吉林省延邊東部地區(qū)金礦綜合信息找礦模型

王 淼，孫 健，趙光劍

1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局，吉林 長春 130021；2.吉林市水利水電勘測設(shè)計研究院, 吉林 吉林市132000

吉林省延邊東部地區(qū)位于吉林省東部地區(qū)，吉林省大地構(gòu)造單元分區(qū)[1]，是吉林省金及多金屬礦產(chǎn)重要成礦區(qū)域之一。研究區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，礦種繁多，主要出產(chǎn)礦物有銅、金、鉛、鋅、鎢、鉬、鐵等礦產(chǎn)[2]。

金礦產(chǎn)為該地區(qū)重要的礦產(chǎn)類型，且分布較為廣泛。已知金礦床（點）、礦化點較多，具有潛在能力大的特點。是當(dāng)前和今后找礦、利用的重要礦產(chǎn)類型。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

延邊東部地區(qū)地處興凱地層大區(qū)和濱太平洋地層大區(qū)兩個地層大區(qū)之上，經(jīng)歷了亞洲構(gòu)造域發(fā)展階段及濱太平洋構(gòu)造域發(fā)展階段。區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況比較復(fù)雜。復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境為找礦帶來了困難，同時也為金元素成礦提供了有利條件。

1.1 地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層為古生界、中生界及新生界，其中以古生界地層為主。各地層特點見表1。

1.2 巖漿巖

1.2.1 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育，花崗巖廣泛分布于該地區(qū)，可占該地區(qū)總面積40%以上[3]。按巖石學(xué)特征及成因類型，可劃分鎂鐵質(zhì)巖（基性巖事件）和中酸性侵入巖。

（1）鎂鐵質(zhì)巖（基性巖事件）：研究區(qū)內(nèi)鎂鐵質(zhì)侵入巖活動較弱，規(guī)模一般較小，出露較少，多以巖脈、巖株產(chǎn)出，形成時代可分為中二疊世、晚二疊世及晚侏羅世。其主要分布于小鬧枝溝、龍頭山及圖們市北部等地區(qū)。

（2）中酸性侵入巖：區(qū)內(nèi)主要巖漿侵入活動為中酸性侵入巖，形成時代分為：中二疊世、晚三疊世—早白堊世。呈小巖基、巖株產(chǎn)出，主要分布于五道溝—楊金溝、雪帶山、老爺嶺、東南岔等地區(qū)。各時期巖石特征見表2[4]。

1.2.2 火山巖

表1 延邊東部地區(qū)地層一覽表Table 1 Regional stratum in easternYanbian

表2 延邊東部地區(qū)各時期巖石特征表Table 2 Rock features of each geochron in eastern region of Yanbian

研究區(qū)火山巖十分發(fā)育，占全區(qū)面積30%±，其中尤以中—新生代火山活動為主?；鹕交顒右灾行氖健严妒窖財嗔褞Ъ佰晗菖璧貒姲l(fā)，以復(fù)式火山機(jī)構(gòu)及火山巖（玄武巖）臺地為主?；鹕健獛r漿巖帶與區(qū)域金成礦關(guān)系密切。

1.3 構(gòu)造

研究區(qū)經(jīng)歷了古亞洲構(gòu)造域發(fā)展階段，又疊加了濱太平洋構(gòu)造域發(fā)展階段，地質(zhì)構(gòu)造很復(fù)雜，形成了不同級別構(gòu)造層次的構(gòu)造形跡，主要有不同級別的斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造及上疊盆地構(gòu)造，見圖1。

1.3.1 斷裂

工作區(qū)內(nèi)具有區(qū)域背景的斷裂構(gòu)造主要有：春陽—汪清NW向大斷裂帶、老黑山—延吉NE向大斷裂帶、五道溝—春化NE向斷裂。這些斷裂對全區(qū)構(gòu)造演化、控巖、控盆及區(qū)域貴金屬、多金屬成礦起到關(guān)鍵作用。

春陽—汪清NW向大斷裂帶：位于汪清縣春陽—汪清—琿春一線，由兩條近平行的斷裂構(gòu)成，總體走向約310°～320°，控制了中生代盆地及沉積建造以及中新生代中—基性巖漿的噴發(fā)和中酸性巖漿的侵入活動。由一系列壓性斷層、擠壓破碎帶構(gòu)成，斷裂帶總體表現(xiàn)為逆沖特點。

老黑山—延吉NE向大斷裂帶：該斷裂北端始于黑龍江省牡丹江市老黑山鎮(zhèn)，向南西經(jīng)復(fù)興鎮(zhèn)、石峴鎮(zhèn)、延吉市，再向南西延伸至和龍市。西南端被白堊紀(jì)盆地覆蓋。在工作區(qū)內(nèi)長度可達(dá)90 km。其形成時間較早，具有多期、多階段活動的特點。五道溝—春化NE向斷裂：該斷裂位于工作區(qū)東部五道溝一帶，衛(wèi)星影像反映明顯，以出現(xiàn)波狀的線性影像為特征。走向北東25°，傾向北西，傾角60°～70°，長約30 km。沿該斷裂巖石破碎強烈，形成了破碎巖帶、片理化帶、糜棱巖帶等。

1.3.2 褶皺

由于受后期線性構(gòu)造的破壞和火山—巖漿活動影響，工作區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造形態(tài)保存不完整，褶皺構(gòu)造形跡反映區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場特征不明顯。中生代以來的上疊盆地以寬緩的向斜構(gòu)造及同沉積單斜構(gòu)造為特征。

圖1 延邊東南部構(gòu)造綱要圖Fig.1 Tectonic outlinemap of southeast Yanbian

區(qū)內(nèi)典型的褶皺構(gòu)造為五道溝向斜及小盤嶺背斜。

2 金礦床的特征

通過對研究區(qū)內(nèi)典型礦床研究，并參考前人的研究成果[3],依據(jù)礦化特點和礦床產(chǎn)出的地質(zhì)特點，可將本區(qū)的金礦床分為三種類型：火山巖型金銀礦、火山—次火山巖型金銀銅礦、次火山巖型金銅礦。

2.1 火山巖型金銀礦床

此類礦床成礦活動與火山作用有成因聯(lián)系，產(chǎn)出在火山巖帶的火山盆地中，多位于火山口附近，礦石中除金外，銀亦可達(dá)到可利用程度。典型代表為刺猬溝金銀礦床。

該礦賦存于二疊系和白堊系地層中。

礦石為貧硫化物石英-方解石型。礦石礦物有銀金礦、輝銀礦、自然金、鍗金礦、針鍗金礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、輝鉍礦，辰砂少量。脈石礦物為方解石、石英、高嶺石、冰長石、玉髓、明礬石、重晶石少量。主要圍巖為：安山質(zhì)凝灰質(zhì)角礫熔巖，安山巖。圍巖蝕變類型有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹云母化、粘土化、冰長石及鈉長石化。

2.2 次火山巖型金銅礦床

次火山巖型金銅礦是研究區(qū)內(nèi)最重要礦床類型，具有產(chǎn)地多、規(guī)模大、潛在能力大、經(jīng)濟(jì)價值大的特點，是目前正在被利用的和未來應(yīng)給予極大關(guān)注的金礦資源類型。代表礦床有農(nóng)坪金礦[6]。

該礦賦存于古生界劃分出寒武—奧陶構(gòu)造巖組地層和二疊系地層。

礦石結(jié)構(gòu)主要是粒狀結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)和乳滴狀結(jié)構(gòu)。礦石主要構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造，脈狀構(gòu)造和膠狀構(gòu)造。礦石礦物主要有黃鐵礦占金屬礦物含量70%以上，次為黃銅礦，占金屬礦物總量的19.8%，少量礦物除自然金外尚有方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂等。脈石礦物以石英和長石為主，碳酸鹽礦少量。圍巖蝕變程度較低，礦化主要發(fā)生在英云閃長斑內(nèi)，具多階段，分布形式多樣性特點。

2.3 火山-次火山巖型金銀銅礦床

此類型金礦床多賦存于火山盆地的火山巖、次火山巖及其周邊的花崗閃長巖中，礦石中的有用組分除金、銀外，銅亦可利用。主要分布在研究區(qū)西部，代表礦床為鬧枝金銀銅礦床。

礦區(qū)出露的比較簡單，為早白堊世刺猬溝組。

礦石類型，據(jù)硫化物含量多少及礦物組合的不同可分為：中硫化物（硫化物含量5%～10%）自然金-黃鐵礦-黃銅礦型和富硫化物（硫化物含量＞15%）自然金-黃鐵礦-黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦型礦石。礦石礦物種類主要有自然金、銀金礦、金銀礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦等；較少量的礦物有蹄金礦、銀黝銅礦、輝銀礦、自然銀、斑銅礦、輝銅礦、方鉛礦、磁鐵礦等。表生礦物有褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦和高嶺石等?；◢忛W長巖巖石是主要的近礦圍巖。蝕變類型有青盤巖化、鉀長石化、黃鐵絹英巖化、硅化和碳酸鹽化。

3 金礦床控礦條件分析

通過研究表明[5]，大地構(gòu)造單元、構(gòu)造、巖漿巖、地層及地球化學(xué)等地質(zhì)條件對區(qū)內(nèi)金礦產(chǎn)的形成都起到了重要的控制作用。

3.1 大地構(gòu)造單元與金礦的關(guān)系

研究區(qū)處于兩陷加一隆的大地構(gòu)造環(huán)境中[9]，陷斷單元之間為區(qū)域性大斷裂帶所隔（圖2）。隆稱為牡丹嶺—春化隆折帶，呈東西向展布，區(qū)內(nèi)長約200 km。寬約50 km。其南為新合—馬滴達(dá)斷裂帶，其北為敦化—杜荒子斷裂帶。目前已發(fā)現(xiàn)的貴、多金屬礦床（點）、礦化點均分布在隆折帶所限定的有限范圍。這一分布特征證明了大地構(gòu)造單元與礦產(chǎn)之間存在著密切關(guān)系。

3.2 斷裂構(gòu)造與金礦的關(guān)系

研究區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造對金礦分布、產(chǎn)出狀態(tài)和礦化特征都有一定的控制作用，其控制作用分為直接與間接作用[7]。

3.2.1 間接控制作用

斷裂構(gòu)造通過對巖漿侵入活動和噴出活動的控制，間接控制了區(qū)內(nèi)金元素富集、成礦。

3.2.2 直接控制作用

（1）斷裂帶是區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)成帶分布的主要因素：已知礦床（點）、礦化點在空間成帶出現(xiàn)。礦帶規(guī)模由大到小的排序為東西向—北北東向、北東向—北西向，這一特征與斷裂帶生成時間順序：東西向—北東向—北西向相吻合。受斷裂的直接控制作用影響，使得研究區(qū)內(nèi)成礦帶呈：東西成帶，北東成行，北西成列的分布規(guī)律，展示了礦產(chǎn)兩帶三行四列的布局。

（2）斷裂帶或斷裂的交匯處是礦床（點）、礦化點在區(qū)內(nèi)具有成群出現(xiàn)的特點。這一特點恰與斷裂構(gòu)造交匯部位吻合。如圖2中的小西南岔礦化集中區(qū)，馬滴達(dá)—農(nóng)坪礦化集中區(qū)、刺猬溝礦化集中區(qū)、鬧枝礦化集中區(qū)、五星山礦化集中區(qū)均受東西向、北東向、北西向、南北向不同級別斷裂交匯控制。

（3） 區(qū)內(nèi)斷裂不僅礦液的運移提供了通道，而且也為成礦物質(zhì)的沉淀提供沉淀場所。北西向、北東向是主要的容礦斷裂方向，受其影響區(qū)內(nèi)小西南岔金礦、農(nóng)坪金礦礦體走向為北西向，刺猬溝金礦礦體走向北東向。

圖2 構(gòu)造與礦產(chǎn)分布關(guān)系圖Fig.2 Relationship between the tectonic and the distribution ofmineral resources

3.3 地層與金礦的關(guān)系

地層不僅是賦礦的地質(zhì)體，有些地層還為金礦的形成提供了部分成礦物質(zhì)。

區(qū)內(nèi)出露的各時期地層與金成礦活動關(guān)系有明顯差異。依據(jù)前人研究成果[5]可知，寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)時期的五道溝群，二疊系解放村組，三疊系大興溝群為區(qū)內(nèi)主要的賦礦地層組。其中：寒武—奧陶時期巖組中出現(xiàn)的礦床（點）占統(tǒng)計總量的62%。

各地層組金元素的豐富程度，具有差異性：寒武—奧陶時期巖石Au含量高，為15.5×10-9，大于地殼克拉克值4倍左右，可為金礦成礦活動提供成礦物質(zhì)。其他時期地層巖石中金元素為虧損元素，之所以有礦化發(fā)生，可能與其它有利成礦條件有關(guān)。

3.4 巖漿巖與金礦的關(guān)系

研究區(qū)內(nèi)火山巖和侵入巖均較發(fā)育，他們在空間上和成因上與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)有某些聯(lián)系。

3.4.1 火山巖與金礦關(guān)系

受構(gòu)造運動的控制，區(qū)內(nèi)火山巖、次火山巖與金礦具有相同的分布特征，二者存在密切的空間相關(guān)性，有些礦床如刺猬溝金銀礦床、鬧枝金礦床就產(chǎn)出在火山盆地邊部。

3.4.2 侵入巖與金礦關(guān)系

巖漿的侵入活動與成礦活動有著密切的關(guān)系。

（1）巖體與礦化的空間關(guān)系：從整體到局部表現(xiàn)突出。研究區(qū)內(nèi)巖漿的侵入活動受構(gòu)造影響呈近東西向帶分布，由已知礦床（點）、礦化點及成礦主元素異常表征的成礦帶亦呈東西向展布

（2） 侵入雜巖體是礦化發(fā)生的中心：已知礦床（點）、礦化點及地球異常圍繞著巖體呈環(huán)狀分布，形成了以百草溝巖體和雪帶山巖體為中心的礦化分布格式。

（3） 中—酸性侵入巖體是礦體的主要容礦圍巖。主要巖類為閃長巖和花崗巖。東部以基性巖為主，如小西南岔金礦和農(nóng)坪金礦都發(fā)育著閃長巖，西部以酸性巖為主，如鬧枝金礦和五鳳金礦發(fā)育著花崗閃長巖和堿長花崗巖。

（4） 成礦活動與巖漿活動存在著時間關(guān)系，各礦區(qū)小侵入體為主要容礦圍巖表明成活動發(fā)生在小侵入體有關(guān)的巖漿活之后。綜合各礦床研究具體成礦時期可能為燕山晚期。

3.5 地球化學(xué)場與金礦關(guān)系

已知金銅鎢礦床（點）、礦化點及元素的地球化學(xué)異常的分布與元素地球化學(xué)場具有突出的對應(yīng)關(guān)系，都分布在元素地球化學(xué)高背景區(qū)，這種對應(yīng)關(guān)系表明元素地球化學(xué)場是礦產(chǎn)的重要控礦因素。

4 金礦綜合信息找礦模型

4.1 礦產(chǎn)資源種類

金礦產(chǎn)，以礦床為對象，礦床類型為火山巖型金銀礦、火山-次火山巖型金銀銅礦、次火山巖型金銅礦。

4.2 金礦綜合信息找礦模型

（1）成礦時期：成礦時期為燕山期。

（2）大地構(gòu)造位置：研究區(qū)大部分地域位于牡丹嶺—春化隆斷帶（Ⅳ級）之上，南北兩側(cè)均為斷陷帶[8]。

（3）控礦地質(zhì)信息：有利地層為寒武系—奧陶系五道溝群、二疊系解放村組、三疊系上統(tǒng)大興溝群、侏羅系上統(tǒng)屯田營組以及白堊系下統(tǒng)泉水村組。侵入巖為晚三疊世花崗閃長巖，呈巖基產(chǎn)出；早侏羅世花崗巖閃長巖；燕山晚期中性脈巖。

構(gòu)造火山巖巖漿帶為有利巖漿侵入構(gòu)造，港灣狀接觸帶構(gòu)造及巖體與構(gòu)造相切部位。有利位置為巖體接觸外帶。

（4）構(gòu)造為殼斷裂，方向為東西向、北東向、南北向；各級斷裂構(gòu)造的交匯部位；容礦斷裂構(gòu)造為一般性斷裂，以北西向為主，南北向、北東向次之。

（5）礦化信息：已知礦床（點）、礦化點、礦化可以是貴金屬或多金屬礦化。圍巖蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、絹云母化和碳酸鹽化為主。

（6）地球物理信息：重力梯度帶、重力梯度帶偏于重力高一側(cè)、重力梯度帶扭曲、重力高場局部異常處；中強磁場、復(fù)雜磁場及梯度帶上。

（7）地球化學(xué)信息∶高背景地化場;Au異常組合為 Au、Ag、Cu ，Au、Cu、Bi此外1/20萬掃面、1/5萬水系測量和1/1萬土壤測異常值高的地區(qū)。

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