吉林汪清赤卫沟金矿床地质特征及矿化富集规律研究

【摘要】赤卫沟金矿位于吉林省汪清县境内，是延边地区典型的浅成低温热液型金矿床。矿床规模较小，累计金金属量达6453kg，属于小型矿床。其大地构造位置位于兴蒙造山带东缘，处于敦密断裂以东，富尔河-古洞河断裂以北的区域，属于滨太平洋大陆活动边缘。赤卫沟金矿位于吉林延边地区燕山期金铜成矿带上，区域构造和岩浆活动复杂且频繁，成矿地质条件优越。矿区内出露的地层主要有二叠纪柯岛组的浅变质岩，晚侏罗世的屯田营组、刺猬沟组和早白垩世的金沟岭组。柯岛组主要岩石类型为凝灰质板岩-板砂岩；晚侏罗世-早白垩世地层为一套中-酸的火山岩、火山熔岩和火山碎屑岩。其中金沟岭组火山岩与成矿关系密切，为主要的赋矿围岩，主要岩石类型为安山质凝灰岩、凝灰角砾岩及安山质集块角砾岩、安山岩、安山质熔岩等。本次研究对该组火山岩中的安山质凝灰岩进行锆石U-Pb定年，获得成岩年龄为127.7±6.3Ma，确定成岩时代为早白垩世。矿区内构造以断裂为主，主要为NNE、NE和NW向断裂构造。矿区内发育三条矿脉，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号脉，共圈定7个矿体。矿体严格受NNE-NE向断裂构造控制，直接产在石英-碳酸岩脉中，显示其形成环境为中性-近还原的条件。矿体产在二叠纪柯岛组和早白垩世金沟岭组的不整合面之上的金沟岭组火山岩中，不整合面之下二叠纪柯岛组的浅变质岩中不含矿；矿体在垂向上延伸较浅。矿体走向NNE-NE，形态主要为脉状和囊状。矿石类型为贫硫化物石英-方解石脉型，硫化物少于1%，矿石中的金属矿物主要为黄铁矿、银金矿、自然金、褐铁矿，并含少量的黄铜矿，黝铜矿、方铅矿等矿物。矿石的平均品位为4.5×10-6。矿石结构主要为自形-半自形及它形结构、交代结构、包含结构、压碎结构及假象结构等；矿石构造主要为稀疏浸染状构造、浸染状构造、细(网)脉状、晶簇状及角砾状构造。围岩蚀变主要为硅化、冰长石化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化和青磐岩化等。成矿期主要有热液成矿期和表生氧化期，其中热液期可分成4个矿化阶段：即Ⅰ.石英-冰长石阶段，Ⅱ.粗粒方解石阶段，Ⅲ.细粒方解石-石英-冰长石-自然金阶段及Ⅳ.石英-玉髓-方解石阶段，其中第Ⅲ阶段为主要成矿阶段。流体包裹体研究结果表明，矿石石英和方解石中的包裹体类型均以气液两相为主，气液比较小，主要集中在10-25%之间。确定主成矿期流体具有低盐度(1.2-2.4wt%NaCl)、低密度（0.84-0.90g/cm3）的特点，成矿温度为180-230℃，成矿压力为15-20MPa，显示出低温低压的特点,成矿深度为1.5-2km,显示具有浅成的特征。矿石石英中氢、氧同位素研究表明成矿流体主要来源于大气降水。硫、铅、锶、碳稳定同位素研究显示成矿物质主要来源于上地幔或下地壳。并确定赤卫沟金矿床的成因类型为贫硫化物低硫化型浅成低温热液脉型金矿床。矿体赋存于二叠纪柯岛组和早白垩世金沟岭组的不整合面以上的早白垩世金沟岭组火山岩石组合中,不整合面以下的二叠纪浅变质岩中不含矿。矿体随不整合面向北东倾斜，矿体底界距不整合面150-200m，并与其大致平行。矿床是由一系列小矿体组成，很难找到大的连续矿体。矿体无论是在走向上的延长和垂向上延深都不超过500m。赤卫沟金矿工业矿体严格受断裂构造控制，控矿断裂在成矿期表现为左旋正断活动，工业矿体产在走向上偏北、倾向上倾角较陡（近直立）的局部引张部位，工业矿体总体向NE方向侧伏，侧伏角20°-30°。由于控矿断裂无论在走向上，还是倾向上都具有波状起伏的特点，从而工业矿体产出的有利构造部位，在空间上按一定的规律重现，进而控制了金矿化的分段富集。矿区的中部和南部存在3条NW向成矿后构造（F4、F5和F6），对金矿脉（体）发生不同程度的切割和破坏作用，以F5断裂的规模最大，走向北西，倾向北东。成矿后的NW向构造属于逆断性质。由于成矿后NW向F5构造的逆断效应，导致矿区21线附近显示NW向F5断裂两侧的Ⅰ号脉和Ⅱ号脉平面上已被错断，且F5断裂下盘（南西盘）相背倾斜的Ⅰ号脉和Ⅱ号脉均向倾向相反的方向移动。可以确定F5断裂南西端的矿体相对下降，因此在Ⅰ号脉和Ⅱ号脉的南端深部可能存在隐伏矿体，有进一步的找矿潜力。成矿后构造的研究，为寻找该区深（边）部矿体预测提供了有益信息。利用Au/Ag值可以判断矿体的位置、进行地表找矿和深部评价。选取赤卫沟矿区Ⅰ号脉220m中段、180m中段、180m中段下推的矿石进行Au/Ag值分析，其结果分别为0.46、0.67、0.60，显示出随着深度的增加，Au/Ag值有增大的趋势，结合本区矿体向北侧伏的规律，预测16线以北180m中段以下Ⅰ号脉北端可能存在隐伏矿体，有较大的找矿潜力。Ⅱ号脉由地表、地表下推、540m中段、540m中段下推、500m中段、500m中段下推的矿石Au/Ag值分别为＞＞1、0.85、0.62、0.61、0.42、0.41，Au/Ag值有明显逐渐减低的趋势，预测Ⅱ号脉深部找矿潜力不大。在综合分析研究控矿构造面的空间变化规律、控矿断裂的动力学特征、工业矿体的空间定位机制和侧伏规律等矿化富集规律的基础上，结合矿区内成矿后断裂的改造和影响，以及原生晕信息和Au/Ag比值的分析提取，认为该矿区Ⅰ号脉和Ⅱ号脉南端深部以及Ⅰ号脉北端深部存在有利成矿区段，具有较大的找矿前景。
【作者】潘忠翠；
【导师】王力；
【作者基本信息】吉林大学，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】浅成低温热液；矿床地质特征；矿床成因；矿化富集规律；赤卫沟金矿；吉林汪清；

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