辽吉小妮家堡子金矿床地质特征及成因分析

辽吉小妮家堡子金矿床地质特征及成因分析

小武家宝矿矿床位于辽吉古代辽源地区中部青城子铅锌银矿集区。这是辽宁省地质勘察局103队发现并揭示的大型新矿床。该矿的矿体在清河群大石桥群上部碳酸岩和片岩的过渡带中，受特定层岩性控制。小佟家堡子金矿的地质特征及成因研究,对分析区域金成矿条件和控矿因素、指导辽吉地区金及多金属矿床预测具有重要意义。1区域地质特征小佟家堡子金矿床地处辽吉裂谷带中段,矿床产于青城子推覆体滑脱面东侧,榛子沟倾没背斜的倾没端,南临大顶子花岗岩,东有尖子山断裂。在厚层片岩覆盖下,于大石桥组顶部与盖县组接触部附近的互层带中蕴藏着高家堡子—杨树金银多金属矿化带,小佟家堡子金矿床是该带的一部分(见图1)。该区区域构造表现了多期性和复杂性。基底构造主要为EW向。显生宙以来,断裂构造成为区域构造的主要格架。岩浆岩分布广泛,以印支期、燕山期表现最为强烈。矿区出露地层主要是辽河群大石桥组三段上部岩层及盖层组下部岩层,不同岩性接触部位多为金、银矿体赋存部位。大石桥组三段四层(Ptld34)下部为斜长浅粒岩,中部为条带状白云石大理岩,上部为石榴石矽线石黑云片岩;大石桥组三段五层(Ptld35)为白云石大理岩夹方柱石大理岩、矽线石黑云片岩;盖县组地层(Ptlg)主要为黑云母片岩、矽线石云母片岩、黑云变粒岩等。在大石桥组顶部与盖县组接触带上有硅质岩分布,二者沿层呈透镜体产出,受层位控制明显;大理岩具层纹构造和同生角砾构造。2号矿化带小佟家堡子金矿区内发育3个金矿化带,现分述如下:Ⅰ号矿化带位于盖县组片岩与大石桥组三段五层的接触部位,产状与地层一致,总体延长500m,延深200～600m,走向近东西,倾向北,倾角25°。带内矿化不连续,一般矿体赋存于地层起伏地段,带内主要产出Ⅰ号矿体。Ⅱ号矿化带为本区较大的金矿化带。自西向东连续产出,已控制延长600m,延深300m,宽2～25m,走向北西(285°),倾向北东,倾角25°。该矿化带赋存于3段五层大理岩与三段四层片岩之间的过渡带上,产状与地层一致,带内岩石破碎强烈,矿化较强。石墨化、毒砂化、硅化、黄铁矿化等蚀变发育,带内主要产出Ⅱ号矿体。Ⅲ号矿化带赋存于三段四层中部白云石大理岩顶部与上部石榴石云母片岩互层过渡带中。带内岩石变形强烈,发育较强的片理化和石墨化,矿化带在空间上连续性较好,与地层产状基本一致,走向70°～80°,倾向北,倾角25°,延长1000余m,延深500m,宽2～10m。该矿化带内金矿化相对较弱,主要产出Ⅲ号矿体。此外,在Ⅰ号矿化带下部,发育层间剥离断裂,其产状与地层一致,走向北西285°,倾向北东,倾角25°,带内发育Ⅰ-1号矿体。3裂大理岩内的号矿化带在3个矿化带内共发现金矿体30多个,其中Ⅰ号矿体规模最大,赋存于Ⅰ号矿化带中,主要为硅质岩型,矿体呈层状、扁豆状产出(见图2,3),含矿岩石为硅质岩、硅化大理岩、黑云变粒岩等,金矿化强度与岩石变形强度、黄铁矿及细粒毒砂的含量密切相关。Ⅰ-1号矿体为独立的金矿体,赋存于大石桥组三段五层中部的硅化碎裂大理岩内的Ⅰ号矿化带内,矿体呈似层状、扁豆状产出,由6条工业矿体组成,单个矿体延长80～200m,厚0.7～5.86m,其中西段矿体较薄,东段矿体厚大。矿体延深超过延长,控制深度最大70～300m。矿体产状与地层一致,走向70°～90°,倾向北,倾角15°～27°,局部受构造影响产状有所变化。矿体赋存标高50～200m,矿化类型为含金石墨硅化大理岩,个别部位见富硫化物金银铅锌矿体。矿石金平均品位3.33×10-6。Ⅱ号矿体产出于Ⅱ号矿带中,为独立矿体。呈似层状、扁豆状产出于大石桥组三段五层大理岩与三段四层片岩之间的过渡带上,矿体与地层产状一致。区内见3条工业矿体(脉),单个矿脉延长70～200m,厚0.96～17.29m,局部达29.63m,控制延深360m;矿体产状与构造带一致,东段走向70°,西段走向90°,倾向北,倾角10°～30°。矿体赋存标高50～200m。该矿体主要为石墨化大理岩、硅化黑云变粒岩型矿化。东段平均品位21.50×10-6,西段平均品位4.56×10-6。4半自形黄铁矿金矿化类型包括硅质岩型、破碎带蚀变岩型、硅化大理岩型和石英细脉型等矿化类型,总体以前两种类型为主,规模较大的矿体具有多种类型复合特征,如浅部为硅化大理岩型,延深过渡为破碎带蚀变岩型等。矿石中主要金属矿物为黄铁矿,约占2.66%,其次为毒砂,约占1.2%,此外还见有少量的闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和微量的黝铜矿、磁黄铁矿。主要脉石矿物为白云石、石英,少量绢云母、石墨。黄铁矿呈3种状态产出:一是呈变胶状结构沿片理定向排列黄铁矿,在层状矿石中常见,探针分析结果(见表1)表明,此种黄铁矿中w(Fe)为46.19%,w(S)为53.4%,含较高的Co、Au,它由原始沉积黄铁矿经变质作用重结晶形成;二是中粗粒自形—半自形黄铁矿,由重结晶作用形成镶边结构、环带结构,这种黄铁矿核部含As略低,边部含As、Au较高,在镶边结构间隙可见方铅矿、金矿物充填,为主要的载金矿物;三为半自形中—细粒黄铁矿,呈浸染状产出于石英微细脉中,与毒砂等共生,这种黄铁矿w(Fe)为44.82%,w(S)为54.6%,含Co、Au、Ag、Cu等元素,它在变质热液作用下形成。毒砂呈2种状态产出:一是自形微粒晶毒砂,呈针柱状、针状集合体星散浸染状或局部密集浸染状产出于石英细脉、细网脉中,分析结果(见表1)表明,这种毒砂w(Fe)为32.19%,w(S)为21.42%,w(As)为45.7%,含较高的Au、Te;二是中粒毒砂,呈针柱状集合体或细脉状与具有环带结构、镶边结构的黄铁矿共生,这种毒砂w(Fe)为29.93%,w(S)为22.47%,w(As)为47.3%,常表现为金的载体矿物。矿石构造以层纹构造、浸染状构造为主,细脉浸染状构造、细脉状构造和环状构造次之。矿石呈环带结构(照片1)、自形粒状结构、它形粒状结构、包含结构、压碎结构和胶状结构(照片2)等。其中层纹状构造由中细粒自形—半自形黄铁矿、毒砂沿含矿岩石(硅质岩、大理岩、变粒岩)片理分布,硫化物微细条纹在含矿岩石中平行分布;浸染状构造主要是黄铁矿、毒砂星散而均匀地分布于含矿岩石中,或在微细石英脉中稀疏分布。环带结构在本区最为常见,以黄铁矿环带结构为特征,常表现为早期黄铁矿被晚期黄铁矿包围,或被晚期自形毒砂包围形成环带,有时环带的核部可见共生的黄铁矿和毒砂;压碎结构常表现为早期粗粒黄铁矿或毒砂被压碎形成晶屑出现定向分布,反映应力变形方向;交代结构在硅化石英细脉中较为常见,包括毒砂交代黄铁矿、方铅矿交代黄铁矿、方铅矿交代毒砂等。矿石组构特征,反映该矿床的形成与沉积作用有关,又遭受后期变质变形及热液的叠加改造。矿石中金主要赋存于硫化物中,与黄铁矿和毒砂关系密切。可见金主要以金银矿、银金矿赋存于黄铁矿或毒砂矿物之中,呈裂隙金、包体金产出,粒度较细,一般在0.001～0.01mm,个别达0.03mm,以微粒金为主,细粒金极少;金晶粒形态主要为浑圆粒状、长粒状,其次为细脉状、条状。5成矿物质来源综上,小佟家堡子金矿床产出于青城子推复体滑脱面东侧,榛子沟倾没背斜的倾没端,大石桥组三段四层和五层与盖县组接触部的互层带中,矿体受层间滑脱构造控制,成矿物质主要来源于容矿围岩或下伏地层,成矿介质主要是变质变形时期的变质热液。研究表明,伴随热水作用形成热水