于婳

摘 要： 通過(guò)對(duì)青城子礦田白云金礦的巖漿作用以及礦物沉淀機(jī)制的分析，結(jié)合前人對(duì)該礦床成礦模式的研究，提出了以白云金礦成礦受到流體控制以及區(qū)域性斷裂的控制，其成礦和青城子礦區(qū)廣泛發(fā)育的晚三疊世巖漿作用密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞： 青城子礦田;白云金礦;控礦機(jī)制

【中圖分類(lèi)號(hào)】P618 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）04-0261-02

引言：遼東半島（中國(guó)東北遼寧省東部）是華北克拉通地區(qū)重要的金多金屬礦產(chǎn)大省，20世紀(jì)90年代以來(lái)，在該半島發(fā)現(xiàn)了白云、小佟家堡子、高家堡子、林家三道溝等許多大中型金礦床。這些金礦床受元古界遼河群變質(zhì)巖的控制，構(gòu)造上受脆性-韌性剪切帶的控制。

前人對(duì)遼東金礦的研究中，將其礦床成因類(lèi)型總結(jié)為三種不同的類(lèi)型，即：（1）層控礦床類(lèi)型、（2）變質(zhì)熱液型以及（3）淺成熱液型礦床。盡管目前對(duì)遼東半島的金礦研究有很多，但是其實(shí)際成礦年齡和成礦機(jī)理、成礦流體的性質(zhì)和來(lái)源以及成礦機(jī)制和控礦因素尚不清楚。因此本文在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)其成礦機(jī)理和控礦因素進(jìn)行分析。

1 地質(zhì)概況簡(jiǎn)介

遼東半島位于華北太古宙克拉通東部，西部邊界為郯廬斷裂，遼東半島青城子鉛鋅礦田具有400多年的開(kāi)采歷史，至今仍有新的發(fā)現(xiàn)礦床，這些新發(fā)現(xiàn)的礦床包括白云、小佟家堡子、桃園和楊樹(shù)金礦，黃金儲(chǔ)量約200噸。青城子金礦床均賦存于元古宙遼河群變質(zhì)巖中，受區(qū)域脆性-韌性剪切帶和中生代巖漿熱液活動(dòng)的明顯控制和影響。青城子地區(qū)元古界花崗巖體包括侵入古元古界大石橋組和蓋縣組的大頂子黑云母花崗巖，區(qū)內(nèi)的巖脈包括煌斑巖、輝長(zhǎng)玄武巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)斑巖和石英斑巖，通常沿NE向和NW向斷裂侵入。白云金礦位于青城子礦區(qū)北部，金礦儲(chǔ)量約70噸，平均品位為3 g/t。白云地區(qū)古元古代變質(zhì)基底巖石包括大石橋組白云巖、石榴石云母片巖和黑云母片巖，蓋縣組云母片巖和黑云母麻粒巖（曾慶棟等，2019）。

白云礦區(qū)脆性-韌性剪切帶及其附屬斷裂在構(gòu)造上受北東向斷裂（傾角25°～ 35°）的控制。區(qū)內(nèi)發(fā)育有北西向、東西向和北東向的中長(zhǎng)石質(zhì)和鎂鐵質(zhì)巖脈，包括二長(zhǎng)花崗巖斑巖、石英斑巖、閃長(zhǎng)斑巖、輝長(zhǎng)巖和煌斑巖，石英斑巖巖脈分布于白云中西部和東南部，產(chǎn)于含金鉀硅蝕變帶的上盤(pán)和下盤(pán)。在大石橋組最上層，沿層間裂隙發(fā)育多個(gè)礦體，礦脈主要表現(xiàn)為含金石英脈和少量浸染性硫化物交代物，斑巖脈周?chē)鸬V體為脈型透鏡體。白云金礦為石英脈型和蝕變巖型金礦，以格狀脈/細(xì)脈和浸染狀構(gòu)造為特征。礦石礦物主要有黃銅礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、原生金和銀銅礦。脈石礦物主要有石英、長(zhǎng)石和絹云母，還有少量方解石、綠泥石、綠簾石和鈦礦等。沉積蓋層包括碳質(zhì)大理巖、大石橋組透閃石片巖、改縣組硅線云母片巖和第四紀(jì)沉積物。大石橋組和蓋縣組礦體出露為脈狀或?qū)訝顦?gòu)造，該區(qū)已識(shí)別出多種巖性的巖漿巖脈，包括煌斑巖脈、閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、中斑巖和石英斑巖。閃長(zhǎng)斑巖和石英斑巖與成礦關(guān)系密切，一般與礦體平行，限制成礦邊界。

2 白云金礦成礦控制因素

2.1 區(qū)域構(gòu)造的影響

我國(guó)北方遼東半島經(jīng)歷了多期巖漿、構(gòu)造改造，與我國(guó)最大的黃金產(chǎn)區(qū)膠東黃金省相似，表明遼東半島具有巨大的新發(fā)現(xiàn)潛力。然而，到目前為止，在1.5公里以下還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重大的金礦床，而1.5公里是可比的膠東金省含金系統(tǒng)的典型深度。遼東半島北部青城子礦田主要控礦構(gòu)造為尖山子斷裂帶，記錄了多次巖漿期后熱液金礦化事件。礦床受斷層控制，具有強(qiáng)烈的硅化和絹云母化特征，深部含金熱液通過(guò)斷裂帶的裂縫向上運(yùn)移，淺部斷層越寬，壓力和溫度越低，導(dǎo)致金屬礦物沉淀形成礦體，金礦體已在斷層較陡的淺部（約1000m）發(fā)現(xiàn)，金礦體也可能出現(xiàn)在傾角增大的斷層深部。白云金礦的閃長(zhǎng)斑巖和石英斑巖與成礦關(guān)系密切，一般與礦體平行，限制成礦邊界（李德東等，2019）。

根據(jù)觀察，白云金礦礦物沉淀可分為四個(gè)階段。第1階段（鉀長(zhǎng)石-黃鐵礦階段），以淺紅色粗粒鉀長(zhǎng)石為主，以黃鐵礦為代表。第二階段（早期硅化階段）為灰色石英和多金屬硫化物組合，由黃鐵礦（塊狀結(jié)構(gòu)）、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦組成。第3階段為石英乳狀以及形成豐富的細(xì)粒黃鐵礦礦物，第4階段為碳酸鹽-石英階段，該階段含微量黃鐵礦，由碳酸鹽和石英脈組成，其中第二和第三階段是金沉積最關(guān)鍵的階段。

2.2 流體對(duì)成礦的影響

白云金礦床的許多地質(zhì)地球化學(xué)特征與典型的造山型金礦一致，具備在典型的造山形成的構(gòu)造背景和金礦體受韌性剪切帶控制，類(lèi)似于許多在秦嶺造山帶造山中形成的金礦，其硫化物礦物主要為黃鐵礦，含少量黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，蝕變類(lèi)型主要有硅質(zhì)、絹云母、碳酸鹽、綠泥石、綠簾石等; 成礦流體屬于H2O-NaCl-CO2體系，因此目前認(rèn)為該礦床屬于造山型金礦類(lèi)型。Liu et al.（2018）等人在C-H-O-Pb同位素分析的基礎(chǔ)上提出白云金礦化與當(dāng)?shù)厝B系的侵入有關(guān)，局部的三疊紀(jì)中長(zhǎng)石質(zhì)巖脈可能為礦化作用提供了主要的熱源，同時(shí)也提供了部分流體和成礦物質(zhì)，巖漿熱液可能與變質(zhì)流體和大氣降水混合，溶解遼河群的金屬和碳（來(lái)自有機(jī)物質(zhì)），形成成礦流體，當(dāng)成礦流體沿建山子斷裂帶上升到淺地殼時(shí)，發(fā)生了相分離/不混溶作用（伴隨進(jìn)一步的大氣流體侵入），導(dǎo)致了二硫化金配合物的分解和金及多金屬硫化物的析出。

2.3 金成礦作用與晚三疊世巖漿活動(dòng)的成因聯(lián)系

青城子礦區(qū)廣泛存在晚三疊世巖漿作用，研究者對(duì)白云礦床二長(zhǎng)斑巖、石英斑巖和閃長(zhǎng)斑巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果為224 - 221 Ma（Duan et al.，2014）。地球物理調(diào)查還揭示出雙頂溝巖基下可能存在的隱伏花崗巖體，覆蓋了整個(gè)青城子地區(qū)的基底，從區(qū)域上看，這些晚三疊世花崗巖被很多研究者解釋為同碰撞或碰撞后花崗巖，來(lái)源于變厚的下地殼的部分熔融，大量的地質(zhì)年代學(xué)結(jié)果表明，青城子地區(qū)礦化與晚三疊世巖漿作用大致相當(dāng)，結(jié)合青城子礦田存在金屬分帶現(xiàn)象，淺層金礦體向深部銀-鉛鋅礦礦體過(guò)渡，因此可認(rèn)為晚三疊世深源花崗巖體可能是驅(qū)動(dòng)熱液循環(huán)的熱源，這些熱液流體可能沿裂縫和滲透層序向上伸展，與大氣水混合，從三疊紀(jì)花崗巖類(lèi)和遼河群變質(zhì)巖中過(guò)濾出成礦物質(zhì)，最終成礦流體進(jìn)入構(gòu)造圈閉（如斷層），沉積了金礦石。三疊紀(jì)巖漿-熱液系統(tǒng)是青城礦田元素分帶現(xiàn)象屬于造山型礦物系統(tǒng)的元素分帶，是青城礦田的重要控礦因素。

小結(jié)：青城子礦田內(nèi)白云金礦成礦的斷裂系統(tǒng)控制并聚積了豐富的成礦物質(zhì)，后期巖漿-熱液事件對(duì)成礦物質(zhì)的活化與聚積有直接影響，礦床類(lèi)型及其空間分帶與區(qū)內(nèi)的沉積環(huán)境相關(guān)，但是白云金礦屬于新發(fā)現(xiàn)礦床，對(duì)其相關(guān)的地質(zhì)年代學(xué)以及地球化學(xué)等相關(guān)的研究還比比較少，今后對(duì)該礦床全面的地質(zhì)分析以及成礦機(jī)制研究將具有很大的空間和潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾慶棟，陳仁義，楊進(jìn)輝，等.遼東地區(qū)金礦床類(lèi)型，成礦特征及找礦潛力[J].巖石學(xué)報(bào)，2019，35（7）： 1939-1963.

[2] 李德東，王玉往，張志超，等.遼寧白云金礦床成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面特征淺析[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2019，25（S1）： 10-20.

[3] Liu，J.，Liu，F(xiàn).-X.，Li，S.-H.，& Lai，C.-K.（2019）.Formation of the Baiyun gold deposit，Liaodong gold province，NE China： Constraints from zircon U–Pb age，fluid inclusion，and C-H-O-Pb-He isotopes.Ore Geology Reviews，104，686–706.doi：10.1016/j.oregeorev.2018.12.006.

[4] Duan，X.，Zeng，Q.，Yang，J.，Liu，J.，Wang，Y.，& Zhou，L.（2014）.Geochronology，geochemistry and Hf isotope of Late Triassic magmatic rocks of Qingchengzi district in Liaodong peninsula，Northeast China.Journal of Asian Earth Sciences，91，107-124.