張 劍,楊言辰,尹成偉
1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130061;2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇七隊(duì),吉林 吉林市 132001
吉林省舒蘭市長(zhǎng)安堡銅鉬礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為吉黑褶皺系,吉中多金屬成礦帶,區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的大型鉬礦床有福安堡鉬礦、季德鉬礦。對(duì)長(zhǎng)安堡銅鉬礦床的地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件,土壤地球化學(xué)特征及物探異常特征的研究,同時(shí)對(duì)比區(qū)內(nèi)近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的福安堡鉬礦、季德鉬礦的成礦地質(zhì)條件對(duì)吉林地區(qū)北部舒蘭—蛟河一帶分布的印支—燕山期花崗巖區(qū)尋找大、中型斑巖型銅鉬礦床具有重要的理論及實(shí)際意義。
礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為吉黑褶皺系,吉林優(yōu)地槽褶皺帶,依蘭—伊通、敦化—密山兩條北東向展布的深大斷裂帶之間。地層主要有二疊系楊家溝組、第三系舒蘭組、第三系曲柳組、第四系。區(qū)域上廣泛分布大面積巖漿巖,從海西期到印支期至燕山期均有巖漿侵入,反映了多期多旋回特征。以大面積花崗巖巖基為主。海西期主要為斜長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖和石英閃長(zhǎng)巖等;印支期主要為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、花崗巖閃長(zhǎng)巖等;燕山期主要是二長(zhǎng)花崗巖 、堿長(zhǎng)花崗巖、細(xì)粒花崗巖,花崗斑巖等。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要是斷裂,區(qū)域上北西向新安—額穆斷裂與北東向火石頂子—長(zhǎng)安堡斷裂構(gòu)成本區(qū)主要構(gòu)造格架。長(zhǎng)安堡銅鉬礦床產(chǎn)于兩組斷裂交匯處上盤(pán)。區(qū)域上北西向構(gòu)造多被北東向構(gòu)造破壞,似早于北東向構(gòu)造。
長(zhǎng)安堡銅鉬礦床位于新安—額穆斷裂北側(cè)附近。
本區(qū)為大面積花崗巖分布區(qū),礦區(qū)巖漿巖主要為印支期、燕山期中酸性侵入巖。主要巖性為鉀長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)斑巖等。多呈巖株?duì)町a(chǎn)出。鉀長(zhǎng)花崗巖:肉紅色,半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分:鉀長(zhǎng)石,半自形板狀,粒度1.5~3.0mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)約70%;石英,他形粒狀,粒度0.5mm~5.0mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%;白云母,片狀晶體,質(zhì)量分?jǐn)?shù)約4%。巖石蝕變有黃鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、硅化等。二長(zhǎng)花崗巖:淺肉紅色,不等粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分:鉀長(zhǎng)石,半自形板狀,粒度1.0~2.5mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)44%;斜長(zhǎng)石,半自形板狀,粒度1.0~3.0mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%;石英,他形粒狀,粒度0.5~2.5mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%;黑云母約4%;白云母約2%。巖石蝕變有高嶺土化、白云母化、硅化等。銅鉬礦化賦存于上述花崗質(zhì)蝕變巖中。
圖1 吉林省舒蘭市長(zhǎng)安堡礦區(qū)綜合地質(zhì)圖Fig. 1 Generalized geologicmap of Chang'anpumining area, Shulan City, Jilin Provice
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,鉆孔巖心常見(jiàn)破碎帶、斷層、泥化帶、擦痕、構(gòu)造角礫巖等偉晶巖脈、石英脈發(fā)育,表明區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng),礦化富集部位與構(gòu)造關(guān)系密切,構(gòu)造控礦作用十分明顯。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為F1斷層,F(xiàn)1 斷層:分布在礦床南部,走向近東西向,長(zhǎng)約2 km,寬約100~200m,由一系列相互平行的破碎帶組成。斷層中見(jiàn)破碎帶、斷層泥、擦痕、構(gòu)造角礫巖等,有石英脈、偉晶巖脈貫入。斷裂性質(zhì)為壓扭性。區(qū)內(nèi)北西向新安—額穆斷裂帶為本區(qū)的主要控巖控礦構(gòu)造,該斷裂帶次一級(jí)東西向及北西向斷裂控制本區(qū)礦床的分布,即F1 斷裂為本區(qū)的儲(chǔ)礦構(gòu)造。
由鉆孔巖心和淺井揭露情況看,鉬礦體分布范圍內(nèi)蝕變種類(lèi)較多,蝕變程度較高,分布范圍廣。巖石均普遍遭受蝕變,蝕變種類(lèi)有綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化、高嶺土化、絹云母化、葉臘石化、硅化、鉀長(zhǎng)石化等。其中綠泥石化、高嶺土化、黃鐵礦化,具普遍性,分布面廣,鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、硅化,部分呈面積性分布,部分似脈狀,局部巖心段見(jiàn)葉臘石化,呈板粒狀,假象可能是長(zhǎng)石蝕變而成,石英細(xì)脈,寬度一般1~5mm,各鉆孔普遍見(jiàn)到,但局部巖心段較集中,其θ角一般30°~50°,少數(shù)50°~80°,個(gè)別大于80°。輝鉬礦化均分布在蝕變花崗巖中,多見(jiàn)于石英細(xì)脈中。輝鉬礦化與鉀化、硅化關(guān)系密切。
Hf1號(hào)分散流Mo元素異常:異常面積約4.3 km2,鉬異常下限值為2.5×10-6,異常最高值為7.89×10-6,異常有較明顯的濃集中心,其中以6.0×10-6數(shù)值圈定的異常面積達(dá)0.75 km2。該異常位于勘查區(qū)中部??辈閰^(qū)內(nèi)共分布有20處土壤地球化學(xué)Mo、Cu等組合異常,其中較好的異常為Hc1號(hào)土壤地球化學(xué)Mo元素異常。Hc1號(hào)土壤地球化學(xué)Mo元素異常:異常形態(tài)為不規(guī)則狀,以3.00×10-6為異常下限圈定的異常面積約1.00 km2,異常分布在長(zhǎng)安堡礦區(qū)的中部。在異常范圍內(nèi)以6.0×10-6和12.0×10-6兩個(gè)梯度值圈出的濃集中心面積分別為0.75 km2和0.11 km2。異常區(qū)局部地段組合有低緩的銅元素異常,異常下限值為18.0×10-6。異常區(qū)出露巖石主要為二長(zhǎng)花崗巖,該異常經(jīng)鉆探驗(yàn)證為礦致異常。
圖1 長(zhǎng)安堡銅鉬礦區(qū)7號(hào)勘探線(xiàn)地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geologic sectionmap of No.7 prospecting line , Chang'anpu Cu-Momining area
3.1.1 鉬礦體特征
鉬礦體平面總體形態(tài)呈條帶狀,剖面形態(tài)呈似層狀,東西向展布,15線(xiàn)~30線(xiàn)工程控制礦體長(zhǎng)度2 300m,平均寬約1 000m。礦體為隱伏礦體多層分布賦存于蝕變二長(zhǎng)花崗巖中,礦體垂直延深8.0~730.10m。礦體控制標(biāo)高342 ~- 423.01m,主礦體見(jiàn)礦中心標(biāo)高- 100m。礦體走向近東西,傾角近水平,礦體中部厚度大,向邊部變薄分支呈參差狀產(chǎn)出。
3.1.2 銅礦體特征
主礦體形態(tài)呈厚大透鏡體狀,次要礦體形態(tài)為脈狀,11號(hào)~6號(hào)勘探線(xiàn)工程控制礦體斷續(xù)長(zhǎng)度1 000m,寬80~480m,平均寬約200m,礦體厚度2.00~83.20m,平均厚約40m。礦體為隱伏礦體賦存于長(zhǎng)英質(zhì)蝕變巖及二長(zhǎng)花崗巖中。主礦體上、下盤(pán)賦存有厚大石英脈標(biāo)志層。礦體垂直延深61~320m,礦體控制標(biāo)高256~-19.91m,礦體走向近東西。
3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
鉬礦石:自形—他形晶,片狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。鉬礦石具有斑巖型礦床特征,主要呈細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。鉬礦化主要與鉀長(zhǎng)石化、硅化、和絹云母化有關(guān),鉬礦體主要分布在鉀長(zhǎng)石化、硅化、絹云母化較強(qiáng)的蝕變巖中。
銅礦石:半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),壓碎結(jié)構(gòu)等。塊狀構(gòu)造、細(xì)脈—浸染狀構(gòu)造,稠密浸染狀構(gòu)造等。
3.2.2 礦石成分
鉬礦石:主要為輝鉬礦,次為黑鎢礦及黃鐵礦,另有少量鈦鐵礦,黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦等。早期黃鐵礦被黃銅礦和輝鉬礦交代的現(xiàn)象。
銅礦石:銅礦石的金礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦,其次是方鉛礦,閃鋅礦等。黃銅礦呈他形粒狀,沿磁黃鐵礦邊緣中心交代,小晶體分布在早期黃鐵礦邊部及裂隙中,粒度一般為0.3~4.5mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較大。閃鋅礦呈他形粒狀,分布在黃鐵礦和磁黃鐵礦的孔隙里,有交代黃鐵礦和磁黃鐵礦現(xiàn)象,質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般占0.1%左右。
3.2.3 礦石類(lèi)型
鉬礦石自然類(lèi)型有蝕變似斑狀二長(zhǎng)花崗巖型礦石、構(gòu)造角礫巖型礦石、石英細(xì)脈、網(wǎng)脈型礦石、地表氧化型礦石。鉬礦石工業(yè)類(lèi)型以單鉬礦石為主,局部有鉬鎢礦石。
銅礦石自然類(lèi)型有含銅塊狀磁黃鐵礦銅礦石、含銅石英脈銅礦石、細(xì)脈—浸染狀銅礦石、稠密浸染狀含銅黃鐵礦銅礦石。銅礦石工業(yè)類(lèi)型為石英型銅礦石和硫鐵型銅礦石兩種類(lèi)型。
鉬礦床屬于典型的斑巖型鉬礦床,鉬礦體產(chǎn)于花崗巖巖體中,呈漸變過(guò)濾關(guān)系,鉬礦體圍巖及夾石為蝕變花崗巖、蝕變石英閃長(zhǎng)巖及蝕變石英二長(zhǎng)斑巖。近礦圍巖為蝕變礦化似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、偶見(jiàn)少量石英脈等。其礦化度為:Mo<0.003%。蝕變有綠泥石化、高嶺土化、黃鐵礦化、硅化、絹云母化、鉀長(zhǎng)石化等。
銅礦體主要產(chǎn)于長(zhǎng)英質(zhì)蝕變巖及石英脈中,礦體與圍巖大部分界線(xiàn)清楚。近礦圍巖為石英脈或蝕變花崗巖。
4.1.1 物質(zhì)來(lái)源
在華力西晚期大規(guī)模侵入雜巖形成的晚期,本區(qū)巖漿中成礦元素大量聚集,成礦物質(zhì)相對(duì)集中,為本區(qū)成礦提供了良好的前提條件。印支期似斑狀二長(zhǎng)花崗巖的侵入,使華力西晚期的成礦物質(zhì)再次活化,并與本期形成的大量硅質(zhì)及堿質(zhì)殘余巖漿匯合,使成礦物質(zhì)進(jìn)一步遷移、富集。燕山期鉀長(zhǎng)花崗巖的侵入,使成礦物質(zhì)再次活化,并與以前形成的大量硅質(zhì)及堿質(zhì)殘余巖漿匯合,一同攜帶大量成礦物質(zhì)沿構(gòu)造薄弱地帶遷移、聚集,富集成礦。印支期后的花崗巖沿北西向新安-額穆殼斷裂及北東向火石頂子—長(zhǎng)安堡斷裂上侵,區(qū)內(nèi)北西向、北東向、東西向構(gòu)造破碎帶,為成礦物質(zhì)的沉淀提供了有利的空間。
4.1.2 礦化及富集特征
鉬礦體受東西走向斷裂構(gòu)造控制,成礦后,東西走向斷裂構(gòu)造繼續(xù)活動(dòng)對(duì)礦體產(chǎn)生破碎帶斷層角礫巖。礦體富集在其中的鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、硅化強(qiáng)蝕變巖中。銅礦工業(yè)類(lèi)型,主要是石英脈型銅礦,受東西向斷裂構(gòu)造控制明顯,晚于斑巖型鉬的生成,切穿鉬礦體。銀礦屬于與銅、鉛、鋅礦化有關(guān)的脈狀銀礦,明顯受斷裂構(gòu)造控制,與銅、鉛、鋅礦化相伴生。
圍巖蝕變主要有云英巖化、硅化、鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、綠簾石化及高嶺土化、碳酸鹽化等,相互疊加,分帶不明顯,反映礦化多階段的特征。硅化主要發(fā)育在礦體附近。高嶺土化分布范圍較廣,礦體及圍巖中均可見(jiàn)到。礦體均產(chǎn)生在蝕變帶內(nèi),而且蝕變?cè)綇?qiáng)礦化越好。
結(jié)合以上特征并與大黑山斑巖型鉬礦床及福安堡斑巖型鉬礦床對(duì)比,長(zhǎng)安堡銅鉬礦床應(yīng)為斑巖型銅鉬礦床。
區(qū)域上的Mo水系沉積物異常,尤其是與該礦區(qū)相似地質(zhì)條件的Mo水系沉積物異常區(qū)為尋找鉬礦的靶區(qū),土壤Mo異常在3.0×10-6以上質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈規(guī)模出現(xiàn)時(shí)為礦致異常。物探激電低阻高極化異常帶是本區(qū)間接找礦標(biāo)志。石英脈(核)與礦體關(guān)系密切,輝鉬礦化石英脈、黃銅礦化石英脈及輝鉬礦化蝕變二長(zhǎng)花崗巖是該區(qū)的直接找礦標(biāo)志。蝕變巖石,尤其是云英巖化、硅化、鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、綠簾石化蝕變巖石是該區(qū)的直接找礦標(biāo)志。構(gòu)造破碎帶是礦體賦存的有利部位,是間接找礦標(biāo)志。
長(zhǎng)安堡銅鉬礦床是我省既福安堡大型鉬礦床、季德屯大型鉬礦床之后所發(fā)現(xiàn)的又一大型斑巖型鉬礦床,以上三個(gè)礦床均處于上營(yíng)有色金屬貴金屬成礦帶,具有大致相同的物質(zhì)來(lái)源及礦化富集特征。本區(qū)斑巖型鉬礦床中賦存有異體共生的銅礦床及伴生銀礦為獨(dú)具特征,銅礦體上下盤(pán)賦存有厚大石英脈標(biāo)志層為主要的找礦標(biāo)志。
在勘查手段上以1∶20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量結(jié)果為基礎(chǔ),采用1∶10 000土壤地球化學(xué)手段圈定異常,對(duì)土壤異常濃集中心采用鉆探工程進(jìn)行深部驗(yàn)證,實(shí)踐證明采用化探及鉆探相結(jié)合的工作方法對(duì)尋找斑巖型銅鉬礦床是行之有效的,特別是針對(duì)由于風(fēng)化淋濾作用強(qiáng)烈地表沒(méi)有工業(yè)礦體的情況,采用有效的勘查手段對(duì)斑巖型銅鉬礦床的尋找尤為重要。長(zhǎng)安堡銅鉬礦床的發(fā)現(xiàn)對(duì)吉林地區(qū)北部舒蘭—蛟河一帶分布的印支期—燕山期花崗巖區(qū)的斑巖型銅鉬礦床的勘查提供了有效地找礦模式。
[1] 吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇七隊(duì). 吉林省舒蘭市長(zhǎng)安堡銅鉬礦詳查工作總結(jié)[Z]..2012.
[2] 孟廣才, 魯若飛, 王玉增, 王振貴. 舒蘭市福安堡鉬礦床地質(zhì)特征及找礦意義.[J]吉林地質(zhì),2008,27(2):52-56.