五凤、五星山金矿成矿时代

1. 五凤、五星山金矿成矿时代

五凤金矿床和五星山金矿床分别产于中生代早白垩世金沟岭组中性火山岩和侵入其中的钾长花岗岩、花岗细晶岩、次安山岩的接触带附近，以往工作中关于其成矿年代多根据所赋存的围岩时代推测其相对时代，没有给出绝对年龄数据，由于受到同位素年龄测试方法的限制，导致矿床所赋存围岩的年龄值差异较大，主要是对金沟岭组火山岩的年龄一直存在争议，因此对矿床的成矿时代具有不确定性。赵羽军等(2010)对五星山金矿床的方解石-石英脉样品进行了Ar-Ar年代学研究，获得石英单颗粒包裹体的激光探针测年数据，21组数据拟合的40Ar/36Ar等时线年龄为123±7Ma(n=21，MSWD=6.5)，初始40Ar/36Ar同位素组成为312.8±1.2(图4-8)，反等时线年龄为123±7Ma(n=21，MSWD=7，初始40Ar/36Ar=312.8±1.2)。
对于金沟岭组火山岩在不同地点、不同方法获得了一些年龄值，吉林省区调队在百草沟盆地进行1∶5万区调时获得金沟岭组火山岩Rb-Sr等时线年龄为139±14Ma与137.5±10.8Ma，K-Ar年龄为140Ma(殷长建等，2000)。李超文等(2006)在地荫沟盆地、百草沟盆地、延吉盆地获得金沟岭组火山岩Ar-Ar年龄数据为106Ma，该组年龄似乎与123±7Ma成矿年龄矛盾，但通过年龄数据研究发现，在进行Ar-Ar年龄测定时，选取了全岩样品作为研究对象，并且在测试的过程中，也提到样品在低温阶段(700～780℃)给出了较高的年龄(约134Ma)，其实验中所获得的年龄可能较实际偏年轻。由于五星山金矿年龄测试的样品为方解石-石英脉中的石英单颗粒包裹体，实验过程中误差为±7Ma。五星山金矿床产于火山岩与花岗斑岩以及次火山岩之间接触带的裂隙中，五凤金矿床和五星山金矿床具有相似的成矿条件，推测两矿床的成矿时代应该相近，结合区域上金沟岭组火山岩的年龄值，认为五凤金矿床和五星山金矿床的成矿时代应为早白垩世。

2. 五凤金矿床和五星山金矿床资源状况

五凤金矿从清朝就已经开采，后期经日伪时期大量掠夺，大跃进时期又经过开采，以及后期民间小规模采掘，其保有资源量如何一直是大家所关心的问题。新中国成立后经多家多期次的地质调查，尤其是1967～1969年的勘查，初步估计已经采出黄金达6t左右，但是否采空?还有多少黄金储量?储量分布位置在哪?将直接影响到矿山企业的生存和发展，典型矿床研究的作用之一就是探寻成矿规律和控矿规律，为探求矿产资源提供依据。
通过多期勘查工作基本确定矿床的矿体有北东和北西两个方向，并多认为以北东向矿体为主，但实际开采也以北东向矿体为主，尤其是1号矿体，主要开采部位在地表大采坑、闹堂和环形坑道内，集中在1号矿脉的中段，如果按照已有勘探报告，向深部矿体贫化，那么其开采价值就存在疑问。然而，通过工作初步认为北东向含矿构造带控制斜深600m，而目前开采深度仅为160m(343中段)左右，并且深部有见矿钻孔，所以深部仍有很大找矿空间。前人开采多注重北东向矿体，只对部分北西向矿体进行了开采，主要是58号、53号和33号等北西向矿体及其与北东矿体交会部位，虽然北西向矿体品位低，长度短，走向产状变化大，但开采程度也相对较低，应该加以注意，如53号脉深部在钻孔见2.6m厚，金品位高达22g/t的矿体。通过对五凤矿床和五星山矿床多次野外调查、取样以及详细分析已有勘探资料，初步认为虽然该矿开采时间长，经历了日伪时期的掠夺，但仍然具有较好的资源潜力。
本次对于五凤金矿床和五星山金矿床成矿规律与成矿预测研究的原则是在对成矿作用特征、矿床成因和成矿模式认识的基础上，基于构造控矿规律、原生晕轴向分带规律、矿体膨缩变化规律、热液蚀变叠加规律，结合已有工程控制情况和坑道实际观测。成矿规律与成矿预测重点研究的对象是五凤金矿床北东1号矿体成矿规律、北西33号矿体成矿规律、北西58号矿体成矿规律和五星山金矿床成矿规律，并在此基础上分别进行了成矿预测，推测出矿体可能的赋存空间。

3. 五凤金矿床和五星山金矿床矿化富集规律

无论是五凤金矿床的脉状、网脉型矿体，还是五星山细脉浸染型矿体，虽然都沿着断裂带分布，受断层构造控制，但矿体的厚度、品位沿走向和倾向都有较大变化，存在断续再现的现象，在什么地方容易形成富矿体是成矿规律研究的主要内容之一，也是进行成矿预测的前提条件。为此总结矿化富集规律如下:
(1)北东向主干断裂与北西向次级断裂构造的交会部位，岩石破碎强烈，为热液活动的良好场所，如北东1号断裂与北西33号、58号和53号断裂的交会处。
(2)断裂构造弯曲部位，有利于热液中矿质的沉淀结晶作用的进行，同时受挤压扭动作用的影响，岩石多具碎裂、压碎现象，为细脉、网脉充填提供了条件，故对成矿有利，如五星山北西向断裂帚状构造的转弯部位，或南部断裂沿走向之弧形弯曲的外侧部分。
(3)断裂性质对矿化富集的影响，对于不同性质具有不同的富集规律:
1)张扭性断裂，其形成的空间及特征都有利于成矿，往往形成较厚的矿体。
2)压扭性断裂，压扭性断裂一般由于断裂面比较窄不利于矿体富集，但在断裂面发生弯曲的张开部位，断裂两侧岩块的弯曲发生虚脱的部位有利于成矿。
3)糜棱岩化及片理化带，当其作用应力消失之后，曾一度张开形成密集的裂隙，常有细脉充填，但含金品位一般不高，在本区只可作为次要的控矿构造。
(4)断裂多期叠加活动对矿化富集的影响，一般单一活动的断层不形成富矿体，但可以形成矿化蚀变带，只有在断层再次或多次活动，并且是性质不同的活动时，才会形成富矿体。如北东1号矿体就是在先期压扭性逆断层的基础上，叠加后期张扭性正断层之后，成矿热液再次叠加形成的富矿体。又如北西33号矿体是在先期张扭性正断层的基础上，后期张性正断层再次活动之后，成矿热液再次叠加形成的富矿体。五星山1号矿体就是在北西向压扭性逆断层的基础上，叠加后期张扭性正断层之后，花岗细晶岩和次安山岩侵入，然后张扭性正断层再次活动才形成富矿体。
(5)断层产状发生变化时形成富矿体，通过对北东1号矿体观测，在平面上当断层产状走向由北东转向北北东时，矿脉膨大(图5-1);在剖面上当产状倾角变陡处矿脉亦膨大(图5-2，图5-3)。
(6)当多期多种蚀变叠加时形成富矿体，一般青磐岩化带不形成矿体，但却是成矿的前提条件;在五凤矿区硅化-冰长石化-沸石化和黄铁矿化与成矿关系最为密切，在五星山矿区硅化-冰长石化-沸石化及黄铁绢英岩化与成矿关系最为密切;水云母化带一般在矿体附近及其两侧，是近矿围岩蚀变，为富矿的间接标志。

图5-1 五凤金矿床北东1号矿化蚀变带沿走向变化规律


图5-2 五凤金矿北东1号矿体环形坑道北出口2m处矿体厚度变化素描图


图5-3 五凤金矿北东1号矿体1号沿脉穿坑道中矿体厚度变化素描图

(7)细脉密集叠加时形成富矿体，一般单一的硅化带品位较低，当由石英、冰长石和方解石细的密集网脉叠加其上时往往构成富矿体。早期的硅化带或石英脉一般构成单脉，其品位较低。