吉林省桦甸市冰湖沟隐爆角砾岩型金矿床地质特征及找矿标志

曹建锋，宁 林，孟祥秋，牛庭瑞

1.吉林大学地球科学学院， 吉林 长春 130061；2.吉林省有色金属地质勘查局六〇八队，吉林 长春 130033

0 引言

冰湖沟隐爆角砾岩型金矿床位于吉林省桦甸市三道溜河地区，毗邻著名的夹皮沟金矿田，北距六批叶金矿4 km。区内共发现隐爆角砾岩体5个，只有Ⅴ号隐爆角砾岩体内发现金矿体。目前在Ⅴ号隐爆角砾岩体内共发现20余条金矿体，初步估算金矿石量约50万吨，金金属量约1 t。自1985年美国《经济地质》角砾岩型矿床专辑出版以来,角砾岩型矿床引起了矿床地质学家很大的重视。在角砾岩型矿床中，隐爆角砾岩型矿床具有重要的价值[1]。隐爆角砾岩型金矿石国内外重要的金矿类型[2-3]，由于规模较大、伴生组分多、矿化集中、延深大和易采选等特点而引起地质学家的广泛关注[4-6],成为金矿床的主要类型之一。研究冰湖沟隐爆角砾岩型金矿床对于扩大本区深、边部找矿远景，具有重要意义。

1 成矿地质背景

冰湖沟隐爆角砾岩型金矿床产于华北地台北缘东段，会全栈古穹窿构造南东缘，属于吉林省太古宙克拉通龙岗地块，其成矿域位于辉南—桦甸—和龙金（银）成矿带的中段（图1）。属太古代高级变质区。区域分布的岩石主要为太古宙的结晶基底，局部分布一些变质表壳岩，显生宙的岩石均以侵入或喷发的岩浆岩形式存在。受近EW向、NW向和NE向三组韧性剪切带和断裂带联合影响，本区构造比较发育，并有多期次活动的特点，早期构造具有韧性变形特征，晚期构造具有脆性断裂特征。多期构造在空间上交叉、交汇、相互切割，形成网格状区域构造格架，为本区矿体的形成提供了空间条件。

2 矿区地质特征

区内岩石主要见有太古宙大规模侵入的二长花岗岩，其次为TTG组合岩石（奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩），为本区的主体岩石和金矿床的围岩；次之为长英质片麻岩类和变质表壳岩，多呈孤岛或残块状分布在花岗岩体中，多为金矿体的近矿围岩；再者为显生宙以来的基—中—酸性小岩株和脉岩类，呈侵入或溢出等形式分布，常与金矿体密切伴生。

2.1 地层

通过多年野外实地工作，并结合前人资料查明：矿区地层仅零星见有太古界变质表壳岩，呈规模很小的孤岛状小捕虏体形式残存于太古宙深成变质侵入岩中。

2.2 岩浆活动

区内大面积分布为花岗岩，约占总面积的80%以上。主要为钠质系列和钾质系列两类花岗岩体，呈岩基状产出，其次为由古老深成岩变质而成，称灰色片麻岩类，岩石有黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩及二长片麻岩，在其次为广泛分布的基性—酸性脉岩以及次火山岩或隐爆角砾岩体。

2.3 变质作用

区内区域变质、动力变质和接触变质三种存在，以区域变质作用为主。

区内大面积出露的变质岩，多为太古代（宙）花岗质岩石，根据同期生成或同期变质的基性岩的矿物组合及某些特征矿物，区域变质作用以高角闪岩相为主，局部麻粒岩相。变质矿物组合有：PI+Hy+Di；PI+Aim（铁铝榴石）+Bi（+Q）；PI+Di+Hb等。多属中-高级变质，高温高压变质产物，为中深变质岩。

图 1 溜河区地质图Fig.1 Geological map of Liuhe district

动力变质主要表现在区内韧性剪切带和其它断裂构造带上，形成一系列的压碎岩石或碎裂岩、片理化带和糜棱岩化岩石。接触变质作用主要发生在岩体的外接触带和脉岩的上下盘附近。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

3.1.1 矿体特征

金矿体赋存于花岗闪长岩与NE向韧性剪切带联合控制下的隐爆角砾岩筒中的碎裂角砾岩中，主矿体大致呈“弧形”分布，其他矿体呈脉状、透镜状沿NE向分布（图2）。其中②号金矿体规模最大。矿体向深部呈不规则透镜状、蛇曲状，分支复合与收缩膨胀现象普遍，走向尖灭再现现象明显。②号主矿体控制长360 m，幅宽4.0～17.2 m，平均宽8.76 m，矿化带延深＞400 m。主要金（银）矿体特征如表1。

3.1.2 隐爆角砾岩特征

区内含矿角砾岩按照构造和碎裂程度角砾成分可分为碎裂角砾岩和震裂岩两种类型，其中碎裂角砾岩含矿好，品位高。

（1）碎裂角砾岩位于角砾岩体中心部位，由各种岩石成分的震碎角砾岩组成，角砾岩中角砾成分复杂，以二长花岗岩、奥长花岗岩等围岩角砾为主，少量为变辉长辉绿岩、偶见闪长岩等早期形成的脉岩及残留体角砾。角砾砾径大小悬殊，一般为2～200 mm，分选性差，大小混杂，但总体上中心部位角砾的粒径小，边缘角砾粒径大。角砾形态从棱角状-浑圆状均有，以次棱角状常见。角砾岩的胶结物主要由围岩的岩屑、晶屑、岩粉和深部岩浆上侵带来的硅质、铁质及一些蚀变矿物组成。胶结方式以孔隙式胶结为主，少量呈接触式胶结。已控制矿体为②号金矿体，呈“弧形”产出，矿体总体走向NE、倾向SE、倾角65°～80°，金最高品位78.68×10-6、银最高品位1 090.00×10-6。矿体的形态与隐爆角砾岩筒的形状和规模有关。

（2）震裂岩分布于角砾岩筒的周边部，岩石以碎裂为主要特征，与震碎角砾岩界线不明显，属渐变关系。从角砾岩中心至边缘，岩石震碎与碎裂程度有逐渐减弱的特征。但震裂岩总体均末改变原岩的基本成分。已控制矿体为①③④⑤⑥号，多呈脉状，总体走向10°～80°，倾向SE，倾角80°～85°。金平均品位5.75×10-6，平均品位16.30×10-6。

3.1.3 矿化蚀变特征

图 2 冰湖沟矿体地质图Fig.2 Geological map of Binghugou ore bodies

表 1 主要矿体特征简表Table 1 Characteristics of main ore bodies

角砾岩型金矿化是矿区主要矿化类型，矿体产在隐爆角砾岩的震碎角砾岩中，地表多呈带、面状分布，深部呈密集的枝脉状。金属矿化主要为褐铁矿化、黄铁矿化和少量方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等。蚀变主要以面状蚀变为主，常见有硅化、绿泥石化、高岭土化、绢云母化、碳酸盐化，次为绿帘石化、红长石化。矿化蚀变较强地段金矿化略有集中。矿化蚀变无明显分带性，属渐变过渡关系。从矿化与蚀变特征来看属中—低温矿化蚀变组合。

3.1.4 金赋存特征

V号角砾岩体4条矿体地表采集的4件样品，对含金矿物经电子探针测定结果及结合镜下观察表明，金是以金银矿和银金矿、次为自然金、自然银、辉银矿形式存在。金的成色在316～560之间变化，平均为409（见表2）。

载金矿物主要是褐铁矿、针铁矿、黄铁矿和脉石矿物石英等（光片由北京地质矿产研究院岩矿鉴定实验室鉴定）。在选择五角十二面体褐铁矿中，见有包裹的金粒（图3AB），说明是原生黄铁矿氧化产物。金多分布在石英晶界上，镶嵌石英颗粒金粒边部，少量的金呈细脉状、粒状分布褐铁矿裂隙中（图3CD）。表明金是以间粒金和裂隙金及包裹金状态赋存。金矿物形态多为他形粒状、不规则状、角砾状、浑圆状等。

图 3 冰湖沟金矿光片照片(400×)A.氧化带中金矿物在褐铁矿、石英、矿物晶界上；B.原生矿中金矿物产在褐铁矿中、石英之间；C.褐铁矿中银金矿呈细脉状、粒状产出；D.银金矿石脉石中的金银矿Fig.3 Photos of the polished sections in Binghugou Au deposit(400×)

表 2 冰湖沟金矿区电子探针金成分析结果表Table 2 Analytical result of gold by electron probe of Binghugou mining area

表 3 金矿物嵌布粒度测量结果Table 3 Measurement result of gold mineral embedded granularity

3.1.5 金矿物粒度特征

通过对该矿石中金、银矿物的粒度测量表明，该矿石中金、银矿物主要以中、细粒为主，体积分数分别为46.50%和40.55%、粗粒金体积分数10.85%、微粒金仅占2.10%。其详细结果见表3。

3.1.6 金矿物嵌布形态特征

该矿石中金银矿物多呈角粒状、长角粒状、麦粒状、次呈浑园粒状、针状等。其测量结果见表4。

4 成矿期次划分

根据矿物共生组合、矿石结构构造特征，可将冰湖沟金矿床成矿划分为两期三个成矿阶段。

4.1 内生热液期

第一矿化阶段（石英—黄铁矿化阶段），中-酸性岩浆侵入期后岩浆气液阶段气液中成矿物质上升、结晶、沉淀，形成的矿物为石英及自形的黄铁矿，并携带少量的包裹金。

第二矿化阶段（石英-多金属硫化物阶段），金矿化形成的重要阶段。其矿物组合为石英、黄铁矿及少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、金银矿和银金矿等。金属硫化物主要分布在角砾岩的胶结物及岩石裂隙中，黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿交代早期或穿插早期的矿物，形成矿物集合体，大量的粒间金、裂隙金形成。

第三矿化阶段（石英—碳酸盐阶段），本阶段做为矿化末期，主要矿物有：石英、方解石和他形晶的黄铁矿，并伴有少量黄铜矿等。并见含有黄铁矿、黄铜矿的石英细脉、石英方解石细脉、网脉，穿插先期形成的黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿集合体。

表 4 金矿物外形形态测量结果Table 4 Measurement results of gold mineral form

4.2 表生氧化期

主要形成地表氧化矿，金在矿石及硫化物中解离成单体金。经风化剥蚀、搬运到低洼处或沟谷河流里，形成砂金矿。目前在三道溜河及冰湖沟内还见有砂金采掘遗迹。

5 找矿标志

5.1 岩性找矿标志

（1）震裂岩和碎裂岩是主要找矿标志，具有成分复杂、蚀变强、矿化类型多、含金品位高等特点。

（2）中-酸性脉岩出露密集部位，在脉岩上、下盘及脉岩之间地段或脉岩膨胀、狭缩、交汇及由陡变缓转折部位，是找金的重要部位。

5.2 构造标志

韧性剪切带与脆性断裂是主要的找矿标志，多组构造交汇部位是角砾岩体及角砾岩型金矿体赋存部位，如Ⅴ号角砾岩体中赋存的金矿体。

5.3 矿化蚀变标志

岩石中见较强的黄铁矿化和少量方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化；且见硅化（特别是烟灰色含硫化物石英细脉）绢云母化、绿泥石化、高岭土化的蚀变组合，预示有金矿（化）体存在。特别是黄铁矿或褐铁矿，晶形为半自形—他形或保留有五角十二面体假晶褐铁矿，对找矿更为有利。角砾岩体中寻找金矿体具有巨大的启发意义。

6 结论

（1）太古代二长花岗岩中心NE向韧性剪切带与NW向压性断裂交汇部位是重要的控矿因素。

（2）隐爆角砾岩中碎裂岩是重要的找矿岩相标志，硅化、黄铁矿化、褐铁矿化是主要的矿化蚀变标志。

（3）矿床内生热液期的多金属硫化物阶段是金矿的主要成矿阶段。

（4）典型的隐爆角砾岩型金矿床纵向延伸规模往往大于横向延长规模，间接说明矿区内深部找金任存在巨大潜力。

（5）区内还有四处隐爆角砾岩体未发现金工业矿体，V号角砾岩体金矿体的发现对于在其他隐爆

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