吉林省磐石市官马金矿矿床成因及找矿标志

宁 林

（吉林省有色金属地质勘查局六〇八队，吉林 长春 130000）

官马金矿床位于磐石市，行政区划隶属磐石市官马镇管辖。该矿处于华北地台北缘与兴蒙造山带东南端交汇部位，其是吉林省中部地区的一个小型金矿床[1]。矿体受NE向构造破碎蚀变带控制明显[2]。矿石中金属矿物主要有黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、闪锌矿和自然金等，非金属矿物有石榴子石、方解石、绿帘石等，围岩发育矽卡岩化、硅化、绿帘石化、绢云母化和碳酸盐化等蚀变现象。通过分析该矿床的地质特征、成矿物质来源与形成时代、矿体特征及矿石质量特征，总结出该矿床的矿床成因和找矿标志，对该区域今后的地质找矿工作具有一定的指导意义。

1 地质概况

矿区位于北西向饮马河断裂的西侧，北东向石虎沟断裂从南端通过（图1）。出露地层为上石炭统窝瓜地组凝灰岩、凝灰质砂岩以及夹大理岩透镜体[3]。外围大片出露为三叠系上统小蜂密顶子组与侏罗系下统南楼山组火山岩及其碎屑岩类。另外存在次安山岩、闪长玢岩、霏细岩脉，呈岩墙与岩脉产出。北东向断裂发育，控矿断裂主要发育在凝灰岩与大理岩的接触带上，断裂总体走向在0～50°之间，倾向东或东南，倾角在70°～85°之间，断裂并具有多次活动的性质。

图1 区域地质图

为确定该矿床的成矿物质来源和形成时代，收集了《吉林官马金矿床成矿物质来源与形成时代》论文资料中黄铁矿的S-Pb同位素分析以及黄铁绢英岩中绢云母40Ar-39Ar测年研究[4]。结果表明，金矿石中3件黄铁矿的δ34S值分别为0.4‰、0.6‰和1.3‰，平均值为0.77‰，表现为深源硫的组成特征；黄铁矿中的206Pb/204Pb值为18.477、18.509和 18.579，207Pb/204Pb值 为 15.599、15.603和15.611，208Pb/204Pb值为38.333、38.393和38.408，μ值为9.45、9.46和9.48，具有壳幔混源的特征；绢云母40Ar-39Ar坪年龄为190.88±4.09Ma，确定其成矿时代为早侏罗世。根据官马金矿床的成矿地质条件、蚀变矿化特征以及与国内典型金矿床的对比研究，初步确定官马金矿床类型为火山岩型金矿床，为中高温热液成矿；根据本文测年结果，并结合区内其它金矿床的成矿时代，确定官马金矿床与吉林中部的兰家、夹皮沟、海沟等金矿床同属于燕山早期古太平洋板块俯冲的构造背景之下大规模构造岩浆成矿作用的结果。

2 成矿物质来源

对于成矿物质来源的判断主要根据硫同位素的形成特征进行分析[5]。深入分析成矿物质中硫来源的过程中，依据成矿溶液中硫同位素的构成成分，测试成矿溶液的酸碱数值、氧逸度等干扰情况，不能单一根据δ34S来判断成矿物质来源。进行地质勘探过程中，发现的矿物不包括硫酸盐类物质，而是勘探到了大量的闪锌矿、毒砂、黄铁矿，这也充分验证了官马金矿床的形成需要低氧逸度的条件。

3 矿床形成时代

通过对与矿石矿物密切共生的富K矿物(绢云母)进行40Ar-39Ar测年分析，可以为热液矿床提供间接的成矿年龄。官马金矿床矿石绢云母40Ar-39Ar坪年龄为190.88±4.09Ma。同时，朱群等通过对官马金矿床矿石进行K-Ar稀释法定年，认为其成矿年龄为193.6Ma，也与本文研究测量的结果一致。综合对比分析，官马金矿床矿石绢云母40Ar-39Ar年龄可以代表其成矿时代，即早侏罗世。

4 成矿构造背景

官马金矿床的成矿时代为190.88Ma。同时，越来越多的研究表明，在吉林省南部和东部存在两个重要的金成矿带。其中，吉林省南部金成矿带也称夹皮沟海沟金矿带，大地构造的位置位于华北地台北缘，发育海沟、夹皮沟、三道岔、二道沟和沙金沟等20多个典型中温岩浆热液脉型金矿床，成矿时代集中于早中侏罗世(190Ma～160Ma)，在早中侏罗世(190Ma～160Ma)，吉林中南部地区经历古太平洋板板块第一次向欧亚大陆俯冲后由挤压向伸展的转换期。在这种挤压环境下，俯冲板片脱水释放的流体交代地幔楔，并且造成地幔楔发生部分熔融，进而成矿元素在岩浆和流体中大量富集，熔融产生的幔源岩浆上涌至下地壳发生底侵作用[6]。本文研究认为在南楼山组火山岩形成过程中，喷出地表的岩浆冷凝结晶形成了广泛分布在官马金矿区附近的安山岩和安山质凝灰岩等，同期浅成-超浅成岩浆则形成了安山玢岩等浅成-超浅成侵入体，在侵位过程中与碳酸盐岩围岩发生了接触交代作用，在接触带附近形成矽卡岩型金矿体。

5 矿体特征

矿体产于大理岩与凝灰岩接触带或互层过渡带的凝灰岩一侧。矿体为含少量细粒毒砂与黄铁矿的硅质岩，硅质岩颜色越暗，表明含金量越高；大理岩内富硅质凝灰岩夹层及透镜体外侧凝灰岩也存在金矿体；局部矽卡岩化大理岩也构成金矿体。

矿体多呈似层状、脉状。品位及厚度均稳定变化。

目前该矿圈出5条金矿体：其中1号矿体规模最大，该矿体是区内的主矿体。矿体宽在4m～5.5m之间，走向在50°～70°之间，倾向南东，倾角在83°～89°之间，目前，控制长度达290m，在100线控制斜深为210m。1号矿体金品位最高为15.5g/t，平均品位为5g/t。金呈微细粒状，肉眼或低倍放大镜难以观察。含银平均品位为16g/t左右。矿体周围普遍电气石化，有时可见含金硅质岩具角砾状构造，并被电气石胶结，说明存在隐爆作用及火山喷气作用。2号矿体由硅化凝灰质砂岩构成，呈北西展布，宽为1m左右，长约为40m，含金为1.3g/t。矿体两侧岩石蚀变强烈，普遍发育硅化、绿泥石化、绢云母化。3号矿体产于矽卡岩边部，走向近南北，宽约为1.9m，长约为40m，含金为1.35g/t。矿体两侧岩石蚀变强烈，普遍发育硅化、矽卡岩化、绿帘石化。

6 矿石质量特征

6.1 矿石物质成分

金属矿物组合：金属矿物主要有自然金、黄铁矿和方铅矿；金属矿物次要有黄铜矿、闪锌矿、辉钼矿、磁黄铁矿；次生矿物有褐铁矿、孔雀石、钼华、铅矾。

6.2 矿石结构构造

（1）矿石结构。矿石结构以压碎状结构为主，其次为自形-半自形结构、他形结构、交代熔蚀结构、固溶体分离结构及包含结构。

（2）矿石构造。矿石构造以稀疏浸染状、浸染状和细脉或网脉状构造为主，次为角砾状构造、团块状构造、土状构造。

7 矿床成因及找矿标志

该矿位于官马镇西山——河北屯火山机构，成矿期主要在火山气热活动的热液期，热液期的石英硫化物阶段是该矿的主要成矿阶段。区域性北西向饮马河断裂、南北向石咀—官马断裂与其他方向断裂的交汇部位为火山活动提供导矿、导岩通道。靠近火山喷发中心早期（成矿前）的局部断裂带为容矿构造。凝灰岩与大理岩接触带部位对成矿最为有利。成矿热液主要来源于凝灰岩一侧，金可能呈氯的络合物状态在高温弱酸性条件下搬运。当热液运移到接触带，与大理岩发生交代作用，改变热液的性质，成为中性，金发生沉淀。金的来源是火山热液。矿体具有矽卡岩化，成矿温度为中高温。

含金硅质岩含游离SiO2大于70%，为致密胶状隐晶质结构，常见贝壳状断口，当初应为蛋白石或玉髓。硅质岩均出现于大理岩于凝灰岩一侧，下界清晰，上界有时模糊，大理岩一侧见不到硅化，应为海底火山作用产物。蚀变凝灰岩中普遍地含有1%～5%细脉磁黄铁矿和黄铁矿，有时出现块状磁黄铁矿。在金矿体以下的10m～50m范围内蚀变凝灰岩中，普遍发育成细脉状浸染型、块状辉铁锑矿。上述蚀变应为海底火山喷气—热液蚀变。大理岩中英安霏细岩脉的毒砂δs34‰值为-4，且毒砂脉中含金0.34g/t。成矿物资来源于深部。

综上所述，确定该矿床成因的类型为海相火山—沉积型，为中高温热液成矿。

矿床主要产于三叠系南楼山组火山盆地中凝灰岩与石灰系上统大理岩的接触内带，蚀变主要有硅化（次生石英岩化）、绢云母化、矽卡岩化、电气石化、叶腊石化、碳酸盐化、钾长石化、黑云母化以及硅灰石化等蚀变作用。上述各种蚀变作用均与长期多阶段的火山热液有关。其中强硅化、矽卡岩化为成矿蚀变，是找矿的直接标志。

8 结语

综合地质资料及成矿规律研究，北西向饮马河断裂、南北向石咀——官马断裂与其他方向断裂的交汇部位为火山活动提供导矿、导岩的通道。靠近火山喷发中心早期（成矿前）的局部断裂带为容矿构造，其具有较好的金及多金属成矿远景。