（一）绿岩带型金矿床

中级变质为主绿岩带中的金矿床~

夹皮沟金矿床
1.概述
产在中级变质花岗岩-绿岩带中的石英脉型金矿是夹皮沟金矿区的最主要矿床类型，该区是由10余个大、中、小型矿床和上百个矿化点组成的金矿带，全长30余公里，目前发现的主要有夹皮沟（本区），三道岔、板庙子、八家子、二道沟、四道岔、大线沟、小东沟等矿床。金矿带分布在夹皮沟绿岩带与哑铃状钾质花岗岩带之间的绿岩带一侧，矿体产于韧性剪切带之中。绿岩带、钾质花岗岩带和韧性剪切带是与金矿带密切相关的三个主要地质因素。
矿区出露地层为夹皮沟岩群，南段主要为老牛沟岩组，北段主要为三道沟岩组。矿带中分布的主要岩石类型为斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩、角闪斜长片麻岩和英云闪长质-奥长花岗质片麻岩，后者呈岩枝侵入前几类岩石之中。金矿体主要产在斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩、角闪斜长片麻岩中和TTG质片麻岩中。矿区内岩浆活动甚为发育，80%以上出露岩石是太古宙TTG岩系，且以英云闪长岩-奥长花岗岩为主，矿带西南部分布着大面积的太古宙末期钾质花岗岩（惯称为“哑铃状”花岗岩，单颗粒锆石U-Pb法测定为2505±14Ma）。矿区内广泛分布有从基性到酸性的各类脉岩，它们常沿矿体上下盘分布，其同位素年龄多为272～130Ma（程玉明，1982），多数切割或楔入矿体，表明形成于成矿后。此外矿区外围东北部还分布了大面积的花岗闪长岩-花岗岩，主要形成于海西期，是一个多期活动的杂岩体。控矿构造主要是以退变质和强烈蚀变为特征的韧性-韧脆性剪切带，其中以二道沟和板庙子为代表的矿床分布在北西向的主剪切带中，而夹皮沟、三道岔、四道岔、八家子等大型矿床主要分布在北东东和近东西向的剪切带中（图2-11）。

图2-11　夹皮沟太古宙花岗岩-绿岩带地质及矿床分布略图

1—呼兰群；2—夹皮沟岩群三道沟岩组；3—夹皮沟岩群老牛沟岩组；4—片麻岩-麻粒岩区；5—太古宙英云闪长质-奥长花岗质片麻岩；6—钾质花岗岩；7—海西期花岗岩；8—金矿床；9—韧性剪切带；10—地质界线；11—推断地质界线
2.矿体产出特征
金矿化以石英脉为主，次为细脉浸染型。矿体产状可分为陡倾斜和缓倾斜两种，矿脉延深常大于延长，与围岩界线清楚，常有膨大收缩、尖灭再现、分支复合现象。
3.矿石类型
矿石类型主要有含金黄铁矿型、含金黄铁矿方铅矿型，其次为含金黄铁矿黄铜矿型、含金黄铁矿磁黄铁矿磁铁矿型和含金黄铁矿闪锌矿型。矿带的不同地段矿石类型略有差异，从板庙子到小东沟，主要为含金黄铁矿型；由老牛沟到三道岔，主要为含金黄铁矿型和含金黄铁矿黄铜矿型；二道沟金矿床主要为含金黄铁矿型、含金黄铁矿黄铜矿型和含金黄铁矿方铅矿型；从夹皮沟本区到八家子，则为含金黄铁矿型和含金多金属型矿石。
4.矿石的矿物成分
金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿和方铅矿，其次为闪锌矿、磁黄铁矿、磁铁矿、白钨矿、黑钨矿、白铁矿和菱铁矿，少见矿物有辉锑矿、辉银矿。金矿物主要是自然金，少量为银金矿，偶见银碲金矿和碲金矿。非金属矿物主要为石英，其次是方解石、铁白云石、长石、绿泥石和绢云母等。载金矿物主要为黄铁矿和石英，少量为黄铜矿、方铅矿。
（1）黄铁矿：黄铁矿是最主要载金矿物。含金石英脉中黄铁矿以立方体为主，少数为八面体晶形或聚形，粒度一般为0.3～1mm，普遍发生了破碎而呈碎粒或碎裂结构，有时，黄铜矿或方铅矿等硫化物沿裂隙和颗粒边界充填、交代、溶蚀，使黄铁矿碎粒呈浑圆状。粒度细而又破碎的黄铁矿含金较高，而结构完整的粗粒黄铁矿含金较低。
根据电子探针分析，黄铁矿的常量元素铁和硫非常稳定，并接近理想成分。铁的含量在45.46%～46.85%之间，（理想成分46.55%）。硫的含量变化在52.31%～53.49%之间，（理想成分53.45%）。S/Fe离子比值为1.96～2.04，近似理想比值2。但从统计学上来看，S/Fe比值为2的占32%,S/Fe比值＜2的占43%,S/Fe比值＞2的占25%，硫亏损。微量元素中，低含量元素［平均（6.12～38.49）×10-6］为钒、钼、碲、砷、锑、银、金；中含量元素［平均（111.35～377.64）×10-6］为镍、锌、钛、铋、钴；高含量元素［平均（2466.35～5397.91）×10-6］为铜、铅。基本属中温硫化物含金石英脉中黄铁矿的微量元素分布特征。根据标准差，元素含量变化由小至大依次为钒、锑、银、碲、砷、锌、镍、金、钴、钛、铅和铜。锑、钒、银、碲、砷、钼、镍、金为变化性小的元素，标准差为0.81～69.02；中等变化的元素为锌，标准差为142.00；变化性大的元素为钴、铋、钛、铅、铜，标准差为351.95～4069.47（表2-20）。黄铁矿的晶胞参数a0＝（5.4168～5.4178）×10-10m，与标准晶胞参数相近。

表2-20　夹皮沟金矿含金石英脉中黄铁矿的微量元素含量（WB/10-6）

地矿部岩矿测试技术研究所谭元媛分析。
对含金石英脉中黄铁矿的热电系数测定结果，以N型为主。热电系数值在T.A.戈尔巴乔夫（1964）图解上的投影结果表明，黄铁矿的成矿温度在260～370℃之间，均值为320℃左右（据吴尚全，1984），与石英包裹体均一温度测定结果相一致。
（2）方铅矿：方铅矿是矿石中含量仅少于黄铁矿的金属硫化物，但含量比黄铁矿少得多，只占矿石中矿物总量的1%左右。分布比较普遍，但不均匀，呈团块状、脉状、网脉状、细脉状和散点状，主要分布在黄铁矿裂隙和石英颗粒间。矿物结构呈自形到他形立方体，粒度1～4mm，方铅矿可与黄铜矿、闪锌矿和自然金共产于同一条裂隙或晶粒间，但未见方铅矿与自然金呈连晶，而是分别定位在同一裂隙或粒间的不同部位。方铅矿的形成时间晚于黄铁矿，是与黄铜矿、闪锌矿和自然金同阶段的产物。
根据电子探针分析，方铅矿常量元素硫和铅比较稳定，硫平均13.41%（理想成分13.4%），标准差0.26，铅平均含量86.00%（理想成分86.6%），标准差0.32。方铅矿的化学分析（表2-21），铅含量为84.83%～86.14%，平均85.39%。

表2-21　夹皮沟金矿床方铅矿化学分析结果（WB/10-6）

地矿部岩矿测试技术研究所曾惠芳分析。
（3）黄铜矿：黄铜矿也是矿带中分布很广的金属硫化物，但含量不均匀，主要分布于矿带南段，多见于三道岔、二道岔、八家子和夹皮沟矿床。黄铜矿主要产于黄铁矿裂隙和颗粒间少数产于方铅矿中或与方铅矿呈连晶，有时沿闪锌矿的（111）解理呈乳滴状、条片状分布，多呈不规则脉状、网脉状和浸染状，局部见块状构造。黄铜矿多呈他形粒状集合体，粒度一般在0.01～0.1mm之间，少数可达5mm。还有少数黄铜矿呈自形-半自形包裹于黄铁矿中。
黄铜矿的电子探针分析表明，铜的含量为34.01%～35.56%，平均34.89%（理想成分34.56%），标准差0.48；铁的含量为28.97%～30.81%，平均30.10%（理想成分30.54%），标准差0.43；硫的含量为32.99%～34.96%，平均33.67%（理想成分34.9%），标准差0.55。铜和铁的含量与理想成分近似。硫的平均含量比理想成分低1.23%，可能是As、Sb、Bi与S成阴离子团或以对As、对sb等形式代替部分 的结果。黄铜矿的化学分析（表2-22），铜平均含量32.25%，比理想成分低，铁的平均含量33.86%，比理想成分高，显然是铁代替了铜的结果。

表2-22　夹皮沟金矿床黄铜矿化学分析结果（WB/10-6）

地矿部岩矿测试技术研究所曾惠芳分析。
此外还有一些少见的金属矿物辉银矿、斜方辉铜矿、斜方辉铅铋矿和硫砷铜矿，后三种矿物在该区尚属首次发现（骆辉，1994），其化学成分列于表2-23。

表2-23　夹皮沟金矿床几种少见矿物的化学成分（WB/%）

地矿部矿床地质研究所陈克乔分析G54-11-2、G68-1、G74-1，王文瑛分析87G823。
（4）石英：石英在含金石英脉中约占90%左右，是主要载金矿物之一。一般可分三个世代：早期石英呈乳白色，块状构造；中期石英青灰色，条带构造，贯入、切割乳白色块状石英；晚期石英呈细脉状、透镜状、纤维状、叶片状晶体垂直裂隙生长。中期石英与金矿化关系最为密切。
石英的微量元素含量见表2-24。Al2O3、K2O、Na2O含量总和低于1%。铜、锌、碲含量均很低。石英作为金的载体矿物，金矿物在其中的分布极不均匀，因而金含量的变化也很大，变化范围为（0.00～23.00）×10-6。砷、锑含量较高。铋含量极不均匀，个别高达12.6×10-6，可出现少量富铋、砷矿物。该区不同矿床和同一矿床不同深度的35个石英样品所测的晶胞参数为：a0＝（4.91228～4.9135）×10-10m,c0＝（5.40384～5.40564）×10-10m，均接近理想值，晶胞体积大小（112.526×10-30m3～112.988×10-30m3）与Al、K、Na的含量（0.19%～0.81%）有正消长关系，显深成石英特征。

表2-24　含金石英脉中石英微量元素含量

地矿部岩矿测试技术研究所莫琳分析。
（5）自然金：夹皮沟金矿的主要含金矿物是自然金，少量银金矿，偶见针碲金矿。金矿物形态包括他形-半自形粒状、自形粒状、浑圆状、乳滴状、叶片状、树枝状和脉状等。自然金的粒度如表2-25所示，大部分粒径＜23.5μm。

表2-25　夹皮沟金矿床自然金粒度分布表

（据程玉明，1979）
自然金有四种产状形式：即产于黄铁矿和石英裂隙中；包裹于黄铁矿和石英颗粒内；依附于黄铁矿晶体的边缘；在黄铁矿和石英中呈超显微颗粒。在透射电子显微镜下，可见到超显微金粒，粒度0.1～0.5μm，沿矿物晶面分布。总体上看自然金主要产于黄铁矿的裂隙中，其次是石英裂隙中。
据电子探针分析，自然金晶粒内金的含量为75.77%～99.11%，其中76%的测点含金量＞90%。银的含量低，变化于0.59%～23.30%之间。所以，金的成色很高，变化范围为761～994。温度是影响自然金成色的重要因素。据R.W.Boyle（1984）资料，浅成低温热液矿床，金的成色为500～700，中深中温矿床，金的成色一般为750～900；深成高温矿床，金的成色大于800。据此分析，夹皮沟金矿相当于中深中温矿床。但八家子、三道岔和二道沟矿床金的成色接近深成高温矿床的特征，是否是成矿热液活动中心所在，值得进一步研究。
值得一提的是：矿石矿物、微量元素、成色等在整个夹皮沟成矿密集区内有一定的变化规律：①矿带南西部方铅矿、闪锌矿、黄铁矿含量较多，而北东部贱金属硫化物含量减少，矿带中部磁铁矿、磁黄铁矿、黑钨矿和白钨矿等高中温矿物含量较多；②由北东到南西钨、铜、铅逐渐增加，铋、锌逐渐降低。铁白云石钡、镁、铁减少，钙、锶增加；③金成色逐渐升高，从南东到北西，从八家子→本区→四道沟→三道沟→大线沟→小北沟→小东沟→头道沟→板庙子，金的成色分别为793（16）→863（2）→842（8）→970（4）→901（14）→896（3）→927（7）→938（38）→917（28）。反映成矿带内，矿液流动有一定的规律性。
5.矿石结构构造
矿石结构以自形、半自形粒状和碎裂结构为主，有时见有斑状和固溶体结构。矿石构造有脉状、条纹条带状、浸染状、角砾状、网脉状和块状等，其中条纹条带构造是由绿泥石、金属矿物或蚀变围岩薄片的深色条带与白色石英条带相间构成，宽数毫米至数厘米，延长比较稳定，是构成较大工业矿体的主要构造类型。
6.矿石化学成分
矿石中除Au、Ag之外的微量元素主要有Cu、Pb、Zn、Ti、Mn、W，其次有Cr、Ni、V、Co、Mo和少量As、Sb、Bi、Hg、B、Sn等，以亲基性岩元素含量较高（Cu、Pb、Zn、Ti、Mn、Cr、Ni、V、Co），可能指示本区金矿化伴生金属元素主要源自以镁铁质火山岩为主的太古宙绿岩带。
7.围岩蚀变
围岩蚀变类型主要有绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、硅化、钾化和黄铁矿化。蚀变类型与围岩岩性有一定关系，绿泥石化与镁铁质岩石更为密切，绢云母化在长英质岩石中更为普遍。蚀变类型之间无明显界线，水平分带和垂直分带都不明显。一般情况下，强蚀变作用的宽度不大，约1～2m。
热液蚀变作用叠加在糜棱岩之上，在蚀变岩石中保留了糜棱岩交代残余结构，蚀变作用强度和蚀变带宽度与糜棱岩化强度和糜棱岩带宽度基本一致。糜棱岩控制了热液的渗透和循环，促进了热液与围岩之间的化学反应，所以，在空间和成因上，热液蚀变作用与糜棱岩化作用密切相关。
蚀变作用发生了明显的化学元素迁移。我们对三道岔矿床560m水平2号脉和八家子矿床320m水平3～4号脉的蚀变带作了剖面观察和系统采样分析，样品之间的距离为0.2m至2m，总的来看，CO2、H2O＋、FeO、K2O、P2O5、TiO2、Au和Ag在蚀变岩中富集；Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O在蚀变岩中亏损；SiO2、CaO、和MnO在蚀变岩中或者富集或者亏损。在不同矿床以及距含金石英脉的远近不同，其富集和亏损的程度是不同的，如CO2平均增加25.97%～100.00%,K2O平均增加30.82%～164.62%,Au平均增加5.38～300.00%;Na2O在蚀变岩是亏损成分，而且从远矿蚀变岩到近矿蚀变岩，Na的亏损系统增加，越近矿体，亏损越大；SiO2在近矿蚀变岩中亏损，在远矿蚀变岩中，八家子矿床富集，三道岔矿床亏损；Al2O3、TiO2、CaO、FeO2、FeO在远矿蚀变岩中多亏损，在近矿蚀变岩石中全为富集。由此可见，在热液蚀变过程中，热液输送给围岩大量K、CO2、H2O和Au，从围岩中带走大量Na和一定量SiO2，同时，使Al2O3、TiO2、CaO、Fe2O3、FeO和MnO发生了活化、迁移和重新分配，主要以绿泥石和黄铁矿的形式在近矿边缘的蚀变岩中固定下来。

高级变质绿岩带中的脉型金矿床以产于遵化绿岩带中的金厂峪金矿床和产在张宣绿岩带的小营盘金矿床规模最大，辽西绿岩带中的红花沟金矿床也属此类。
（一）金厂峪金矿床
1.矿床地质背景
金厂峪金矿床（图2-8）产于遵化高级变质绿岩带中。绿岩带的表壳岩呈包体状产于TTG岩系中，岩石主要为透辉斜长角闪岩、斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩，夹有磁铁石英岩、大理岩等。

图2-8　迁西金厂峪金矿田地质图（据孙大中等，1989）

1—第四系；2—斜长角闪岩和角闪花岗片麻岩；3—辉石麻粒岩和黑云紫苏花岗岩；4—片理化斜长角闪岩；5—含金复脉矿带；6—岩脉；7—矿带编号；8—磁铁石英岩；9—地质界线；10—实（推）测断层；11—村镇
矿区内的岩浆侵入活动非常强烈，大致可分两个世代。早期为太古宙至古元古代，先后有紫苏花岗岩系、辉长岩-闪长岩、英云闪长岩-奥长花岗岩形成，与其相伴的有大量的基性、超基性岩脉产出，稍晚些时候还有石英钠长斑岩和煌斑岩的形成。第二期为中生代，形成了大量的中酸性侵入体，如在矿区西部和北部的青山口和贾家山岩体，与其伴生有大量中酸性的岩脉。
构造变形以韧性剪切变形最为特征。矿区内的剪切带总体呈北东走向，倾向北西，倾角较陡，延伸长达15km以上。该剪切带不是单一的线形带，而是围绕规模不等的斜长角闪岩透镜体发育的交织状或网络状韧性剪切带（何永年，1992）。剪切带宏观上表现为发育强化的叶理、拉伸线理、“a”型褶皱和鞘褶皱等褶皱形态。显微构造发育石英的核-幔构造、S-C组构、不对称残斑、鱼形体，以及刚性矿物的拉断、拉错和亚晶粒构造等。剪切带内岩石发育退变质作用，退变为绿泥片岩组合，即石英＋钠长石＋绢云母＋绿泥石。
2.矿体的产出特征
金厂峪金矿床分布于长6km，宽1km的北北东向狭长地带，自南向北划分桑家峪、金厂峪和黑石峪三个矿段，其中金厂峪矿段集中了几乎全部工业矿体，该矿段自西向东依次分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ号六个矿带，每个矿带又有若干个矿化体所组成，其中Ⅱ、Ⅲ和V号矿带矿化较好，尤以Ⅱ号矿带工业矿体最多，矿化最好。
金厂峪矿床各矿带总体展布方向与韧性剪切带一致，为北东25°～30°，倾向有SE向和NW向两种，倾角40°～70°。就单个矿体而言，其产状比较复杂，矿体走向有三组，即0°组、20。组和600组，空间上多呈雁行排列。矿体分支、复合、膨胀、收缩现象明显。矿体规模相差悬殊，最大者长达900m，宽30m，小者长仅数米，宽数厘米，一般长50～100m，宽1～6m，单个矿体延深可达300m。矿体形态复杂，常见有脉状、透镜状、扁豆状、褶曲状和不规则状（图2-9）。

图2-9　金厂峪金矿田矿体形态

a—314坑道平面图；b—金厂峪矿区矿体形态图（据杨连生、高德玉，1985）
1—脉带界线；2—矿体；3—断层线；4—矿带号
矿化有两种类型，一为细脉浸染型，另一为石英大脉型。细脉浸染型矿体由石英细脉、钠长石细脉和石英钠长岩细脉等组成的细脉带及夹在其中的蚀变片糜岩共同组成（前人称“复脉”带），黄铁矿呈细脉或浸染状分布于脉体和片糜岩中，矿化与围岩界线不易区别，矿石品位一般较低，但分布面积大，矿体厚，因此，是一种重要的矿化类型，形成于韧性剪带的早期。石英大脉型矿体长达数百米，宽数米到数十米，形成在由韧性剪切向脆性转化并以脆性为主的阶段，所以矿体多呈脉状沿片理或斜交片理分布，在空间上常与细脉浸染型矿化叠加在一起，形成厚大而富的工业矿体，这是金厂峪金矿的主体。
3.矿石的矿物组成
金属矿物以黄铁矿为主，其次为方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、辉铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、斑铜矿等，含金矿物有自然金、银金矿、碲金矿和辉银矿等，非金属矿物有石英、钠长石、绢云母、绿泥石、铁白云石等。几种主要矿物特征如下：
（1）黄铁矿：大致可区分四个世代，第一世代为黄白色，粗粒自形晶，呈团块状分布于石英脉中，与早期石英同时生成；第二世代为浅黄铜色，中粗-中细粒自形-半自形立方体，呈细脉状或浸染状分布于石英脉中，部分沿片糜岩的片理分布，这个世代的黄铁矿分布最广，占黄铁矿总量的70%，其形成晚于石英脉体；第三世代为铜黄色和深黄色，细粒-粉末状，它形，呈细小脉体沿石英细裂隙充填或沿片糜岩的片理贯入；第四世代为黄色，它形，常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化物共生，呈显微细脉或网脉状，沿早期黄铁矿晶隙、裂隙及石英细小裂隙分布。
黄铁矿单矿物分析结果表明，其含金普遍较高，为（4.23～1215）×10-6，其中以第三世代最高。此外尚含微量元素Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Se、Te、Co、Ni等，其w（Au）/w（Ag）值＞1,w（Co）/w（Ni）值0.21～0.8,w（Se）/w（Te）值＜1，同时有相对较高的As、Sb、Bi含量，说明黄铁矿形成在中高温条件下，有别岩浆热液金矿床。黄铁矿的热电系数（α值），复脉中变形黄铁矿为-79.4μV/℃，复脉中强烈变形的黄铁矿为-90.8μV/℃，均为负值，属N型电子导电（杨振升等，1991），反映其形成环境为低硫逸度，有别于大多为混合型的岩浆热液矿床。
（2）石英：石英有四种产状：①与绢云母、绿泥石、钠长石和铁白云石组成片糜岩；②与钠长石一起构成石英钠长石细脉群；③独立的细小脉体；④透镜状石英大脉。石英具多期形成的特点，可分为四期，分别与矿化阶段相对应。
石英中除含SiO2外，尚有少量的Na2O和Al2O3，此外还含Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Mo等微量元素。Au与As、Sb、Bi、Hg等元素呈正相关关系。
大脉型矿石中石英的热发光曲线具有单峰式和双峰式两类，并以高温的单峰式为主，其形态均较开阔，高温峰的温度在230～265℃，多数样品大于240℃，低温峰的温度为175～200℃。细脉浸染型矿石中石英的热发光曲线为三峰式，其温度分别为198℃、245℃、263℃（杨振升，1991）。一般来说石英热发光峰出现所需加热的温度越高，代表石英形成时代越老、深度越大，并经受后期地质作用改造越深。金厂峪金矿床的石英大致属于此类。
（3）金矿物：金矿物主要为含银自然金和自然金两种，前者占70%，后者占30%。矿床中可见金较少，即使在含金极高的黄铁矿中（含金最高，1014×10-6）也很少发现明金，所以前人（杨振升等1991）推测可能存在超显微金和离子晶格金。可见金的粒度为0.05～0.005mm。根据各矿物中金含量的分析，金的载体矿物主要为黄铁矿和石英，其次为方铅矿和褐铁矿。金的成色较高，平均为930，最高可达999，这与世界大多数前寒武金矿床相似，推测其矿床形成时代较老。
4.成矿阶段
成矿分四个阶段：
第一阶段--早期石英脉阶段，乳白色石英脉充填于片糜岩和糜棱岩中，伴有强烈绢云母化和绿泥石化，含硫化物等金属矿物少，含金低。
第二阶段--石英-钠长石脉阶段，由肉红色钠长石脉和石英脉组成，含有中-粗粒黄铁矿，为早期金矿化。
第三阶段--石英-硫化物阶段，由烟灰色石英脉与粉末状黄铁矿及其他金属硫化物组成细脉，穿切早期石英脉和蚀变片糜岩，是金的主要成矿阶段。
第四阶段--石英-碳酸盐阶段，穿切以上阶段的石英脉，含金甚微。
5.围岩蚀变
矿区围岩蚀变强烈，类型较多，蚀变矿物组合复杂。蚀变早期阶段，产生有钾化、钠化、碳酸盐化及硅化，蚀变矿物组合为绢云母＋绿泥石＋石英＋钠长石＋铁白云石，并组成绢云片糜岩、绿泥片糜岩、石英钠长石脉，伴有弱黄铁矿化。与此期蚀变伴生有细脉浸染型矿化。此期蚀变具有一定分带性，从脉体为中心向外逐渐为：绢云片糜岩-绢云、绿泥片糜岩-绿泥片糜岩-未蚀变围岩。
与主成矿期石英大脉型矿化伴生的蚀变类型主要为硅化、绢云母化、钠长石化和碳酸盐化。蚀变矿物组合，石英＋绢云母＋钠长石＋绿泥石＋铁白云石，主要沿石英脉两侧数米内分布，蚀变分带为石英脉-绢云母化-绿泥石化-弱绿泥石化-未蚀变围岩，而硅化、黄铁矿化、碳酸盐化叠加在各带之上。
（二）小营盘金矿床
1.矿床地质背景
小营盘金矿床分布在张宣高级变质绿岩带中，矿区内出露两套岩石组合：一套为含石榴石斜长麻粒岩夹角闪二辉麻粒岩、角闪斜长片麻岩和磁铁石英岩等；另一套主要是斜长角闪岩、角闪斜长变粒岩、辉石麻粒岩和角闪透辉麻粒岩。含金石英脉产于两组岩石的界面。这二套岩石组合均经受了麻粒岩相和角闪岩相变质作用，同时又经历了后期退变质作用。如辉石周边的角闪石化，透辉石及紫苏辉石的阳起石化，阳起石周边的绿泥石化，角闪石的绿泥石化、斜长石绿帘石和绢云母化。见绿泥石呈细网脉状沿角闪石的微裂隙分布，角闪石等呈辉石的假象。因此可以推断，退变质作用至少有两期，第一期为角闪岩相退变质作用，第二期为绿片岩相退变质作用。
矿区内无大的岩体，距北部10km有巨大的水泉沟-大南山偏碱性杂岩体；6km左右有燕山期谷嘴子巨斑状花岗岩。区内脉岩发育，主要有辉绿岩（含金10×10-9）、闪长玢岩（含金2.2×10-9）、伟晶岩（含金8×10-9）、石英斑岩（含金1.2×10-9）和煌斑岩（含金9.8×10-9）等，其形成顺序是辉绿岩→伟晶岩→闪长玢岩→石英斑岩→煌斑岩，同位素年龄多为242～380Ma，个别为971Ma。
青边口-小营盘逆冲推覆剪切带是小营盘金矿的控矿构造。这是一条低角度的韧-脆性逆冲推覆剪切带，其根部在烟筒山-西葛峪以南，为隐伏型，中间带在青边口和小营盘一带。推覆构造为叠瓦扇形，具前展式特点，为后缘逆冲推覆断层系。该逆冲推覆的外来系统为西葛峪-水地庄麻粒岩地体，原地系统为小营盘-水晶屯变质杂岩带，在低角度的逆冲推覆作用下，前者推覆在小营盘-水晶屯构造变质杂岩带中的表壳岩之上。根据剪切带牵引和运动线理（a,175∠13°），判断该剪切带由南向北逆冲，其走向为近东西向，总体向南倾，倾角4°～17°。
该剪切带初期为韧性逆冲推覆构造，后期由韧性转变为韧-脆性变形，并以脆性为主，叠加在早期韧性逆冲推覆剪切带之上，它控制了小营盘金矿的空间展布。具体部位是西起虎叫沟（后被南北向断裂所截），东至正沟东侧，南面为12号断层抬起剥蚀，北至黑土沟一带，东西长3.5km，南北宽3km，西段倾向南东，东段倾向南西，中段倾向南、倾角10°左右，总体成为波状曲面。
推覆剪切带普遍发育构造碎裂岩，少部分为变晶糜棱岩和糜棱岩（西望山-周顶屯-葛峪堡一带）等，含金石英脉在剪切带中呈透镜体，有的显示勾状褶曲，表明含金石英脉贯入后剪切带仍有活动。上述同构造的糜棱岩和碎裂岩被含矿热液交代后，在含金石英脉的顶底板（局部）及裂隙交汇处，形成含金较高的蚀变岩型矿石。
2.矿床的产出特征

图2-10　宣化县小营盘金矿区地质略图（据宋瑞先等，1994）

1—第四系；2—太古宇桑干岩群涧沟河岩组；3—桑干岩群化家营岩组；4—含金石英脉；5—蚀变岩带；6—蚀变岩型矿脉；7—正断层及编号；8—逆断层及编号
矿区内出露有石英脉30余条（图2-10），多数零星出露的含金石英脉在深部实属同一条矿脉带，它严格受韧-脆性逆冲推覆剪切构造所控制。主脉带产状为北东46°，倾向南东，倾角平缓。延长3000m，延深3700～4000m，全部位于侵蚀基准面之上。如此大的规模和平缓的产状，在国内比较罕见。含金主脉带由石英脉、钾长石英脉、钾化带以及绢云母化、碳酸盐化岩石和构造面组成。主脉带有55个矿体，单个矿体呈似层状、透镜状和扁豆状，矿体顺层或斜切层理，分支复合现象明显，显示了后期贯入的特点。最大矿体长、宽均达1300～1400m，最小的矿体仅长40m，矿体厚0.17～3.73m，平均1.55m，厚度变化系数为94.2%。
3.矿石矿物组成
矿石的金属矿物主要有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿及少量的碲铅矿和镜铁矿，金银矿物主要有自然金、银金矿和金的碲化物，非金属矿物有石英、长石、方解石、重晶石、阳起石、绿泥石、绢云母等。
（1）黄铁矿：黄铁矿呈星散状、浸染状、团块状和细脉状分布。星散状和浸染状黄铁矿形态规则，一般呈立方体和五角十二面体，且粒度粗大，可达数毫米。团块状黄铁矿一般为它形或半自形，粒度较细从十分之几到千分之几毫米。黄铁矿有三个世代：第一世代为浸染状自形粒状黄铁矿，呈黄白色粗晶状嵌布于乳白色石英或蚀变岩中，含金低，一般为（1～17）×10-6。第二世代为团块状和细脉状它形粒状黄铁矿，呈浅铜黄色-黄绿色，嵌布于烟灰色石英或蚀变岩中，含金较高，可达（59～267.22）×10-6。第三世代为细粒浸染状黄铁矿，呈细脉状和浸染状散布于碳酸盐和玉髓中或蚀变岩中。
黄铁矿中微量元素除金、银外，尚含有不定量的钴、镍、铅、锌、铜、锶、碲，w（Co）/w（Ni）值小于1，区别于岩浆热液矿床，w（Se）/w（Te）值为0.04～1.42,w（S）/w（Se）值达524200，同样有别于岩浆热液金矿床，w（Au）/w（Ag）值变化大，早期黄铁矿w（Au）/w（Ag）值为0.18～0.48，晚期值大（0.73～1.51），反映了金银地球化学演化的总趋势。

表2-17　黄铁矿的晶体结构特征

注：天津地矿所实验室测定，测试条件：衍射谱线阳极，FeKa滤波片Mn，管压40kV，暂流300mA，胡小蝶等，1990。
对不同含金量的黄铁矿进行晶胞测定表明（表2-17），黄铁矿无论形成早晚，结晶粗细，其晶胞参数几乎一致（5.4191×10-10m），与含金量的多少无关，表明金不可能以类质同象进入黄铁矿的晶格中去。但本区黄铁矿的晶胞参数均高于黄铁矿的标准晶胞参数，推测可能有少量杂质元素钴、镍、锶、碲等混入矿物晶格所致。黄铁矿的热电系数为-295.551μV/℃，其导电类型为N型，反映其形成环境为低硫浓度。
（2）石英：石英形成于三个世代：第一世代是钾长石石英脉中的石英；第二世代是含金硫化物石英脉中的石英；第三世代是褐铁矿、碳酸盐玉髓石英脉中的石英。第一、二世代石英的形态主要有块状、晶簇状、角砾状，第三世代为葡萄状和肾状。形态的转变，表明成矿逐渐向低温胶体溶液过渡。在强烈的剪切作用下，石英发生了强烈变形，如强烈破碎、定向拉长甚至拔丝状，导致石英脉体的透镜化、石英细脉的揉皱等，在显微结构上，表现波状消光、光性改变、变形条带、亚晶粒结构、石英的锯齿边结构等。
石英中SiO2含量为99.35%～98.70%，此外尚有少量的Al2O3、Na2O、K2O、LiO、MnO（表2-18）。在硅氧四面体中，Al可代替Si，其晶格缺欠需要Na、K、Li来补偿才能达到平衡，但矿床石英中Na、K、Li含量不太高，这一补偿量不太高，反映石英碱质浓度不高，说明石英是在弱碱性条件下形成的。

表2-18　石英常量元素、晶胞参数及相变特征

天津地矿所化验室、X光室分析及计算，据胡小蝶等，1990。
石英中的微量元素含量甚低（表2-19），只有烟灰色石英的Au较高，为16.20×10-6，微量元素也较高。石英的烟灰色是由于含有较多的杂质元素和微细金属硫化物呈云雾状散布其中所致，此外，还有大量以CO2和H2O为主要成分的气液包裹体及少量炭质均可起到染色作用。烟灰状石英在含金石英脉中呈不均匀分布，与乳白色石英无明显的穿插关系，反映了成矿溶液原始成分的不均匀性和成矿条件的急剧变化，在成矿溶液尚未达到均一化条件下，二氧化硅迅速结晶而出。

表2-19　石英中微量元素

石英的晶胞参数a为（4.9052～5.1967）×10-10m,c为（5.3904～5.4486）×10-10m，与天然的平均晶胞参数a0=（4.9029±0.00003）×10-10m和c0=（5.3936±0.00003）×10-10m相比，晶胞棱长a和c都有增大，这可能与补偿离子（Na、K、Li）甚至Au的类质同象进入石英晶格有关，故石英的晶胞参数有可能成为指示含金脉的标志。
石英具有两个特征的红外光谱波数范围3400～3800cm-1区吸收带和2332cm-1吸收带。这是分子吸收带分布区，由OH的波动引起。而OH与碱金属有关，推测红外光谱吸收带由于石英晶格中水和包裹体中的水造成。2330cm-1吸收带可能与包裹体中CO2成分有关，富矿石中CO2含量较高，故间接地利用石英的红外光谱特征区分富矿石英及无矿石英。
（3）金矿物：金矿物主要为自然金和银金矿，微量的碲金矿和针碲金矿。金矿物为不规则状、乳滴状、片状、月牙状和弯钩状等，粒度0.01～0.05mm。金的成色为761～933，平均为875。主要载金矿物为黄铁矿、石英和方铅矿、黄铜矿，赋存状态有三种：包体金、晶隙金和裂隙金。
4.成矿阶段
根据矿石矿物组合，矿脉交叉关系，可将热液成矿作用划分为三个成矿阶段：早期为钾长石石英脉阶段，金矿化不明显；中期为含金多金属硫化物石英脉阶段，是成矿的主要阶段，形成致密块状的石英，并伴随较多的硫化物；晚期为碳酸盐、重晶石、玉髓脉阶段，胶结前两阶段石英脉的角砾，形成典型的角砾状石英脉。
5.围岩蚀变
围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化，其次有绿泥石化、绿帘石化、阳起石化和高岭土化。
与成矿阶段对应，早期主要为钾化、硅化、绢云母化、绿泥石化，并有弱的黄铁矿化。中期主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化，伴随少量碳酸盐化。这些蚀变沿石英脉体两侧呈线型分布，具有分带性，由脉体中心向外逐渐为硅化-黄铁矿化-绢云母化-绿泥石化-碳酸盐化。晚期表现为强烈的碳酸盐化（铁白云石化）、弱硅化、绢云母化。由于各期蚀变作用相互叠加，矿床的总体蚀变分带性不太明显。
蚀变带与含金石英脉的厚度呈正消长关系。石英脉下盘蚀变岩厚度大，而且较上盘含金高，局部达到可采品位，组成蚀变岩型金矿体。

关于绿岩带形成的时间、构造背景、岩石岩相组合、变质程度、空时分布是争论已久的问题。按本文的约定认为绿岩带是以铁镁质火山岩为主的变质火山-沉积岩系，主要呈带状不规则的复杂形状分布，分布在同构造期的花岗岩或片麻岩内，它可能是火山-沉积盆地的残留体。绿岩带的形成时限为早前寒武纪，主要在太古宙，时间为2300～3600Ma。

我国早前寒武纪绿岩带主要分布于华北地台北缘、西南缘、胶东、鲁西、小秦岭、五台山-恒山等地，在扬子地台西南缘也有少量分布，在塔里木地台北缘和扬子地台西北缘也可能存在绿岩带。我国绿岩带主要分布在吉林和龙、夹皮沟，辽宁清原、小莱河、安本、辽西，色尔腾山、乌拉山，河北遵化、青龙河、张宣，河南登封、舞阳，豫陕交界的小秦岭，山东胶东、荆山，广西四堡，四川康定（图8-1）。

绿岩带型金矿主要赋矿层位为胶东岩群、夹皮沟岩群、和龙岩群、乌拉山群、五台岩群、太华群、八道河群、建平岩群、荡泽河群、鞍山岩群、泰山岩群、君召群、四堡群，以及古元古代的青龙河群、荆山群。其中以胶东岩群、夹皮沟岩群、八道河群、建平岩群、荡泽河群、和龙岩群、乌拉山群含矿最好，其他岩群较差。

图8-1 中国绿岩带及绿岩带型金矿分布简图

我国绿岩带型金矿由于它产出的地质构造位置不同，经历了不同程度的后期活化改造，依活化改造程度的不同绿岩带型金矿可分为：①基本稳定的绿岩带，该绿岩带后期活化改造的程度不强，属此类的有清原、鞍本绿岩带；②活化改造绿岩带，绿岩带经后期多次构造岩浆活动的叠加改造，属该类的有夹皮沟、小秦岭、遵化、浑南等绿岩带；③经强烈活化改造的绿岩带，在该带中，先形成的绿岩带在某些大范围内已成为壳源重熔花岗岩，如胶东、张宣等绿岩带。我国金矿主要赋存于活化改造绿岩带及强烈活化改造的绿岩带内。

我国富金绿岩带与贫金绿岩带间存在一定区别（陈衍景，1994），主要有：

1）富金绿岩带主要产于华北地台边缘，处于显生宙碰撞造山带或陆内造山作用较强地区，贫金绿岩带主要分布于地台内部，它与产金绿岩带间往往有大断裂或深大断裂相隔，如胶东与鲁西绿岩带有郯庐断裂。

2）我国产金绿岩变质较深，主要集中在角闪岩相和部分麻粒岩相的岩石中，该类金矿占绿岩金矿的95%左右，大、中型金矿绝大多数赋存于中—高级变质相中，而在绿片岩相中，其金矿储量只约占绿岩型金矿的5%（陈衍景，1994）。在这一点上，我国绿岩带金矿与国外绿岩带金矿有很大不同。

3）产金绿岩带多分布于古隆起（古陆块、古陆核）边缘，通常呈狭长带状展布，以线性构造为主。而贫金绿岩带一般呈面状或环绕花岗岩基分布，其线性特征不强。

4）我国绿岩带主要形成于由陆壳或过渡型地壳演化而形成的沟-弧-盆体系中，以及被动大陆边缘海盆，前者有张宣、遵化、辽西、小秦岭、色尔腾山、胶东等绿岩带，后者有夹皮沟、鞍本、鲁西等绿岩带。而形成于大陆边缘裂谷型盆地的绿岩带（山西五台绿岩带、辽北小莱河绿岩带）含金较差。产金绿岩带即陈衍景所说的产于原始硅镁壳或原始洋壳背景上的“O”型的绿岩，而贫金绿岩带则发育于原始硅铝壳或原始的陆壳背景，称“C”型绿岩带。这与其产出的大地构造背景相吻合。

5）产金绿岩带的原岩是一套以基性、超基性岩为主包含少量中酸性火山岩的火山-沉积岩系，而贫金绿岩则以中基性—中酸性火山岩为主且含较多的沉积物质。

6）富金绿岩带的同位素年龄常老于周围的花岗岩而贫金绿岩带的同位素年龄则与周围花岗岩接近或小于花岗岩。

由此可见在绿岩带中金富集的程度主要取决于基底构造的性质、岩石组合及其类型、原岩地球化学场中金丰度。

除上述外，我国绿岩型金矿主要有下列特征：

1）金矿区带的分布与区域性大断裂及韧性—脆性剪切带有关，如胶莱金矿受控于焦家、三山岛、招-平三条低角度的断裂系统，排山楼金矿受控于排山楼-侯其营子韧性剪切带，该剪切带呈东西向展布，长大于20km，宽2～4km.小秦岭矿带主要受控于东西向的线形构造带（褶皱及断裂）。

2）我国绿岩带金矿经历了多期的构造作用，主要矿化期与其赋矿围岩时差较大，除部分的金矿成矿时代为太古宙―古元古代（如辽北龙王庙、辽西排山楼、豫西黄金沟、山东纸坊、内蒙古红花沟、河北小营盘）外，还有很多大、中型金矿床生成于燕山期，如胶东、小秦岭等诸多金矿，一部分则形成于海西期。

3）绿岩带型金矿的直接围岩有两种，其一为强烈剪切变形不同程度混合岩化的角闪质岩石，其原岩主要为中、基性火山岩，如夹皮沟、金厂峪、金厂沟梁、红花沟、莲花山、小营盘、小秦岭、乌拉山等地的一些金矿。另一类以交代重熔花岗岩为容矿围岩，主要为富钾的片麻状黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、正长岩，这类岩石产于太古宙变质岩区，由变质岩重熔交代而成，混合岩化发育。岩体的内部结构与外部围岩一致或基本一致。并保留原太古宙变质岩建造中的残留构造形态，此类矿床的金矿物多形成于海西期和燕山期，如胶东的招-掖、牟平-乳山，张宣地区的水泉、东坪、后沟、黄土梁及小秦岭等地诸多金矿床。

4）绿岩带型金矿主要由含金黄铁矿石英脉、含金多金属石英脉和含金硫化物蚀变岩组成。其中蚀变岩型金矿占主要地位。

5）按成矿时代与围岩的年代关系及金矿矿石产状，可将绿岩带型金矿划分为同构造期初生型金矿和构造期后再生金矿床，前者相当于国外绿岩带型金矿，亦称之为狭义的绿岩带型金矿，它进一步可分为顺层细脉浸染状金矿和脉状金矿，依其容矿围岩的性质又可分出：产于变质火山岩层中的层状金矿，如龙王庙、排山楼、十八倾壕、纸坊子；条带状硅铁建造中的金矿床，如鹤岗东风山、山西柏枝岩；块状硫化物矿床中的伴生金矿，如辽宁清原红透山。构造期后的再生金矿在我国绿岩带型金矿中占举足轻重的地位，因此笔者建议将此类金矿单独作为绿岩带金矿中的独立类型，名之为绿岩带再生金矿。此类金矿广见于胶东、小秦岭和其他一些地区。

6）绿岩带金矿主要脉石矿物为石英、绢云母、绿泥石、碳酸盐类、绿帘石、钾长石、钠长石、萤石，主要金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、磁黄铁矿、毒砂、白钨矿、辉钼矿、含铋矿物、含碲矿物、自然金、银金矿、碲金矿。金主要以裂隙金、包体金、晶隙金赋存于石英、黄铁矿、毒砂中或其粒间。在黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、绿泥石、碳酸盐中也有产出。

7）矿化元素组合以 Au、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Te、Bi、W、Mo为主，金矿的流体包体以盐度较低（w_B通常小于10%）富CO₂为特征。

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