吉林省舒蘭市長安堡鉬銅礦床地質(zhì)特征及找礦意義

張 劍，楊言辰，尹成偉

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061；2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇七隊，吉林 吉林市 132001

吉林省舒蘭市長安堡銅鉬礦區(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。對長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，同時對比區(qū)內(nèi)近年來發(fā)現(xiàn)的福安堡鉬礦、季德鉬礦的成礦地質(zhì)條件對吉林地區(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際意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

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。海西期主要為斜長花崗巖、黑云母花崗巖和石英閃長巖等；印支期主要為似斑狀二長花崗巖、花崗巖閃長巖等；燕山期主要是二長花崗巖 、堿長花崗巖、細?；◢弾r，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—長安堡斷裂構(gòu)成本區(qū)主要構(gòu)造格架。長安堡銅鉬礦床產(chǎn)于兩組斷裂交匯處上盤。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。

長安堡銅鉬礦床位于新安—額穆斷裂北側(cè)附近。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 巖體特征

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。主要巖性為鉀長花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、石英二長斑巖等。多呈巖株狀產(chǎn)出。鉀長花崗巖：肉紅色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分：鉀長石，半自形板狀，粒度1.5～3.0mm，質(zhì)量分數(shù)約70%；石英，他形粒狀，粒度0.5mm～5.0mm，質(zhì)量分數(shù)22%；白云母，片狀晶體，質(zhì)量分數(shù)約4%。巖石蝕變有黃鐵礦化、鉀長石化、絹云母化、硅化等。二長花崗巖：淺肉紅色，不等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分：鉀長石，半自形板狀，粒度1.0～2.5mm，質(zhì)量分數(shù)44%；斜長石，半自形板狀，粒度1.0～3.0mm，質(zhì)量分數(shù)25%；石英，他形粒狀，粒度0.5～2.5mm，質(zhì)量分數(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 吉林省舒蘭市長安堡礦區(qū)綜合地質(zhì)圖Fig. 1 Generalized geologicmap of Chang'anpumining area, Shulan City, Jilin Provice

2.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，鉆孔巖心常見破碎帶、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)造活動較強，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)的儲礦構(gòu)造。

2.3 圍巖蝕變

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，局部巖心段見葉臘石化，呈板粒狀，假象可能是長石蝕變而成，石英細脈，寬度一般1～5mm，各鉆孔普遍見到，但局部巖心段較集中，其θ角一般30°～50°，少數(shù)50°～80°，個別大于80°。輝鉬礦化均分布在蝕變花崗巖中，多見于石英細脈中。輝鉬礦化與鉀化、硅化關(guān)系密切。

2.4 化探異常特征

Hf1號分散流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0.75 km2。該異常位于勘查區(qū)中部。勘查區(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號土壤地球化學(xué)Mo元素異常。Hc1號土壤地球化學(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花崗巖，該異常經(jīng)鉆探驗證為礦致異常。

圖1 長安堡銅鉬礦區(qū)7號勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geologic sectionmap of No.7 prospecting line , Chang'anpu Cu-Momining area

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

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～30線工程控制礦體長度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花崗巖中，礦體垂直延深8.0～730.10m。礦體控制標高342 ～- 423.01m，主礦體見礦中心標高- 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～6號勘探線工程控制礦體斷續(xù)長度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英質(zhì)蝕變巖及二長花崗巖中。主礦體上、下盤賦存有厚大石英脈標志層。礦體垂直延深61～320m，礦體控制標高256～-19.91m，礦體走向近東西。

3.2 礦石特征

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，主要呈細脈浸染狀構(gòu)造。鉬礦化主要與鉀長石化、硅化、和絹云母化有關(guān)，鉬礦體主要分布在鉀長石化、硅化、絹云母化較強的蝕變巖中。

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)量分數(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)量分數(shù)一般占0.1%左右。

3.2.3 礦石類型

鉬礦石自然類型有蝕變似斑狀二長花崗巖型礦石、構(gòu)造角礫巖型礦石、石英細脈、網(wǎng)脈型礦石、地表氧化型礦石。鉬礦石工業(yè)類型以單鉬礦石為主，局部有鉬鎢礦石。

銅礦石自然類型有含銅塊狀磁黃鐵礦銅礦石、含銅石英脈銅礦石、細脈—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)類型為石英型銅礦石和硫鐵型銅礦石兩種類型。

3.3 圍巖與夾石

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，呈漸變過濾關(guān)系，鉬礦體圍巖及夾石為蝕變花崗巖、蝕變石英閃長巖及蝕變石英二長斑巖。近礦圍巖為蝕變礦化似斑狀二長花崗巖、鉀長花崗巖、偶見少量石英脈等。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、鉀長石化等。

銅礦體主要產(chǎn)于長英質(zhì)蝕變巖及石英脈中，礦體與圍巖大部分界線清楚。近礦圍巖為石英脈或蝕變花崗巖。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

4.1.1 物質(zhì)來源

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)進一步遷移、富集。燕山期鉀長花崗巖的侵入，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)活動對礦體產(chǎn)生破碎帶斷層角礫巖。礦體富集在其中的鉀長石化、絹云母化、硅化強蝕變巖中。銅礦工業(yè)類型，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到。礦體均產(chǎn)生在蝕變帶內(nèi)，而且蝕變越強礦化越好。

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比，長安堡銅鉬礦床應(yīng)為斑巖型銅鉬礦床。

4.2 找礦標志

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)量分數(shù)呈規(guī)模出現(xiàn)時為礦致異常。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花崗巖是該區(qū)的直接找礦標志。蝕變巖石，尤其是云英巖化、硅化、鉀長石化、絹云母化、綠簾石化蝕變巖石是該區(qū)的直接找礦標志。構(gòu)造破碎帶是礦體賦存的有利部位，是間接找礦標志。

5 結(jié)論

長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，以上三個礦床均處于上營有色金屬貴金屬成礦帶，具有大致相同的物質(zhì)來源及礦化富集特征。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具特征，銅礦體上下盤賦存有厚大石英脈標志層為主要的找礦標志。

在勘查手段上以1∶20萬水系沉積物測量結(jié)果為基礎(chǔ)，采用1∶10 000土壤地球化學(xué)手段圈定異常，對土壤異常濃集中心采用鉆探工程進行深部驗證，實踐證明采用化探及鉆探相結(jié)合的工作方法對尋找斑巖型銅鉬礦床是行之有效的，特別是針對由于風化淋濾作用強烈地表沒有工業(yè)礦體的情況，采用有效的勘查手段對斑巖型銅鉬礦床的尋找尤為重要。長安堡銅鉬礦床的發(fā)現(xiàn)對吉林地區(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. 吉林省舒蘭市長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.