辽宁省本溪县杨家堡子金矿地质特征及成因浅析

武建勇于天利于波涛邢兴庆

1 辽宁省核工业地质局二四一大队，辽宁省凤城市，118100

2 辽宁省本溪县国土资源局，辽宁省本溪县，117100

辽宁省本溪县杨家堡子金矿地质特征及成因浅析

武建勇1*于天利2于波涛1邢兴庆1

1 辽宁省核工业地质局二四一大队，辽宁省凤城市，118100

2 辽宁省本溪县国土资源局，辽宁省本溪县，117100

提 要 本溪县杨家堡子金矿赋存于早古生代奥陶系马家沟组及寒武系凤山组内，矿体主要围岩为变质程度轻微的碎屑沉积岩及碳酸盐岩，矿体受断裂构造控制，金矿物及载金矿物——黄（褐）铁矿均呈稀疏浸染状分布，金成矿与燕山期二长花岗岩关系密切，具有“卡林型”金矿床地质特征。认为杨家堡子金矿是与早古生代寒武系、奥陶系地层、岩性、岩相（变质相）、断裂构造及燕山期岩浆活动有成因联系的金矿床，对矿体的矿物组合进行分析，初步确定矿化成因应属低温热液型金矿床。

矿床成因 地质特征 金矿床 卡林型金矿 本溪县杨家堡子

本溪县杨家堡子金矿床赋存于中朝准地台胶辽台隆太子河-浑江台陷的辽阳-本溪凹陷区内，矿床产出围岩、金矿化特征及金矿物的赋存形式等具有“卡林型”金矿的特征。文章在对其金矿化地质特征进行总结的同时，对矿床成因进行初步探讨。

1　区域地质概况

区域上矿床位于营口-宽甸台拱与太子河-浑江台陷辽阳-本溪凹陷带内。出露地层为新元古界青白口系和震旦系细河群，古生界寒武系、奥陶系，少量石炭系。

青白口系见南芬组（Qbn）；震旦系细河群主要分布于区域西北侧，主要分布有桥头组（Z1q）康家沟组（Z1k）。

寒武系在区域范围内有下统馒头组（Є1m）、中统毛庄组（Є2m）、徐庄组（Є2x）以及张夏组（Є2z），其上统仅见有凤山组（Є3f），与张夏组（Є2z）呈构造接触。寒武系凤山组（Є3f）是本区重要的含金层位。

奥陶系自下而上分别为冶里组（O1y）、亮甲山组（O1l）和马家沟组（O2m），其中金矿体多产于马家沟组层位中。

石炭系分布较少，仅见有本溪组（C2b），呈平行不整合于覆盖于马家沟组地层之上，局部呈构造接触。

区域范围内岩浆岩发育，岩浆侵入活动较为频繁，侵入时代为印支期和燕山期，主要见有砂金沟闪（辉）长岩体（δ51）和燕山期甬子峪斜长花岗岩体（γ52）、东大埂石英二长岩体（ηγ53），岩性种类复杂，中-基性到酸性岩均有分布。

矿区断裂构造发育，主要有东西向、北东向和北西向三组，其中北东向断裂是本区金矿的形成的控矿（容矿）构造。（图1）

2　矿床地质特征

2.1矿区地层

杨家堡金矿床范围内出露地层主要为奥陶系马家沟组、寒武系凤山组。其中马家沟组主要岩性组合为灰色中厚层白云质灰岩夹薄层灰岩、泥灰岩、燧石结核灰岩等。分布于三官庙—杨家堡子沟口，呈北东向展布，倾向北西或南东，倾角20～50°，白云质灰岩与泥灰岩呈渐变过渡关系，泥灰岩局部受构造影响已经变为褐铁矿化、绢英岩化蚀变岩，构成Ⅱ、Ⅲ号金矿（化）体的主要围岩；凤山组依岩性的组合分为2个岩性段，硅质灰岩夹薄层砂岩组合岩段，白云质灰岩（大理岩）夹泥灰岩段。2个岩性段主要分布于杨家堡子及东侧地段，其中白云质灰岩（大理岩）夹泥灰岩段构成Ⅰ号金矿体的主要围岩（图2）。

图1　本溪县杨家堡子金矿区域地质图Fig.1 Regional geological map of the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

2.2岩浆岩

矿区范围内仅见有燕山晚期东大埂岩体出露，分布于矿区的中西部，主要岩性为石英二长岩【1】，构成杨家堡子金矿Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号金矿（化）体的直接围岩。

除上述较大的岩体外，尚有少量派生的脉岩，如流纹斑岩、闪长玢岩、煌斑岩及石英脉等，呈不同方向展布，多分布于矿区的北部。

2.3断裂构造

矿区断裂构造比较发育，主要有东西向、北东向、北西向和南北向四组。其中东西向断裂构造较为发育，区内可见有（F1、F2）在砂金沟岩体至杨家堡子以南地段见有规模不等的东西向断裂构造带，断裂性质多为平移断层，对区内的地层完整性破坏性较小，地表见有强片理化带、构造透镜体、碎裂岩带等，表现为压性特征。

北东向断裂构造分布于矿区中部（F3-F13），是区内最为发育的一组构造，控制了本区金矿体的分布，延长可达数百米，断裂性质多属压扭性，地表可见有构造破碎带，宽度0.5～10m，走向变化在20～50°之间，地表倾向东或西，倾角变化较大，局部趋于直立，局部又变缓，近30°左右，其中F3断裂控制了Ⅱ、Ⅲ号金矿体的分布，F4、F5、F6、F7、F8断裂分别控制了Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅰ、Ⅰ-1等金矿体的分布，F9断裂控制了三官庙次生晕异常的分布。

北西向断列构造在区内不发育，主要见F15、F16、F17断裂，主要分布在三官庙、杨家堡子等地段，规模不等，形成时间较晚，切割了前述各方向的断裂构造。另外区内见少量南北向断裂（F18）分布，形成时间最晚。

图2　本溪县杨家堡子金矿区地质简图Fig.2 Geological sketch of the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

3　金矿化特征

3.1区内土壤异常特征

在20世纪90年代区内进行过1/1万的土壤测量工作，网度为100m×20m，分析元素分别为金、银、砷、锑、汞、铅、锌、钴、镍等。资料处理圈定了3处多元素复合异常，分别位于杨家堡子西山、杨家堡子地段、三官庙地段。其中金元素异常与锑、汞、砷元素异常吻合较好，钴异常面积较小，区内未见有铅、锌、铜、银等元素异常（图2）。

3.2含金矿化带特征

矿区范围内共圈定了5条矿化蚀变岩带，仅在1号蚀变岩带外圈定了一条矿体，即Ⅰ号金矿体，位于杨家堡后山；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号等4条金矿化体位于杨家堡子西北侧山腰处。上述金矿化体严格受构造破碎带控制（图2），均呈北东向展布。其中Ⅰ号金矿体赋存于寒武系凤山组白云质灰岩（大理岩）夹泥灰岩段的构造蚀变岩带中，Ⅱ、Ⅲ号金矿化体赋存于寒武系凤山组灰色中厚层白云质灰岩夹薄层灰岩夹燧石结核灰岩的构造带中，而Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号金矿化体则位于燕山期二长花岗岩体之中。破碎带均表现为岩石破碎和较强的热液蚀变，近矿体部位蚀变更强。

3.3金矿体特征

图3　本溪县杨家堡子金矿Ⅰ号矿脉0号勘探线地质剖面图Fig.3 Number 0 geological prospecting line section in Vein Ⅰof the Yangjiapuzi gold mine in Benxi

Ⅰ号金矿体位于奥陶纪中统泥灰岩与褐铁矿化-绢英岩化蚀变带接触带附近，即北东向断裂破碎带的顶板处，形态呈不规则的脉状、扁豆状或分枝状产出，矿体控制程度较差，地表施工了一个钻孔（ZK0-1）（见图3）和三个探槽和一个探采坑道，控制长度近于80m，宽度为1.04～12.24m，平均宽度为7.87m，延伸不清；矿体与围岩界线不清晰，呈渐变关系，矿脉走向北东30°左右，倾向南东，倾角为62～78°。据物探资料显示含金破碎带大约在50m处向西陡倾，倾角40～70°；矿体品位变化在0.80×10-6～29.6×10-6间，加权平均品位为5.20×10-6。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号等5条金矿化体工作程度更低，仅有地表槽探工程控制，而矿化体深部则未进行控制，矿体走向呈北东或北北东向展布，倾向西，倾角50～60°左右，金品位在0.8×10-6～13.2×10-6，各矿化体平均品位分别为1.49×10-6～9.15×10-6，出露宽度为3～6m，现已控制长度为80～160m。

总之，金矿化体严格受构造蚀变岩带控制，蚀变岩带呈脉状产出，局部呈复脉状，并有分枝复合现象，沿走向和倾向均呈舒缓波状，含金硫化物沿断裂构造充填，与围岩界线不清晰（图3 ）。

3.4矿石矿物组成、结构构造

矿石有用矿物比较简单，金属矿物除自然金外，主要为黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿，孔雀石等；脉石矿物为石英、绢云母、白云石、方解石等。

矿石以它形粒状结构为主，次为压碎结构、交代结构、填隙结构和包体结构等，而矿石构造以块状、脉状和浸染状为主【2】。

3.5围岩蚀变特征

矿体的近矿围岩蚀变以强硅化为主，次为绢云母化、黄铁矿化和赤（褐）铁矿化，局部见黄铜矿化、碳酸盐化等【2】。

其中硅化、黄铁矿化（及其它金属硫化物矿化）、绢云母化与金矿化关系密切。硅化表现为石英呈细脉状和网脉状分布，使得蚀变岩石颜色变浅，硬度加大，硅化强烈部位金的含量也较高。黄铁矿化是金矿（化）体较为普遍的热液蚀变，按赋存形式应分为两期以上，较早的一期呈细脉状产出，脉宽约1～5cm，与矿脉基本平行，间断性产出，长度一般在0.1～0.5m，黄铁矿粒度较粗，一般为0.5～3mm，自形程度较好，多呈立方体晶形。另一期呈细脉或网脉产出，局部黄铁矿呈薄膜状，分布于各方向的裂隙中，粒度较细，呈粉末状或细粒状，自形程度较差，金矿化多与晚期黄铁矿化相关。

绢云母化蚀变较强，一般表现为长石发生热液蚀变形成绢云母，沿矿石的裂隙或节理分布，绢云母含量较少，但蚀变较为普遍，这也是划分矿体与围岩的标志之一。

3.6金的赋存形式

通过对矿石中的金赋存形式进行研究，矿石中自然金呈不规则状，粒状分布，一般粒度为0.005～0.04mm，以包体金、晶隙金和裂隙金形式存在，载金矿物以黄铁矿和褐铁矿为主【2】。

4　杨家堡子金矿与典型卡林型金矿特征对比

20世纪90年代至本世纪初，国内学者对卡林型金矿进行了深入研究，对成矿条件和找矿标志进行了总结，认为该类型金矿的找矿应优先选择以下地区进行：地块边缘裂陷槽拉张与挤压交替环境中沉积建造和不同性质大地构造接合部位或构造过渡带；背斜构造的倾伏端、背斜轴转折端及不同方向、不同序次的断裂破碎带交叉和复合部位；富粘土质和有机质中纹层细粒钙质和白云质粉砂（灰）岩，局部为较粗粒砂岩和透镜状砾状钙质灰岩夹层接触部位；燕山期岩浆活动以及热点活动地区发育有古生界和中生界地层【3】。国内卡林型金矿多集中于滇黔桂三省交界处、陕甘川金三角成矿区、秦岭成矿带等三个地区内【4】。

综合杨家堡子金矿床地质特征分析，矿床具卡林型金矿特征，但辽宁省境内则未见该类型金矿的报道。

现将典型的卡林型金矿特征与本矿床地质特征进行综合简单总结如下：

（1）含矿围岩及时代：一般卡林型金矿成矿的与矿化相关的围岩时代范围较广，晚元古界-中生代均有【5】，而杨家堡子矿区则为寒武系上统-奥陶纪中统的沉积碎屑岩、白云质灰岩、泥灰岩和褐铁矿化、绢英岩化的泥岩，是一系列变质程度较低的弱变质碎屑沉积岩。

（2）岩浆岩特征：卡林金矿化在空间上几无例外地与中性-酸性中、小侵入体、次火山岩或火山岩的分布有关【5】。而杨家金矿床及附近分布有燕山期二长花岗岩，据区域地质资料显示，燕山期二长花岗岩对金、铅、锌、铜成矿具专属性。

（3）断裂构造：卡林型金矿在成因上、空间分布上和断裂构造联系密切，常受控于高角度断裂带【5】。而杨家堡子金矿控矿构造为北东向的构造破碎带，控矿（含矿）断裂产状变化较大，一般为30～50°，局部倾角较大，可达70°，主要是高角度断裂为下部溶液的上升，提供较深的通道；由断裂而产生或派生的位错与角砾化，为溶液的渗滤扩散提供了构造空间。

（4）金的赋存状态：在卡林型金矿床中，金矿物的种类很单一，以自然金为主，亦出现少量的金的碲化物，绝大多数金颗粒较细，为微米及次微米级，多属次显微状不可见金【5】。而杨家堡子金矿床中的金矿物以自然金为主，含有极少量的银，且自然金多呈颗粒状、一般粒度为0.005～0.04mm，以包体金、晶隙金和裂隙金形式存在，载金矿物以黄铁矿和褐铁矿为主。金矿化赋存形态特征与上述特征基本一致。

（5）典型卡林型金矿中的微量元素主要见砷、锑、汞等，金矿化常与这此元素的高异常有一定的相关关系【5】。根据对杨家金矿土壤测量结果进行分析，该区金矿化即与砷、锑、汞异常吻合较好。在进行矿点调查时在矿体附近和矿石堆中见有少量的辰砂存在，整个矿床及附近部位呈红色和红褐色。

（6）卡林型金矿典型的围岩蚀变简单，常见的硅化和白云石化，矿化围岩大多具此蚀变现象，可作为区域找矿的蚀变标志【5】。此外，还有低温钾化，如强高岭土化和绢云母化、黄铁矿化等分布也较为广泛。杨家堡子金矿近矿围岩蚀变以强硅化为主，次为绢云母化、黄铁矿化，局部见黄铜矿化、碳酸盐化等。

5　金矿床成因浅析

杨家堡子金矿是与地层、岩性、变质相、断裂构造控制及岩浆活动有成因联系的金矿床，即在寒武纪、奥陶纪中晚期本区沉积了一套含金背景值较高的碳-硅质细碎屑岩沉积岩系，受后期脆-韧性剪切构造充分改造，加之燕山期岩浆活动和足够的含矿热液保障，使建造中的金得到充分活化、运移，最终在有利的构造部位沉淀富集。成矿活动大致经历了沉积预富集-构造改变-岩浆叠加-热液活动的成矿作用过程。因此杨家堡子金矿成因应属低温热液型金矿床。

杨家堡子金矿床具卡林型金矿特征，又有别于典型卡林型金矿化特征，属“类卡林型”金矿 ，矿床成因为低温热液型金矿床。

该文完成后，承我队教授级高级工程师佟国元审阅，并提出了修改意见，在此表示感谢。

1 辽宁省地质矿产局. 辽宁省区域地质志［M］. 北京：地质出版社，1989，438～462

2 时光，李贵君.本溪县草河掌杨家堡金矿普查地质报告［R］， 辽宁省沈阳市：辽宁省地质矿产研究院. 2001，3～12

3 谭仕敏，施国栋，雷良奇. 中国卡林型金矿的分布规律及找矿前景［J］. 地质调查与研究， 2007，30（4），289～293

4 董玉书. 甘肃南部卡林型金矿成矿特征［J］中国西部科技，2003，（4），11～14

5 朱奉三，孙书山. 卡林型金矿的主要特征［J］. 黄金，1984，（02），4～11

The Yangjiapuzi gold mine is hosted in the Majiagou group of Ordovician and the Fengshan group of Cambrian.Surrounding rock of ore body is clastic sedimentary rocks and carbonate rocks with slight metamorphic. Ore bodies are controlled by fracture structure， and gold mineral and gold-bearing minerals of yellow （brown） Iron were distributed sparsely disseminated. Gold mineralization is closely related with Yanshan adamellite and has geological characteristics of Carlin-type gold deposit. Studies suggest that Yangjiapuzi gold mine is genetically ralated to Cambrian， Ordovician strata， lithology， facies （metamorphic facies）， faults and Yanshanian magmatism. This paper analyzed the mineral composition of the ore body，preliminary identifie the ore belong to low temperature hydrothermal type gold deposits.

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GENESIS ANALYSES OF THE YANGJIAPUZI GOLD MINE IN BENXI COUNTY， LIAONING PROVINCE

Wu Jianyong1，Yu Tianli2，Yu botao1，Xin Xingqing1
1. No. 242 Geological Party， Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry，Fengcheng Liaoning， 118100
2. Benxi Bureau of land and resources ， Liaoning Benxi，117100

Ore deposit genesis；geological characteristics；gold mine；Kalin type gold deposits；Yangjiapuzi of Benxi Country

P618.51

A

1006-5296（2016）01-0027-06

* 第一作者简介：武建勇（1967～），男，从事铀及多金属矿找矿与评价工作，硕士，高级工程师

2015-10-20；改回日期：2015-11-16