辽东地区岗草甸子金矿的发现及意义
doi: 10.20008/j.kckc.202511015
林成贵1,2 , 颜廷杰1,2 , 程志中1,2 , 庞振山1,2 , 刘福兴3 , 田树海3 , 邱金柱3 , 王晓文3
1. 中国地质调查局发展研究中心,北京 100037
2. 自然资源部矿产勘查技术指导中心,北京 100037
3. 辽宁省有色地质一〇三队有限责任公司,辽宁 丹东 118017
基金项目: 本文受国家重点研发计划项目(2024YFC2909902)和中国地质调查项目(DD20230206103)联合资助
Discovery and significance of Gangcaodianzi gold deposit in Liaodong area
LIN Chenggui1,2 , YAN Tingjie1,2 , CHENG Zhizhong1,2 , PANG Zhenshan1,2 , LIU Fuxing3 , TIAN Shuhai3 , QIU Jinzhu3 , WANG Xiaowen3
1. Development Research Center, China Geological Survey, Beijing 100037 , China
2. Mineral Exploration Technical Guidance Center, Ministry of Natural Resources, Beijing 100037 , China
3. Liaoning Nonferrous Geology 103rd Team Co., Ltd., Dandong 118017 , Liaoning, China
研究区位于辽东半岛,地处华北克拉通东北部,其大地构造单元归属于辽吉古元古代古裂谷核部,成矿区划隶属于辽东(隆起)Fe-Cu-Pb-Zn-Au-U-硼-菱镁矿-滑石-石墨-金刚石成矿带。区内岩浆活动频繁,构造运动强烈,成矿条件十分优越,已发现多处大型—超大型金矿,是中国重要的金多金属成矿带(图1a)。特别是近期中国首个单体资源量超千吨的大东沟金矿的发现,使辽东地区金矿找矿工作备受瞩目。大东沟金矿具备规模大、品位低、埋藏浅且经济价值巨大等独特特征,因而被定义为“大东沟式”金矿。然而,处于同一成矿地质背景的其他地区是否仍具寻找“大东沟式”金矿的潜力,成为当前研究的关键问题。
基于此,2024—2025 年,中国地质调查局发展研究中心与辽宁省有色地质一〇三队有限责任公司合作,在系统总结“大东沟式”金矿成矿规律与控矿要素的基础上,优选本溪县岗草甸子地区作为重点工作区。通过收集前人资料,并开展 1∶1 万构造岩性填图、气体地球化学测量及大比例尺地质剖面测量等工作,系统查明了工作区内地层展布、岩性分布、构造格架以及矿化蚀变带的空间展布特征。经初步工程控制,估算金资源量已达中型矿床规模,实现了该区空白区找矿的重大突破。这一发现不仅拓展了辽东地区寻找“大东沟式”金矿的找矿空间,也对该类矿床的成因研究与勘查实践具有重要的理论指导与勘查示范意义。
1研究区大地构造位置图(a)和矿区地质简图(b)
(1)矿床地质特征:岗草甸子金矿赋存在古元古界辽河群盖县组第二岩性段(图1b),原岩为一套浅海相或湖相沉积的变粒岩和砂岩建造,岩性主要为灰黑色黑云片岩、十字云母片岩、黑云变粒岩夹少量变质砂岩,矿体主要赋存在黑云变粒岩岩性段 (图1b)。矿区位于近东西向草河口复式向斜的南翼,矿体形态总体上受近东西向倒转背斜控制;层间断裂是重要的赋矿空间,广泛发育后期热液蚀变。矿区岩浆活动较弱,仅在钻孔岩心中揭露少量花岗斑岩脉和煌斑岩脉,在矿区东部 1.5 km 处出露晚三叠世弟兄山岩体。
(2)矿化带、矿体特征:目前矿区范围内初步圈定4条矿化带(Au>0.1 g/t),其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号矿化带规模大。Ⅰ号矿化带位于矿区北部,呈北西西向展布,倾向北,倾角 15°~30°,由多个探槽和钻孔控制,已探获多条厚大金矿体,该矿化带长约 1.2 km,宽 20~100 m,是矿区最主要的金矿化带。ZK100-3 号钻孔在 24.1~73.6 m揭露Ⅰ号矿化带金矿体 49.5 m,金平均品位 0.5 g/t,最高品位 2.53 g/t;ZK100-6号钻孔在 8.5~35.5 m 揭露Ⅰ号矿化带金矿体 27 m,金平均品位0.87 g/t,最高品位2.88 g/t(图2a)。Ⅱ号矿化带位于矿区中部,其西段呈北西西向,东段呈北东东向展布,主要由一系列脉状金矿体组成,矿体厚度一般为 0.6~2 m,金最高品位 3.88 g/t。Ⅳ号矿化带位于矿区南部,其西段呈北西西向,东段延伸至第四系覆盖区,矿体呈层状或脉状,其转折端矿体厚度较大,ZK100-3号钻孔在 287.1~303.1 m揭露Ⅳ 号矿化带金矿体 16 m,金平均品位 0.53 g/t,最高品位1.55 g/t(图2b)。
(3)矿石特征:矿石主要呈石英-硫化物细脉和网脉状构造(图3a、b),石英-硫化物脉多方向切穿层理。矿石中主要矿石矿物有黄铁矿、磁黄铁矿 (图3c),其次为毒砂(图3d)和黄铜矿(图3c),少量辉锑矿(图3e)、方铅矿、闪锌矿和自然金。脉石矿物主要为石英、绢云母、方解石、铁白云石等。金主要以包裹金的形式赋存在黄铁矿内,并与黄铜矿共生(图3f)。
(4)物化探特征:在1∶20万重力异常图中,研究区与青城子矿集区连成一条长约35 km的东西向高重力异常区。在1∶5万航磁ΔT等值线平面图,研究区处于东西向 C2-14-2 正磁异常中,异常值达到 180~386 nT。在 1∶1 万高精度磁异常中,矿化带处于近东西向磁异常,异常最高值达 883 nT。1∶5000 激电中梯测量中,矿区总体呈现低阻高极化的特征,激电异常与矿化带范围基本一致。在 1∶5 万水系沉积物地球化学综合异常中,本区位于 HS-24综合异常区,主要异常元素有 Au、Hg、Sb、Cu、Bi、Sn;1 ∶1 万土壤地球化学综合异常以 Au、As、Zn 为主,异常区与矿化蚀变带非常吻合,这些元素是重要的化探找矿指标;1∶1万气体地球化学测量中,H2S和SO2 气体异常与矿体较吻合,CO2气体异常能反映构造位置。
2岗草甸子金矿100线(a)和108线(b)地质剖面图
3岗草甸子金矿典型矿石和显微镜下照片
a—网脉状石英-硫化物金矿石;b—细脉状石英-硫化物金矿石;c—黄铜矿分布在磁黄铁矿裂隙和周围;d—磁黄铁矿中的黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿共生;e—粗粒毒砂裂隙中的磁黄铁矿和黄铜矿,磁黄铁矿呈不规则状充填在石英中;f—黄铁矿包裹磁黄铁矿、黄铜矿和自然金;Au—自然金;Apy—毒砂;Ccp—黄铜矿;Po—磁黄铁矿;Py—黄铁矿;Sti—辉锑矿
(5)找矿标志:岗草甸子金矿的矿床地质特征与大东沟金矿和俄罗斯 Sukhoi Log 金矿类似,通过对比研究,确定了控矿要素和找矿标志。赋矿地层为黑云变粒岩,控矿构造为东西向倒转背斜,弟兄山岩体同期的岩浆活动对金成矿有重要的富集作用。重要找矿标志为黑云变粒岩+倒转背斜核部+ 岩脉出露区+磁异常+低阻高极化+Au 和 As 元素异常。
(6)找矿前景及意义:通过典型矿床和成矿规律研究,认为矿体向东岩浆活动增强,金品位具有逐渐变富的趋势,矿体向北具有变厚大的趋势。因此,东部和北部还具有较大的找矿潜力,通过加大钻探验证,岗草甸子金矿有望发现一处大型金矿床。
1研究区大地构造位置图(a)和矿区地质简图(b)
2岗草甸子金矿100线(a)和108线(b)地质剖面图
3岗草甸子金矿典型矿石和显微镜下照片