仲米山 罗银花 刘冰 王学强 刘正宏 高巍 孙桂涛 陈军典 高福亮 吴子杰 高永钊 张国仁 潘明臣 邱昆峰
摘要：新房金矿床是近年新发现的中型金矿床，矿体主要赋存于新房变质核杂岩的盖层与基底之间的韧性剪切带内，严格受伸展拆离带控制，矿石类型以蚀变岩型为主，石英脉型次之。该矿床目前正在勘探中，深部及外围成矿潜力巨大。通过地质构造调查、地球物理勘查、地球化学勘查和钻探工程等多种三维立体手段，首次建立了新房金矿床三维地质构造模型，并通过地层、岩浆岩、构造与矿体之间的三维空间关系和成矿机制分析，研究成矿规律，建立了三维成矿预测模型，以期对下一步深部勘查提供科学指导。
关键词：新房金矿床；
变质核杂岩；
三维地质特征；
成矿规律；
成矿预测；
深部找矿
中图分类号：TD11 P618.51文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
文章编号：1001-1277（2023）07-0048-07doi：10.11792/hj20230707
引 言
新房金矿床位于华北克拉通东部辽东半岛南部，与胶东巨型金矿带隔渤海相望。胶东巨型金矿带作为中国最大、世界前三的超巨量型金矿带闻名于世，累计探明金资源量占全国总量的1/3左右［1-18］。而辽东地区与胶东地区具有相似的成矿地质背景，均位于华北克拉通东部及郯庐断裂带东侧，金矿床成因均与早白垩世华北克拉通大规模伸展减薄有关［19-24］，但辽东地区一直未有较大突破。通过研究发现，胶东地区矿石类型主要为破碎蚀变岩型，而辽东地区矿石类型主要为石英脉型，蚀变岩型较少［25-30］。
新房金矿床是近年新发现的中型金矿床，目前已探明金金属量10余t（深部及外围正在勘探中，有望达到大型金矿床规模），平均金品位3 g/t。矿石类型以构造硅钾蚀变岩型为主，石英脉型次之。构造硅钾蚀变岩型矿石中金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿，脉石矿物以钾长石为主，其次为石英，含有少量绢云母和碳酸盐矿物。石英脉型矿石中金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，其次为黄铜矿，脉石矿物主要为石英，其次为钾长石。金属矿物多呈不规则的连续性较差的脉状、囊状、瘤状、团块状及细脉状分布于破碎石英脉中。矿体主要赋存于新房变质核杂岩盖层与基底之间的韧性剪切带内，严格受伸展拆离带控制［31-38］。勘探结果显示，该矿深部及外围成矿潜力巨大。本次通过地质、物探、化探和钻探工程等多种三维立体手段，首次建立了新房金矿床三维地质构造模型，并通过地层、岩浆岩、构造与矿体之间的三维空间关系和矿体赋存规律，研究成矿机制和成矿模式，最终建立三维成矿预测模型，以期对下一步深部勘查提供科学指导。该矿床的深入研究将是探索辽东地区金矿与胶东巨型金矿带对比的一把钥匙。
1 新房变质核杂岩特征
新房金矿床北邻丹东五龙金矿床和白云金矿床，南与胶东巨型金矿带隔海相望（见图1）。通过近年研究工作发现，该地区存在典型的变质核杂岩，即新房变质核杂岩（见图2）［35-36］。该变质核杂岩具有典型的三层结构，即上盘的新元古代—寒武纪弱变形沉积盖层、下盘的新太古代变质基底片麻岩和中间的韧性剪切带糜棱岩，再加上位于上盘的中生代伸展盆地和下盘的中生代花岗质侵入岩，一起构成变质核杂岩的五个部分［39］。该变质核杂岩形成于华北克拉通破坏峰期的早白堊世，运动方向为上盘相对下盘自东向西伸展拆离。新房金矿床就是在该变质核杂岩伸展拆离过程中，由拆离断裂内含矿热液富集成矿。
新房变质核杂岩由拆离断裂向下至核部片麻岩组成，具有明显的分带性，即拆离断裂—糜棱岩质碎裂岩—碎裂绿泥石化糜棱岩—糜棱岩—糜棱岩化片麻岩—片麻岩，推测深部发育同期中酸性岩体侵入。据多个钻孔岩芯岩性划分，推断全区碎裂绿泥石化糜棱岩厚度100～150 m，糜棱岩带厚度150～200 m，糜棱岩化片麻岩过渡带厚度50 m左右。上盘发育一套浅层次的正断裂组合（见图3），下盘发育韧性剪切带。与拆离断裂接触的是一条糜棱岩带，该带上部糜棱岩具有叠加脆性破裂特征。糜棱岩带中除了发育糜棱面理外，还发育a型线理、残斑旋转及流动构造，以及长英质脉剪切褶皱（见图4）及硅钾蚀变等。向核部，多见近平行的闪长岩脉群，岩脉群走向垂直区域最大拉伸方向。在长期的伸展作用加持下，拆离断裂发育时期较长，与区域隆起和伸展同时进行，而且拆离断裂活动并不局限于同一层位或同一接触带上。因此，拆离断裂及其伴生的变质核杂岩体反映了岩石圈的伸展、拆离、基底隆起的相关性。
2 矿体赋存规律
根据新房金矿床现有资料，目前已发现矿（化）体600多条，其中圈定矿体93条。根据成矿条件，变质核杂岩不同构造部位赋存矿（化）体的数量占比明显不同（见图5、图6）。具体特征如下：
1）在青白口系南芬组至奥陶系地层中，目前尚未发现矿（化）体（见图6-a）。
2）在拆离断裂上盘附近的钓鱼台组变质砂岩中，由于岩石空隙度较大，又邻近拆离断裂，含矿热液易于流动和沉积。因此，较富集形成矿（化）体，占已发现矿（化）体的5 %～10 %（见图6-b）。
3）拆离断裂不仅是含矿热液运移的通道，而且还是含矿热液的储存空间。该断裂内发现多条矿（化）体，占已发现矿（化）体的20 %～25 %（见图6-c）。
4）在拆离断裂下盘顶部，在约150 m内糜棱岩质碎裂岩、碎裂糜棱岩带内，由于早期韧性变形又叠加了脆性变形，岩石破碎，岩石空隙度增大，含矿热液在此流动及沉淀，富集成矿，占已发现矿（化）体的20 %～28 %（见图6-d）。
5）在拆离断裂以下300 m内大致推断为糜棱岩，在韧性剪切过程中，岩石韧性变形，具硅钾化蚀变，闪长岩脉发育，形成热液，金元素活化迁移，随着物理化学条件的变化，重新富集成矿，占已发现矿（化）体的25 %～30 %（见图6-e）。
6）糜棱岩化片麻岩带为糜棱岩与原片麻岩过渡类型，各地厚度不一致，推测平均厚度50 m。闪长岩脉发育，该带矿体较少，占已发现矿（化）体的10 %～15 %（见图6-f）。
7）片麻岩带，发育闪长岩脉，该带矿体较少，占已发现矿（化）体的5 %～10 %（见图6-g）。
8）深部同时期中酸性岩体，因未控制，含矿性不明。
通过以上研究统计可知，新房金矿床有70 %～80 %矿（化）体赋存在拆离断裂内及以下约300 m厚的大致平行于拆离断裂、总体上缓倾斜的狭长带状范围内，也就是说，上限控制在拆离断裂，向下至糜棱岩带结束，为典型的变质核杂岩型韧性拆离断裂控矿。
3 成矿模式
通过研究总结新房变质核杂岩形成过程与矿（化）体赋存位置关系，认为在变质核杂岩伸展拆离过程中金元素活化、富集成矿。该类型金矿床形成模式可划分为3个阶段（见图7）。
1）初期阶段：水平伸展，地层减薄，层间滑动，韧性剪切带形成。
初期阶段，地壳开始活化，在区域近东西向水平伸展应力作用下，上部盖层总体减薄。岩层沿盖层与基底之间界面及主要层面发生由东向西滑动，在盖层与基底间形成了拆离断裂，在其附近及下部发生韧性变形，形成了糜棱岩带，附近岩石发生了强烈变形、热液活动及蚀变强烈［30］。在含金高背景的太古宙片麻杂岩系的基础上，经过韧性变形，产生热液，使金成矿元素开始活化，脱离母岩，组成含金热液迁移，在韧性剪切带适当部位进一步富集。
2）中期阶段：持续伸展，岩浆上侵，地壳隆起，韧性剪切带分带性明显，矿（化）体开始形成。
在持续伸展作用下，同期深部中酸性岩浆上升侵入，使地壳抬升、隆起，深部岩浆就位时形成张裂隙或断裂，中基性岩浆呈脉状灌入围岩中。含矿热液与围岩发生交代，局部成矿。向上叠加脆性变形，顶部岩层遭受风化剥蚀。在平行糜棱面理方向上，可见同构造伟晶质脉体和硅钾化蚀变。在韧性剪切带内，含矿热液进一步活化，使太古宙基底中的金元素进一步富集，形成硅钾蚀变岩型矿体。
3）晚期阶段：叠加脆性变形，地层缺失，发育闪长岩脉群，地表剥蚀，有利部位富集成矿。
随着持续伸展和深部岩浆上侵，地壳隆起，在岩体顶部围岩（片麻岩及糜棱岩）内，产生一系列垂向上平行的断裂，大量含矿石英热液沿此类断裂灌入，在围岩接触带上富集成矿。当含矿热液沿裂隙上移至糜棱岩质碎裂岩、碎裂糜棱岩带内及拆离断裂界面及附近时，发生沉淀富集成矿。在拆离断裂上部，盖层岩石产生了一系列正断裂，每条断裂向下与主断裂交会。顶部岩石继续遭受风化剥蚀。
上部巨厚的沉积盖层为成矿热液聚集起到了良好的封闭作用，热液活动加强，岩石发生硅化、钾化等蚀变，最后形成硅钾蚀变岩型和石英脉型矿体，矿体多赋存于拆离断裂与糜棱岩带之间。
4 三维成矿预测
通过系统分析成矿规律，建立了新房金矿床成矿模式，结合地球物理、钻探工程资料和地质构造调查研究成果，以钻孔资料为主，结合地物综合剖面分析，建立了新房金矿床三维成矿预测模型（见图8）。矿体主要赋存于新房变质核杂岩盖层与基底之间的韧性剪切带内，成矿模型与胶东地区金矿床成矿模型相似［4］，认为拆离断裂的倾向和走向延伸部分是下一步勘查的主要成矿预测区。
5 结 论
1）通过对新房变质核杂岩几何结构与矿体赋存规律的研究，得出拆离断裂是金矿体的主要富集层位。
2）通过研究总结新房变质核杂岩形成过程与金元素富集成矿有利部位，建立了新房金矿成矿模式。
3）通过系统分析研究总结新房金矿床成矿规律，建立新房金矿成矿模式，再结合地球物理、钻探工程资料和地质构造调查研究成果，建立了新房金矿床三维成矿预测模型，认为拆离断裂的倾向和走向延伸部分是下一步勘查的主要成矿预测区。
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Metallogenic regularity and 3D metallogenic prediction of Xinfang Gold Deposit in Eastern North China Craton
Zhong Mishan1，2，Luo Yinhua3，Liu Bing4，Wang Xueqiang4，Liu Zhenghong1，Gao Wei2，Sun Guitao4，Chen Jundian5，Gao Fuliang2，Wu Zijie2，Gao Yongzhao2，Zhang Guoren2，Pan Mingchen2，Qiu Kunfeng6
（1.College of Earth Sciences，Jilin University; 2.Liaoning Provincial Institute of Geological Exploration Co.，Ltd.;3.Liaoning Geology and Mineral Resources Institute Co.，Ltd.; 4.Liaoning Seventh Geological Brigade Co.，Ltd.; 5.Geophysical Measuring Exploration Institute of Liaoning Province Co.，Ltd.; 6.School of Earth Science and Resources，China University of Geosciences （Beijing））
Abstract：The Xinfang Gold Deposit is a recently discovered medium-sized gold deposit，and the ore body mainly occurs within the ductile shear zone between the cover and basement of the Xinfang metamorphic core complex.It is strictly controlled by extensional detachment zones，with the predominant ore type being altered rock and the secondary quartz vein type.The deposit is currently being explored，and it has great potential for deep and peripheral mineralization.Through geological structural surveys，geophysical exploration，geochemical exploration，and drilling engineering，a three-dimensional geological structure model of the Xinfang Gold Deposit has been established for the first time.Through analysis of the three-dimensional spatial relationship between strata，magmatic rocks，structures，and ore bodies，as well as the study of mineralization laws，a 3D mineralization prediction model have been established，to provide scientific guidance for deep exploration in the next step.
Keywords：Xinfang Gold Deposit;metamorphic ore complex;three-dimensional geological features;mineralization regularity;mineralization prediction;deep ore prospecting
收稿日期：2023-04-20；
修回日期：2023-05-10
基金項目：辽宁省地质勘查基金项目（JH20-210000-05760）；
辽宁地矿集团科研项目（辽地科2016-01）
作者简介：仲米山（1986—），男，正高级工程师，博士研究生，从事构造地质学与矿产勘查预测方面的研究工作;E-mail：278929624@qq.com
*通信作者：刘 冰（1969—），男，高级工程师，从事矿产地质勘查工作；
E-mail：pj05518@163.com