会全栈古穹窿构造南东缘金成矿地质条件的探讨

时国辉 陈兆仁

（吉林省有色金属地质勘查局608队，吉林长春130507）

会全栈古穹窿构造南东缘金成矿地质条件的探讨

时国辉 陈兆仁

（吉林省有色金属地质勘查局608队，吉林长春130507）

运用历史地质学观点，对吉林东部会全栈古穹窿构造格架的偏转变位等进行分析阐述；综合穹窿南东缘金矿地质特征，厘定出五台期和印支—燕山期为两个成矿期；初步探讨了各成矿期金成矿的基本地质条件；提出在三道溜河TTG岩石组合就位固结之后，钾质系列花岗岩浆冷凝之前为主成矿幕的观点，总结出该幕的综合控矿因素和地质找矿标志。

会全栈古穹窿构造边缘滑脱构造带主成矿幕

会全栈古穹窿构造位于华北地台北缘东段，由中太古代会全栈、白山镇花岗质卵形地体及其周边部大肚川、老牛沟、东北岔等绿岩带组成。花岗质岩石占82%，三合屯上壳岩岩群变质程度达角闪岩相和麻粒岩相。由于太古宙以来地块克拉通化地壳焊接较紧密，加里东期、海西期岩浆活动不显著，至印支期受太平洋板块俯冲的影响，穹窿构造南东缘有五道溜河与头道溜河二长花岗岩单元侵入（U-Pb法，201.5～192.0Ma），其间断续有石英斑岩、流纹斑岩、闪长岩等小岩枝侵入，构成北东向延长40km较弱的构造——岩浆岩带。喜山期沿二道松花江两侧有玄武岩喷出。近几年，在会全栈古穹窿构造南东缘溜河地区先后发现了大架金矿床和二十多处金矿点，矿化类型复杂多样，成矿作用具有多期次叠加性特点，因此分析研究该区成矿地质条件尤为必要。

1 早前寒武纪上地壳岩浆的演化

会全栈古穹窿构造是由会全栈、白山镇两个穹窿状灰色片麻岩岩基侵入抬升后形成，产于其中的变质基性～超基性岩群成因复杂，来源不一，须根据地质产状、接触关系、变质程度及岩石成分等综合分析确定。

1.1 花岗质岩石主要可划归为两期四次侵入

第一期相当于鞍山运动期（（2.90±0.10）Ga）［1］，会全栈灰色片麻岩呈岩基状侵入，东从马家店至红石，北从板庙子至满天星，北东向卵形展布，面积约1500km2，原岩为奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩复式岩体，富含角闪石、黑云母等暗色矿物，徐公愉（1985）在会全栈～老金厂角闪黑云斜长片麻岩中获得Rb-Sr全岩等时线年令为（2972±190）Ma。白山镇灰色片麻岩呈岩株状沿会全栈花岗岩基裂陷及周边部侵入，接触部有2～10m宽热接触蚀变带。其原岩为奥长花岗岩-花岗闪长岩-石英二长岩组合，暗色矿物明显减少，局部富含石榴石。吴家弘等（1978）测得全岩Rb-Sr等时线年令为（2971±95）Ma。

第二期侵入事件相当于五台期（（2.50±0.10）Ga），第一次为三道溜河TTG岩石组合侵入，是以奥长花岗岩为主的奥长花岗岩-石英二长岩-花岗岩组合，原岩结构构造保存较好，岩体中常见有上壳岩及第一期灰色片麻岩捕虏体。金银别幅区测中（1990）奥长花岗岩锆石U-Pb一致线年令为2570Ma，李俊健（1994）［2］在八家子花岗质片麻岩中锆石获得U-Pb一致线年令为（2521±14）Ma。

第二次以钾质系列花岗岩侵入为主，各岩体呈不规则岩株、岩枝、岩脉状分布于穹窿构造边部及其中断裂交汇部位，对地体起明显焊结作用，以唐胡店沟二长花岗岩（（2505±14）Ma，锆石U-Pb一致线）及东北岔钾长片麻岩（（2575±63）Ma，锆石U-Pb-致线）为代表，与金矿床空间关系密切。

1.2 钙碱系列岩浆演化趋势

本区花岗质岩石按钾钠相对含量可划分为钠质系列花岗岩（w（Na2O）＞w（K2O））和钾质系列花岗岩，岩浆分异演化早期以钠质为主，持续时期长，从会全栈灰色片麻岩、白山镇灰色片麻岩到三道溜河TTG岩石组合，岩浆总体向低铁富铝方向演化，在ACF图解中，会全栈灰色片麻岩投影在I型花岗岩区，而后二者兼具S型加I型特征，m（Al2O3）/m（Na2O+K2O+CaO）＝0.91～1.16，m（Fe2O3）/m（Fe2O3+FeO）＝0.14～0.65，角闪石少见，出现标准矿物刚玉，稀土总量相对降低，铕异常不甚明显，副矿物出现钛铁矿、榍石及石榴石、帘石等，表明前者来源于深源岩浆房，可能为幔枝分异上侵；而后二者为上地壳局部重熔岩浆与幔枝钙碱性岩浆混合而成。

晚期以钾质系列花岗岩为主，主要岩性有二长花岗岩、钾长花岗岩、黑云钾长片麻岩等，相对富轻稀土，明显的铕负异常，贫钇，［m（Sm）/m（Eu）］样/［m（Sm）/m（Eu）］陨＝0.5～1.03，较钠质系列(1.05～2.43)明显偏低。其标准矿物在Q-Ab-Or三角图上投于低温槽，岩石冷凝固结温度为800～650℃，PH2O＝1～3kbar。这与胡安国等（1984）对板庙子钾质花岗岩所作初熔试验（介质为去离子水，压力1～2kbar，时间72h）结果吻合，其初熔温度为720～745℃，低于显生宙花岗闪长岩，在Na-K-Ca原子图上多投入岩浆成因区［3］，表明该钾质花岗岩可能为深源的。

1.3 铁镁质岩石演化特点

铁镁质岩石包括少量变质的古洋壳残片，如头道高丽沟变质辉长岩，块体相互叠压，边缘呈棱角状，原岩成分相当于大洋拉斑玄武岩。但仍以克拉通内部及边缘拗断裂开幔源上侵的岩脉、岩墙、岩体群为主。从迁西期到吕梁期，铁镁逐渐降低，岩浆从超基性向中基性演化。

（1）中太古代基性～超基性岩群，位于穹窿构造中部兴隆～三合屯及周边部松树川、杨家店、老岭一带，为上壳岩下部重要组分。主要岩性为角闪辉石岩、橄榄二辉岩、二辉麻粒岩、紫苏辉长岩、斜长岩等，多呈层状、似层状产出，出露面积0.01～0.10km2，残存于灰色片麻岩中及其边部，刘长安（1978）在老金厂～杨家店获得Pb-Pb年令3000～3400Ma，相当于迁西期。

（2）晚太古代基性杂岩，主要分布在穹窿构造周边部，如大朝阳沟、双沟子、头道高丽沟、常发沟等地，岩性以芝麻点状、似片麻状斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩（正变质）、变质辉长岩为主，岩体呈不规则块状、岩株状、岩墙状产出，Ce含量偏低（m（Ce）/m（Y）=1.44，m（La）/m（Lu）=4.54），Ca，Fe含量偏高，m（Sr87）/m（Sr86）=0.703366，其成分属海岛玄武岩类，Rb-Sr全岩等时线年令为（2766±266.5）Ma（戴薪义，1989）。

（3）早元古代中～基性岩脉，分布于五道砬子河、奶子沟、那尔轰等地，多沿穹窿构造周边部NW，NNW向断裂呈岩墙状侵入，岩性为变辉长岩、变辉绿岩、变闪长岩，多钠黝帘石化，具偏碱性特征。K-Ar法同位素年令为2332Ma及2191Ma。

（4）中晚元古代有零星铁镁质岩体呈小岩株状、岩脉状沿深断裂交汇部位附近侵入，岩性有角闪石岩、角闪辉绿岩、辉长岩等，K-Ar法年令为1624～938Ma（吉林有色604队，1999）［4］。

2 各大地构造活动期的主要构造样式

会全栈穹窿构造于晚太古代之前形成，尔后迄今，地壳一直处于抬升趋势。受挥发河、两江深大断裂右行剪推力的影响，地块发生顺时针偏转，偏转角40°～50°，使原东西向构造变为北西向，北西向变为南北向。

（1）鞍山运动期：华北原地台东段北部受右行张剪主应力作用，沿兴隆屯～三合屯～西北岔一带呈北东向裂开，上侵三合屯变质基性～超基性岩群。其后地壳脆碎，会全栈、白山镇灰色片麻岩呈卵形岩基状相继侵入，形成会全栈穹窿构造。三合屯岩群、马家店岩群遭受第一期高级区域变质作用。在晚太古代中晚期的3～4亿年间，穹窿构造持续上升，周边沉降盆地之中绿岩带逐渐形成，在环形升降力偶的作用下，沿穹窿边缘产生一系列滑脱构造，包括一些延展规模较小的张扭性断裂、绿岩短轴紧闭褶皱及脆～韧性剪切带，如大西沟黑云角闪片糜岩带，宽仅15～40 m，延长仅300m。

（2）五台运动期：大范围TTG岩石组合侵入焊结各陆核并吞蚀其周边的绿岩带及BIF建造，使后者呈孤岛状、残片状分布于地体之中，如三道沟、双沟子等地。第二期中级区域变质作用强，局部达角闪岩相。六批叶、砂金沟等岩东西向张扭性剪切带形成。穹窿剧烈抬升，周边局部弧型脆～韧性剪切带初步导通。钾质花岗岩浆随后侵入，华北原地台形成。产生数组北西向压扭性断裂（现代为南北向，砂金沟见有钾质花岗岩脉充填）。第三期区域变质作用较弱，以钾质充填交代为主。

（3）吕梁期～加里东期：从地体周边沉积盖层较少推断，穹窿构造处于平缓抬升相对稳定阶段，仅有零星基性脉岩侵入，北侧有色洛河群及黄泥河岭花岗岩地体拼贴。

（4）华力西期：辉发河断裂右行北移，两江断裂西侧左行南移，造成会全栈穹窿构造向右偏转，使原构造方位顺时针变动，断裂叠加张扭性应力作用显著，其周边见花岗闪长岩脉侵入（K-Ar法280～258Ma）［4］。

（5）印支期～燕山期：头道溜河、五道溜河花岗岩株侵入，流纹岩、隐爆角砾岩、石英斑岩、细粒闪长岩、霏细岩沿北东向断裂附近侵入，走向以45°～65°为主，NNE向次之。

3 金成矿时空域

二道沟、六批叶沟、王家店金矿床及汇方沟、石门沟、蛰麻沟、郎家店、砂金沟、那尔轰、加级河等金矿点均分布于会全栈古穹窿边缘8km的狭窄范围内，该带可以称之为会全栈古穹窿边缘滑脱构造带。沿该带分布有不规则线型绿岩紧闭褶皱、脆～韧性剪切带（常具分枝）、小型碎裂～角砾岩带等。钾质系列花岗岩较发育，但一般不被韧性剪切带所切割。主要金矿床（点）常分布于钾质花岗岩正接触带外侧附近。

（1）第一成矿期为五台运动期，穹窿构造形成后抬升，边缘绿岩带发生褶曲变形，含金变质热液沿绿岩层间或界面运移沉淀成矿，矿体与围岩产状基本一致，同挠曲变形或有小于15°交角，呈蛇形展布，上部倾角缓10°～25°，下部较陡45°～80°，以石英脉型为主，如郎家店I-1号脉，朝阳沟I-2号脉等，这是第一成矿幕，夹皮沟新Ⅵ号反倾斜脉亦为此幕形成。第二成矿幕发生在五台期末，穹窿迅速抬升，绿岩紧闭褶曲及弧形、分枝状脆～韧性剪切带加速导通之时。载金的近矿脉岩（变质辉石闪长岩）稀土分布型式与三道溜河TTG岩石组合基本一致，表明这类脉岩源于TTG岩石组合的岩浆期后残余熔浆，而金矿石的重稀土分配模式与钾质系列花岗岩吻合，说明钾质花岗岩浆也参与了成矿过程。因此，在三道溜河TTG岩石组合就位固结之后，钾质系列花岗岩侵入冷凝之初的几万年～几百万年时间内，混融的TTG组合残余熔浆沿剪切带运移、萃取成矿物质，在钾质熔浆前缘大范围气水热压下，含金流体被加热、沸腾，快速运移，成矿物质向低化学位空间场所聚积成矿，大型含矿蚀变带均出现钾化带即为例证。矿化类型以蚀变岩型和石英脉型为主，如大架金矿等，单脉储量大，这是最主要的成矿幕。

（2）第二成矿期为印支～燕山迭加或独立成矿期，脉岩K-Ar法年令为235～90Ma［4］。沿会全栈穹窿南东缘形成北东向浅～超浅成构造岩浆带，三道溜河I号隐爆角砾岩周围辐射状裂隙中的含金石英脉，V号角砾岩中赋存的宽十几米的含金蚀变角砾岩带等为此期形成，含矿断裂多为北东、北北东向。而对于本期岩浆活动波及到的前主成矿期形成的矿床起迭加或破坏作用。

其他构造运动期的岩浆活动和断层及褶皱一般对先前形成的金矿床起微弱迭加或强烈破坏作用，如折麻沟I-1号脉、头道高丽沟1号脉等。

4 金赋矿的基本地质条件

不同成矿幕具有不同的金成矿地质条件。

（1）第一成矿期第一幕，穹窿周边部绿岩带主要岩石有黑云斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、斜长角闪片岩、绿泥片岩、磁铁石英岩等，其金丰度较高2.03×10-9～5.57×10-9，在深埋剪压变质变形过程中，从绿片岩相至低角闪岩相，金被活化萃取转入液相，含金变质热水溶液向穹窿边部张扭性滑脱带运移集中，破碎带、片理化带中金的离散度显著增大（方差常大于均值），使该带金丰度增高1～10倍。当其沿绿岩柔流褶曲面理流动富集时，遇到斜长角闪岩界面、闪长质片岩等密闭隔挡空间时即可赋存沉淀。后来受三道溜河TTG岩石组合大规模侵入影响，大部分矿体被抬高变型呈“飘浮”状、上悬状、肠状形态展布。该成矿幕金质来源于绿岩中下部层位铁镁质岩石的深埋变质作用，导矿构造为边缘滑脱带张扭性构造（斜拉断层及层间滑脱裂隙等，如砂金沟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号滑塌角砾岩带），主要赋矿场所为密闭不渗漏的小断层或岩石界面等。

（2）第一成矿期第二幕，五台晚期TTG岩石组合侵入就位后，穹窿边缘发生一系列脆～韧性变形，剪切带膨缩、分枝，含有大量金等成矿物质的残余熔浆-气液沿边缘滑脱带流动，沿剪切带D线理形成含金糜棱岩，石英、黄铁矿呈发丝状晶出（大架金矿TC5/0槽），据李俊健（1994）［2］研究，在糜棱岩化带中金可富集4～5倍，六批叶沟12件样品统计结果与其吻合，金丰度高达12.01×10-9。钾质花岗岩浆前缘气液组分及低氧天然水参与了成矿过程，钾化带宽度往往大于硅化带且常位于外带，主矿体两侧常有2～20m宽的贫金矿化带（含金0.3～1.0 g/t）,富矿体常呈（100～140）×（80～120）透镜体状沿走向、倾向平行侧列产出，说明金成矿有一个脉动反复渗泸交代的过程。

会全栈灰色片麻岩（12个样）和白山镇灰色片麻岩（6样）的平均岩石化学成分与华北地台长英质片麻岩（正变质）成分［5］相当：w(SiO2)=60.88%～71.40%，w(Al2O3)=15.58%～13.21%，w(MgO)=2.54%～1.56%，w(CaO)=4.48%～2.44%，w(Na2O)=4.50%～3.71%，w(K2O)=3.01%～3.13%，w(TiO2)=0.40%～0.33%，w(MnO)=0.10%～0.04%，w(P2O5)=0.17%～0.14%，w(FeO)=3.39%～2.81%，w(Fe2O3)=2.84%～1.64%。按迟清华等（1997）统计，其金丰度为0.68×10-9，远高于奥长花岗岩金丰度（0.22×10-9）；溜河地区样品统计结果偏高（检出限为0.3×10-9），会全栈灰色片麻岩金平均值为2.14×10-9，三道溜河TTG岩石组合平均值为1.82×10-9，前者亦明显高于后者，二者之差熔融出来的部分金转入岩浆期后残余熔液，粗略估算，仅此一项可有上万吨金被熔出，再加上从绿岩带熔解出的金、剪切带晶隙析离出的金、钾质花岗岩与中基性脉岩携带的金，可知此成矿幕金源极其丰富，因而能够形成大型金矿，成为本区主成矿幕。

该幕矿化类型以蚀变岩型为主，在含金蚀变带核部往往有石英脉小扁豆或石英细脉带（如大架金矿2-1号脉）出现。而石英脉型金矿常见黄铁矿、方铅矿共生，矿体规模小，含金富，一般可达到每吨几十克。角砾岩型金品位较低。各类型矿体形态明显受脆-韧性剪切带控制，常沿走向、倾向弯曲、分枝甚至反倾。矿体形态以带状为主，脉状、不规则弯曲状、树枝状常见。近矿围岩蚀变以硅化、绿泥石化、绢云母化为主，钾化、碳酸盐化、高岭土化次之。近矿脉岩主要为变质的中～基性岩脉，有时变质脉岩本身或其一部分金达工业品位（如大架沟、蛰麻沟、头道高丽沟等地），表明这些岩脉参与了金成矿过程，可能为载金残余熔浆-气液卸载的产物。

综上所述，钾质花岗岩接触外带附近，存在变质中～基性脉岩或岩脉群产于脆～韧性剪切带中由韧性向脆性变形转变过渡带，并有斜长角闪（片）岩等绿岩残留体在附近产出，这些是形成中大型金矿床的基本地质条件。延长数公里的大型导矿构造金丰度一般大于6×10-9，银大于0.30×10-6，附近有宽数十米、延长上千米的矿化蚀变带产出，则预示有大型金矿形成的可能。

（3）第二成矿期，与印支～燕山期浅成～超浅成岩浆活动有直接关系的金矿床，主要为石英脉型、隐爆角砾岩型等，以三道溜河碱草沟金矿为代表。已发现的五个角砾岩筒以Ⅰ号分带较完整，从内到外依次为石英斑岩相→胶结震碎带→隐爆角砾岩带→崩塌角砾岩带，角砾大小从几毫米至几米不等，呈渐变过渡形式，震碎带常见石英斑岩碎岩屑，胶结物为硅质、铁锰质、微细粒花岗岩质等，向外胶结物逐渐减少，外部崩塌带几乎无胶结。隐爆带常见粗晶黄铁矿，金矿体常产于震碎带与隐爆带过渡部位，或产于岩筒周围次级构造裂隙中。前者矿化类型以蚀变岩型为主，后者以石英脉型为主。金等成矿物质与成矿能量主要来自浅成～超浅成岩浆气-液相，推测含矿气液流体富含S、K、CO2等，近矿围岩蚀变以硅化、碳酸盐化、粗晶黄铁矿化发育为特征。在五道溜河岩体周边部，此期成矿作用常迭加到先前成矿期上，对原矿床有叠加、改造、重富集的作用，如八家子、二道沟等金矿床。因此，当前尤其应注意头道溜河岩体周围地区的找矿工作。

［1］张秋生.中国早前寒武纪地质及成矿作用［M］.长春：吉林人民出版社，1984.

［2］李俊健.清源—夹皮沟绿岩带地质及金的成矿作用［M］.天津：天津科学技术出版社，1995.

［3］迟清华.华北地台太古宙变质岩的平均化学组成［J］.长春地质学院学报，1997（4）：21.

（编辑：胡玉香）

Disscussion on the Geological Conditionsof Gold M ineralization on Southeast of Huiquanzhan Ancient Vault Tectonic

SHIGuohui CHEN Zhaoren
（608 Team Non-ferrousGeologicalExploration Bureau in Jilin Province,Changchun 130507,China）

In this paper,partial tranformation of Huiquanzhan ancient vault tectonic framwork on east of Jilin was set forth by the history geology viewpoint.The five and Indo-China-Yanshanian for the two ore-forming period was set out with integrating the geological characteristics of southeast edge goldmineralization,and the basic geological conditions of permineralization period were preliminary studied.The viewpoint was put forword that the postassic granitic magma was main ore-forming screen before it condensated,and after three slide River TTG rock combo consolidated.The screen integrated ore-controlling factors and geological prospecting criteriawere summed up.

Huiquanzhan ancient vault tectonic，the main ore-forming screen,geological characteristics

book=124,ebook=104

TD163+.2

A

2010-03-04

时国辉（1959-），男，吉林省有色金属地质勘查局608队地质勘查工程师。Tel：13644403142，E-mail：hf199628@126.com

1672-1152（2010）02-0027-04