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著名的夹皮沟金矿被称为“中国有色及黄金工业的摇篮”、“中国黄金第一矿”。早在清道光初年（1821年）就在此发现砂金并开采，至今有200年的辉煌采金史，其所在地吉林省桦甸市夹皮沟镇被誉为“中国黄金第一镇”，矿山2020年入选”国家工业遗产“名单，成为旅游胜地。夹皮沟矿田金矿资源丰富，已探明大型矿床3处，中型6处，小型4处，累计探明黄金地质储量150t以上，矿田总资源量达超大型规模。预测潜在资源量可达348t。夹皮沟矿田处于华北克拉通东段北缘古缝合带内，大地构造位置特殊，研究其成矿地质作用和物化探异常特征对指导找矿和大地构造演化都具有重要作用。本文主要根据张笑天（2018）《中国东北部陆缘夹皮沟矿田金矿床地质、地球化学特征与成矿作用研究》博士论文（指导导师：孙景贵教授）和吾克依拉·吾铁朴（2019）《吉林省夹皮沟成矿区金矿多元信息成矿预测》博士论文（指导教师：杨言辰教授）部分成果结合编者自己认识整理而成，旨在为读者提供地质矿产概况，地球物理、地球化学特征，成矿作用、成矿模式、成矿规模和成矿预测研究最新成果等；同时，也分析了一矿区的找矿勘查物化探异常潜力，供参考。夹皮沟金矿在吉林省东南部桦甸市境内，地层出露以区域变质岩岩和岩浆岩为主，构造、岩浆活动频繁，内生金属矿产资源丰富。大地构造位于中国东北部陆緣—华北克拉通北缘东段与兴蒙造山带（即中亚造山带东段）间的北西拼贴带（夹皮沟地体）内（图1.1）。区域地质研究揭示，该区是一个经历了前寒武纪古陆核形成−增生与克拉通化、古陆核裂解与进一步固化−增生、晚古生代古亚洲洋闭合与伸展、中生代古太平洋板块俯冲以及新生代大陆裂谷环境的复合构造域。目前的构造格局自南西至北东依次由龙岗地块东缘（属华北克拉通部分）、夹皮沟地体和兴蒙造山带三个部分组成（图1.1c）。图1.1 夹皮沟矿田大地构造位置及区域地质简图 主要金矿床：1−松江河；2−海沟；3−六批叶；4−八家子；5−下戏台；6−二道沟；7−庙岭；8−四道岔；9−三道岔；10−大线沟；11−小北沟；12−热闹沟；13−菜抢子；14−板庙子。 主要断裂：①牡丹江断裂；②敦化−密山断裂；③依兰−伊通断裂；④西拉木伦−长春断裂；⑤贺根山−黑河断裂；⑥塔源−喜桂图断裂. 主要发育变质岩地层，以太古界龙岗群、夹皮沟群地层为主，次为元古界色洛河群及古生界泥盆系呼兰群、二叠系和中生界侏罗系，新生界第三系及第四系零星分布，参见图1.2和表1.1。图1.2 夹皮沟矿田区域地质矿产简图 金矿床名称：1-二道沟；2-八家子；3-本区；4-庙岭；5-四道岔；6-三道岔；7-大线沟；8-小北沟；9-老金厂；10-板庙子；11-菜抢子；12-援朝沟；13-大阳岔；14-红旗沟；15-苇厦子；16-大庙子；17-海沟；18-二道甸子 研究区内岩浆活动强烈，NW向夹皮沟韧性剪切带（夹皮沟金成矿带）西南侧为龙岗高级变质区，也称夹皮沟花岗岩-绿岩带的基底，由TTG（花岗闪长质-英云闪长质-奥长花岗质）灰色片麻岩构成；北东侧主要由古生代中（浅）变质岩和大面积古生代-中生代花岗岩构成的吉黑造山带构造域，此外研究区内发育各种岩浆岩（表1.2）及其脉岩、含金石英细脉等。脉岩严格受断裂构造控制（图1.3），从时空关系上，产状大多与矿体产状一致，多呈共生、伴生关系。岩浆演化与区域构造作用密切相关，同时也与成矿作用密不可分。表1.2 区内主要岩浆岩类型及形成时期 图1.3 夹皮沟成矿区脉岩分布图 研究区构造上位于华北陆块（龙岗地块）与吉黑造山带交接部位，构造运动强烈，区域变质作用程度高。区域构造主要是太古代褶皱构造、片麻岩穹隆（如：板庙子背斜、红旗沟向斜、八家子背斜等）、韧性变形带（夹皮沟、松江河等）、脆韧性构造带和脆性断裂（如：辉发河断裂带、富尔河断裂带、金银别断裂带、夹皮沟−大砬子断裂带、会全栈−红石断裂带、王家店断裂带）。褶皱构造、片麻岩穹隆主要发育在南部太古代克拉通区；韧性变形带、脆韧性构造带发育在北部区或兴蒙造山带与华北陆台对接的桦甸−夹皮沟−松江河−海沟一带，呈NW向展布；这些构造叠加脆性断裂。断裂构造是区内主要导岩控矿构造，按走向划分主要为北东向断裂与北西向断裂。北东向辉发河断裂带是区内主干断裂，横贯全区，属于郯庐断裂带的分支构造。北西向断裂是夹皮沟成矿区内主要的控矿构造，如自北东向南西依次分布的富尔河、金银别和夹皮沟三条平行NW向弧形断裂带。垂直于NW向弧形断裂带分布着许多张扭性断裂。研究区隶属于滨太平洋成矿域→华北陆块北缘成矿省→华北陆块北缘东段太古宙、元古宙、中生代金−铜−银−铅−锌−镍−钴−硫成矿带（陈毓川等，2007）。区内各类矿床主要受NE向和NW断裂所控制，其中内生金属矿床种类主要是金矿，其次是铁矿、银矿及钼矿等。金矿主要有夹皮沟下戏台金矿床、立山金矿床、八家子金矿床、东驼腰子金矿床、三道岔金矿床、二道沟金矿床、大线沟金矿床、小北沟金矿床、老金厂金矿床、板庙子金矿床、大洋岔金矿床、六批叶金矿床、头道溜河金矿床、松江河金矿床、旭阳金矿床和海沟金矿床等，铁矿有老牛沟和双山头铁矿等，银矿主要是桦甸松树川银矿床，钼矿主要为夹皮沟、安图县双山、刘生店钼矿床等。成因类型有沉积−变质BIF型铁矿、斑岩型钼矿、中低温热液型金矿、浅成热液型银矿、矽卡岩型铜钼铅锌矿床等（表1.3）。其中，以热液型金矿床最为发育，目前仍具有良好的找矿远景，是本次研究的重点。表1.3 研究区内生金属矿床成因类型分类表 
夹皮沟金矿田范围内出露的地层主要为新太古代夹皮沟岩群三道沟岩组的表壳岩，显生宙沉积盖层在区内不甚发育，仅见少量的新生代第四纪松散沉积物。三道沟岩组套变质岩系的原岩为一套超基性−基性火山岩夹碎屑沉积岩建造，混合岩化作用较弱，普遍经历了绿片岩相−低角闪岩相的中−低级区域变质作用。区内岩层和岩体在内、外力地质作用下频繁发生韧性、塑性变形和变位，形成了区内一系列复杂的构造现象，以褶皱构造和断层构造为主。矿田地质构造参见图2.1。有关夹皮沟成矿区内金矿床的成因类型，目前主要观点有3种：（1）绿岩带型金矿；（2）（岩浆/变质）热液脉型金矿；（3）造山型金矿床。本文研究认为，关夹皮沟金矿与前寒武纪变质岩系（夹皮沟群、色洛河群）关系密切，受韧脆性构造及中生代岩浆作用控制，属于热液充填型矿床和蚀变岩型矿床。夹皮沟金矿田的一级构造是区域上NE向的辉发河深大断裂，二级构造是矿田内NW向的夹皮沟韧性剪切带，三级构造是各矿区内不同方向的容矿构造，即夹皮沟韧性剪切带在长期右行剪切作用下所派生出的一系列NW、NE−NEE和近SN向的次级韧−脆性、脆性断裂。夹皮沟金矿田内各个矿床、矿体的空间分布，均受控于三级构造。由于构造应力场的不同和变化，三级构造具有不同的构造形式和构造属性，导致各个矿区的矿体产状不尽相同。其中，贴近夹皮沟主剪切带的次级断裂和矿体多呈NWW−NW−NNW向（如板庙子、二道沟、小北沟、庙岭金矿），远离夹皮沟主剪切带一侧的次级断裂和矿体逐渐呈NNE向（如三道岔金矿）和NE−NEE向（如八家子，下戏台，四道岔、东驼腰子金矿）（图2.2）。
图2.2 夹皮沟韧性剪切带以及区内主矿体空间分布简图 根据主控矿构造方向及性质的不同，本区金矿床可分为两个大类：受区域北西带（局部SN、EW向）右旋压性主断裂控制的矿床有：包括二道沟、北沟、松江河、板庙子、大庙子、援朝沟、菜抢子、大线沟、红旗沟、大架、头道岔、二道岔、六批叶、苇厦子、西林河、老牛沟、头道溜河二道高丽沟、奶子沟、老金厂等金矿床；受左旋张性区域北东向断裂控制的矿床有：包括夹皮沟本区、八家子、三道岔、海沟、旭阳屯、冰湖沟等金矿床。热液充填石英型和蚀变岩型是区内主要金矿类型，此外，还有角砾岩型金矿床，各类型其特征如下：石英脉型金矿床是本区主要的矿床类型，产量和储量约占全区的85%上，矿体形态多为脉状和似脉状，矿体与围岩之间有明显的界线，接触界面常呈舒缓波状。矿体常有膨胀收缩、尖灭再现、分支复合等现象。矿脉延伸长度50~770m，厚度几米至数十米不等。区内含矿脉体多由单脉型或互相平行的复脉型矿脉。金矿脉总体走向和倾向上都与片糜岩（或糜校岩）的片理（或面理）有一定夹角。NW向韧性剪切带是区内最主要的控矿构造，无论从时间上还是空间上它对含矿脉体都具有明显的控制作用。矿体在金矿带中成群出现，分段集中，形成矿床。矿石中矿物主要为石英和黄铁矿，不等量的方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等。矿石类型主要为含金黄铁矿石，少量出现含金多金属矿石和含金黄铁矿方铅矿石；从矿带中矿石的分布特征看，含金黄铁矿矿石是最基本的矿石类型，分布于每一个矿床。矿石中金品位一般较高。蚀变型金矿床以石英细脉、石英小团块、扁豆体和浸染状黄铁矿化硅化蚀变岩等产出为特征，容矿围岩常为片糜岩、二长花岗岩、蚀变花岗质碎斑岩及蚀变花岗岩、钾质花岗岩等。该类型矿床的矿化连续性差、变化大，矿石品位不高，以红旗沟、庙岭、三道沟、六批叶和大架金矿等矿床为代表。角砾岩型为本区的新类型，进一步详细划分为两种类型：一是冰湖沟属隐爆角砾岩型，赋矿围岩为TTG岩组、二长花岗岩、英云闪长岩，脉岩主要为钠质、钾质花岗岩；二是头道溜河二道高丽沟属构造角砾岩型，赋矿围岩为太古宙高级变质区黑云斜长角闪片麻岩，脉岩为二长花岗岩。区域主要矿床特征参见表2.1和控矿条件参见表2.2。表2.1 夹皮沟金矿田主要金矿床地质特征一览表 表2.2 夹皮沟矿田各矿床特征、控矿地质条件及成因类型 
二道沟金矿位于夹皮沟金矿带西侧。主矿体赋存于构造蚀变带中，富集标高从地表620m至深部-800m以下，垂直延深大，矿体连续性好（图2.3a）。矿区内断裂构造较发育，早期北西向和南北向断裂构造形成较早，是二道沟金矿床的容矿构造；东西向、北西向和北东向断裂构造错断矿体，是成矿期后形成或多期活动的断裂构造。矿体类型主要以含金硫化物石英脉型为主。图2.3 二道沟金矿矿区地质图（a）与勘探线剖面图（b） 矿体数量较多，一般矿体延长多为50~250m，规模不等。延深最大的新1号脉从300m中段一直向下延伸到1410m中段以下，垂直延度超过1100m。矿体水平厚度多为0.4~3.5m，但3号、5号、新1号和12-6号矿体厚度较大，最大水平厚度可达5~7m。矿体形态主要有脉状、网脉状、似板状、透镜状、扁豆状等。矿石中金属矿物主要以黄铁矿为主，其次为方铅矿、黄铜矿；脉石矿物主要为石英，少见有方解石、绿泥石等；金含量与硫化物含量，尤其与黄铁矿含量呈正相关，细粒黄铁矿含金量高，但与夹皮沟地区其它矿床有别的是粗粒黄铁矿也含金，其它矿石矿物很少或不含金。金矿品位一般在6.2～19.4克/吨，平均12克/吨。二道沟金矿床围岩蚀变强烈，围岩蚀变类型主要有硅化、钾长石化、高岭土化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化及碳酸岩化等（图2.4a，b，c）。图2.4 二道沟金矿床井下坑道、矿石标本与显微镜下照片 （a）多金属硫化物脉状矿化；（b）、（c）成矿期含硫化物石英脉手标本；（d）黄铁矿呈碎裂结构；（e）黄铁矿交代黄铜矿；（f）黄铜矿交代黄铁矿；（g）烟灰色石英-黄铁矿阶段；（h）自形-半自形黄铁矿（阶段一）；（i）半自形-它形黄铁矿（阶段二）；缩写：Py-黄铁矿；Ccp-黄铜矿；Qtz石英；Cal-方解石；Si-硅化；Kfs-钾长石化；Car-碳酸盐化 小北沟金矿位于夹皮沟金成矿区NW向主剪切带中段，太古代混合花岗岩北东盘（内外带）。成矿与NW向主剪切带构造活动关系密切，矿体及控矿构造走向NW，倾向NE，倾角陡（图2.5）。图2.5 小北沟金矿矿区地质图（a）与勘探线剖面图（b） 矿区内断裂构造较发育，为成矿前脉岩和矿体的充填创造了条件，主要有NW向成矿前主剪切带，北西带上盘毗邻平行产出的成矿期矿化蚀变构造带，NW、NE以及SN向成矿后构造等。小北沟矿床发育在夹皮沟金矿区NW向主剪切带的上盘及内部，呈平行产出。控矿构造系统长度、宽度规模不大，总体上矿体以小而分散为其特征。矿化类型主要为石英脉型和细脉浸染型（蚀变岩型）两种类型。区内以往探明的工业矿体有9条，平均品位10-30g/t（表2.3），多呈脉状、扁豆体状产出。表2.3 小北沟金矿床原主要矿体特征一览表
八家子金矿床位于夹皮沟金矿田的南东部，是一个中型并有望成为大型的硫化物石英脉型金矿床。矿床地质研究揭示（表3.1），该矿床的赋矿围岩主要是新太古代的古深成侵入岩和呈残留状分布在其内部的新太古代表壳岩，普遍受到韧性变形（糜棱岩化）作用的强烈影响，前者在矿区范围内大面积出露，主要为花岗质片麻岩，而后者属于夹皮沟群三道沟组变质地层，岩性主要包括（黑云）斜长角闪（片麻）岩、角闪斜长片麻岩、条带状混合片麻岩和云母片岩等（图2.6）。矿体赋存于NE向石英正长斑岩断裂系统之中（图2.6a，b），其中矿化蚀变带长2000多米，宽大数百米，走向50°~60°，倾向SE，倾角在60°~80°之间，由于NE向石英正长斑岩体的充填，使得含金石英脉矿体沿走向分段富集，空间上分布于石英正长斑岩上、下盘。图2.6 八家子金矿矿区地质图（a）与勘探线剖面图（b） 八家子矿床主要受中生代NE向构造控制，又与SN向构造相交，区内脉岩比较发育，尤其是石英正长斑岩与矿体在形成时间和空间上密切相关，其矿脉产于石英正长斑岩脉上下盘边缘，7号脉穿插在石英正长斑岩中，且与脉岩走向基本一致。矿体与石英正长斑岩在形成时间和空间上密切相关，矿体产状大致与斑岩产状一致，矿体规模以及富集与石英正长斑岩存在明显的正相关关系，尤其表现在厚度方面，当石英正长斑岩斑岩厚度增大时其旁侧的蚀变带厚度增大，同时，矿体厚度随之也增大，品位也增高。目前区内发现已探明工业矿体总共9条脉（表2.4），其中有的矿脉断续尖灭再现的特点，区内共有大大小小的矿体20多条，矿体形态较为简单，多呈脉状、似脉状，但多数矿体具向北东侧伏规律，矿脉沿走向和倾向常有尖灭再现、分枝复合等特征明显。此外，矿体与围岩接触界线清楚。矿体类型主要以含金硫化物石英脉型为主，矿体两侧发育少量蚀变岩型矿石。表2.6 八家子矿床矿体特征一览表 主要的矿石矿物有自然金、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、石英、方解石等。脉石矿物主要以石英，其次为方解石。矿石结构主要为自形-半自形粒状结构、压碎结构、他形粒状结构、交代残余结构以及固溶体滴状分离结构等，矿石构造多以团块状、脉状、网脉状、条带状以及浸染状为主。围岩蚀变特征近矿围岩多为动力变质岩，含金工业矿体或矿体赋存于NE向石英正长斑岩。断裂带的两侧近矿围岩均受到动力变质作用和岩浆热液蚀变叠加影响，通常热液蚀变较宽，矿体内侧较强烈的蚀变为1~2m，围岩蚀变范围达数米以上。蚀变主要有硅化、黄铁矿化、钾化、绿帘石化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、孔雀石化等，其中前三种与金矿化关系密切（图2.7a，b，c）。金矿化与蚀变带规模与构造裂隙的发育程度密切相关，蚀变矿物组合与围岩的岩性有关。图3.6 八家子金矿床井下坑道、矿石标本与显微镜下照片 （a）含金石英脉与石英正长斑岩时空关系；（b）烟灰色石英-黄铁矿和石英-黄铁矿-多金属硫化物阶段穿插关系；（c）主成矿期烟灰色石英-黄铁矿-多金属硫化物矿石；（d）多金属硫化物脉；（e）黄铁矿呈碎裂结构；（f）黄铜矿交代黄铁矿；（g）方铅矿交代黄铁矿和黄铜矿；（h）自形半自形黄铁矿（阶段一）；（i）半自形-它形黄铁矿（阶段二）；缩写：Py-黄铁矿；Ccp-黄铜矿；Gn-方铅矿；Qtz-石英；Si-硅化；Bit-黑云母化；Kfs-钾长石化；Chl-绿泥石化。 成矿阶段划分根据矿物共生组合、矿物生成顺序、矿脉间的穿切关系及结合前人研究成果，可将该矿床热液成矿期划分为四个成矿阶段（表2.7）：早期乳白色石英（阶段一）、烟灰色石英-黄铁矿（阶段二）、金矿化-石英-多金属硫化物（阶段三）和晚期石英-方解石（阶段四）。其中，阶段二、阶段三是金的主要富集成矿阶段，且两期矿化叠加部位矿化最为强烈。下戏台金矿床位于夹皮沟金矿田的南东部，是该区最早发现的金矿床之一。由3条近平行的矿化蚀变带组成，中间的主蚀变带规模最大，其走向延长约3000米，延深超过450米，带宽约50~100米，倾向SE，倾角在20°~45°之间，矿区地层主要为夹皮沟群三道沟组变质表壳岩，岩性以斜长角闪（片麻）岩为主，呈残留体状分布于大面积出露的新太古代古深成侵入岩（花岗质片麻岩）内部，两者组成该矿床的主要赋矿围岩（图3.7）。图3.7 下戏台金矿矿区地质图(a)与勘探线剖面图(b) 矿区构造以断层为主，主要控矿−容矿构造为夹皮沟断裂所产生的一系列次级韧−脆性、脆性断裂，以NE−NEE向为主。矿体的走向延长多在100~730m之间，延深85~670m之间，平均厚度在0.3~2.0m之间，平均品位16.03~21.77ppm。下戏台矿床的主矿体为新6号矿体，单条矿体的金储量规模在4吨以上。该矿体由正倾斜和反倾斜两部分组成，矿体分支复合与膨缩现象十分普遍（图3.7b）。矿石中的金属矿物主要有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿和自然金等，以大量沉淀方铅矿为特征（图3.8e−f,g−i），脉石矿物主要为石英、绿泥石、绢云母和方解石等。图3.8 下戏台金矿床井下坑道、矿石标本与显微镜下照片 (a)细粒闪长岩脉内部发育不同阶段矿体；(b−d)各成矿阶段与蚀变特征；(e−f)矿石手标本、矿化阶段与矿石构造；(g−i)主成矿阶段矿石矿物显微结构特征与共生组合关系.缩写：Ccp−黄铜矿；Gn−方铅矿；Py−黄铁矿；Bit−黑云母化；Car−碳酸盐化；Chl−绿泥石化；Clay−泥化；Kfs−钾长石化 三道岔金矿床分布在矿田北东部，是夹皮沟金矿田内已知的三个大型金矿床之一（另有二道沟和立山金矿床），靠近夹皮沟NW向主剪切带的上盘一侧，与二道沟金矿床处于相同的成矿构造体系内，即矿床产在二道沟−三道岔近南北向反“S”型构造的北端，整个矿化蚀变带沿走向延长约2000m，延深超过1000m，宽度在100m以上（图3.9a）。矿区地层主要为夹皮沟群三道沟组变质表壳岩，岩性以斜长角闪（片麻）岩为主，呈残留体状分布于大面积出露的新太古代古深成侵入岩（花岗质片麻岩）内部，它们也是三道沟金矿床的主要赋矿围岩（图3.9a）。图3.9 三道岔金矿矿区地质图(a)与勘探线剖面图(b)三道岔金矿床几乎全部由隐伏矿体组成，矿体类型以硫化物（主要为黄铁矿）石英脉型为主，这些矿体的的形态以脉状、透镜状和网脉状为主，规模不等，走向均在0°~30°之间，倾角在80°~87°之间，沿走向延长50~330m之间，延伸125~430m之间，平均厚度在1.3~3.2m之间，平均金品位在10.5~26.5ppm之间。主矿体均赋存在转折端以上的浅部中段（565~100m标高），规模大、延续性好，金的品位也较高。1/20万区域重力异常（图3.1）长轴方向以北西向为主，叠加北东向、北北东向异常梯级带，总体强度为-31~+21×10-5m/s2。总体异常特征显示太古代TTG为隆起区（会全栈隆起），沿华北陆块与吉黑造山带的构造复合部位显示隆起特征，太古代绿岩区及东部古生代造山带显示凹陷区或负场区；夹皮沟北西带位于会全栈隆起东缘，显示北西向梯度带，东北部的酸性侵入岩呈北西向展布。北西向与北东向构造构成夹皮沟成矿区总体构造格架。区内铁矿及金矿大多分布于区域隆起区，受北西向梯度带控制。图3.1 夹皮沟成矿区布格重力异常等值线图 从布格重力上延1km四方向水平一阶导数异常图（图3.1.1）可以看出，研究区以北西向和北东向构造构成区域构造格架，北西向和北东向构造在区内近于等间距分布，沿会全栈隆起边部构成环形构造。 （a）布格重力上延 1km 东西向水平一阶导数异常图（b）布格重力上延 1km 北东向水平一阶导数异常译图（c）布格重力上延 1km 北西向水平一阶导数异常图（d）布格重力上延 1km 南北向水平一阶导数异常图图3.1.1 夹皮沟布格重力上延1km四方向水平一阶导数异常图从区域化极等值线图（图3.2）可以看出，研究区磁场具有明显的正、负场及杂乱场分布特征，大致可以划分为三个部分：夹皮沟断裂正负交替场（沿夹皮沟断裂贯穿全区，局部叠加高异常场）、低缓正异常场区（西南部）、东北部正负交替场（东北部）。由于韧性变形作用退磁化影响，夹皮沟北西带沿负磁异常中心带状分布；金银别和富尔河北西带具有类似特征。磁异常也是以北西-近南北弧形异常主，同时叠加北东向异常，前者早期地层构造的反映，是后期断裂构造的体现。图3.2 夹皮沟矿田航磁化极等值线图 对航磁化极数据进行上延1km解析处理，计算了四个方向的水平一阶导数。进一步显示了东西向构造（图3.3a）、北东向构造（图3.3b）、北西向构造（图3.3c）和南北向构造（图3.3d）。
（a）航磁化极上延 1km 东西向水平一阶导数异常图（b）航磁化极上延 1km 北东向水平一阶导数异常图（c）航磁化极上延 1km 北西向水平一阶导数异常图（d）航磁化极上延 1km 南北向水平一阶导数异常图图3.3 夹皮沟航磁上延1km四方向水平一阶导数异常图利用1：20万水系沉积物地球化学元素含量数据，根据异常下限公式Ct=X+2δ（X-背景平均值，δ-标准离差）统计结果（表3.1），圈定区内成矿元素异常。表3.1夹皮沟成矿元素异常下限计算结果 Au、Ag全国均值为1.4ⅹ10-9和76ⅹ10-9，由表可知本区Au、Ag异常突出。区域地球化学异常可划分为成矿元素高温组合叠生地球化学场、成矿元素中温组合叠生地球化学场、成矿元素低温组合叠生地球化学场。成矿元素低温组合叠生地球化学场主要表现为Au、As、Sb、Hg等元素的空间分布，其特征是受区域北西向、北东向构造综合控制，与区域夹皮沟群变质地层在空间分布密切相关（图3.4），在中酸性岩分布区（如五道溜河岩体）异常较弱；Au、As、Sb、Hg等元素异常分布主要受断裂构造、特定时代岩性的地层及中生代小规模岩浆岩体“三位一体”综合控制，具有明确的找矿指示意义。图3.4 夹皮沟成矿区Au（低温）成矿元素分布特征 主要表现为Cu、Pb、Zn、Ag等元素的空间分布，其特征是与区域变质地层及区域断裂构造在的空间分布相吻合（图3.5），局部叠加于岩浆岩分布区。其中，Cu元素异常以夹皮沟北西向断裂为界，主要分布在断裂带的南部及西部，与太古宙变质地层的分布吻合较好，而在岩浆岩分布区内异常较弱。Pb、Ag元素在夹皮沟断裂上有较好的异常，此外，Pb元素还在本区南部变质岩地层分布区出现较好异常，而Ag元素在本区南部发现较好异常。Zn元素异常主要分布于本区西南部，与新生界玄武岩等的分布范围较一致。Cu、Pb、Zn、Ag等元素的分布，在本区具有明确的找矿指示意义。值得强调的是，构造（主要是断裂构造）对成矿元素中温组合叠生地球化学场的分布具有明显控制作用，表明其成矿作用受变质地层和断裂构造双重控制。
图3.5 夹皮沟成矿区Cu、Pb（中温）成矿元素分布特征 主要表现为W、Sn、Bi、Mo等元素的空间分布，其特征是受夹皮沟断裂带控制（图3.6）。其中W元素异常分布于夹皮沟断裂带上，并叠加于遥感解译出的环形构造上。Bi元素异常以夹皮沟断裂为界，主要分布在断裂带的北部，与酸性侵入岩分布吻合较好。Mo元素异常分布在本区的东部，与中生代酸性侵入岩分布吻合较好。图3.6 夹皮沟成矿区Bi、Mo（高温）成矿元素分布特征 根据1：20万化探元素含量聚类分析及因子分析结果，本区Ag-Cu-Pb-Zn、Co-Ni-Ti-V、Au-Bi-W、F-Mo-Th、As-B-Sb、Mn-Sn和Hg-U七个元素组合（图3.7a）。Au-Ag-As-Sb-Hg（低温）、Au-Ag-Cu-Pb-Zn（中温）、W-Sn-Bi-Mo-Cu-Ni（高温）组合异常如下图（图3.7b，c，d）。（a）组合异常图 （b）Au-Ag-As-Sb-Hg元素组合异常特征图（低温）（c）Au-Ag-Cu-Pb-Zn元素组合异常特征图（中温）（d）W-Sn-Bi-Mo-Cu-Ni元素组合异常特征图（中温）图3.7 化探组合异常分布图 吉林有色地勘局对包括研究区在内区域进行9000km2的水系沉积物处理，采集样品37274件，测试Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Ni、Co、As、Sb和Hg等10个元素。对有关数据进行处理，显示区内Au、Ag、As、Sb、Hg等元素属于重要成矿元素（表3.2），成矿元素聚类分析及因子分析显示其归为Cu-Zn-Co-Ni-(Pb)、Au-Hg-(Cu-Pb)、As-Sb和Ag-Pb-(Zn)四个组合，阈值降低到0.179时，前两个组合合并（图3.8）。表明区内存在多期（阶段）成矿特征。表5.2 研究区1：5万水系沉积物测量成矿元素含量统计特征一览表
成矿元素异常特征（图3.8）显示，区内Au异常大面积分布并且是金矿找矿的直接标志，Hg、Pb、Ag、Cu具有找矿标志意义。图3.8 夹皮沟成矿区1：5万水系沉积物测量Au、Ag、Pb元素异常夹皮沟金矿区的金异常主要受夹皮沟北西带控制，韦厦子-板庙子及以西地区，金、银异常受东西向、南北向构造控制，显示基底构造体系的控矿特征；溜河地区具有类似特征；老牛沟、小东沟到二道沟，Au、Ag异常受北西向、北东向、东西向构造控制，八家子、本区等矿区的金银元素异常受北东向与北西向、南北向构造综合控制。对比航磁异常研究结果，认为夹皮沟成矿区的Au、Ag、Pb等成矿元素异常，主要集中分布于太古代TTG穹窿与夹皮沟群绿岩地体的接触构造带两侧，显示太古代岩浆作用对区内金矿成矿的控制意义。围绕五道溜河岩体，Ag、Pb元素异常集中分布，显示燕山期多金属叠加成矿特征。夹皮沟金矿田已有超过200a的采矿历史，保有储量几近枯竭，有关矿山企业陆续开展深边部找矿工作。长春黄金研究院有限公司王学阳等在二道沟金矿，通过综合分析地质、地球物理、地球化学及遥感信息，圈定3处找矿靶区，并对其开展了激电中梯、土壤地球化学测量和探槽工程揭露等找矿工作，探获了多条褐铁矿化(硅化)蚀变带，获得了一定的深部找矿信息。二道沟金矿区域地质物化探综合异常特征参见图3.9，找矿靶区及找矿工程布置参见图3.10。图3.9 二道沟金矿区域地质物化探综合异常图（吾克依拉·吾铁朴） 图3.10 二道沟金矿区地质图及找矿靶区工程布置 3个找矿靶区激电中梯和土壤地球化学测量成果参见图3.11~3.16，电阻率、极化率异常主要为北东向或北西向，化探异常以北东向为主。各靶区都布设了探槽工程，揭露发现多条褐铁矿化(硅化)蚀变带（图3.17），因金矿化与硅化、褐铁矿化关系密切，褐铁矿化(硅化)蚀变带提供了深部找矿信息。图3.12 Ⅲ找矿靶区激电中梯异常图（探槽ⅢTC-1探获了1条褐铁矿化蚀变带。探槽ⅢTC-2探获了3条褐铁矿化蚀变带）图3.13 Ⅴ找矿靶区激电中梯异常图探槽（探槽ⅤTC-2探获了4条褐铁矿化、硅化蚀变带。探槽ⅤTC-4探获了7条褐铁矿化、硅化蚀变带)图3.15 Ⅲ找矿靶区土壤地球化学单元素异常图（探槽ⅢTC-1探获了1条褐铁矿化蚀变带。探槽ⅢTC-2探获了3条褐铁矿化蚀变带）图3.16 Ⅴ找矿靶区土壤地球化学单元素异常图（探槽ⅤTC-2探获了4条褐铁矿化、硅化蚀变带，探槽ⅤTC-4探获了7条褐铁矿化、硅化蚀变带)图3.17 探槽ⅤTC-4剖面图（探获了7条褐铁矿化、硅化蚀变带）找矿潜力分析：导常考虑到二道沟金矿主要受北西-近南北向构造控制（参见图2.3），含金石英脉以北西向为主，北东向也有但并不多，找矿靶区内北西向化探异常不明显，特别是缺少北西向金化探异常。而化北东向探异常又没有与之配套的物探激电异常，这些都说明3个靶区浅部找矿潜力不大。不过，Ⅰ找矿靶区的激电中梯异常尚未得到验证，应作进一步研究。这些物化探异常主要是浅部地质信息的反映，更多是由成矿后期的断裂构造引起，对研究矿区地质构造具有重要意义。通过对夹皮沟成矿区内金矿床的矿床地质、成岩/成矿年代学、流体包裹体和同位素地球化学等方面的研究，确认夹皮沟成矿区内的金矿床应属于中温岩浆热液型金矿床。吾克依拉·吾铁朴博士总结以下几个方面主要证据：矿床赋矿围岩为夹皮沟群三道沟组，岩性以花岗片麻岩和斜长角闪岩为主，金矿体主要受夹皮沟韧性剪切带在长期右行剪切作用下所派生出的一系列次级NW向、NE-NEE向以及少量近SN向次级韧−脆性、脆性断裂的控制。矿体类型以硫化物石英脉型为主，次为少量蚀变岩型，矿石中的硫化物组合主要包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等，围岩发育典型的热液蚀变及分带现象，由矿体中心向两侧围岩依次为强硅化±（晚期叠加）碳酸盐化→（泥化）→硅化+绢云母化→绿泥石化+绿帘石化→钾长石化+黑云母化，与典型中温热液脉型金矿的矿化蚀变特征一致。成矿阶段划分为早期乳白色石英（阶段一）、烟灰色石英-黄铁矿（阶段二）、金矿化-石英-多金属硫化物（阶段三）和晚期石英-方解石（阶段四）。其中，阶段二、阶段三是金的主要富集成矿阶段，且两期矿化叠加部位矿化最为强烈。成矿区内主要金矿床发育大量的原生流体包裹体，分为气液两相包裹体（W型）、含CO2三相包裹体（C型）和CO2二相包裹体（PC型），其中以W型和C型为主，少量PC型。包裹体均一温度集中在170℃~310℃，属于中温成矿，盐度主要在1%~18%，属中低盐度范围，包裹体气相成分是以H2O、CO2为主，这些气体反应了成矿环境为还原环境，另外还含有少量CH4等，显示岩浆热液混有大气降水的流体特点，该区矿床总体上可分为NaCl-H2O-CO2体系和NaCl-H2O体系。氢氧同位素：成矿早阶段样品数据更倾向岩浆水范围，同时还落入或靠近原生地幔水区域以及张理刚（1985）铜-金系列岩浆水范围，显示初始含矿流体是来自具有幔源流体特征的岩浆水；成矿主阶段的数据点均向大气降水线方向移动，即发生了明显的“氧漂移”，显示岩浆水与大气降水混合特征，暗示自成矿主阶段开始成矿流体中逐渐有大气降水的加入；成矿晚阶段已经演化为大气降水；硫同位素：夹皮沟成矿区金矿床成矿物质具有壳−幔混合来源，但主要是来自于深部。区内金成矿作用从晚三叠世一直延续到中侏罗世早期，从早到晚可划分为两个成矿期次（图4.1），各期金成矿作用与区域上构造-岩浆事件的年龄较好吻合：印支晚期（240~210Ma）和燕山早期金成矿作用（180~160Ma）。综上所述，认为这些矿床成因类型应属于中温岩浆热液金矿床。图4.1 夹皮沟成矿区成岩/成矿年龄统计图 通过综合研究，张笑天博士在充分掌握该区金成矿作用的成矿时代、与成矿密切相关侵入岩的成因与构造背景、成矿流体的起源与性质、成矿流体的演化、成矿物质的来源、成矿元素的迁移和卸载机理、成岩成矿动力学背景以及矿床成因类型等相关地质证据后，提出了成模矿式。认为夹皮沟金矿田内各矿床的空间分布与产状虽然不尽相同，但它们均具有相似的成矿模式，其具体的成岩成矿地质过程如下所述（图9.2）：图4.2 夹皮沟金矿田成矿模式图 研究区处于古亚洲洋闭合后的伸展环境。在此期间，北东向的辉发河大断裂及其次级平行分布的两江断裂大规模左行走滑，使得夹于这两条断裂之间的北西向夹皮沟韧性剪切带发生右行剪切作用并叠加破碎带性质。在此过程中，夹皮沟主剪切带（破碎带）的上盘一侧形成了一系列不同方向的韧脆性（压扭性）、脆性（张性断及张扭性）次级断裂。这些次级断裂为同时期及后期的脉岩岩浆与含矿流体上侵提供了通道与就位空间，夹皮沟金矿田主要控矿−容矿构造体系就此形成。（2）构造环境：早侏罗世末期−中侏罗世早期（178~170Ma）研究区的动力学背景适值古太平洋板块向欧亚大陆第一次俯冲后由挤压向伸展环境的转换期。在此期间，由俯冲板片脱水释放的、与上覆俯冲沉积物发生过再平衡的流体持续交代地幔楔，并诱发其部分熔融形成具有I型富集地幔特征的新生幔源玄武质岩浆，同时强烈的交代作用使得成矿元素在该岩浆体系中不断富集。随后，该幔源玄武质岩浆底侵至深部下地壳部位并持续提供热能，促使古老的下地壳岩石发生部分熔融形成酸性岩浆，并与少量底侵的幔源玄武质岩浆混合，形成初始的中性岩浆房。中性岩浆在岩浆房中聚集至一定规模，并持续受到底侵幔源岩浆的加热，致使岩浆房的内压逐渐大于外压，最终导致其内部岩浆发生上涌。岩浆在上侵过程中，由于温度和压力的不断降低，最终在地壳浅部以结晶分异的方式固结成岩。岩浆结晶分异过程中，熔体与流体发生相的分离，释放出富含大量成矿物质的初始含矿流体，流体包裹体研究表明该流体属于富CO2等挥发分的中温、中低盐度、弱还原性的CO2−NaCl−H2O体系。随后，在岩浆热和压力梯度的驱使下，初始含矿流体沿着夹皮沟金矿田内早期形成的不同方向的韧脆性、脆性次级断裂继续向上运移，并与两侧围岩发生强烈的水岩反应，在此过程中萃取少量围岩中的成矿物质，并产生了一系列早期的围岩蚀变现象（如硅化、钾长石化、黑云母化、绢云母化等）。大气降水的加入和压力突降引发含矿流体发生强烈的不混溶作用，致使流体中的CO2、H2S和CH4等挥发分物质大量逸出以及成矿流体的物理化学条件发生变化，进而造成流体中Au−S络合物（以Au(HS)2−为主）的稳定性遭到破坏、金的溶解度降低，并最终导致金和其他一些金属硫化物在矿田内不同方向的次级断裂内发生沉淀，由此引发了夹皮沟地区大规模的金成矿事件。随着大气降水的持续加入，至成矿晚阶段，成矿流体已逐渐演化为以H2O为主的低温、较低盐度、高密度的NaCl−H2O体系。流体在不混溶过程中所释放的大量CO2与流体中的Ca2+结合，不断析出方解石并形成少量的碳酸盐细脉，切割围岩与矿体，同时也标志着矿化作用的基本结束。区域地质研究表明，区域上的青龙村岩群和呼兰岩群在中−晚二叠世经历了由古亚洲洋闭合所引起的高绿片岩相区域变质作用（274~250Ma），而兴蒙造山带南缘早−中三叠世同碰撞花岗岩的发现，标志着华北克拉通与西伯利亚克拉通之间的古亚洲洋此时已基本处于闭合状态（249±1Ma~229±4Ma）。此后，区域上发现的一些岩浆岩，如侵入呼兰岩群中的基性−超基性杂岩体、吉林中部三道河A型花岗岩、小兴安岭−张广才岭双峰式火山岩和吉黑东部A型流纹岩等，它们均被认为是古亚洲洋闭合碰撞造山后伸展阶段的产物，其成岩年龄均在228~216Ma之间，表明研究区在晚三叠世处于古亚洲洋闭合后的伸展环境。自早侏罗世（190~173Ma），包括研究区在内的整个中国东部地区开始受到古太平洋板块俯冲作用的影响，早期主要表现为岩石圈的加厚以及标志着活动大陆边缘的钙碱性岩浆活动的广泛分布，随着岩石圈的持续加厚，致使其发生拆沉减薄。中侏罗世晚期−早白垩世早期（165~140Ma），古太平洋板块的俯冲进入间歇状态，岩石圈在伸展体制下开始大规模的拆沉减薄（~160Ma），并引发中国东北地区强烈的岩浆活动和成矿事件，岩石圈的减薄在145~120Ma达到最大程度。随后，在早白垩世晚期（133Ma~106Ma）和晚白垩世（97~88Ma），古太平洋板块又对欧亚大陆进行了两次俯冲作用。由上述可知，自晚古生代末期以来，研究区先后受到古亚洲洋的闭合作用、古亚洲洋闭合后的伸展作用以及古太平洋板块多次俯冲作用的影响。野外调研及锆石U−Pb定年结果揭示，研究区内中生代的岩浆活动强烈而频繁，所形成的岩体多以岩脉或小岩株的形式产出，其中绝大多数岩体（包括斜长花岗斑岩、细粒闪长岩、二长闪长斑岩、中粒二长闪长岩、细粒花岗闪长岩、中粗粒黑云母二长花岗岩、中细粒闪长岩、石英二长斑岩和英安斑岩）的形成时代为中−晚三叠世（240.1±1.9Ma~208.4±1.1Ma），表明其形成时的动力学背景与古亚洲洋构造域的演化有关，而早侏罗世碱长花岗细晶岩与细粒闪长岩的成岩年龄分别为186.4±1.8Ma和176.5±2.4Ma，揭示其形成于古太平洋板块的俯冲作用背景之下。此外，整个夹皮沟−海沟金成矿带内至少发生了3期金成矿作用，相继形成了成矿带西部的六批叶金矿田（~190Ma）、夹皮沟金矿田（178Ma~170Ma）以及成矿带东部的海沟、松江河金矿床（163~156Ma）。显然，该成矿带的形成与古太平洋板块的俯冲作用有着密切的成因联系，其中，六批叶金矿田的成矿作用发生在古太平洋板块第一次俯冲欧亚大陆的过程中，海沟、松江河金矿床的成矿作用发生在古太平洋板块第一次俯冲后的间歇期内，而夹皮沟金矿田早侏罗世末期至中侏罗世早期金成矿事件的成矿动力学背景适值古太平洋板块向欧亚大陆第一次俯冲后由挤压向伸展环境的转换期内。综上所述，虽然这3期金成矿事件均与古太平洋板块的俯冲作用有关，但它们的成矿时代与空间分布存在一定差异，这可能是由于古太平洋板块在俯冲过程的不同阶段所形成的多期构造−岩浆−热液活动所造成的。通过对夹皮沟金矿田内典型矿床综合研究，并初步建立了该区中温岩浆热液脉型金矿的成岩成矿动力学模式：古亚洲洋已经完全闭合，研究区处于西伯利亚板块与华北板块碰撞造山后的伸展环境。在此动力学背景下，北东向的辉发河大断裂及其次级平行分布的两江断裂大规模左行走滑，使得夹于这两条断裂之间的北西向夹皮沟韧性剪切带发生右行剪切作用并叠加破碎带性质。在此过程中，夹皮沟主剪切带（破碎带）的上盘一侧形成了一系列不同方向的韧脆性（压扭性）、脆性（张性断及张扭性）次级断裂，其中贴近夹皮沟主剪切带的次级断裂以NWW−NW−NNW向为主（如板庙子、二道沟、小北沟、庙岭），而向东逐渐远离夹皮沟主剪切带的次级断裂则渐变为NNE向（如三道岔金矿）和NE−NEE向（如八家子，下戏台，四道岔、东驼腰子），这些次级断裂为同时期及后期的脉岩岩浆与含矿流体上侵提供了通道与就位空间，形成了夹皮沟金矿田内复杂的构造−脉岩体系，同时也代表该矿田的主要控矿−容矿构造。（2）早侏罗世末期−中侏罗世早期（178~170Ma）研究区早已结束古亚洲洋构造域的影响，其动力学背景适值古太平洋板块向欧亚大陆第一次俯冲后由挤压向伸展环境的转换期，俯冲过程中由俯冲板片脱水释放的、与俯冲沉积物发生过再平衡的流体持续交代地幔楔并诱发其部分熔融形成具有I型富集地幔特征的新生幔源玄武质岩浆，同时强烈的交代作用使得成矿元素在该岩浆体系中不断富集。随后，该幔源玄武质岩浆底侵至深部下地壳并持续提供热能，促使古老的下地壳岩石发生部分熔融形成酸性岩浆并与少量幔源玄武质岩浆发生混合形成中性岩浆房，随后，岩浆房内的闪长质岩浆沿早期形成的不同方向的次级断裂上侵，并通过结晶分异作用在地壳浅部固结成岩，在此过程中出溶的含矿流体与围岩发生强烈的水岩反应，产生一系列的围岩蚀变现象并萃取其中少量的成矿物质。随后，在成矿主阶段由大气降水的加入和压力突降引发流体发生强烈的不混溶作用，导致CO2和H2S等气相成分的大量逸出和成矿流体物理化学条件的变化，造成Au−S络合物的稳定性受到破坏、金的溶解度降低，进而导致金和其他金属硫化物发生沉淀，最终导致了夹皮沟地区大规模的金成矿作用的发生（图4.3）。图4.3 夹皮沟金矿成岩成矿动力学模式图 夹皮沟矿区内出露的地层主要为太古界夹皮沟群及高角闪岩相-麻粒岩相龙岗群变质杂岩，少量元古界色洛河群及古生界泥盆系呼兰群、二叠系、下侏罗系，第三系和第四系地层零星出露。已发现矿床（矿点）赋矿地层主要为太古界夹皮沟群三道沟岩组，其位于夹皮沟岩群中下部层位，主要岩石类型为斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩，底部发育少量超镁铁质变质岩，顶部火少量黑云变粒岩、条带状磁铁石英岩和石榴石石英岩等，岩石平均含金丰度为5.02×10-6，蚀变糜棱岩化斜长角闪岩含金丰度可达29×10-6，该岩组总厚度大于2000m，为已知金矿体的主要赋矿层位；部分矿床产出于色洛河群。夹皮沟群地层与Au成矿关系密切，该地层斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩等岩性中含有较多的Au，远高于Au地壳克拉克值及吉林省Au平均值，是夹皮沟金矿带矿床的重要物质源岩。夹皮沟成矿区内侵入岩极为发育，地表出露面积占全区面积的60%以上。区内岩浆活动频繁，自元古代至新生代均有岩浆岩发育。按侵入年代大致划分为前寒武期花岗岩、中生代花岗岩两个期次。太古代-古元古代混合花岗岩及钾质花岗岩的东侧为NW向夹皮沟大石砬子弧形断裂带，控制了NW向金矿带的分布，夹皮沟矿区内绝大多数已发现矿床均分布其内外接触带上；中生代花岗岩主要为黄泥岭岩体和五道溜河岩体，其中黄泥岭岩体向西倾末于夹皮沟金矿之下，或与南部的五道溜河岩体在深部相连，矿体在该岩体的上覆绿岩带中赋存。此外，区内岩脉广泛发育，具有多期次，类型多的特点。主要有霏细岩类、辉绿岩类、花岗岩类、石英正长斑岩类四大类。空间上它们多呈NW向分布，少数呈NE、SN向分布，严格受断裂构造控制。对区内各种脉岩同位素年龄测试，其结果为109~250Ma，为晚古生代-中生代的产物。花岗片麻岩样品Au元素含量在岩浆岩中最高，Au元素的浓集系数较高和变异系数较大，说明其具有较好的成矿潜力，与夹皮沟金矿成因关系密切。总的来说，太古代花岗岩体与金矿成因关系密切，同时中生代花岗岩对金叠加富集成矿具有重要作用，具体表现为岩脉与矿脉时空关系密切。研究区构造上位于华北克拉通北缘东段与中亚造山带东段之间的北西向拼贴带内，构造运动强烈，区域变质作用程度高，按规模可划分为三级：一级构造是NE向辉发河断裂带，其为郯庐断裂带的分支；二级构造是夹皮沟NW向韧性剪切带；三级构造是区内不同方向的容矿构造。郯庐断裂是深部岩浆-热液-矿质运移的通道，控制着中国东部金铜矿的产出。夹皮沟金成矿区导矿构造为NW向韧性剪切带，同胶东地区一致。区内各矿床、矿体的分布，均受控于断裂构造。区内不同方向构造是受一定方式的构造应力场控制，因此，区内各个矿区的不同矿体其产状不尽相同。夹皮沟NW向弧形断裂带及其次级断裂构造构成控矿构造系统，其中，在老牛沟-板庙子一带以NW向构造为主，夹皮沟本区-立山-宝戏台-八家子一带主要以NE-NEE向构造为主，从三道岔-庙岭-老金厂一带NNE向构造发育；该复合断裂带中有较新的硅质成分加入，形成大量含金石英脉及硅化蚀变岩，同时也有伟晶岩脉、闪长岩、二长岩、花岗闪长岩等酸性脉岩和辉绿岩脉、霏细岩脉注入。与此同时，它们联合控制了区域金矿带、矿床、矿体和富矿柱的空间分布。夹皮沟成矿区金矿的主要有三条成矿条件：（1）矿源层太古宙表壳岩（即TTG质岩石和夹皮沟绿岩带），其富含大量金及有用的成矿元素；（2）太古宙韧性剪切带内的后期岩浆活动，即小岩株或中酸性脉岩的侵入，为富集在地壳中金的活化与迁移提供了热液与热源；（3）区域构造，即叠加在先期韧性剪切带上的后期多次构造活动形成的深大断裂，为岩浆的侵入和热液的运移提供了通道和赋存空间（导矿构造和容矿构造）。研究区内金矿主要为石英脉型，蚀变岩型和角砾型金矿床，其形成主要与区内脆-韧性剪切作用密切相关，前者主要与脆-韧性剪切作用的早期阶段有关，后者则与晚期阶段有关。在矿体空间展布上两类矿床也有明显区别，浸染型矿床主要位于主剪切带内，走向NW，而石英脉型矿床则位于一系列NE次级断裂内。两类矿床矿体无明显差异，只是以其中一种矿体类型为主。围岩主要为变基性火山岩（绿岩）和太古代TTG花岗岩（英云闪长岩、奥长花岗岩及花岗闪长岩）。脉岩主要有石英脉、霏细岩脉、石英正长斑岩、辉绿岩脉及石英碳酸盐脉等。从矿区内脉岩的空间分布上看，矿脉主要分布在脉岩上下盘或一定的接触范围之内，或插入（穿切）脉岩；形成时间上反映出脉岩在成矿前和成矿后多期形成特点。区内围岩蚀变现象较发育，主要类型有硅化、钾化、黄铁绢英岩化、绢英岩化、绿帘石化、绿泥石化和碳酸盐化。在靠近矿体部位蚀变较为强烈，热液蚀变叠加于动力变质之上。同时区内存在多种矿化现象，主要以星点状、脉状、团块状黄铁矿化为主，偶见星点状黄铜矿化、方铅矿化等。蚀变类型之间无明显的分界，距矿脉越近，蚀变越强；分带较为明显，见水平分带和垂直分带，蚀变和成矿密切相关。1/20万水系地球化学组合异常中含有Au、Ag、Cu等单元素异常的区，是夹皮沟矿区内重要的找矿工作重点区。1/5万水系地球化学Au、Ag、Cu、Pb、Hg异常（图5.9），尤其是带状、片状异常，且具有明显浓度梯度分带和较高浓集中心的异常，应为隐伏矿体或下一步应进行工程验证的有利地段。区内金、铜矿等多金属矿床（点）和矿化集中区正处于正负重力场过渡带，尤其是重力异常梯度带（或梯度带的转弯处）和大片正磁跳跃场火山岩区中的弱磁场区以及正磁跳跃场向负磁场过渡地带，这恰恰是断裂和断裂交汇部位。在区域1：5万航磁异常图上，夹皮沟矿区地处会全栈隆起区与夹皮沟群绿岩接触带上，航磁线环构造解译结果显示金矿床、矿点主要分布于环形构造形态产状变化部位、环形构造与线构造交汇地段以及北西向与北东向线构造交汇复合部位；矿体产状受北西向、北东向航磁解译线构造控制，三道岔、三道岔及本区金矿体就位还与垂向二阶导数的梯度带密切相关；小北沟、二道沟、大线沟等金矿床产出于高强负值梯度带（热线剪切变形退磁）上，矿体产出于北西带构造或北西带上盘的新北西带内。根据航磁解译识别出16个环形构造，具有明显控矿特征，属于成矿地质体。综合研究认为这些成矿地质体属于花岗质岩浆岩体，包括前寒武纪岩体和中生代隐伏岩体。夹皮沟金成矿区位于华北克拉通北缘东段与中亚造山带东段之间的北西向拼贴带内，具有矿化作用强、成矿规模大等特点。目前，已有190年的开采历史，累计探明黄金地质储量150t以上，NW向的夹皮沟-大石砬子构造带控制着金矿带内各矿床与矿化点的分布，目前区内已发现二道沟、小北沟、八家子、三道岔、四道岔、下戏台、板庙子等一批大中小型矿床和数十余处矿（化）点。夹皮沟成矿区典型矿床地质特征和矿床成因研究表明，区内金成矿作用从晚三叠世一直延续到中侏罗世早期，从早到晚可划分为两个成矿期次，各期金成矿作用与区域上构造-岩浆事件的年龄较好吻合：印支晚期（240~210Ma）和燕山早期金成矿作用（180~160Ma）。夹皮沟金矿带内已探明大型矿床三处，即夹皮沟矿床、三道岔和二道沟矿床；中型矿床6处，即板庙子、二道沟（包括援朝沟及菜抢子金矿床）、小北沟、四道岔、二道沟和八家子矿床；小型矿床4处，即小东沟、老牛沟、庙岭、大线沟矿床；另外数几十余处矿（化）点。从夹皮沟成矿区矿床（点）空间分布规律上可以看出，区内金矿床（点）在空间分布上具有明显的不均匀矿化与集中分布、等间距规律，这与控矿构造的性质、特征密切相关。综合研究认为，区内矿床（点）均产于规模较大的韧性剪切带或断裂构造带内，规模较大的构造多具有导矿和储矿的作用，次级构造或多构造交汇部为矿体赋存场所。吾克依拉·吾铁朴博士基于GIS平台的区域矿产资源综合信息评价系统（MRAS）为基础，以证据权法为模型，提取夹皮沟金成矿区的地质（地层岩性、构造及岩浆岩）、矿产（矿床、矿点及矿化点）等成矿信息及重力、航磁、化探等预测信息（标志），开展1：5万金矿综合信息成矿预测研究，共圈定A级成矿预测区5处，B级成矿预测区8处，C级成矿预测区11处，并利用数量化理论Ⅰ模型对各成矿预测区进行资源量估算，获得金矿预测资源量总计348t，为研究区开展后续金矿勘查提供选区及科学依据。夹皮沟成矿区空间定位预测变量提取分类参见表6.1，成矿预测区分布参见图6.1，5个A级成矿预测区剖析图参见图6.2~图6.6，预测资源量统计参见表6.2。表6.1 夹皮沟成矿区空间定位预测变量提取分类
图6.1 夹皮沟成矿区综合信息成矿后验概率图及成矿预测区划 图6.2 A1成矿预测区综合图 图6.3 A2成矿预测区综合图 图6.4 A3成矿预测区综合图 图6.5 A4成矿预测区综合图 图6.6 A5成矿预测区综合图 表6.2 夹皮沟成矿区金矿预测资源量估算汇总表
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1，张笑天（2018）《中国东北部陆缘夹皮沟矿田金矿床地质、地球化学特征与成矿作用研究》博士论文（指导导师：孙景贵教授）；2，吾克依拉·吾铁朴（2019）《吉林省夹皮沟成矿区金矿多元信息成矿预测》博士论文（指导教师：杨言辰教授）；3，王学阳,李慧,郭廷峰等.吉林夹皮沟金矿田二道沟金矿区地球物理特征、地球化学特征及找矿效果[J].黄金,2022,(12)导读评论和排版整理等：《覆盖区找矿》公众号.
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