永吉縣大黑山鉬礦化探異常特征及找礦方向

陳 靜，陳 健，郭小俊，于美嬌，肖玉亮，宋孝生

吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130103

0 引言

大黑山鉬礦床位于中國東部吉林省永吉縣西南部，是吉中—延邊成礦帶中最重要的斑巖型鉬礦，發(fā)現(xiàn)于20世紀 50 年代，探明鉬儲量109×104t.礦床產(chǎn)于燕山早期花崗閃長巖—花崗閃長斑巖復(fù)式侵入體內(nèi)，鉬礦化主要以浸染狀、細脈—浸染狀及細脈狀方式產(chǎn)出，具規(guī)模大、品位低、適合于露天開采等特點[1]。前人對大黑山鉬礦的研究主要側(cè)重于礦床地質(zhì)[2]、地球物理[3]、礦床成因[4-5]、成礦流體特征[6]及年代學(xué)方面[7-8]，確定該礦床產(chǎn)于復(fù)式巖體花崗閃長斑巖及花崗閃長巖體內(nèi)，為斑巖型礦床，形成于燕山早期。2011年5月—2014年5月，我所采用新方法開展了1∶25萬吉林市、榆樹縣幅區(qū)域化探掃面工作，重新圈定了本區(qū)水系沉積物異常。本文根據(jù)最新成果，對大黑山鉬礦水系沉積物異常特征進行解釋評價，為指導(dǎo)在該區(qū)進行類比尋找同類型礦床提供了依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景及礦床特征

1.1 成礦地質(zhì)背景

大黑山斑巖型鉬礦地處環(huán)太平洋金屬成礦帶的外帶，是國內(nèi)外著名的斑巖型鉬礦床之一，位于長白山陸緣造山帶與松遼裂谷接壤部位，郯廬斷裂北段延伸之一的伊通－舒蘭深斷裂的東側(cè)。地處太平洋板塊、華北板塊與西伯利亞三個板塊的交接部位（圖1）。礦區(qū)位于山河—榆木橋子貴金屬有色金屬四級（Ⅳ5）成礦區(qū)帶大黑山—鍋盔頂子Mo、Cu五級（Ⅴ9）找礦區(qū)中。

區(qū)域地層發(fā)育較齊全，但受后期構(gòu)造巖漿活動影響，地層分布多不連續(xù)，由老到新有古生界的寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系，中生界的三疊系、侏羅系和白堊系以及新生界地層。其中下古生界地層主要為頭道溝組，巖性為變質(zhì)砂巖、千枚狀板巖、斜長陽起石巖夾大理巖透鏡體及變質(zhì)中酸性火山巖。該套地層中鉬含量大于地殼相應(yīng)巖石平均值，熔巖中鉬含量為30×10-6[10]，可為成礦提供一定的物質(zhì)來源。

圖1 大黑山鉬礦床空間位置及板塊構(gòu)造示意圖Fig.1 Schematic diagram of the spatial location and plate structure of Daheishan molybdenum deposit

區(qū)內(nèi)侵入巖非常發(fā)育，主要包括華力西期和燕山期花崗巖類。早侏羅世花崗巖主要為黑云母花崗巖及白崗巖; 中侏羅世花崗巖分布廣泛，以白崗質(zhì)花崗巖、黑云母花崗巖及白崗巖為主; 燕山晚期花崗巖主要由白崗巖及花崗斑巖組成。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育,工作區(qū)展布一系列北東向斷裂，其中佳－伊斷裂帶、四平－德惠構(gòu)造帶為主要的導(dǎo)礦構(gòu)造，而近東西向斷裂與北東向或北西向斷裂交匯部位往往控制巖體和礦體的產(chǎn)出[11]。

1.2 礦床特征

大黑山斑巖型鉬礦屬世界特大型礦床之一，其含礦復(fù)式二長花崗巖巖體（ηγJ3）受北東—近南北向斷裂與東西向基底斷裂交匯部位的控制。礦床為規(guī)模巨大的單一礦體。礦體主要賦存于侏羅紀復(fù)式二長花崗巖體內(nèi)的小斑巖體中，礦體約占含礦斑巖體的2/3。礦體呈不規(guī)則狀，長：2 000 m，寬（延伸）：1 600 m，厚300～700 m，傾角35°～45°，埋深3～6 m，平均鉬品位0.066%。主要金屬硫化物為黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦、黝銅礦、方鉛礦、輝鉍礦、斑銅礦、鎢鐵礦、白鎢礦、自然金等。地表有褐鐵礦、孔雀石化及鉬華等。礦石結(jié)構(gòu)有葉片狀、鱗片狀、半它形—它形粒狀、交代殘余及壓碎結(jié)構(gòu)，礦區(qū)構(gòu)造以細脈、細脈浸染狀為主，次為浸染狀、角礫狀及團塊狀。伴生組分有Cu、Pb、Zn、W、Bi、Ag、Au等。該礦床現(xiàn)保有鉬金屬資源儲量148.5萬噸。

2 地表原生地球化學(xué)異常特征

該礦床有Mo、W、Cu、Pb、Ag、Sr、Zn、Mn等8種元素顯示了地球化學(xué)異常。在這些異常中與斑巖型礦體套合較好的有成礦元素Mo、主要伴生元素W的正異常和在成礦過程中活化轉(zhuǎn)移形成的Zn、Mn負異常。其余4種元素則在礦體邊部或在其周邊部位形成正異常。

大黑山斑巖型鉬礦床原生異常的水平分帶總的規(guī)律是：成礦熱液大量帶入組分形成的正異常和主要由圍巖活化組分形成的負異常構(gòu)成內(nèi)帶；一部分由熱液帶入，且又在熱液影響下發(fā)生活化、遷移而沉淀的組分形成的正異常構(gòu)成中帶；主要在成礦熱液的影響下發(fā)生活化的活動性強、遷移遠的組分，在遠離礦體周圍形成正異常而構(gòu)成外帶。異常水平分帶的指示元素組合為：內(nèi)帶：Mo、W為正的高異常，Zn、Mn為負異常。中帶：Mo、W低異常及Cu、Pb、Ag為正異常。外帶：Zn、Mn為高背景帶（理應(yīng)為正異常），Sr為正異常。

礦床原生異常水平分帶的內(nèi)帶中構(gòu)成正異常元素，在礦體及其周圍形成了大規(guī)模的面型正異常，各元素異常之間重合性好。同時，由于成礦熱液大量帶入這些組分，在礦床中形成了明顯的異常濃度分帶，且具有清晰的濃集中心。濃集中心或特高異常帶指向礦體中心。由此向四周逐漸地更替出現(xiàn)高異常帶—低異常帶—高背景帶—背景帶。這種含量梯度的界線大致相互平行。特別是成礦元素Mo的高異常帶、低異常帶、高背景帶構(gòu)成了完美的橢圓狀環(huán)帶構(gòu)造。上述礦床水平分帶中的內(nèi)帶實際上是由Mo的高異常帶所構(gòu)成；中帶與Mo元素的低異常環(huán)帶相吻合；外帶與Mo元素的高背景環(huán)帶相吻合。

3 大黑山鉬礦異常特征（HS-47號）

該礦體以Mo礦化類型為主，疊加了多金屬及金礦化類型，反映了該異常成礦作用的多期性及復(fù)雜性。元素組合復(fù)雜，主要組合元素有Mo、Cr、Ni、Sb、Cu、Cd、Mn、As、Bi、Co、W、Ag、Fe、Hg、V、Au、Pb、Nb、Zn、Ti、Y、Zr、P、、U、La、Th等，特征詳見異常特征參數(shù)表1。

表1 HS-47號異常特征參數(shù)表Table1 The abnormal characteristics parameters table of HS-47

異常總體呈近南北向長條狀展布，面積為208.16 km2。大黑山鉬礦體埋深較淺，地表Mo異常較強，規(guī)模較大。異常分帶性明顯，異常以大黑山鉬礦為中心，Mo、Cu、W、Ag、Cr、Bi、Ni、Sb等元素異常套合較好，構(gòu)成異常內(nèi)帶（圖2）。通過因子分析將主異常元素分為3個組合因子（表2），F(xiàn)1因子為Mo、Cu、W組合。是一組與高溫?zé)嵋航饘倭蚧锍傻V作用有關(guān)的鎢鉬族元素組合類型，代表異常的主要成礦元素組合。F2因子為Pb、Zn、Bi、Cd、Au等金及多金屬元素組合，F(xiàn)3因子為Hg、As、Sb、Ag組合因子異常，反映了鉬成礦伴生的兩組礦化元素組合類型。大黑山鉬礦床上有規(guī)模較大的F1因子異常，其西側(cè)的另一個小濃集中心則與一心鉬礦吻合，F(xiàn)2和F3因子異常圍繞大黑山鉬礦F1因子異常呈環(huán)帶狀分布（圖3）。

表2 大黑山礦床異常因子載荷矩陣Table 2 The abnormal factors load matrix of Daheishan molybdenum deposit

圖2 HS-47號異常剖析圖Fig.2 The abnormal analysis diagram of HS-47

圖3 HS-47號異常因子得分圖Fig.3 The anomaly map of the factors score of HS-47

4 找礦方向

異常位于大黑山礦區(qū)及外圍，異常區(qū)內(nèi)分布有鉬、銅、多金屬等大中小各類礦床多處。受北東—正南北向構(gòu)造控制，為北東—正南北向斷裂與東西向基底斷裂交匯部位，其控制了大黑山鉬礦的分布。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，侵入巖發(fā)育，其中侏羅世復(fù)式二長花崗巖是區(qū)內(nèi)鉬礦的主要容礦巖體，成礦條件十分有利。在礦區(qū)外圍可擴大金及多金屬的成礦前景，特別是各濃集中心疊加部位是找礦的有利部位（圖2）。其中F1因子為Mo、Cu、W組合，其大小兩處濃集中心部位分別為大黑山鉬礦和一心鉬礦吻合。而F2因子和F3因子異常圍繞大黑山鉬礦F1因子異常呈環(huán)帶狀分布（見圖3），而大黑山鉬礦北部的濃集中心部位具備形成斑巖型多金屬礦的條件，是尋找斑巖型多金屬礦床的有利靶區(qū)；而其北西部的F2因子和F3因子濃集中心疊加部位，是尋找熱液型金及多金屬礦的有利地段。

5 結(jié)論

綜上所述，本區(qū)具有較好的找礦前景。特別是大黑山鉬礦外圍呈環(huán)帶狀分布的F2、F3因子的濃集中心部位，尤其是北西及北部兩處較大的濃集中心部位具有較大的找礦潛力，是尋找金及多金屬礦的有望靶區(qū)。

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