王筆梁,錢 海,邵明辰
1.吉林金池礦產(chǎn)開發(fā)有限公司,吉林 長春130033;2.吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所,吉林 吉林市132013
礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(Ⅰ),華北地臺北部長白山新華夏系隆起部位的北側(cè),區(qū)域上位于松江盆地的北東側(cè),沉積變質(zhì)型鐵礦成礦帶上,具有較好的沉積變質(zhì)型鐵礦的成礦地質(zhì)背景及地質(zhì)條件,有良好的找礦遠(yuǎn)景。
區(qū)內(nèi)出露地層主要有上太古界夾皮溝群,下古生界青龍村群,新近系上新統(tǒng)船底山組,第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)??辈閰^(qū)內(nèi)出露地層主要有上太古界夾皮溝群,新近系上新統(tǒng)船底山組,第四系全新統(tǒng)。
夾皮溝群 區(qū)內(nèi)大面積出露,為一套沉積變質(zhì)巖系地層,呈向斜巖層產(chǎn)出,地層走向北西—南東,傾角35°~45°不等。根據(jù)構(gòu)造、巖石組合特征自上而下分3個巖性段:
上段:勘查區(qū)大面積出露,以混合巖化黑云斜長片麻巖 (局部含石榴石),條帶狀 (均質(zhì)) 混合巖類為主、夾數(shù)層含磁鐵變粒巖、磁鐵石英巖 (局部成礦),長石淺粒巖、黑云方解石片巖。為主要含礦地層。
中段:分布于勘查區(qū)北部,以黑云斜長 (角閃) 片麻巖、含方解石片麻巖為主,夾斜長角閃巖、黑云 (長石) 變粒巖、磁鐵石英巖 (或角閃巖)。局部夾次閃石巖薄層。
下段:主要分布在勘查區(qū)南東部,出露面積較少,約1 km2。上部為斜長角閃 (片麻)巖為主,夾次閃石巖、滑石片巖薄層;下部單斜輝巖、具次閃石化、透閃石化、蛇紋石化及滑石化。局部夾有磁鐵礦扁豆體。
新近系上新統(tǒng)船底山組 呈北東-南西向斷續(xù)分布,出露面積約10 km2,不整合覆蓋在夾皮溝群地層之上,巖性主要為橄欖玄武巖、氣孔狀玄武巖、粗玄巖。
第四系全新統(tǒng) 沿現(xiàn)代溝谷分布,面積約4 km2主要為現(xiàn)代河流沖、洪積沉積物,主要是卵石、粗—細(xì)砂層及淤泥組成。
圖1 區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Regional geological schematicmap
區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,主要有華力西期二長花崗巖,分布于勘查區(qū)的東部,出露面積2 km2。區(qū)內(nèi)脈巖不發(fā)育,總體上可分為中條期、加里東晚期和華力西晚期3個時期。
(1)中條期巖性主要為花崗閃長巖,主要分布于西北部,在中東部亦有出露,呈不規(guī)則狀展布。
(2)加里東晚期主要分布在北東部,出露面積較小,呈北西向不規(guī)則狀展布。
(3)華力西晚期在區(qū)內(nèi)分布面積較大,巖性主要為二長花崗巖。
脈巖多分布在東南部,主要為閃長巖、閃長玢巖,花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖、石英脈及含鉀偉晶巖脈。
區(qū)內(nèi)地層為向斜構(gòu)造,向斜核部夾皮溝群上段組成,向斜軸向北西-南東,斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育,主要為脆性斷裂構(gòu)造和韌性構(gòu)造。
脆性斷裂構(gòu)造有北東向和北西向斷裂,主要分布在西部及北東部,多發(fā)育于巖體與地層的接觸部位。
韌性構(gòu)造主要分布在區(qū)內(nèi)的北東部下古生界青龍村群中。呈北西向展布,以糜棱巖帶或壓碎角礫巖為主要表現(xiàn)形式。
區(qū)內(nèi)鐵礦較多,礦床和礦點(diǎn)共有6處。成因類型均為沉積變質(zhì)型。代表性鐵礦有和龍市臥龍鎮(zhèn)雞南鐵礦和腰團(tuán)鐵礦。
區(qū)內(nèi)1∶100 000磁法異常下限為2 000 n T,根據(jù)磁異常的特點(diǎn)及規(guī)律性、結(jié)合本區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)和成礦背景,確定磁異常帶長3 000m,寬約800m,總體走向340°,帶內(nèi)3個主要異常特征為。
C1磁異常位于17線154號—25線146號點(diǎn)之間,異常形態(tài)為一帶狀,異常走向北西向,走向長度300m,寬度40m,ΔT最大值為13 480 nT。推斷C1為磁鐵礦體引起。C1上ΔT曲線西南側(cè)一翼遠(yuǎn)處無負(fù)值,東北側(cè)一翼出現(xiàn)負(fù)值,表明該磁異常是由傾斜的磁性板狀體引起,磁性體的傾斜方向?yàn)槟衔飨颍谀衔飨蛞粋?cè)遠(yuǎn)處無負(fù)值,說明磁性體向下延深較大。
C2磁異常位于32線320號—34線314號點(diǎn)之間,異常形態(tài)為長橢圓形,異常走向西北向,走向長度100m,寬度50m,ΔT最大值為4 403 nT。推斷C2為磁鐵礦體引起。C2上ΔT曲線西南側(cè)一翼緩慢下降,北東側(cè)一翼下降較快,遠(yuǎn)處均無負(fù)值,表明磁鐵礦體向南西一側(cè)傾斜。無負(fù)值出現(xiàn),說明引起該異常的磁鐵礦體傾角較陡,向下延深較大。
C3磁異常位于32線342號—34線340號、32線354號—34線352號和32線358號—34線356號點(diǎn)之間,由3條小異常帶組成,異常走向西北向,走向長度100m,寬度20m,ΔT最大值為3 495 nT。推斷C3為三條磁鐵礦體引起。傾向南西,向下延深不大。
礦體呈陡傾斜的單斜產(chǎn)狀,大多呈薄板狀、凸鏡狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)于太古代夾皮溝群中段角閃巖和角閃片麻巖中.本次主要對區(qū)內(nèi)C1號磁異常進(jìn)行了查證,在查證過程中,共揭露出兩條磁鐵礦體。具體特征分述如下:
(1)Ⅰ號礦體:位于C1號磁異常中心部位,礦體賦存于斜長角閃巖和角閃片麻巖中,地表由TC1601單工程控制,礦體產(chǎn)狀與地層基本一致,順層產(chǎn)出,走向137°,傾向 47°,傾角34°,礦體沿傾斜方向延深由ZK1601、ZK1602、ZK1603三個鉆孔控制,控制深度240m。礦體地表出露最大真厚度8m,鉆孔內(nèi)見礦平均真厚度3.0m,參考見礦工程所影響范圍,Ⅰ號礦體加權(quán)平均真厚度3.5m,礦石平均品位31.57%,礦體沿走向及斜深均未封閉。
(2)Ⅱ號礦體:由ZK1603單工程控制,位于Ⅰ號礦體上部,與Ⅰ號礦體平行分布,礦體地表未出露,屬盲礦體,礦體走向137°,傾向47°,傾角34°,控制長度50m??變?nèi)見礦最大真厚度1.80m,礦石品位25.60%
3.2.1 礦石品位及變化規(guī)律
礦區(qū)內(nèi)所見2條礦體, 礦石品位變化不大,全鐵品位變化區(qū)間在21.82%~45.75%,從礦石中礦石礦物與脈石礦物的關(guān)系上看,礦石品位與角閃石含量呈相互消漲關(guān)系。
3.2.2 礦物組合特征
礦石礦物組合主要為磁鐵礦,見有少量黃鐵礦。脈石礦物主要為角閃石、石英少量。
(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)有自形結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要表現(xiàn)為為致密塊狀、條帶狀。
(2)礦石類型:根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、有用組分含量、共生組合關(guān)系,按主要礦物含量劃分其自然類型為磁鐵礦石,按主要脈石礦物劃分屬石英、角閃石-磁鐵礦型鐵礦石。
該鐵礦類型為區(qū)域變質(zhì)火山-沉積型鐵礦,為磁鐵石英巖建造,屬太古界夾皮溝群。出露的主要巖性有混合巖、磁鐵石英巖和新近系船底山組橄欖玄武巖。
礦床產(chǎn)于太古界夾皮溝群地層中,礦體呈層狀產(chǎn)出,由含磁鐵斜長角閃巖組成,礦石礦物主要為磁鐵礦,脈石礦物主要有角閃石、石英等,礦石多呈條帶狀構(gòu)造,礦石品位20.82%~44.75%,礦床成因?yàn)樵缙诔练e礦床經(jīng)區(qū)域變質(zhì)而成的沉積變質(zhì)型鐵礦床。
根據(jù)野外實(shí)際資料和室內(nèi)微觀觀察,結(jié)合礦物組合,穿切關(guān)系及蝕變等特征,總結(jié)各階段成礦作用特點(diǎn)如下∶ ①隨著構(gòu)造活動的頻繁性,相應(yīng)的產(chǎn)生不同階段的礦化和蝕變,熱液活動具繼承性。②伴隨每一成礦階段,礦化活動所形成的礦物組合均有差異性。③硅化作用貫穿于整個熱液活動期,在每一成礦階段中,均起先導(dǎo)作用。④ 磁鐵礦在主要成礦階段中,晶體形態(tài)特征顏色特征和分布形式有一定差別。⑤各成礦階段在空間上表現(xiàn)形式和分布特征不具相同性。
(1)勘查區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺東部磁異常帶上,為西部101號磁異常的東延部份,該異常值一般為2 000~8 000 nT,最高達(dá)23 000 nT。
圖2 和龍第二林場鐵礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.2 Geological schematicmap of ironmining area of Helong the second tree farm
(2)該異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦較多,在本區(qū)代表性鐵礦床就有和龍市官地鐵礦、雞南鐵礦、安圖縣腰團(tuán)鐵礦等。
(3)勘查區(qū)內(nèi)太古代夾皮溝群地層廣泛發(fā)育,具有較好的沉積變質(zhì)型鐵礦成礦地質(zhì)條件。通過1/1萬高精度磁法測量,在勘查區(qū)圈出4個磁異常(C1 、C2、 C3、 C4),異常最大峰值13 380 nT。推斷為下部鐵礦體所引起。
(4)經(jīng)對C1號異常查證,發(fā)現(xiàn)3條鐵礦體。礦體最厚達(dá)9m,傾斜延申250m仍未封閉。礦體沿走向長未有工程控制,但磁異常分布長達(dá)500m。
(1)地質(zhì)標(biāo)志:鐵礦的原生露頭和鐵礦轉(zhuǎn)石。
(2)地球物理標(biāo)志:主要為磁異常(特別是線狀磁異常)和重力異常等方法。即在比較平靜的磁場上出現(xiàn)有局部高強(qiáng)度的磁異常。
(3)地貌標(biāo)志:由于磁鐵石英巖堅(jiān)硬,抵抗風(fēng)化能力較強(qiáng),故常形成正地貌,用磁法和重力法在變質(zhì)巖區(qū)尋找該類型磁鐵礦床,正地貌應(yīng)重視。
吉林省前寒武紀(jì)變質(zhì)Ⅱ型鐵礦完全受基底構(gòu)造控制,即受早前寒武紀(jì)大陸邊緣裂谷或裂陷控制,含礦巖系原巖建造基本為海底火山建造。全部經(jīng)歷了沉積—變質(zhì)—表生3期成礦作用。
區(qū)域變質(zhì)變形作用對礦床的形成起了決定性作用。區(qū)域變質(zhì)作用使礦物質(zhì)進(jìn)一步富集,局部形成富礦體或礦段。區(qū)域變形作用控制了礦體的形態(tài)和產(chǎn)出空間。
[1] 吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.吉林省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京;地質(zhì)出版社,1988.
[2] 吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.應(yīng)用區(qū)域化探資料對吉林省東部山區(qū)貴金屬及有色金屬礦產(chǎn)進(jìn)行成礦預(yù)測研究報告[R].1992.
[3] 吉林省吉林省和龍市二號溝地區(qū)鐵礦普查報告[R].2010.