張克爽，楊鐵軍，馬小順，閆陶冶

（吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六0 二隊，吉林 白山 134300）

1 成礦區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置：遼- 吉- 朝古元古代活動帶內(nèi)，屬于太子河- 渾江- 鴨綠江- 利源臺陷( Ⅲ-2)，老嶺隆起（Ⅳ-4）和鴨綠江凹陷（Ⅳ-5）內(nèi)。研究區(qū)先后經(jīng)歷了太古宙陸核形成、古元古代遼吉洋、新元古代和古生代大陸板內(nèi)蓋層沉積及中- 新生代大陸邊緣活動帶等四個主要發(fā)展階段。研究區(qū)太古宙地質(zhì)體主要分布在老嶺變質(zhì)核雜巖的核部，走向為北東- 南西向展布，由變質(zhì)表殼巖和英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖等組成，其中深成花崗巖質(zhì)巖石中分布有呈殘塊狀表殼巖（不足10%）。研究區(qū)南側(cè)太古代基底逐漸加深，古元古界沉積厚度加大。區(qū)內(nèi)出露的變質(zhì)巖系為古元古代老嶺群，原巖以沉積巖為主，接受了綠片巖相變質(zhì)。巖漿活動較少，線性構(gòu)造十分顯著。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層與巖石

研究區(qū)地層出露不全，主要出露有新太古代表殼巖、古元古代老嶺群、晚元古代青白口系和震旦系、中生代三疊系—白堊系部分地層；新生界地層多為船底山組玄武巖及第四系松散堆積物。

2.1.1 新太古代表殼巖

巖石由變質(zhì)上殼巖和TTG 巖類組成，表殼巖所占比例較小，TTG 約占出露面積的80%~90%。表殼巖巖石組合為斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖、黑云變粒巖、黑云片巖、淺粒巖和磁鐵石英巖等。原巖為鎂鐵質(zhì)火山巖、中酸性火山巖和正常沉積碎屑巖。其中斜長角閃巖與金成礦關(guān)系密切，磁鐵石英巖為BIF 型鐵礦的直接圍巖[1]。

2.1.2 古元古代老嶺群

（1）達臺山巖組：達臺山巖組系1960 年長春地質(zhì)學(xué)院吉南區(qū)測隊在渾江市榆木橋子公社二道羊岔所建，指分布在老嶺山脈兩側(cè)及渾江兩岸。由變質(zhì)礫巖，長石石英砂巖，絹云石英片巖等組成。該組與上覆珍珠門組呈整合接觸，覆蓋在不同的太古宙地質(zhì)體之上。達臺山巖組、林家溝巖組的長石石英巖、絹云石英片巖及石英巖，底部夾礫巖，頂部夾紅柱石炭質(zhì)板巖，巖石地球化學(xué)以富硅為特點，其原巖為一套礫巖- 長石英砂巖- 粉砂質(zhì)頁巖的巖石組合，該組底部礫巖中礫石成分復(fù)雜，脈石英較多，其余為混合花崗巖，磁鐵石英巖等，磨圓較好為次渾圓狀，基底膠結(jié)，膠結(jié)物為泥質(zhì)和砂質(zhì)，變質(zhì)后為絹云母和綠泥石，顯示底礫巖的特點。其上的長石石英巖- 絹云石英片巖，具有一定的韻律性。

（2）珍珠門組：該組主要分布在五棚湖- 四平村- 報馬川- 寶山村- 許家溝- 冰湖溝一帶，中南部臨江葫蘆套一帶、大湖煤礦-螞蟻河鄉(xiāng)一帶也有分布，東部西三家-興旺村一帶亦有零星出露，另外義和村東南部砂金溝一帶、樺樹鎮(zhèn)附近的坡口村、墩子場一帶也有零星出露。珍珠門組與下伏地層整合接觸。巖石組合主要為大理巖類，局部發(fā)生硅化、透閃石化等，巖石原巖以白云質(zhì)灰?guī)r為主，相當(dāng)于鎂質(zhì)碳酸鹽巖沉積建造，并發(fā)生綠片巖相變質(zhì)作用。礦產(chǎn)主要有膠磷礦、滑石礦、硫鐵礦、鉛、鋅、銅、金等。

（3）花山組：該組地層主要分布于老嶺山脈南部，巖性以片巖為主，其中所夾大理巖都是鈣質(zhì)大理巖，片巖巖石地球化學(xué)以高Al2O3、K2O，低CaO、MgO 為特點其原巖為一套發(fā)育在成熟陸殼上的富鉀粘土巖或頁巖；大理巖為鈣質(zhì)大理巖，原巖為石灰?guī)r。

（4）臨江組：臨江巖組主要分布于通化縣和平—東江、通化市夾皮溝—金廠、臨江縣臨江鎮(zhèn)附近。巖石組合為厚層- 薄層長石石英巖、石英巖夾十字石二云片巖、含榴二云片巖等，原巖為各類砂巖粘土巖及泥巖等，以富鋁高硅為特征。侵入花山組、臨江組的偉晶巖中白云母的K-Ar 年齡為1823Ma~1800Ma（王集源和吳家弘，1984）。

（5）大栗子組：大栗子巖組主要分布于白山市大橫路—大栗子—花山、臨江市亂泥塘、八道溝等地。主要巖石類型千枚狀片巖、絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖夾大理巖、白云質(zhì)大理巖以及磁鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦層，大理巖主要以鈣質(zhì)為主，夾鎂質(zhì)大理巖。變質(zhì)程度為高綠片巖相，原巖為粘土巖、泥質(zhì)巖夾灰?guī)r和薄層石英砂巖。在大栗子溝不僅層序出露完整，而且大栗子鐵礦賦存于此層位中，故稱大栗子組。該組地層中礦產(chǎn)主要有鐵、銅鈷、鉛鋅、金。典型礦床有：大栗子鐵礦，葦沙河鐵銀多金屬礦、亂泥塘鐵礦、大橫路銅鈷礦，三道溝門金礦等。是本調(diào)查區(qū)尋找銅、鈷、鐵、鉛、鋅、金礦的重要層位。該組巖石組合可劃分為三段：一段以二云片巖、絹云千枚巖為主，底部二云片巖夾薄層石英巖，向上石英巖減少；二段：以二云石英片巖、絹云千枚巖夾三層大理巖，大理巖中賦存赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦；三段：底部為厚層大理巖，向上過度為絹云千枚巖與薄層大理巖互層，上部為千枚狀片巖夾薄層石英巖與大理巖及鎂質(zhì)大理巖。

2.1.3 新元古代- 新生代地層

研究區(qū)新元古代- 新生代地層。該區(qū)缺失中元古代沉積地層，自新元古代- 三疊系開始進入地臺蓋層沉積階段。根據(jù)宏觀巖石組合及其在地層序列中的位置，研究區(qū)新元古代自下而上可以劃分馬達嶺組、白房子組、細河群（包括釣魚臺組、南芬組和橋頭組）、渾江群（包括萬隆組、八道江組和青溝子組）。

古生代地層較發(fā)育，其中寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)地層發(fā)育一套穩(wěn)定的淺海碳酸鹽沉積，但缺失晚奧陶世至早石炭世地層；晚古生代為碎屑巖沉積，以含煤為特征，除石炭統(tǒng)和中奧陶統(tǒng)之間為平行不整合接觸，基本上為整合接觸[2]。

中生代由于構(gòu)造運動，改變了沉積環(huán)境，古生代的構(gòu)造格局不復(fù)存在，相應(yīng)的形成大量北東向的盆地沉積。三疊系沉積環(huán)境與晚古生代接近，構(gòu)造變化不明顯，與下伏地層呈整合接觸，主要巖石組合為碎屑巖系，為內(nèi)陸盆地河湖相。出露的地層有小河口組和長白組。三疊紀(jì)后構(gòu)造運動發(fā)生巨變，沉積環(huán)境變?yōu)殛懴啵c下伏地層差異較大，而不同地區(qū)也不盡相同。主要巖性為陸源碎屑巖，少量中酸性火山巖、含煤巖系、油頁巖等，為內(nèi)陸盆地火山碎屑沉積建造。該區(qū)侏羅紀(jì)地層出露較全，其中有義和組、小東溝組和果松組。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造經(jīng)歷了早太古宙地體拼貼- 古元古代遼吉洋演化、古亞洲構(gòu)造域發(fā)展、濱太平洋構(gòu)造域疊加三個大的發(fā)展階段，塑造成現(xiàn)今地質(zhì)構(gòu)造的形象。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造格架主要為老嶺變質(zhì)核雜巖構(gòu)造、荒溝山韌性剪切帶構(gòu)造和鴨綠江斷裂構(gòu)造，由于區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多次構(gòu)造- 巖漿活動，尤其是呂梁期和燕山期構(gòu)造運動，使區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造構(gòu)造發(fā)育并且更加復(fù)雜多樣化。老嶺背斜是區(qū)內(nèi)構(gòu)造主體，為北東向復(fù)式背斜，兩翼發(fā)育著一系列走向逆斷層和與其直交的橫向正斷層。在大栗子- 臨江一帶前者漸轉(zhuǎn)為近東西走向，后者近南北走向。小栗子溝鐵礦區(qū)構(gòu)造為這一構(gòu)造的一部分，東岔向斜為基底構(gòu)造，為老嶺背斜次級構(gòu)造。蓋頂作弧峰狀分布，其地層走向多近東西。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)主要為侵入巖，巖性主要為灰綠色- 灰色閃長巖、黑云母中細粒二長花崗巖，淺灰色中細?；◢忛W長斑巖，少量深綠色輝綠巖等。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

研究區(qū)內(nèi)3 條鐵礦體總體形態(tài)相對比較規(guī)則，主要呈層狀、似層狀、脈狀等，沿走向和傾向方向均表現(xiàn)出中間部位較厚，向兩端逐漸變薄至尖滅，礦體產(chǎn)狀主要為總體走向近南北，傾向西，傾角75°左右。

1號鐵礦體分布于10~9線間，賦存標(biāo)高450m~248m，由370m、320m 中 段、430m 水 倉 和ZK8064、ZK8133、ZK7、ZK8、ZK11、ZK0701 孔控制，控制礦體延長476m~320m，延深189m~95m，厚度2.54m~13.57m，平均厚7.33m，礦體厚度變化系數(shù)為44%，屬較穩(wěn)定的。TFe 品位一般在33.66%~56.25%，平均品位48.17%，礦體品位變化系數(shù)為13.84%，屬均勻類型。礦體走向0° ~10°，傾向西，傾角70° ±。3 號鐵礦體分布于2~11 線間，賦存標(biāo)高437m~270m，由370m、320m 中段及坑內(nèi)小鉆ZK1、ZK2、ZK3、ZK5、ZK4、ZK7、ZK9、ZK10孔控制，控制礦體延長300m~150m，延深167m~60m，厚度2.70 m~25.52 m，平均厚9.7m，厚度變化系數(shù)為70%，屬較穩(wěn)定的。TFe 品位一般在25.02%~56.25%，平均品位51.18%，品位變化系數(shù)為45.04%，屬較均勻的。礦體走向0° ~40°，傾向西或北西，傾角75° ±。2 號鐵礦體分布于5~11 線間，賦存標(biāo)高500m~305m，由ZK0702、ZK1005、ZK1006、ZK1004 孔控制，控制礦體延長180m，延深200m，厚度1.06 m~4.82m，平均厚3.11m，厚度變化系數(shù)為61%，屬較穩(wěn)定的。TFe品位一般在21.10% ～41.61%，平均品位38.04%，品位變化系數(shù)為32.52%，屬均勻的。礦體走向0°，傾向西，傾角65° ±。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）研究區(qū)內(nèi)的“大栗子式”鐵礦主要賦存在大栗子組地層的千枚巖夾變質(zhì)粉砂巖中，局部夾薄層大理巖。

（2）地表高精度磁異常：該礦賦存在青白口系釣魚臺組蓋層之下的大栗子組地層中，3 條礦體均屬隱伏礦體，蓋層厚度100m~180m，一般的物化探找礦方法均難以顯示。但3 條鐵礦體的礦石中均不同程度含具有強磁性的磁鐵礦石，因此，在地表進行高精度磁法掃面工作圈定磁異常等值線，是小栗子溝鐵礦床找礦的重要標(biāo)志。

（3）通過本次鉆探、坑探等工作，對3 條已知礦體地質(zhì)特征和賦存規(guī)律的認識，在研究區(qū)深部及外圍尋找新的含礦層和新的礦段來擴大遠景。

4 礦區(qū)磁法異常特征

從地面及剖面磁測反映的地球物理特征等多方面揭示了大栗子鐵礦的磁性體的分布規(guī)律和深部地質(zhì)構(gòu)造特征。磁測資料對測區(qū)的大栗子組巖石組合特征、礦體分布規(guī)律及斷裂構(gòu)造破壞礦體等方面的地質(zhì)特征提供了系統(tǒng)的、正確的推斷和解釋，從諸方面揭示了工作區(qū)礦體分布、地質(zhì)構(gòu)造及磁性地質(zhì)體的綜合信息。但前期工作沒有對被青白口系覆蓋的大栗子組含礦帶進行有效的物探解剖，其下部成礦潛力較大。

（1）平面等值線異常。1981 年，對小栗子一帶進行磁法掃面工作，發(fā)現(xiàn)了磁異常較好的M21-3磁異常，異常面積約為2.5km2，最高值為200nT，磁異常呈橢圓型，異常主要分布在小栗子溝鐵礦內(nèi)，因此根據(jù)地表磁異常，在深部發(fā)現(xiàn)了小栗子溝鐵礦三條鐵礦體。詳見圖1。

圖2 小栗子溝鐵礦0 線綜合地質(zhì)剖面圖

（2）剖面異常曲線。剖面異常曲線總體呈現(xiàn)中間高，向兩端變低，經(jīng)鉆探和坑探驗證，剖面異常曲線波峰處相對應(yīng)的鐵礦體厚度大、品位高，為礦體中心部位。波峰向西變緩趨明顯小于向東變緩的趨勢，表明深部磁性體應(yīng)該向西傾斜，而且磁性體產(chǎn)狀較陡峭，經(jīng)工程驗證，礦體分布特征基本與磁異常向吻合。

5 結(jié)語

在尋找大栗子式鐵礦時，應(yīng)用地表高精度磁法工作是可行、準(zhǔn)確的，本文總結(jié)了小栗子溝礦床應(yīng)用高精度磁法找礦的成功經(jīng)驗，對該地區(qū)下一步地質(zhì)找礦工作具有指導(dǎo)意義。