型

礦石的自然類型劃分為自然金-黃鐵礦礦石和自然金-多金屬硫化物礦石。其工業(yè)類型屬于蝕變巖型和石英脈型兩種。由于礦床中沒有富礦段，按工業(yè)指標將大于或等于工業(yè)品位的圈為工業(yè)品位礦石；在邊界與工業(yè)品位之間的圈為低品位礦石。

3 礦床形成初探

通過金星金礦區(qū)金礦體特征研究表明，本礦區(qū)內(nèi)的礦體受韌性剪切帶控制比較明顯，礦體通常產(chǎn)出在韌性剪切帶構(gòu)造活動強烈的中間部位，賦礦圍巖為蝕變的縻棱巖帶。通過野外觀察與室內(nèi)的研究，可以從礦體的形態(tài)與圍巖的接觸關(guān)系、礦物的共生組合、礦石的構(gòu)造特征、結(jié)構(gòu)特征、蝕變的強度與種類、主要載金礦物晶形、顏色、光學(xué)特征、形成期次順序等多方面觀察結(jié)果，將礦體形成分為兩個類型。這兩類不同礦體特征的成礦機理是：區(qū)域內(nèi)晚太古宙由超基性-基性-中酸性火山巖夾正常沉積巖建造。經(jīng)歷過區(qū)域變質(zhì)與韌性剪切構(gòu)造動力變質(zhì)、變形作用后，各種狀態(tài)賦存的水份在巖層（石）中被擠壓出來，進而形成了具有較強的溶解度的含鹽度高的熱水溶液，通過水-巖反應(yīng)從圍巖中萃取、活化金屬元素。大家都知道，在超基性-基性巖中金豐度比較高。這可以從礦石中伴生較高的Cr、Ti、Ni、Cu、V元素和含量較低的Pb、Zn、As、Sb元素得到證明。溶解度很強的熱水溶液，經(jīng)過不斷的循環(huán)，萃取和活化成礦物質(zhì)的濃度就不斷增加，與此同時，在熱水溶液流體作用下，硅酸鹽析出SiO2（即溶脫作用）進入流體，向壓力低的構(gòu)造帶部位遷移。因為壓力、溫度降低以及酸堿度、氧-硫逸度的漸進式變化，逐步形成含礦石英的結(jié)晶析出沉淀。金屬礦物中帥先期晶出的是磁鐵礦、赤鐵礦等氧化物，因而硫逸度增高。這時候，磁黃鐵礦、黃鐵礦和少量黃銅礦也開始進行結(jié)晶析出沉淀，因而自然金礦物隨之在氧化物與硫化物晶出過程中形成。通過光片可見，黃鐵礦、磁鐵礦和石英晶體中的自然金呈包體形式。該時期成礦主要是交代作用，圍巖與礦體間無明顯界線，呈漸變過度過渡關(guān)系。蝕變礦化范圍較大，礦體形態(tài)復(fù)雜，品位變化均勻，金品位較貧（如Ⅱ-1，Ⅱ-2礦體）。含金石英脈主要是在縻棱巖化過程中，進入溶液的SiO2重新沉淀的結(jié)果。礦體的形成與韌性剪切帶處在同一時期，因此把這期礦體稱為同韌性剪切帶礦體。

剪切帶由塑性變形向脆性變形轉(zhuǎn)化，主要是因為剪切構(gòu)造的脈動式活動，從而這時的構(gòu)造空間也由連續(xù)的彌散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樨炌ǖ拈_放狀態(tài)。原來埋藏于深部密封含礦物質(zhì)的溶液，大量揮發(fā)性組分份的聚集沖破圍壓向上部遷移，隨著化學(xué)-物理條件的改變，在合適的空間沉淀成礦。這一時期形成較大的單脈狀含金石英脈的成礦作用主要是充填，其與圍巖接觸界線清楚，在石英脈中俘虜先期礦化圍巖。它與同韌性剪切帶型礦體比較，在礦體形態(tài)、物的共生組合、礦石結(jié)構(gòu)特征與構(gòu)造、主要載金礦物顏色及光學(xué)特征、結(jié)晶習(xí)性、圍巖蝕變強度與種類等方面都有著明顯的差異，因此把這一時期形成的礦體稱之為后韌性剪切帶型礦體。含金石英脈礦體形態(tài)規(guī)則、礦石構(gòu)造主要是團塊狀，呈厚大的單脈型，金屬礦物組合為硫化物。金的賦存狀態(tài)主要是晶隙金、裂隙金，金品位較富。當(dāng)然該期的成礦作用也可以疊加在先期的礦體中使之變富，兩類型礦體是一個連續(xù)的成礦系列。

總之，就礦床成礦元素Fe、Cu、Au、S元素強富集，而Mo、Ag、Pb、Zn元素的富集量較少，As、Sb、Mg、W元素痕跡含量，礦床中的礦石礦物組合有：脈石礦物主要為石英，其次為綠泥石、長石、絹云母、陽起石、碳酸鹽類礦物。金屬礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、自然金，其次為黃銅礦、赤鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦。蝕變見有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、陽起石化等。從以上可以看出：礦床有用元素組成、礦物組合與熱液蝕變種類都處在中溫區(qū)域內(nèi)。成礦過程應(yīng)屬于中等深度，主要是形成于剪切帶由塑性變形向脆性變形的轉(zhuǎn)折期及其以后。目前并未對包裹體、同位素、成因礦物學(xué)等諸多方面的研究與測試，因此沒有對礦床形成的物質(zhì)來源、成礦作用機理與成礦時代等更加全面解釋。

［1］ 吉林省地礦局.中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告1/ 5萬古洞河幅、臥龍湖幅［R］.1988.

［2］ 吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六O八隊.吉林省安圖縣金星金礦詳查報告［R］.2010.

Geologic feature and genesis of mineral deposit of Jinxing goldf eld in Jilin Antu

ZHAN Fu-wan1， ZHANG Hong-liang1，YIN Yong-qian2
1.Team 608， Bureau of Nonferrous Metals Geological Exploration of Jilin Province， Jiutai 130507， Jilin， China；2. Administration of Dabusu National Nature Reserve of Jilin Province， Qian'an 131400， Jilin， China

Jinxing goldfi eld was located in Xinhe village of Antu County， Jilin Province. Its metallogenic domain located at the east of Huinan-Huadian-Helong gold （silver） metallogenic belt. Ore bodies are controlled by secondary faults in the NW-trending ductile shear zones. Ore bodies have stepwise-enrichment， end to end alignment of structures and expansive phenomena. It is alterated rock and quartz vein type the genetic type is hydrothermal metamorphism ductile shear zones type.

Jinxing goldfi eld； geologic features； genesis of mineral deposit； Antu County

P618.51

A

1001—2427（2015）03 - 23 -5

2014-12-05；

2015-09-16

詹福萬（1961—），男，吉林長春人，吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六O八隊工程師.