丹东地区三股流花岗杂岩体金矿成因探讨

摘要：文章主要是对丹东地区三股流花岗杂岩体金矿的成因做出探讨

关键词：花岗杂岩体；金矿成因

中图分类号：F407.1 文献标识码： A 文章编号：

一、地质概况

本区金矿（主要为五龙金矿、四道沟金矿）位于中朝准地台胶辽台隆营口—宽甸台拱凤城凸起的南缘。区域构造表现了多期性和复杂性。基底构造显示了继承性韧性断裂带呈近东西向展布。显生宙以来，断裂构造构成了区域构造的骨架，以鸭绿江断裂为代表的北东向断裂构造尤为发育，它明显地控制了中生代侵入体的展布方向。其次为北北东向构造也较为发育。北西向构造表现不太明显。上述断裂构造对区域上金矿的控制作用十分明显的。

岩浆岩在该区分布广泛，占岩石出露面积的80%以上。除了区域北部和东部边缘有少量早元古代花岗岩外，95%以上的岩浆岩为中生代的产物。中生代侵入岩可分为：片麻状花岗岩、花岗杂岩、角闪石花岗岩。以燕山早期三股流花岗杂岩体对本区金矿的控制作用最为显著。

二、矿床成因

1、金矿化与花岗杂岩（三股流岩体）、脉岩的空间分布

本区金矿分布于早前寒武纪克拉通边缘的构造岩浆带中，而且与中生代三股流花岗杂岩体关系极为密切。可分为三种产状：①产于花岗杂岩体中；②产于花岗杂岩体与围岩接触带附近；③产于花岗杂岩体外接触带的围岩之中。不论产于何种空间位置的金矿，通过对五龙、四道沟、长安金矿等50余个矿床、矿（化）点的统计（见表1），近75%的金矿位于距岩体0.2-6Km的范围之内。这足以说明金矿化与三股流花岗杂岩体的空间关系了（见插图2）。金矿与花岗杂岩空间上的密切关系，揭示了它们在成因上的内在联系。

四道沟—五龙成矿带金矿带（点）与三股流花岗杂岩体接触带距离统计表表1

金矿与脉岩的时空关系，常常为研究金矿床成因提供一些重要的地质信息。本区脉岩与金矿的成因关系最为明显。按它们与金矿体的时间和空间关系，可将脉岩划分为三期：成矿前脉岩；成矿期脉岩和成矿后脉岩。以成矿前脉岩最为发育。

①成矿前脉岩:：指成矿作用之前形成的脉岩，主要为闪长岩类。其特点是：与金矿脉密切伴生；具片麻状构造和碎裂结构，说明脉岩生成时和生成后均处于强应力作用的环境中；与金矿脉伴生的脉岩蚀变现象极为普遍，其中可常见侵染状和细脉状黄铁矿矿化。

②成矿期脉岩：是指活动于整个成矿过程中的脉岩。也就是说，它们的生成既有稍早于矿脉，而且产生蚀变的矿化者；又有在矿脉形成过程中，晚于主要矿期，而早于晚成矿期者。如五龙金矿区中的花岗斑岩脉，有的形成于矿化过程中，表现在它穿切了主期矿体，而又被晚期矿化叠加。

③成矿后脉岩：是指金矿化基本结束后形成的脉岩，主要是辉绿岩。它切了金矿体，而它本身既无蚀变，又无明显的矿化现象，因而认为辉绿岩是最晚的脉岩。

如果把与金矿成矿活动有关的脉岩和金矿脉进行时间排列，将得到下列生成顺序：早期金矿化闪长岩脉类+花岗斑岩脉主期金矿化花岗斑岩脉+煌斑岩脉晚期金矿化煌斑岩脉+辉绿岩脉。

由上述不难看出，区域上金矿化的时间完全被框定于脉岩活动时间之中。在空间上，金矿体又与脉岩（尤其是闪长岩脉）密切伴生，以至这些脉岩常被作为矿山采矿和找矿的重要标志。金矿脉与脉岩时空上的亲缘关系表明，二者为同构造岩脉演化的产物。

2、三股流花岗杂岩体、脉岩、金矿床的地球化学特点

上面，从时间和空间关系方面论述了金矿体与三股流花岗杂体以及脉岩有成因关连的地质依据。它们的地球化学特点，为它们的成因联系提供了更加可靠的依据。对花岗杂岩、脉岩以及金矿脉所做的微量元素分析结果表明，成矿元素Cu、Pb、Zn，由花岗杂岩脉岩矿体有逐渐增高的趋势，其中以Cu的增长最为明显。

通常认为，稀土元素在岩脉演化过程中，虽然在不同岩石类型中其含量可能不同，但是它们的分配比却变化不大。反映在稀土元素球颗陨石标准化图谱上，它们曲线分布型式基本一致，因此常常用此做为判断岩浆分异演化趋势以及同源的依据。

由插图4—3和插图4—4可见，三股流花岗杂岩体与金矿体的稀土元素配分曲线型式基本一致，而金矿体与各种脉岩的曲线分布型式更加接近，反映了花岗杂岩、金矿、脉岩三者在成因上确实具有同一性。

此外，由同源岩浆演化而成的岩石类型，它们在Sm/En（样）/ Sm/En（陨）—Sm/En（样）变异图解中（见插图4-5），应呈直线型分布。花岗杂岩、脉岩、金矿清楚地显示了这种线性特点。据此认为三者确属同源发展不同阶段的同一产物。

另外，据有关资料认为，黄铁矿中的Co/Ni比值若大于1，则属岩浆成因。五龙金矿床和四道沟金矿床矿石中黄铁矿的Co/Ni比值分别为1.20和1.25，同样反映了岩浆成因的特点。

3、各种地质体的含金性

在研究金矿的成矿物质来源时，对于各种地质体含金性的研究，以求寻找提供金质成矿的“矿源”具有十分重要的意义。那些含金异常的地质体，对于金矿床的形式是一种有利的因素。如果能将这一因素与其它成因因素结合起来统一考虑的话，它将是可靠的。

有 关 地 质 体 微 量 金 含 量 统 计 表2

注：本表源自《辽东半岛早期地壳与矿床》第十四章

表2中列出了丹东地区与金矿有关的各种地质体的含金性测试结果。其特点是：印支期片麻状花岗岩含金低；燕山晚期角闪石花岗岩含金也低；燕山早期花岗杂岩及其脉岩的含量较高，但早期阶段花岗杂岩中的闪长岩类含金也很低，而晚期形成的花岗岩类和三股流杂岩体得含金性明显地增高，尤其是三股流杂岩体更为突出。脉岩含金性的特点是，由成矿前的闪长岩类成矿期的花岗斑岩成矿后的辉绿岩，含金量逐渐增高，上述事实反映了随着岩浆分异金质不断聚集的演化过程。

根据上述区域上金矿空间分布特点以及金矿床的地球化学和稀土元素与花岗杂岩（三股流岩体）的共同性，结合花岗杂岩及其脉岩较高的含金性，认为区域上金矿床成矿的金质来源是与花岗杂岩的岩浆演化有关。

4、金矿床稳定同位素地球化学

硫同位素：根据王义文等人的资料，五龙金矿床硫同位素组成特点是：δ34S范围值为+0.9—+3.5‰，均值为+2.1‰，极差为2.6‰。塔式效应极好（图4—6左）显示出岩浆硫源成因特点。

四道沟金矿床δ34S范围值为+10.1—+12.6‰，均值为+11.4‰，极差为2.6‰。虽然均值偏大，但塔式效应甚为突出（图4—6右），被因为是可靠的均一稳定值。四道沟金矿δ34S所出现的较大正值是岩浆硫与地层硫混合成因的结果。

碳、氧同位素：由于四道沟金矿床矿石硫同位素明显不同于区域上的其它金矿床，因此对该矿床晚期成矿阶段的方解石脉，测定了碳和氧的同位素。其结果为：δ180变化范围为+3.261—+7.527‰，均值为+5.78‰。该值处于岩浆水和变质水氧同位素变化区间内，也就是说，它既可能是岩浆成因，有可能是变质成因。但δ13C变化范围为-1.21—-5.51‰，均值为-3.46‰，属火成岩中氧化态碳酸盐成因类型。因此，四道沟金矿床中与金矿脉伴生的方解石脉，属岩浆热液成因，从而说明四道沟金矿床与五龙金矿床一样，属岩浆热液成因类型。