吉林省磐石市粗榆金矿外围地质特征及成因讨论

荆振刚，赵际新，周 阳，孔伟思

吉林省有色金属地质勘查局六〇七队，吉林 吉林市 132013

0 引言

粗榆金矿外围矿床地处磐石—双阳接触带金及多金属成矿带，上世纪50年代起，本区开展以金矿为主的地质找矿工作，取得一定成绩，并陆续发现若干条矿体，构成了粗榆金矿主矿体，2008至2015年重新系统的展开地质工作，已累计探明金资源储量金属量10 t，并发现三条盲矿体。笔者在前人工作的基础上，通过实际工作研究，确定本区成矿与岩浆活动的关系以及矿床的成因、成矿作用。

1 区域地质

矿区位于吉林省磐石市8°方向，直距25 km处，行政区划隶属吉林省磐石市烟筒山镇粗榆村管辖。矿区大地构造位置位于天山—兴安地槽褶皱区（Ⅰ级）吉黑褶皱系（亚Ⅰ级）、吉林优地槽褶皱带（Ⅱ级）、吉林复向斜（Ⅲ级）、磐石－双阳褶皱束（Ⅳ级）的东南部[1]。(图1)

1.2 构造

区域上构造较为复杂多样，而且严格控制着地层，侵入岩和矿体的空间分布，现将各类构造的特点简述如下：

1.2.1 褶皱构造

本区褶皱构造比较发育，受华力西晚期至印支期构造旋回的影响，特别是石炭系中形成了一定规模的褶皱构造。矿区北部分布有明城石灰石矿向斜和钢岔山向斜。

1.2.2 断裂构造

自晚古生代以来，本区域经多次构造运动影响，发育有不同规模、不同力学性质、不同方向的断裂构造，以北西向断裂为主，北东向、南北向次之，并具继承和改造性特征。

区域内断裂构造控制了本区中生代沉积盆地边界和华力西晚期—印支期、燕山早期岩浆岩展布方向，同时控制了本区铜、锑、银、金等矿产的空间分布。

图 1 研究区大地构造图Fig.1 Geotectonic map of the study area

（1）东古城—六间房北西向挤压断裂带

位于东古城—广丰金矿—小铜矿—六间房一带，断裂长13 km，宽0.1～2.5 km，走向320°～330°，倾向北东，倾角60°～85°。主要发育在晚古生代和华力西晚期—印支期石英闪长岩、燕山早期花岗斑岩岩体内。由一系列逆断层和强烈挤压破碎带组成。沿断裂带有闪长岩、闪长斑岩及石英脉侵入。粗榆金矿床、小铜矿矿点、圈岭铜矿沿该断裂带分布，该断裂是本区重要的控矿、成矿断裂构造。该挤压断裂带在六间房与南北向断裂交汇并切割南北向断裂。

（2）上桃山—四间房北西向片理化带

位于上桃山—北米奇—四间房一带，走向330°，倾向北东，倾角50°～55°。主要发育在晚古生代地层和华力西晚期—早印支期花岗岩岩体内。由2条片理化带组成，沿片理化带有花岗斑岩、闪长岩、细晶岩侵入，局部出脉岩群。

（3）上鹿—官马北东向压扭性断层

位于上鹿—上马达—腰马达—官马一带，走向330°，倾向北西，倾角50°。主要发育在晚古生代和华力西晚期—印支期花岗岩岩体内，断续出现，与官马金矿床成矿关系密切。

（4）大荒顶子—草百山南北向压性断裂带

位于四间房—石咀镇—六间房—小老爷岭—牛心—官马一带，走向近南北，倾向东，倾角75°～90°。主要发育在晚古生代地层和华力西晚期—印支期、燕山早期花岗岩岩体内由挤压破碎带、片理化带组成，石咀铜矿床位于该断裂带内，沿断裂带可见硅化、钾化现象。

1.3 岩浆岩

晚古生代—中生代区域岩浆活动频繁、强烈，华力西晚期—印支期、燕山早期岩浆岩广泛发育，集中分布于区域中南部石咀—下桃山、六间房—大泉眼一带，受断裂控制总体呈北西向展布。区域岩浆作用与本区金、银、铜、锑等金属成矿关系密切，岩浆期后含矿汽水热液为本区提供了金、银、铜等成矿元素。

2 矿区地质

2.2 构造特征

矿区位于北西向东古城—六间房挤压破碎带上鹿—大泉眼地段。区内地层为单斜构造，地层产状倾向北东，倾角45°～80°，断裂构造以北西向挤压破碎带为主，局部见规模较小的北东向断裂构造。

2.2.1 北西向断裂

东古城—六间房挤压破碎带总体走向320°～330°，倾向北东，倾角60°～85°，由一系列逆断层和强烈挤压破碎带组成，破碎带宽0.4～2.5 km。

矿区内东古城—六间房断裂主要表现为碎裂岩、脉岩及破碎蚀变岩带，带宽＞500 m。粗榆金矿一带破碎蚀变岩带内石英脉发育，走向290°～300°，倾向北东，倾角60°～80°。

破碎带内脉岩发育，主要有细粒闪长岩、闪长玢岩、霏细岩、花岗斑岩和石英脉，石英脉普遍含金，形成工业矿体。

该断裂是本矿区最重要的控矿、导矿、容矿构造，粗榆金矿和本次勘查的金矿体都赋存于该断裂带中。

另外，在矿区的北西部发育1条走向300°，倾向南西，倾角15°～25°的压性破碎带，被含金石英脉充填构成①号矿体。

2.2.2 北东向断裂

地表不发育，在粗榆金矿坑道中见一条北东向断裂，长度＞100 m，走向220°～230°，倾向北西，倾角60°～70°，被北西向断裂切割，断距大于8 m，被含金石英脉充填形成金矿体。

除上述两组断裂构造，矿区内还有近水平方向的构造裂隙，产状近于水平，裂隙中多被含金石英脉充填，也是矿区的一种重要含矿构造。

2.3 岩浆岩

岩浆岩主要为华力西晚期闪长岩、石英闪长岩和燕山早期二长花岗岩，出露于矿区中部，呈北西向展布。

2.4 围岩蚀变及矿化

区内围岩蚀变和矿化主要是沿北西向挤压破碎带分布的，蚀变类型主要有钾化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化和高岭土化 ，常见矿化有褐铁矿化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、金矿化等。

2.4.1 蚀变

钾化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化沿挤压破裂带面状分布，主要发育在华力西晚期—印支期闪长岩、石英闪长岩和燕山早期二长花岗岩中。

钾化表现为钾长石交代斜长石，岩石中钾长石不规则增加，局部钾化强烈时钾长石含量超过斜长石。

绿泥石化，岩石中角闪石、黑云母蚀变呈绿泥石，常呈粒状、不规则片状集合体在矿物表面或沿岩石中细小裂隙分布。

碳酸盐化主要表现为沿岩石中节理、裂断分布的碳酸盐细脉、网脉和薄膜。

高岭土化发生在挤压破碎带内含钾长石矿物的岩石中，尤以近地表和地下水侵蚀的破碎带中强烈及常见。

硅化主要分布在近矿围岩中，硅化后的岩石退色致密坚硬，有时硅质沿节理、裂隙呈细小网脉状和细脉状分布，与本区金、银、锌、铅成矿作用关系密切。

2.4.2 矿化

本区与金成矿关系密切的矿化主要有黄铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化、黄铜矿化。其中黄铁矿化可分为两期，早期黄铁矿呈自形—半自形，粒度0.3～3.0 mm，部分晶体具压碎结构，反射色为亮黄色，团块状分布，边缘被闪锌矿交代，与金矿化关系密切。晚期黄铁矿粒度一般小于0.3 mm，大部分分布在早期黄铁矿边缘或其晶粒间，部分沿岩石中裂隙呈细脉状分布。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

区内共有金矿体10条，其中原详查报告圈定的金矿体4条，编号Au①号、Au②号、①号、②号，本次勘探圈定金矿体6条，编号为X3号、X2号、X4号、X31号、X21号、盲2号，矿体主要产于燕山早期的二长花岗岩中， Au①、Au②、①号、②号、X3号、X2号、X31号矿体受北西向断裂构造控制，盲2矿体受北东向断裂控制。其中X3号矿体为主矿体。

金矿体（表1）主要矿体特征叙述如下：

X3号矿体：

该矿体分布于本勘查区及粗榆金矿的24号勘探线～9号勘探线间。矿体走向总长615 m，倾斜总延深876 m，赋存标高410 m～-514 m。埋深0.00 m～914 m。

X3号矿体深部位于本次勘查区内，是本次勘查的主要对象，其分布于8号勘探线～9号勘探线间。主要由坑探工程的6个中段沿脉、穿脉控制，其次为8个钻孔控制，其中4个钻孔见矿，钻孔见矿率50%，该矿体在走向上南东端已近于封闭，倾向上南东端未封闭。矿体走向延长280.00 m，延深192.00 m。矿体厚度在0.16 ～2.49 m，平均厚度1.19 m，厚度变化系数52.56%，在走向和倾向上厚度稳定。金品位0.74×10-6～68.50×10-6，平均品位7.74×10-6，金品位变化系数148.61%，银品位 0.68×10-6～69.60×10-6，平均品位 9.91×10-6，银品位变化系数133.01%，有用组份沿走向和倾向上分布较均匀。控制工程间距40 m～160 m×40～160 m。矿体形态为脉状、薄脉状，矿体走向270°～320°，倾向北东，倾角40°～70°。赋存标高-229～-514 m、埋深629～914 m。该矿体估算资源储量（111b+122b+333）矿石量75 kt，占全区总矿石量的64.34%，金金属量576 kg，占全区金总金属量的54.87%，银金属量0.73 t，占全区银总金属量的25.70%。

表 1 金矿体特征一览表Table 1 A list of features of gold ore bodies

X31矿体：

分布在1号勘探线～9号勘探线间，赋存标高-279～-337 m，埋深679～737 m，矿体走向延长138.00 m，延深53.00 m，矿体形态为脉状，矿体走向305°，倾向北东，倾角65°，矿体由-247 m中段、-286 m中段、-325 m中段、-365 m中段4个中段坑道工程控制，在-286 m中段、-325 m中段见矿脉，其他两中段仅见矿化系统，控制工程间距 40×40 m，金品位 0.52×10-6～200.00×10-6，平均品位19.36×10-6，金品位变化系数125.36%，银品位 2.20×10-6～226.40×10-6，平均品位 37.87×10-6，银品位变化系数113.89%，有用组份沿走向和倾向上分布较均匀，矿体厚度在0.73～2.56 m，平均厚度1.22 m，厚度变化系数34.03%，在走向和倾向上厚度稳定。该矿体在走向上北西端、南东端受勘查区边界的影响，未能封闭，在倾向上已进行了控制，该矿体经估算资源储量（122b+333）矿石量15 kt，占全区总矿石量量的12.87%，金金属量296 kg，占全区金总金属量的28.20%，银金属量0.58 t，占全区银总金属量的20.42%。

盲2矿体：

分布在7号勘探线—9号勘探线间，由-247 m中段、-325 m中段、-365 m中段、-401 m中段4个中段坑道工程控制和ZK302孔一个钻孔控制，在-325 m中段、-365 m中段2个中段见矿，控制工程间距40×40 m。该矿体在走向上北西端、南东端受勘查区边界的影响，未能封闭，在倾向上已进行了控制。矿体走向延长78.00 m，延深64.00 m。矿体厚度在0.21～3.08 m，平均厚度1.29 m，厚度变化系数124.37%，在走向和倾向上厚度较不稳定。金品位 0.59×10-6～123.00×10-6，平均品位5.63×10-6，金品位变化系数160.93%，银品位1.10×10-6～183.00×10-6， 平 均 品 位 12.59×10-6，银品位变化系数159.72%，有用组份Au沿走向和倾向上分布不均匀。矿体形态为脉状，矿体走向35°，倾向北西，倾角50°。赋存标高-317～-378 m，埋深717～778 m。该矿体经估算资源储量（333）矿石量12 kt，占全区总矿石量的10.30%，金金属量67 kg，占全区金总金属量的6.38%，银金属量0.15 t，占全区银总金属量的5.28%。银金属量0.15 t，占全区银总金属量的5.28%。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石结构、构造

矿石结构主要为半自形—它形粒状结构、交代侵蚀结构、碎裂结构。矿石构造主要为团块状构造、星散状浸染构造、细脉浸染状构造。

（1）矿石结构

a、半自形—它形粒状结构：黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、银金矿呈半自形、它形粒状晶体。

b、交代侵蚀结构：黄铁矿晶体边缘被闪锌矿交代，闪锌矿边缘被方铅矿交代。

c、碎裂结构：部分0.5～2 mm黄铁矿颗粒呈碎裂状，沿晶粒细小裂隙间充填有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿细脉。

（2）矿石构造

a、团块状构造：黄铁矿、闪锌矿、方铅矿在矿石中局部集中，形成团块状构造。

b、星散状浸染构造：黄铁矿、闪锌矿、方铅矿在矿石中呈星散浸染状分布。

c、细脉浸染状构造：方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和细粒（粒度＜0.5 mm）黄铁矿沿矿石中裂隙呈细脉状，不规则网脉状分布。

3.2.2 矿石矿物成分

（1）金属、贵金属矿物

矿石中金属矿物以黄铁矿为主，其次为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿，贵金属矿物为自然金和银金矿。

（2）非金属矿物

矿石中非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、方解石等后期蚀变矿物。

3.2.3 矿石化学成分

（1）矿石有益、有害组分

依据本区矿石多元素分析结果及本区上部原组合分析结果结合粗榆金矿组合分析结果，确定本次勘探组合分析分析元素，从分析结果（表2、表3、表4）中可以看出：本区矿石中有用组分为Au、Ag，其他有益组分 Cu、Zn、Sb、Wo3、Mo、Co、Sb、Pb、Zn含量不高，有害元素As、C、S等含量较低。

（2）矿石物相分析

本次勘查按不同品级抽取5个样品做了金物相分析（表5），可以看出矿石中的金元素主要是赋存在裸露和半裸露自然金，硅酸盐包裹金，铜、铅、锌硫化矿包裹金，黄铁矿包裹金中，占82.35%左右，其中裸露和半裸露自然金23.45%，硅酸盐包裹金占33.39%，黄铁矿包裹金占10.89%，铜、铅、锌硫化矿包裹金占14.61%。

3.3 矿体围岩及夹石

3.3.1 矿体围岩

矿体顶底板的直接围岩均为蚀变花岗岩和蚀变岩，近矿间接围岩为花岗岩或石英闪长岩。矿体与围岩以构造接触关系为主，近矿围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化等。矿化与硅化、碳酸盐化关系密切。

3.3.2 夹石

矿体中夹石较少，仅在-247 m中段、-401 m中段、-438 m中段X3矿体中见有夹石，其中，-247 m中段夹石长30 m，厚度0.60 m，含金品位0.15×10-6；-401 m中段夹石长31 m，厚度0.48 m，含金品位0.10×10-6～0.40×10-6，-438 m中段夹石长52 m，厚度0.51 m，含金品位0.16×10-6～0.22×10-6，夹石岩性均为蚀变岩。

4 矿床成因和找矿标志

4.1 成矿作用和矿床成因讨论

粗榆金矿床成矿类型属岩浆热液裂隙充填石英脉型金矿。矿体形态、产状、空间展布和成矿作用与北西向断裂和印支期、燕山期岩浆活动关系密切。古生代晚期本区在区域构造作用下石炭纪地层发生褶皱，并沿褶皱轴部形了规模较大的东古城—粗榆金矿—小铜矿—六间房北西的挤压断裂带。沿此断裂带华力西晚期、印支期和燕山早期中酸性岩浆多次侵入为本区金、铜成矿提供了物质来源。本区岩浆岩中金的平均丰度值是地层的14.65倍，燕山早期花岗岩岩浆期后酸性汽水热液富含金属硫化物和金、银等成矿元素在沿自身母岩裂隙迁移过程中富集、充填成矿，成矿同时在汽水热液作用下，矿体两侧围岩发生硅化、绢云母化和绿泥石化等蚀变。蚀变作用强弱与矿石中金、硫化物矿化呈正消长关系，即矿体中矿化强，围岩蚀变作用则强。

4.2 找矿标志

（1）北西向断裂构造带是本区金矿形成的最重要控矿构造。特别是沿北西向断裂分布的碎裂状花岗岩区段是成矿有利区段。

（2）北西向断裂构造带内北西西向挤压破碎带常被含有硫化物石英脉充填，是本区金矿直接找矿标志。

（3）北东向断裂带是寻找隐伏盲矿体的重要控矿、导矿构造，对该断裂带的追踪及研究将有利于扩大找矿成果。

（4）硅化蚀变带，特别是具有中粗粒黄铁矿化的硅化蚀变带是本区重要找矿标志。

表 2 粗榆金矿外围金矿矿石多元素分析结果表Table 2 Results of multielement analysis of peripheral Cuyu gold ore

表 3 组合样品分析结果表Table 3 Analysis results of combined sample

表 4 粗榆金矿外围金矿组合分析计算表Table 4 Combinatorial analysis and calculation table of Cuyu gold ore peripheral

表 5 粗榆金矿外围金物相分析结果表Table 5 Analysis results of gold phase in Cuyu gold ore peripheral×10-6

5 结论

（1）粗榆金矿床成矿类型属岩浆热液裂隙充填石英脉型金矿。矿体形态、产状、空间展布和成矿作用与北西向断裂和印支期、燕山期岩浆活动关系密切。

（2）北西向断裂构造带是本区金矿形成的最重要控矿构造。特别是沿北西向断裂分布碎裂状石英闪长岩、碎裂状花岗岩区段是成矿有利区段。

（3）北东向断裂带是寻找隐伏盲矿体的重要控矿、导矿构造，对该断裂带的追踪及研究将有利于扩大找矿成果。