吉林省二道甸子金矿区主矿带地质特征、成因探讨及研究意义

孙英华　辛永辉　荆振刚　冯修云　万文周

摘要： 二道甸子金矿床是自1947年开采至今的老矿山，也是我省金矿开采的主要开采地之一。其金矿体主要赋存在主矿带上，本文主要从主矿带地质特征、矿石特征、自然金的赋存特征等方面进行分析，对床的成因进行探讨，认为二道甸子金矿床成因类型为含金石英脉型金矿床，属中温热液型金矿床；同时对矿区的西矿带、东矿带的找矿前景进行了分析，认为东、西矿带深部都有进一步工作的意义，且东矿带成矿条件更优于西矿带，因此东矿带可作为今后勘查工作的重点。

Abstract： Erdaodianzi gold deposit is the old mine mined since 1947， it is also one of the main mines of gold mining in Jilin. The gold orebody mainly occurs in the main ore. This paper mainly analyzes the geological characteristics， ore characteristics， the natural occurrence characteristics of gold of the main ore belt， discusses the causes of the bed. This paper thinks that the genetic types of Erdaodianzi gold deposit is the gold deposit with gold quartz vein， and it is the mesothermal hydrothermal gold deposit. At the same time， this paper analyzes the potential prospecting of the east ore belt and west ore belt in the mining area， it thinks that the east ore belt and west ore belt has the significance of further work， the metallogenic conditions of east ore belt are better than that of the west ore belt， so the east ore belt can be used as the focal point of exploration in the future.

关键词： 东矿带；中温热液型金矿床；矿床成因；主矿带特征；二道甸子金矿区

Key words： east ore belt；mesothermal hydrothermal gold deposit；genesis of mineral deposit；features of teh major ore belt；Erdaodianzi gold deposit

中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）06-0101-04

1 矿区地质背景

吉林省桦甸市二道甸子金矿的大地构造位置位于华北陆台（辽吉古陆）与吉黑海西地槽的接触部，槽区边缘，即辉发河深断裂的北缘。

矿区构造主要以断裂构造为主，次为褶皱构造。在海西期形成的北西斜冲断层为矿区的主要断裂构造，既是区内的主要导矿构造，控制了主矿带中的石英脉带展布。晚期形成近南北向断裂为成矿后断裂，由多条近于平行的断层组成，断层紧密平直，延伸比较稳定，错断了北西向断裂构造，使西盘往北，东盘往南位移；褶皱构造实际上是指矿区位于区域上的漂河—二道甸子主背斜的南翼组成部分或者说是区域复式背斜倾末端的组成部分，构成了区内十分有利于成矿的重要构造条件；区内出露的地层（见图1）为下古生界呼兰群漂河川组下段（Pz1p1）黑云母片麻岩、斜长角闪片岩，上段（Pz1p2）地层为片岩、含碳云英角岩；东南岔组（Pz1d）出露的地层为板岩、变质砂岩和含碳云英角岩。

矿区内岩浆活动频繁（见图1），出露的岩浆岩主要为海西晚期黑云母花岗岩（γ43 （2）），呈岩基产出。从矿区东、南、西三面侵入到呼兰群，接触带倾角在西侧变化较大，倾向NE，倾角60°～70°；东侧接触带倾向NW至SW，倾角在40°至50°之间；南侧呈北东东方向延伸。脉岩有变质辉长岩、斜长花岗岩脉、花岗伟晶岩脉、闪长岩脉、煌斑岩脉等。另闪长岩脉、煌斑岩脉分布广泛，大部分切穿石英脉，部分在围岩中。

2 主矿带特征

2.1 主矿带地质特征

矿床位于二道甸子—漂河岭复背斜构造之南西倾没端的呼兰群变质岩中，其东、南、西侧被海西期黑云母花岗岩所包围，形成半岛状，使区内地层再次遭受热变质。该矿床被划分三个矿带，即东矿带、西矿带和中间的主矿带（图1），各带呈北西向延长，长度均在3000m以上，其中仅主矿带具有工业价值。

以往矿区内共发现12条含金石英脉具有工业意义，均分布在主矿带内。主矿带断续延长约3000m，由南至北，呈右行斜列，构成首尾相迭的雁行状，呈北西延长，倾角陡直，总体向北东倾斜（见图1）。断裂产状：南山走向为300°～330°，北山大致与地层线状构造一致，其产状：自北西、北北西、近南北转向北东东构造方向相连接。一般倾向南西，倾角60°～80°，呈向西凸出的弧形。在剖面上，200m标高以上，位于含碳云英角岩与长石角闪石角岩互层带中，倾向南西或直立，倾角70°～80°；200m标高以下断层切穿互层带进入片麻岩中，在六中段钻孔中-460m标高以下片麻岩中仍然可见含碳挤压破碎带和石英脉，但总体看趋于尖灭。

石英脉大体分为三种类型[1]。第一种类型为顺层的石英细脉带；第二种类型是主矿带的含矿石英大脉带型；第三种类型为含矿石英大脉下盘的不含矿的呈棋盘格状的石英细脉。

2.1.1 顺层的石英细脉带及其控制构造

从以往的地质资料中表明，顺层的石英脉是沿着层间构造充填形成的，而且常常平行石墨粘土带，其产状基本与地层平行，同时也平行于片理化带。是构成“西矿带”、“东矿带”的矿化石英脉的控矿构造。

根据上述特征，认为石英细脉的控制构造是层间滑脱构造带。是在东部的韧性剪切带形成之后的抬升期形成的。

2.1.2 含矿石英大脉带控制构造

主矿带含矿石英脉在走向上平行于地层的走向，而在倾向上却是斜切地层。从其与顺层石英脉的空间关系表明，控制石英大脉带的构造是层间滑动构造带的非斜冲的压扭性次级构造。该构造形成的时间是在顺层石英脉充填之后形成的。根据含矿石英大脉带呈分枝“合并”以及尖灭再现的特征，表明了该构造的性质应属于压扭性构造。

2.1.3 呈棋盘格状石英细脉控制构造

该类型石英脉在空间上通常出现在含矿石英脉下盘，并与主矿带的石英脉不交切，该构造形成于含矿石英脉之后，是受压扭性构造派生的低次序共轭裂隙控制的石英脉。

对于本区上述各构造，在成矿前、成矿期和成矿后都具有十分明显的继承性活动的特点，成矿时的主要构造也能成为成矿后的主要构造。

2.2 主矿带的矿石特征[2]

通过在主矿带坑道中采集的大量手标本和光片鉴定资料的统计结果表明，主矿带的矿石矿物有毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和少量的黝铜矿、白铅矿等；贵金属矿物主要有自然金、银金矿、辉银矿、铜金矿等；次生矿物有针铁矿、纤铁矿、白铁矿、孔雀石、硅孔雀石、铜兰、辉铜矿等；脉石矿物有石英、绢云母、蛭石、钾长石、石墨、菱铁矿、白云母、方解石等。

2.2.1 主要矿石矿物特征

毒砂是本矿床原生自然金的主要载体矿物，因此也是矿床中最重要的矿石矿物。自然金常沿着毒砂的裂隙沉淀，即通过显微裂隙进入毒砂中形成假包体金状。

矿石中毒砂的次生氧化淋失强烈，常沿着裂隙形成大小不一的孔洞。这些风化残留金可以摆脱载金矿物的束缚，转变为能够靠重力并沿裂隙下渗移动到一定的标高位置集中。在该矿床中毒砂能够成为金的载体矿物是因为其早于自然金的形成，而晚于自然金形成的矿物不能够成为金的载体矿物；另一个原因是由于毒砂矿物的物理性质决定的，毒砂性脆，容易在应力的作用下发育裂隙，为自然金的沉淀提供了微裂隙，而黄铁矿、磁黄铁矿、石英也易碎裂，但毒砂属于极易碎矿物，但当金矿床中存在上述四种矿物时，唯有毒砂最易成为金的载体矿物了。

在矿石中并不是所有的毒砂都是金的载体矿物，能够具备载金的条件是：自身呈独立的矿物或是矿物集合体的形式出现，并且有受自然金形成之前的构造影响而产生裂隙的部位。

在显微镜的观察中，白铁矿是由于风化作用导致了磁黄铁矿转变为具有胶状结构的细粒白铁矿—黄铁矿，其常沿磁黄矿的解理、裂隙与粒间呈网状的白铁矿和针铁矿化。总体在矿床中磁黄铁矿在数量上与黄铁矿呈反消长关系，而且在形成时间上与黄铁矿相近并略早于黄铁矿。

本矿床中的黄铁矿具有二至三个世代以上，呈粗粒、细粒或是块状出现，但都不是金的主要载体矿物。块状黄铁矿是否含金，在很大程度上与块状磁黄铁矿类型有关，即取决于是否有含金的毒砂存在。

在本矿床中，“贱金属硫化物”黄铜矿、闪锌矿和方铅矿，总是密切伴生。多集中出现在浅部，当有闪锌矿、黄铁矿出现时，必出现闪锌矿交代黄铜矿；当没有闪锌矿时，才出现黄铜矿直接交代黄铁矿的现象。闪锌矿—方铅矿组合要比闪锌矿—黄铜矿组合出现的几率大，且对含金毒砂—黄体矿交代强烈，为交代残留金的形成作出主要贡献；而黄铜矿—闪锌矿组合对磁黄铁矿—毒砂矿物组合交代要比闪锌矿—方铅矿组合出现的几率大，但由于磁黄铁矿裂隙发育差而不能对含金毒砂交代，故对交代残留金的形成作用不大。这也是交代残留金与方铅矿及闪锌矿构成连生体要比黄铁矿、磁黄铁矿连生体要多的主要原因。

2.2.2 次生矿物及其找矿信息

次生矿物有针铁矿、褐铁矿、纤铁矿、白铁矿、孔雀石、硅孔雀石、铜兰、辉铜矿、含铜自然金和银金矿等。

白铁矿、针铁矿、褐铁矿在六坑和四中段均可见，局部特发育。可在光片中见网脉状针铁矿交代块状黄铁矿、及网格状白铁矿交代块状黄铁矿的现象。这表明该矿床氧化深，也说明氧化作用与成矿后破碎有关；辉铜矿多出现破碎带中，而且常常与自然金呈连生体产出，表明了其与连生的自然金均为次生淋滤的产物，也就是说，在主矿带中，存在着大量的次生自然金，因此也构成了主矿带中次生富集带；含铜自然金和银金矿的出现，也表明了次生富集和淋滤作用的存在。

综上所述，大量的次生氧化矿物的存在，可以表明全矿带次生氧化作用强烈，氧化深度大，本矿床中的矿体均富集在6中段以上，即100m标高以上。

2.2.3 矿石的结构、构造特征

矿石的结构、构造较为复杂。其中结构划分为原生交代结构与次生结构两大类，主要为乳滴状结构、交代结构、溶蚀结构等；矿石的构造主要有块状构造、中等浸染状构造、稀疏浸染状构造、斑杂状构造、脉状、网脉脉状、条带状构造、碎裂构造、角砾状构造及微（流失）孔洞构造等。

矿石的构造较为复杂，其原因是由于石英脉形成期间，是在构造脉动形变的基础上叠加形成的。矿化多出现在石英脉下盘近片理化的蚀变岩一侧以及石英脉出现合并部位。上述部位正是处于构造的界面，因而石英脉变形强烈，出现了条带状、角砾状、碎裂和糜棱岩化后的粒化（即砂糖状的石英）现象。为各阶段矿石矿物沉淀提供了空间并形成了各式的复杂构造。

本矿床中矿石构造是以充填的脉状构造为主，其中以不规则脉状构造和细脉状构造较常见，前者含矿性好，后者含矿性差且多为单矿物脉。如细粒黄铁矿组成的薄膜状细脉和网脉、黄铁矿细脉等。另一种是在显微镜下才能观察到的由针铁矿或是由白铁矿组成的交代黄铁矿或是磁黄铁矿网脉，这两种网脉状构造都是次生构造；在矿石中还见有毒砂氧化流失孔构造，即是以往地勘单位在报告中所介绍的蜂窝状构造，就是以黄铁矿为主的矿石中，经常见到自形和半自形的毒砂矿物或其集合体，经表生作用，形成流失孔，有时会有褐铁矿残留。

块状的毒砂矿石有时也不含金，其原因是缺少含金流体进入其中提供的必要的构造条件，或是有裂隙不含金可能是毒砂的变形裂隙形成矿化之后。

2.3 自然金的赋存状态及其特征

通过东北大学周乃武教授[1]对在矿区内采集的90多件光片的查定，结合吉林省有色金属地质勘查局六〇三队[2]30余件光片和吴尚全[3]的查定结果，对矿石中金的粒度、形态及赋存状态进行统计，其统计结果见表1，下面将矿石中自然金的基本特征叙述如下。

①自然金与矿石矿物之间的空间关系。

从表1可以看出，自然金主要赋存于毒砂中，次为方铅矿、闪锌矿、石英及其裂隙破碎带中的游离金。

②自然金的粒度特征。

本矿床中的自然金的粒度（见表1）以中细粒至显微金（0.001～0.1mm）为主。但只有在可见金存在的条件下，才能出现显微金和超显微金，这就是说自然金在含金流体中沉淀时并不是立即堆积沉淀下来，而是经过一定距离的搬运过程，并充填在构造裂隙系统的末端。

③自然金的成色特征。

自然金的成色被定为Au/（Au+Ag）×1000。从表2[4]可看出，主矿带矿石中自然金成色变化大，平均为891，而氧化淋滤形成的自然金的成色796～819（含银自然金）。同为毒砂中自然金成色相差29‰，方铅矿中自然金成色相差23‰。形成的时代越早，成色越高。

④自然金的形态特征。

本矿床中自然金在形态上以颗粒、特别是以较规则的粒状为主，未见树枝状、毛发状、显微脉状和细脉状。由此，表明了本矿床中的自然金的主要赋存状态是以毒砂中“假包体金”和石英中的晶隙金为主的初始赋存状态；而主矿带矿石中除淋积金外，还有一些交代淋滤形成的交代金呈不规则状、蠕虫状。自然金颗粒变化范围大，成色区间较宽，形态单一，因此推断，本矿床的成因为中温热液型金矿床。

3 二道甸子金矿床成因探讨

3.1 矿床成矿物质来源

关于金矿床中成矿物质的来源，在以往的研究资料中，大多数认同成矿物质来源于地层，即含金建造本身。本人认同成矿物质[5]即来源于地层也来自海西晚期黑云母花岗岩。主要依据如下：

其一依据是区内含碳质岩石金丰度值为6.02×10-9，矿床近外围的黑云母二长花岗岩和似斑状花岗岩含金较高，可达7.74×10-9，最高可达50×10-9；其二依据是碳质对金的吸附作用，故在成岩期就形成了含金溶液。区域的变质作用和海西晚期岩浆岩以及后期脉岩的侵入，使得地层和岩浆岩成矿物质在局部富集、迁移，并在有利的构造部位成矿。含金石英脉通过不同的围岩，矿化强度有一定的差别，一般在碳质云英角岩、斜长角闪片岩互层带较好，进入片麻岩则金矿化明显减弱趋于尖灭。

2010年～2011年，吉林省有色金属地质勘查局六〇七队在对二道甸子金矿原矿体深部（100m标高以下）进行矿产普查工作中[4]，在北山25号勘探线施工的ZK6502孔，在标高-352m见到了进尺厚度0.60m，分析结果金品位24.58×10-6，这也预示在深部仍然有一定的找矿空间。

3.2 成矿作用过程与成矿时间

区内成矿物质主要有两次富集作用，一是含金溶液在区域变质作用和接触变质的热动力作用下，使得成矿流体含金浓度大大提高；二是成矿流体或含金溶液进入成矿构造体系后，在矿床主矿带富集；成矿后又经历了表生淋滤富集作用；成矿时间根据相关的区域及604队资料（230Ma），定为海西期至印之期之间。

3.3 成矿后的再改造及再定位过程

成矿后构造再活动的结果是，作为配矿断裂的近南北向的断裂已经转变为南东陡倾的之右行张性断层，由此可见上下盘扭动下滑幅度大；同时，北西向断裂显示左行压扭性切错矿体，其下盘向南东扭动；同时成矿后的再改造作用使得矿体抬升发生了表生氧化淋滤作用，致使呈现近水平状的上富下贫的品位分布现象。

综上所述，推断金矿体成因与花岗岩后期热液活动有关，成矿物质既来自地层也来自岩浆岩。矿床成因类型为含金石英脉型金矿床，属中温热液型金矿床。

4 研究意义

通过对区内的主矿带的特征研究及对矿床成因的探讨，结合其与西矿带、东矿带的石英脉或矿脉体的特征及空间分布进行对比[2]（表3），认为矿区内的东矿带、西矿带都具有重要找矿意义。

①矿床位于二道沟至二道甸子弧形构造带上，其东矿带、西矿带及主矿带是在同一构造成矿环境下形成的。

②从表3可以看出，东矿带、西矿带的单条石英脉的规模小，而主矿带的石英脉规模大，矿化强度也低于主矿带。但值得注意的是东矿带、西矿带只有地表的工作程度高，而深部控制程度低，一般只控制在地表以下深达100m左右石英脉尖灭为止，100以下深度的工程控制相对较少。其深部可能会有石英脉尖灭再现及隐伏的平行脉出现的可能。

③从各矿带石英脉的产状看，倾向、倾角基本相同，特别是倾角大致都在55°～80°之间，属于陡倾斜石英脉体。赋存在西矿带和主矿带中石英脉的围岩岩性相同，均为含碳云英角页岩，岩石较脆，所形成的脆性陡倾断裂构成了主矿带较好的容矿空间，因此在西矿带的深部也有容矿空间形成的可能。

④来源于地层中的成矿物经过多次的构造热事件作用所形成的成矿流体，并与矿床东部的花岗岩热穹窿组成了成矿流体库，在构造成矿有利部位成矿。且东矿带由于距离成矿流体库较近，到达西矿带又有东矿带和主矿带相隔，相比之下东矿带比西矿带更有利于金矿体的形成。因此认为东矿带将是今后矿区内深部找矿的最佳部位。

参考文献：

[1]周乃武.吉林省二道甸子金矿区成矿体系研究及主矿带成矿预测[J].2006，9.

[2]603队.吉林省桦甸县二道甸子金矿地质勘查总结报告书[C].1973.

[3]吴尚全.吉林省二道甸子金矿床同位素地质学及成矿物质来源研究[J].1995，16：5-9.

[4]马俊孝.吉林中部古生代构造—岩浆活动与金银成矿作用[M].地质出版社，1998.

[5]607队.吉林省桦甸市二道甸子北山金矿补从详查报告[C].2012，3.