辽宁省建平县梨树沟金矿地质特征及成因简析

【摘 要】梨树沟金矿赋存于二叠系青凤山组岩层中，严格受断裂构造和裂隙控制，与燕山期花岗岩关系密切。主要蚀变有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化等。金矿化与硅化、黄铁矿化关系密切。通过研究硫同位素、氢氧同位素、流体包裹体特征，归纳了本区矿床成因，认为梨树沟金矿为中低温热液蚀变岩型金矿。

【关键词】金矿；地质特征；成因简析；梨树沟；建平；辽宁

梨树沟金矿位于辽西撰山子中型金矿西部，霍家地、孟家沟等小型金矿的北部，在以往的研究基础上，探讨其地质特征、矿床成因对在类似地区寻找同类型金矿床有积极意义。

1 区域地质背景

梨树沟金矿位于华北地台北缘的东部，兴蒙褶皱系的南缘，即两个一级构造单元的接壤部位；处于内蒙海西晚期褶皱系敖汉复向斜之烧锅营子隆起南部边缘。

区域构造处于阴山东西复杂构造带东段，赤峰~开原大断裂在矿区南部通过。受区域构造的影响，次级小断裂十分发育，为金矿的形成提供了良好的运移通道和储矿空间［1］（图1）。

图1 梨树沟金矿区域地质简图

1-第四系 2-白垩系孙家湾组

3-白垩系九佛堂组 4-二叠系青凤山组

5-闪长岩 6-花岗岩7-中型金矿床

8-小型金矿床 9-金矿化点

10-实测正断层 11-冲断层

区域岩浆活动强烈，岩浆岩比较发育，以海西期和燕山期为主，分布范围较广，为金矿床的形成提供了良好的热动力条件和物质来源［1］。

2 矿区地质特征

矿区内出露的地层为古生界二叠系下统青凤山组中段和下段，岩性为火山碎屑岩、变质玄武岩、安山岩、含角砾安山岩。青凤山组火山沉积岩中断裂构造及裂隙发育，是金矿床的主要赋存部位。

矿区内发育东西、北东、北西向断裂；北西向断裂构造是矿区内赋存矿体、矿化体的主要构造，多呈张性，局部见有挤压破碎现象，内见有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、高岭土化、碳酸盐化等。

矿区岩浆活动主要有海西期、燕山期及少量的脉岩类，燕山期花岗岩最为发育，与成矿关系密切。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

梨树沟金矿由六条含金破碎蚀变带组成，其中1号和8号脉为主体，规模较大，比较稳定，其余为规模较小的2号、3号、6号、7号脉。各矿体特征详见（表1）。

1号矿体含矿岩石主要为破碎蚀变古生界二叠系青凤山组安山岩及凝灰质角砾岩。矿体总体走向呈北西向展布，倾向南西，倾角55°～75°，（见图2）控制延长175m，控制延深94m，水平厚度为0.76～1.10m，金品位0.05×10-6～16.70×10-6，平均品位2.76×10-6。

8号矿体含矿岩石主要为破碎蚀变古生界二叠系青凤山组安山岩及凝灰质角砾岩。矿体多以脉状或透镜状存在，总体走向呈北西向展布，倾向南西，倾角50°～65°，控制延长190m，控制延深360m，水平厚度为0.20～1.00m，金品位0.05×10-6～14.40×10-6，平均品位4.28×10-6。

3.2 矿石特征

该金矿矿石矿物成分比较简单，金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿；脉石矿物为石英、斜长石、绢云母、绿帘石等。矿石结构主要类型有半自形粒状结构、它形粒状结构和交代结构；矿石构造主要有块状、团块状、浸染状、角砾状、蜂窝状构造。多金属硫化物多呈星点状、浸染状、斑点状、团块状、脉状等分布于矿石中。

矿石类型主要有破碎蚀变岩型和石英脉型2种。破碎蚀变岩型是梨树沟矿床的主要类型，矿石产于黄铁矿化安山岩及凝灰质角砾岩中，黄铁矿呈星点状、浸染状，含量约为3%。石英脉型是次要的矿石类型，矿体赋存于细网脉状黄铁矿化石英脉中。

3.3 金的赋存状态

金的赋存状态可分为2类，金矿物以银金矿为主，其次是自然金；银金矿呈金黄色至浅黄色，不规则粒状，片状等形式产出。常与黄铁矿等一起构成连晶，或被包裹在黄铁矿中形成包裹金，粒径0.001～0.5mm。自然金呈微细粒、不规则粒状，主要被硫化物如黄铁矿等包裹，或产于他们的裂隙及边部，少量产于石英、绢云母集合体，长石等脉石矿物中。

3.4 矿床的地球物理化学特征

由于梨树沟金矿化属于多金属硫化物型，电法物探在指示矿置时就显得很清晰，具有视极化率高值异常带和相对低阻异常带均与已知金矿（化）体及含金蚀变破碎带吻合较好的特征（图3）。

图3 梨树沟区物探推断成果图（局部）

1-含金破碎蚀变带 2-推测破碎蚀变带

3-探槽及编号 4-坑口及编号

5-视极化率异常及编号

6-含金破碎蚀变带编号

3.5 围岩蚀变

矿区内出露的凝灰质砂岩、火山岩和侵入岩，都构成金矿化体的围岩。但从分布范围看，在安山岩中分布较多，蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、绢云母化等。

硅化：主要分布在蚀变破碎带中，硅化强烈地段构成石英脉，金品位往往较高。

黄铁矿化：围岩中的黄铁矿化多为星点状、薄膜状，结晶程度较好，金品位

绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化：分布较广泛，在蚀变破碎带中多同时出现，局部显示较强，但矿化较弱。

4 矿床成因

4.1 成矿物质来源

梨树沟金矿床的自然金主要赋存在黄铁矿及其他硫化物中，对占硫化物比重较大的黄铁矿进行硫同位素（表2）以及石英氢氧同位素测定（表3）。

由表2可知，硫同位素δ34S有正值也有负值，其变化范围为-5.31‰～1.56‰，平均值为-0.94‰；与辽西相邻地区的撰山子金矿（-7.46‰～2.66‰）相似，δ34S变化范围不大，接近陨石硫值，说明梨树沟金矿的热液来自深源［2］。

据表3，δ18O变化范围为-7.53～7.16，δD变化范围为-73.6～-59.2，据图3分析，反映本区金矿床成矿热液主要与岩浆水有关，并有少量天然水的混入。

4.2 流体包裹体特征

梨树沟金矿石英中的包裹体以原生包裹体为主，次生包裹体较少，原生包裹体呈椭圆状、米粒状等；小群，自由分布，无定向，其大小为2～5μm。包裹体类型主要为气液两相型，气液比为18%±。光、薄片显微镜下观察，样品中矿化与硅化表现为共生关系，石英颗粒细小，属于成矿期产物，因此所测均一温度可以代表成矿温度。对本区金矿床石英包裹体进行均一法测温，所测温度值比较集中，分布范围较窄，结果大同小异，大多数包体均一温度处于145C ～236C，属于中低温热液［3］。

4.3 成矿期次和成矿阶段

矿床成矿作用可分为热液期和表生期2个成矿期，根据矿脉及矿物之间的穿插关系，热液期可划分为3个成矿阶段。

早期黄铁矿阶段：含黄铁矿热液沿断裂构造及围岩裂隙侵入，形成网脉状、块状、浸染状矿石。其矿物组合有：黄铁矿+黄铜矿+闪锌矿+石英（少量）。该阶段黄铁矿呈自形-半自形，晶形发育较好。

晚期黄铁矿阶段：主要成矿阶段，含黄铁矿热液沿断裂构造及围岩裂隙再次侵入，形成斑点-斑杂状、浸染状矿石。其矿物组合有：黄铁矿+黄铜矿+闪锌矿+方铅矿+石英（少量）。该阶段黄铁矿呈半自形-他形，颗粒细小；黄铁矿化愈强，颗粒愈微细，金矿化愈好。

碳酸盐阶段：主要由方解石及金属硫化物组成，沿晚期裂隙呈条带状不连续产出，矿化较弱。

表生矿化期以风化氧化作用为主，局部因次生氧化导致金矿化不均匀。

5 结语

原始的基性地壳物质，经过风化、剥蚀、搬运，并在生物作用参与下，促使成岩、成矿元素发生沉积分异，在地表不同地区轻微富集各种不同成矿元素，于是形成表部矿源层。含金表部矿源层形成后．在巨厚的后续岩层覆盖下或经过剧烈的构造运动，埋藏于地壳深部，成为含金深部矿源层。含金深部矿源层在一定的温度、压力和挥发分参与下可以部分熔融形成含金花岗岩浆，随着温度、压力的下降开始冷凝结晶形成花岗岩，并分出含金热液［4］。燕山期，由于构造岩浆活动，驱动含金热液沿构造上移，与沿构造下渗的大气降水混合后，含金热液沿构造裂隙运移；在中低温阶段，由于物化条件的改变，热液中以配合物形式存在的金的稳定性降低，导致热液的分解，金的析出。而在构造带多次活动中，含金热液对构造带中的青凤山组岩层进行了广泛的交代蚀变和矿化作用，最终富集形成了梨树沟矿床。

综上所述，梨树沟金矿成矿热液来自于深源，成矿物理化学环境属于中低温，梨树沟金矿为中低温热液蚀变岩型金矿。

第一作者简介：王泽蛟（1986-），男,助理工程师，主要从事野外地质勘查和基础地质工作。

参考文献：

[1]王海富，袁国平，刘辛，等.辽宁省建平县烧锅营子乡天成号金矿梨树沟区段详查报告［R］.辽宁省有色地质局一0九队,2010.

[2]徐光荣.内蒙古撰山子金矿地质特征［J］.贵金属地质,1995,4(2):124-129

[3]姚凤良、孙丰月.矿床学教材［M］. 北京海淀区学院路31号: 地质出版社,2006:104-109

[4]孟良义.石英脉型，蚀变岩型金矿床的成矿模式［J］.科学通报, 1995,40(17):25-26