辽宁省抚顺市吕家后沟金矿地质特征及成因分析

姜宝勇

摘 要：本文通过对吕家后沟金矿区域地质特征和矿区地质特征的概述，深入分析矿体和矿石质量特征、研究成矿物质来源、反演成矿阶段，推测矿床形成的演化过程。从而提出吕家后沟金矿为断裂构造控制的中低温岩浆期后热液金矿床，并对成矿控矿因素和找矿标志进行了总结。为具有类似地质条件的矿山勘查提供类比依据。

关键词：吕家后沟金矿；地质特征；矿床成因；找矿标志

中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0191-02

吕家后沟金矿位于辽宁省抚顺市南口前镇吕家堡村。位于中朝准地台、胶辽台隆、铁岭—靖宇台拱、摩离红凸起的南部，浑河断裂带的北侧[1]。区域上北东东向大断裂的次级北东向断裂构造严格控制了本区金矿体的分布。

1 区域地质背景

1.1 地层

区域地层以太古界鞍山群红透山组变质岩系为主。主要分布在红透山—树基沟以及大荒沟—稗子沟一带。该岩系可分为三个岩性段，下段为斜长角闪岩段，由斜长角闪岩、石榴斜长角闪岩、斜长角闪变粒岩和黑云斜长变粒岩组成。中段为互层岩段，由黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩、石英变粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩等组成。上段为沉积岩段，主要为变质长石石英砂岩等。

1.2 构造

区域上的主要断裂构造有浑河断裂带和红透山—树基沟断裂带。

浑河断裂带呈60°方向沿浑河展布，由数条压性断裂组成，延长超过500km，宽约50m。倾向北西，倾角40°～60°，表现为逆掩对冲断裂组合。区域资料表明，该断裂具有长期活动史，为超岩石圈断裂，与区域上的地质演化、构造发展和成矿作用联系密切，其两侧的部分次级断裂是区域主要的金赋矿构造。

红透山—树基沟断裂带由数条断裂组成，呈40°～50°方向展布，挤压透镜体和挤压片理在该断裂带中随处可见。本区金矿即赋存在该组断裂带的次级平行断裂中。

1.3 岩浆岩

区域内岩浆岩主要有燕辽期和印支期花岗岩体，此外有正长斑岩、辉绿岩、闪长岩等脉岩。其中印支期花岗岩体与金矿成矿关系密切。

2 矿区地质概况

2.1 地层

区内地层简单，仅发育太古界红透山组和第四系。太古界红透山组斜长角闪岩和黑云斜长变粒岩呈大小不一的残留体，零星分布在太古代混合花岗岩中；第四系主要分布在河床等低洼处。

2.2 构造

受区域性红透山—树基沟断裂带影响，矿区内平行发育F1和F2两条断裂，走向北东，倾向北西，倾角15°～40°，宽度0.3～1.5m。由数条小角度压扭性断裂结构面构成，呈舒缓波状，具明显的膨缩尖灭再现的特点。破碎带中充填有破碎混合花岗岩和高岭土化、褐铁矿化石英细脉，偶尔可见黄白色断层泥。F1和F2断裂控制了本区金矿体的分布，是成矿期构造。

2.3 岩浆岩

矿区内广泛出露太古代早期混合花岗岩，可进一步分为钠质混合花岗岩和钾质混合花岗岩。前者呈灰白色，后者呈灰—灰红色，二者均呈中—粗粒花岗变晶结构及交代熔蚀结构，块状和片麻状构造。主要矿物成分为斜长石、石英、黑云母、角闪石等。混合花岗岩是本区含金破碎蚀变带、含金石英脉的围岩。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征[2]

3.1.1 Ⅰ号金矿体

Ⅰ号金矿体受F2断裂控制，地表出露长541m，倾向290°～320°，倾角15°～35°，走向及倾向均呈舒缓波状。地表宽1.0～1.4m，品位2.7～3.7g/t；倾向延深最大200m，深部宽0.6～1.4m，品位2.7～4.1g/t。地表含金破碎蚀变带内充填有一条宽0.15～0.30m的石英脉，褐铁矿化、高岭土化强烈。向深部黄铁矿化石英脉中金品位相对升高，黄铁矿化呈细脉状或浸染状较强烈。两侧可见灰白色的断层泥，呈浅灰色，致密块状。Ⅰ号金矿体厚度变化系数13.4%，品位变化系数14.5%。

3.1.2 Ⅱ号金矿体

Ⅱ号金矿体受F2断裂控制，地表出露长370m，倾向310°～335°，倾角25°～45°，走向及倾向亦呈舒缓波状。地表宽1.1～1.2m，品位2.8～3.7g/t；倾向延深最大220m，深部宽1.0～1.2m，品位2.9～3.2g/t，其它特征和Ⅰ号矿体相同。Ⅱ号金矿体厚度变化系数3.4%，品位变化系数10.4%。

3.2 矿体围岩

本区的金矿体赋存于混合花岗岩中北东向构造破碎带中，其围岩为钠质混合花岗岩和钾质混合花岗岩。

3.3 矿石质量

3.3.1 矿石矿物成分

矿石中有用矿物以自然金为主，其次为自然银。其他金属矿物有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿及少量的闪锌矿和褐铁矿。

脈石矿物有钾长石、钠长石、方解石、石英、绢云母、绿帘石、绿泥石等。

3.3.2 矿石结构构造

矿石结构：矿石的结构以粒状结构和压碎结构为主，辅以乳滴结构和交代结构。粒状结构是矿石的基本结构，主要表现为金银矿物和金属硫化物呈他形，其他矿物为半自形或自形；压碎结构主要表现为石英有波状裂纹消光、长石双晶弯曲和错位。

矿石构造：矿石的构造主要有块状构造、脉状构造和浸染状构造。块状构造呈致密块状，各种矿物分布均匀，为矿石的主要构造；浸染状构造由呈星点状分布于脉石中的细粒黄铁矿和方铅矿组成。脉状构造主要表现为多金属硫化物呈单独或各种脉体分布在石英细脉和蚀变岩中。

3.3.3 金矿物的赋存状态

金的粒度：据镜下测定结果来看，粒度较大者其含量较少，粒度较小者含量较多。粒度较小者为0.005mm，较大者为0.12mm，属细粒金。

金的嵌布特征：通过金的赋存状态可分为包体金和裂隙金两种。包体金中金矿物被黄铁矿包裹，晶体外缘比较光滑，粒度在0.005～0.03mm之间，这部分金的结晶早于黄铁矿的形成。金矿物被多金属硫化物包裹表现为金矿物呈包体分布在脉石中。裂隙金中金矿物沿黄铁矿裂隙分布。

金的形态特征：金矿物的形态比较复杂，有他形粒状、树枝状、不规则状等。

3.4 矿石类型

3.4.1 矿石自然类型

按矿石中的有用矿物种类划分：可分为氧化矿石和硫化矿石两种。氧化矿石由硫化矿石氧化形成，由褐铁矿和铜蓝矿等组成。氧化矿石呈蜂窝状，分布于矿体近地表10m以上的浅部氧化带中。硫化矿即原生矿，主要由黄铁矿、方铅矿和黄铜矿等金属硫化物矿物组成。呈致密块状、浸染状、脉状分布于矿脉深部10m以下原生带中。

按矿石中有用矿物组合划分：可分为三种类型，金—褐铁矿矿石、金—黄铁矿矿石、金—黄铁矿—方铅矿—黄铜矿矿石。

按矿石结构、构造划分：可分为四种类型：蜂窝状矿石、致密块状矿石、浸染状矿石、脉状矿石。前一种见于礦体浅部氧化带中，后三种见于矿体深部原生带中。

综合以上因素，本矿床矿石自然类型可分为三种：石英—黄铁矿矿石；石英—黄铁矿—方铅矿—黄铜矿矿石和破碎蚀变混合花岗岩矿石。

3.4.2 矿石工业类型

在上述矿石自然类型划分基础上，可将矿石工业类型划分为含金石英脉型和破碎蚀变岩型两种，以含金石英脉型矿石为主。

4 矿床成因

4.1 成矿物质来源

吕家后沟金矿床的形成与围岩太古代混合花岗岩关系密切。太古代的钠质混合花岗岩和钾质混合花岗岩的两期强烈的花岗岩化活动，很好的促使了周围地层中存在的Au元素发生不同程度的活化和转移。岩浆岩多期次“脉动式”的侵入不仅为矿质（Au）提供了热源，而且也促使了含矿热液的形成。

4.2 成矿阶段及矿物共生关系

吕家后沟金矿受断裂构造严格控制，断裂构造的多期次活动、含矿热液上侵，形成了与之配套的矿物组合和围岩蚀变。各成矿阶段具备各自的矿物组合特征和矿物形成之间的关系，反应了各期次构造活动的强弱程度、矿化范围、矿化强度和围岩蚀变等特点。

4.2.1 金—石英—黄铁矿—钾长石阶段

本阶段表现为早期形成的白色石英细脉沿构造裂隙侵入，石英颗粒较大。伴随发育黄铁矿化，具压碎结构，自形程度较高，通常情况下无法形成工业矿体。沿构造裂隙面，局部可见钾长石交代围岩矿物，在断裂构造的上、下盘附近形成狭长带状的围岩蚀变带。主要表现为钾化、绿泥石化和硅化等。

4.2.2 金—石英—黄铁矿阶段

本阶段是金工业矿体形成较为重要的成矿阶段。在构造破碎蚀变带中石英细脉呈浅灰色致密块状，以脉宽0.05～0.15m的形式产出，黄铁矿呈细脉浸染状、裂隙浸染状分布于石英细脉中。金品位通常1～30g/t，相对较高。

4.2.3 金—石英—多金属硫化物阶段

本阶段矿物组合较为复杂，富矿往往在本阶段形成。主要表现为石英—多金属热液沿构造裂隙上侵，在构造膨胀部位充填富集。黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等多金属矿物是金的主要载体，多呈稠密浸染状、细脉状分布，分布范围有限。当多金属硫化物组合出现时，金品位通常在4～120g/t之间。与这期成矿作用有关的围岩蚀变主要有：硅化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化等。

4.2.4 石英—碳酸盐阶段

本阶段为成矿尾声期，主要表现为乳白色石英细脉和碳酸盐化网脉集中迭加在矿体及其围岩上。

4.3 矿床形成的演化过程

吕家后沟金矿发育的两条金矿体在空间展布上呈北东向，与断裂构造一致。区内北东向浑河断裂带经历了多期次的构造运动，产生了一系列次一级断裂构造，为本矿床成矿物质的迁移、充填、沉淀提供了良好的导矿通道和储矿空间。而印支期岩浆岩所携带的含金矿液在多其次构造活动的促动下，沿着这些断裂构造运移，并在有利部位充填沉淀，最终形成本矿床。

5 成矿控制因素及找矿标志

5.1 成矿控制因素

（1）深大断裂带通常诱发大规模的岩浆活动，是含矿热液运移的主要通道。本矿床矿体赋存在北东向深大断裂的次一级断裂中。矿液沿断裂充填，矿体产状同断裂产状一致，走向及倾向上呈舒缓波状。因此断裂构造是本区金矿形成的最重要的控制因素。（2）岩浆岩是本区矿体形成的另一控制因素。矿体形成与印支期花岗岩关系密切，多期次侵入的印支期花岗岩体对岩浆热液型金矿成矿有利。（3）矿体赋矿围岩为太古代混合花岗岩，为成矿物质来源的载体。

5.2 找矿标志

（1）深大断裂的变异部位、交汇部位和傍侧的次级断裂直接控制着矿床甚至矿体的空间分布。（2）多期次活动的花岗岩体和围岩的外接触带及其附近的断裂中。（3）在地表出露的浸染状黄铁矿风化后呈褐铁矿化蚀变大面积分布。（4）黄铁矿化较强的片理化带中发育有硅质扁豆状脉体或细脉，并且具有明显的硅化、绢云母化、绿泥石化、钾化、高岭土化和黄铁矿化等蚀变。

6 结语

吕家后沟金矿矿体产于北东向构造破碎蚀变带中，受断裂构造严格控制。矿体的产状受构造产状的限定，围岩蚀变也沿矿体所处的断裂构造裂隙面呈线状展布，这些现象表明矿体是由含矿热液沿早期构造空间充填而成。矿床中围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、方解石化、高岭土化和绿泥石化等，属一套中低温热液蚀变组合，据此推断该矿床为受控于断裂构造的中低温岩浆期后热液金矿床。

参考文献

[1]辽宁省清原县南口前镇吕家后沟金矿详查报告[R].辽宁省第十地质大队，2014.