辽宁排山楼金矿地质特征及找矿标志分析

张庆海，刘彦兵

（1.北京中资环钻探有限公司，北京 100012；2.北京金有地质勘查有限责任公司，北京 100011）

1 对矿区地层的分析

（1）太古界建平群大营子组。大营子组属于中级变质程度的变质岩，具有广泛的分布范围，在排山楼金矿地区，大营子组呈现出了东西方向的分布特征，倾斜度约为50°～55°，厚度普遍为数米至数十米，有良好的连续性[1]。整个排山楼金矿地区几乎所有的钻孔均穿过该层，可发现清晰的矿体与矿化带，因此该层也是重要的成矿标志层。

（2）中元古界长城组。该地层主要集中在排山楼矿区的东南与西北位置，矿区内岩层呈现出倒转的方式分布。从地层展布特点来看，大红峪组地层沿西北部35°～45°分布，在矿区内地层的底部层位缺失。而高于庄组地层主要分布在上排山楼与上排山楼东沟的一侧位置，倾向角度为300°～315°，主要岩石类型包括白云质泥灰岩、糜棱岩化钙质白云岩等。在矿区内，高于庄组地层受北东方向的韧性剪切作用的影响，变质为白云质初糜棱岩等矿体。

（3）中生界白垩系。该地层主要集中在排山楼矿区的西侧位置，主要包括含砾粗砂岩、紫色一灰紫色复成分砾岩等，具有成分复杂、分选性差等特征，在矿区上的厚度分布约为380m～960m 之间。

2 矿床的地质特征与地球化学研究

2.1 金矿带的特征分析

根据勘察结果可知，排山楼金矿宽带受逆冲推覆断层的破坏，所以在分布上可发现明显的扇形逆冲推覆的特点，从西向东的断距有明显增加，例如在15-11 线一带位置，其断距分布约为8m～14m；而在11-1 线一带位置，断距则达到了15m～30m，而到了1-8 线位置，断距则上升到了30m～80m 左右。到了8 线以外，则断距普遍大于100m，由此将深部的含矿带推送至地表上，使矿区地表位置可发现含矿带与糜棱岩交替出现的情况。

2.2 矿石特征分析

（1）化学特征分析。根据矿石的化学特征分析结果可知，可发现矿石中有用组分相对单一，多以单金属矿石为主，其中Zn、Cu、S 等有益成分较低，无利用价值，且有害成分（如AS、Hg）等所占比例较小，对于矿石的冶炼影响可忽略不计。

（2）矿物成分分析。从矿物分析结果来看，排山楼矿矿石的金属成本包括自然金与矿铁矿等，其中黄铁矿占金属硫化矿物总量的95%左右，其次可发现磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等矿物质。根据显微镜的鉴定结果可知，矿体磁铁矿具有稠密浸染状结构，其中磁铁矿（Mag）的含量维持在25%～30%左右，不规则粒状，部分为八面体晶形，粒径0.1mm～1.5mm。常呈晶粒集合体呈稠密浸染状分布。结合该矿区的实际情况可发现，脉石矿物成分会随着矿石自然类型的变化而表现出差异，例如在蚀变长英质糜棱岩型矿石中，主要以长石、石英为主，所占比例超过了70%；蚀变黑云斜长糜棱岩型矿以黑云母、石英、斜长石为主等[2]。

（3）金矿物特征以及赋存状态。在排山楼金矿中，矿床自然金是矿石的唯一金矿物，根据长期的统计结果可知，矿石的含金量维持在88%～96%之间，均值约为93%左右，具有变化范围小、成色高的特点。该矿区自然金在显微镜下发现呈现出角粒状、麦粒状的基本特征，其中最大粒度约为0.055mm，最小粒度则≤0.01mm。

2.3 地球化学特征研究

（1）金背景值研究。根据辽宁省结晶基底金分度值的统计结果可知，建平群是当前辽宁金矿控制控矿最理想的层位[3]。通过对排山楼金矿各类岩石的含金性进行分析后，发现矿化长英质糜棱岩含金最高，其最高值达到了55.68×10-9，其次为透闪石化白云石大理岩、长英质糜棱岩等，详细资料见表1。

表1 不同类型岩石的含金量统计表

表2 矿物分析测试结果

（2）成矿流体特征。结合对排山楼金矿矿石的内裹体的测试结果，以及子矿物的组成测量结果，对该矿区的成矿流体特征进行分析，根据测量结果显示，其中期的含盐度达到了34%～40%左右，晚期则为9%～10%，在这种情况下，成矿流体主要为富含二氧化碳的高盐度流体，该流体的成分包括硫、水、二氧化碳、氯化钠等，这一检测结果与地下热卤水的特征是相同的，因此根据这一点可认为，含矿热流体的主要应该是变质过程中所形成的变生热液。而文献[4]在研究中，通过对排山楼金矿的氢、氧同位素的组成进行分析后，发现成矿溶液中的氧、氢同位素组成与变质水、岩浆水之间存在明显不同，排山楼围岩在正常岩浆水与变质水的重叠区域内，其中的总体变化趋势为：金矿在300℃的这温度下成矿，成矿溶液同时具有天水、岩浆水、变质水相混合的特征。

因此根据上述分析结果可认为，排山楼金矿床成矿热液来自于太古宙变质岩，是变质过程中出现的含金变生热液。

3 成矿预测与找矿标志分析

3.1 成矿预测信息分析

（1）地层信息特征。在排山楼金矿区，太古界建平群大营子组主要集中在矿区的东北与北部地区，岩性主要包括夹透闪石白云质大理岩、混合黑云母斜长片麻岩，在混合岩化作用的影响下，会导致岩石与瓦子峪组的接触部位遭受糜棱岩化作用的影响，最终随着时间的推移形成糜棱岩带，而该糜棱岩带也被认为是金矿的主要赋存带，为金矿的形成提供良好的基础。

（2）岩性信息特征研究。从岩性特征可发现，排山楼金矿的构造信息主要以韧性前切带为主，少数部分分布在脆性断裂以及褶皱构造等位置。从剪切构造来看，主要可分为“近NE”与“近EW”两组，且集中在了简单剪切作用且规模巨大的结构带。排山楼金矿床赋存与EW 方向的剪切带上。

而根据地质调查结果可知，在韧性剪切带上，含金浓度的克拉克值维持在0.13-0.14×10-9左右，约为地壳平均值的32.5 倍，这种特殊的结构也被认为是金矿控矿的重要原因。而结合金矿带的走向可以发现，其走向与EW 向韧性剪切带的走向是基本相同的，且分布也是直接受到走向的控制。所以在成矿分析上，可将其作为重要的成矿结构。

（3）矿物分析。通过对排山楼矿区的相关样本的分析结果，使用泡沫塑料吸附-石墨炉原子吸收法对样本进行测量，最终的测量结果如表2 所示。

而通过分析不同形态元素在谱系结果可发现，在排山楼金矿中，Au＊与Pb、Zn、Cu、Zn、As 等形成了相对完整的元素组合。

3.2 控矿因素与找矿标志

（1）控矿因素。结合前文对排山楼金矿床的相关地质资料进行分析后，认为在该矿区的控矿因素的识别上则应该重点考虑以下几方面内容：①从地层控矿的角度来看，当前的地质勘察结果显示排山楼金矿床主要集中在太古宙变质岩中，因此可认为这种太古代上壳岩为矿物金的主要来源。②而根据岩性控矿的分析结果来看，金矿体在形成阶段受糜棱岩化强度带的影响，所以会广泛分布在糜棱岩化程度较高的糜棱岩化带内，根据金矿体相关物质的分布，从两侧向中间则物质分布主要包括蚀变糜棱岩、糜棱岩、初糜棱岩、糜棱岩化化石岩、变质岩等。在这个特殊的矿体结构下，矿化带顶板的白云质大理岩则是金矿成矿的重要屏障，可确保金矿富集，这是当地金矿储量巨大的重要原因。③从构造控矿的角度来看，金矿带的形成本身有相对复杂的环境需求，排山楼金矿的实际情况证明，金矿带的形成受太古代-早元古代韧性剪切带的控制，且金矿的分布不会超过韧性剪切带的分布，决定了地质产状与韧性剪切带的产状是相同的。④围岩蚀变控矿。金矿体的分布结果收到蚀变类型的影响，在独特的蚀变晕控制机制的影响下，金矿的地质产状与蚀变带的产量基本相同的，整体上来看，金矿体与矿化体可以均匀分布在蚀变带叠加状况良好的黄铁矿蚀变带中，在强蚀变作用的影响，糜棱岩逐渐转变为金矿化体与金矿体等。

（2）找矿标志。从找矿标志来看，根据排山楼金矿的实际情况，认为该金矿的找矿标志主要集中在以下方面：①从地层标志来看，太古界建平群大营子组的岩石具有较强的糜棱岩化特征，由此最终形成了以糜棱岩带为核心的金矿赋存结构，因此在找矿过程中可将太古界建平群地层作为其中的重要找矿标志。②岩性标志。根据前文的分析结果可发现，在排山楼矿区内，容矿岩石以黑云斜长糜棱岩系、角闪质糜棱岩系为主，因此在找矿中可以将上述糜棱岩系作为关键的找矿标志。③围岩蚀变标志。根据分析结果可知，在糜棱岩中应注意寻找含金的黄铁矿及其围岩蚀变结构，包括绿泥石化蚀变带、绢云母化蚀变带等，上述蚀变带与金矿的形成存在相关性。④构造标志。按照构造标志来看，在整个矿区内，东北向与东西向的韧性剪切带存在交汇的位置，而这个位置则是成矿的重要标准，因此可将其作为找矿标志之一。

4 结语

结合阜新市排山楼金矿的实际情况来看，该金矿具有特殊的成矿与找矿标志，因此结合该金矿的实际情况，为了能够进一步提高金矿的找矿质量，相关人员应该将地层标志、岩性标志、围岩蚀变标志、构造标志等作为找矿的重要依据，并在充分了解金矿的地质特征基础上，优化找矿的技术路径，这样才能进一步提高找矿水平，为实现金矿的可持续生产奠定基础。