長春市九臺區(qū)大青山金礦地質(zhì)特征、發(fā)現(xiàn)過程及地質(zhì)意義

陳 靜，王秀全，呂偉超，王 惠，李佳宸，王麗梅

吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130103

0 引言

大青山金礦點位于吉林省長春市九臺區(qū)城子街鎮(zhèn)東北部(1)吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所.吉林省九臺市大青山金及多金屬礦普查報告[R].2018.，是在開展1∶25萬吉林市、榆樹縣幅化探異常掃面工作中圈出的HS-1號異?；A(chǔ)上，結(jié)合1∶20萬化探資料信息，經(jīng)采用1∶1萬物化探、槽探、鉆探等金礦地質(zhì)勘查手段①，在九臺區(qū)大青山地區(qū)北東向與北西向斷裂交匯部位發(fā)現(xiàn)的金礦點，也是本區(qū)在白堊系地層中發(fā)現(xiàn)的首個金礦點。本文總結(jié)大青山金礦點地質(zhì)特征、成因分析及發(fā)現(xiàn)的過程，對今后在本區(qū)進一步開展金礦勘查工作具有重要的指導意義。

1 成礦地質(zhì)背景

據(jù)吉林省礦產(chǎn)資源潛力評價成果，工作區(qū)大地構(gòu)造隸屬于天山—興蒙造山帶(Ⅰ)、包爾漢圖—溫都爾廟弧盆(Ⅰ-6)、磐石—百里坪巖漿弧(Ⅰ-6-2)。

區(qū)域地層主要有古生界泥盆系中統(tǒng)機房溝巖組變質(zhì)巖系、中生界白堊系下統(tǒng)營城組火山巖-火山沉積巖系、泉頭組沉積巖系(圖1)。其中，營城組中段硅化蝕變巖為該區(qū)的主要含金賦礦地層。

圖1 長春市九臺區(qū)大青山區(qū)域綜合地質(zhì)圖Fig.1 Comprehensive geological map of Daqingshan area in Jiutai District, Changchun City，Jilin Province1.河床及河漫灘堆積;2.荒山組;3.泉頭組;4.營城組;5.楊家溝組;6.機房溝組;7.堿長花崗巖;8.蛇紋巖;9.閃長玢巖;10.不整合接觸界線 / 地質(zhì)界線;11.斷裂構(gòu)造;12.三臺小型金礦床/安家溝金礦化點;13.勘查區(qū)登記范圍

區(qū)域構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，本區(qū)域發(fā)育較明顯的斷裂構(gòu)造有5條，其中北東向3條、北西向2條。北西方向的F1斷裂最早，北東方向的F2、F3、F4斷裂次之，北西向F5斷裂最晚。根據(jù)地形地貌特征推測，區(qū)內(nèi)最早的斷層為近東西向斷裂構(gòu)造，因被第四系覆蓋，斷裂構(gòu)造不明顯。區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造為上河灣向斜，發(fā)育于白堊系營城組、沙河子組中，總體呈北東—南西向展布，西北翼產(chǎn)狀為傾向140°，傾角40°，局部變化較大，呈開闊的向斜盆地特征。

區(qū)域中生代火山巖較發(fā)育，為營城組組成部分，大面積出露于工作區(qū)內(nèi)，巖性主要為流紋巖，次為珍珠巖、黑曜巖、安山質(zhì)凝灰角礫巖、凝灰角礫巖、凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂巖等。

工作區(qū)地處小興安嶺—張廣才嶺(造山帶)Fe-Pb-Zn-Cu-Mo-W成礦帶(Ⅲ-52)中的八臺嶺—上河灣Au-Ag-Cu-Fe螢石找礦遠景區(qū)(Ⅲ-52-④)內(nèi)。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源主要有三臺小型金礦床和安家溝金礦化點。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層由老到新依次為：古生界泥盆系中統(tǒng)機房溝組、二疊系上統(tǒng)楊家溝組、中生界白堊系下統(tǒng)營城組、泉頭組，新生界新近系全新統(tǒng)。白堊系下統(tǒng)營城組出露面積約30 km2，分布范圍占整個工作區(qū)的80%。巖性為流紋巖、球粒流紋巖、硅化流紋斑巖、流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰熔巖、硅化流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、安山巖、珍珠巖、黑曜巖及薄煤層。目前地表揭露出的金礦(化)體就產(chǎn)于該組地層中，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、蛋白石化等蝕變現(xiàn)象，與成礦關(guān)系密切。

2.2 構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)發(fā)育較明顯的斷裂構(gòu)造有4條，其中北東向3條，北西向1條，分別與區(qū)域構(gòu)造的北東向F2、F3、F4斷裂，北西向F5斷裂一致(見圖1)。北西向斷裂晚于北東向斷裂，北西向斷裂構(gòu)造截切北東向斷裂。

工作區(qū)內(nèi)發(fā)育的褶皺構(gòu)造位于松遼平原的東側(cè)邊緣，上河灣、城子街東西向斜盆地由兩個向斜盆地構(gòu)成，總體方向呈30°～35°，延伸長度達26 km，局部走向50°，北側(cè)的上河灣向斜盆地向南西翹起，而南側(cè)的城子街向斜盆地向北東方向翹起，兩個盆地的翹起端對頂，橫跨在加里東期四棱山斷裂帶上，兩個盆地均由下白堊統(tǒng)營城組組成。

2.3 巖漿巖

工作區(qū)內(nèi)火山巖發(fā)育，主要為白堊紀酸性巖類，大面積出露于工作區(qū)內(nèi)，巖性主要為流紋巖，次為珍珠巖、黑曜巖、安山質(zhì)凝灰角礫巖、凝灰角礫巖、凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂巖等。存在于該巖石中的含礦硅化蝕變巖是本區(qū)主要的含礦巖石。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

經(jīng)槽探工程揭露，發(fā)現(xiàn)4條金礦體，均產(chǎn)于營城組中段的黃鐵礦化硅化蝕變巖中，礦體總體受北東向與北西向斷裂控制，礦體產(chǎn)出特征見表1。

表1 礦體產(chǎn)出特征一覽表

3.2 礦石特征

礦石為黃鐵礦化硅化蝕變巖，主要有硅化流紋巖、球粒流紋巖、硅化含角礫流紋巖、硅化凝灰?guī)r，呈黃褐色、黑褐色，強硅化。見黃鐵礦礦化蝕變，多呈團塊狀、浸染狀、細脈狀分布，煙灰色至淺黃色，粒度極細。礦石結(jié)構(gòu)主要有隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)或顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有流紋狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、珍珠構(gòu)造、細脈浸染狀構(gòu)造等。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦，見有極少量的黃銅礦。脈石礦物以石英為主。

3.3 圍巖蝕變特征

圍巖蝕變主要有：硅化、綠簾石化、蛋白石化，玉髓化等，礦化主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化。

3.4 礦床成因及找礦標志

該區(qū)礦體均賦存于強硅化流紋巖中，根據(jù)礦化蝕變等特征，經(jīng)分析，本區(qū)金礦床成因類型初步確定為巖漿噴溢低溫熱液型金礦床。

以Au為主的Au、Ag、As、Sb、Mo土壤組合化探異常是本區(qū)尋找金及多金屬礦的重要標志；北東向斷裂與北西向斷裂交匯部位是本區(qū)尋找金及多金屬礦的重要標志；激電中梯測量高阻高極化異常是本區(qū)尋找金及多金屬礦的重要標志(高極化低阻特征)；強硅化蝕變+黃鐵礦化+蜂窩狀褐鐵礦化+煙灰色浸染狀石英細脈是最佳找礦標志[1]。

4 大青山金礦點發(fā)現(xiàn)的過程

4.1 發(fā)現(xiàn)異常區(qū)

1979年至1990年，吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)調(diào)查所先后開展了1∶20萬舒蘭縣幅、向陽山幅、吉林市幅、蛟河縣幅、磐石幅、樺樹林子幅、農(nóng)安幅、懷德幅區(qū)域化探掃面工作(2)吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所.吉林省1∶20萬舒蘭縣幅、向陽山幅、吉林市幅、蛟河縣幅、磐石幅、樺樹林子幅地球化學圖說明書[R].1989.② 吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所.吉林省1∶20萬農(nóng)安幅、懷德幅地球化學圖說明書[R].1990.。在包含九臺區(qū)的舒蘭縣幅和農(nóng)安幅中，發(fā)現(xiàn)了多處金及多金屬礦化異常區(qū)，其中的九農(nóng)-89-HS-21、九舒-88-HS-14號兩處異常分布在白堊系下統(tǒng)的營城組內(nèi)。

2013年吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所在該區(qū)開展了吉林1∶25萬吉林市、榆樹縣幅化探異常掃面工作(3)吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所.吉林1∶25萬吉林市、榆樹縣幅地球化學圖說明書[R].2015.，通過1∶25萬水系沉積物測量，圈出了HS-1號異常(圖2)。異常區(qū)主要出露的地層有二疊系上統(tǒng)楊家溝組(P3y)的含礫砂巖、板巖及礫巖、砂巖等，分布在異常區(qū)的南部。另有下白堊統(tǒng)營城組(K1y)一套中酸性火山巖系大面積分布在異常區(qū)的北部。北東、北西向兩組構(gòu)造在異常區(qū)內(nèi)交匯。

圖2 HS-1號綜合異常圖Fig.2 Comprehensive anomaly diagram of No. HS-1

異常呈橢圓狀近北西向展布，元素組合以Au、Ag、Hg、Sb、As、Mo為主，其次為Nb、Rb、Li、La、U等，其中Au、Ag、As、Sb、Hg、Mo等元素套合較好。Au、Ag、Hg、Sb等元素異常規(guī)模中等，強度中等，有濃度分帶(表2)。

異?？傮w呈北西向展布，異常主要分布在下白堊統(tǒng)營城組中，Au、Ag、As、Sb元素套合較好，異常規(guī)模大，構(gòu)成異常濃集中心，其周圍有Mo、Hg、Nb、Rb、Li等異常分布。異常處于北東向斷裂與北西向斷裂交匯部位，成礦地質(zhì)條件有利。該異常具有很好的找礦前景，是尋找Au及多金屬礦的有望靶區(qū)。

2014年在該區(qū)進行1∶5萬水系沉積物測量工作，對圈出的各類異常進行查證工作時，在HS-1異常區(qū)圈出了兩個異常，編號HS-1-1、HS-1-2。

HS-1-1號異常分布于下白堊統(tǒng)營城組火山巖內(nèi)，由Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Mo、W、Pb組成，元素套合好，異常規(guī)模大，強度高，Au、Ag、As、Sb、Hg有較強的濃集中心，異常元素特征見表3。

HS-1-2號異常呈橢圓形北西向展布，元素組合Sb、Au、As、Mo、Ag、W、Zn，元素套合較好，規(guī)模大，異常元素特征見表4。

表2 HS-1號異常特征參數(shù)一覽表

注：Au單位為10-9，其他元素單位為10-6。

表3 HS-1-1號異常元素特征參數(shù)一覽表

注：Au單位為10-9，其他元素單位為10-6，平均襯值=平均值/異常下限。

表4 HS-1-2號異常元素特征參數(shù)一覽表

注：Au單位為10-9，其他元素單位為10-6, 平均襯值=平均值/異常下限。

上述兩處水系沉積物異常規(guī)模大，強度高，各元素異常套合較好，Au異常濃度分帶明顯，屬于金礦化引起的異常，有很好的找礦前景，建議進一步查證。

4.2 異常查證

2015年對大青山普查區(qū)進行了1∶1萬土壤測量，圈出較好土壤異常7處，由西至東編號為AP-1～7，根據(jù)異常元素組合和異常所處的地質(zhì)環(huán)境及礦化信息來推測異常礦化類型，最終確定金礦化類型5處，金及多金屬礦化類型2處。

根據(jù)異常的參數(shù)特征及成礦地質(zhì)條件，將區(qū)內(nèi)的異常分為兩類：AP-1、3、6、7為第Ⅰ類異常，異常元素組合好，異常強度高，異常面積較大，異常元素具濃集中心；AP-2、4、5為第Ⅱ類異常，異常元素組合較全，異常強度中等，異常面積中等，成礦元素具中帶。

2016年度主要對第Ⅰ類4個1∶1萬土壤異常進行異常查證，開展了1∶1萬土壤加密測量，并對AP-7號土壤異常進行了1∶5 000土壤加密測量，重新圈定了Au異常。1∶5 000化探成果顯示，異常得到了進一步體現(xiàn)，總體呈兩個區(qū)域分布，東部組成元素為Au、Ag、As、Sb、Mo，西部組成元素為Au、As、Sb、Mo，Au峰值77×10-9，且有濃集中心，與1∶1萬土壤異?；疚呛稀?/p>

2017年度對大青山普查區(qū)東南部進行了1∶1萬土壤測量，共圈出土壤異常2處，編號為AP-8、AP-9。根據(jù)2015年土壤綜合異常劃分原則，AP-8、AP-9屬Ⅰ類異常。

4.3 發(fā)現(xiàn)礦體

2017年度在AP-9號異常中施工槽探，揭露出一條金礦體，寬2 m，平均品位1.74×10-6，為下一步工作提供了充分的地質(zhì)依據(jù)。目前槽探、鉆探工程主要集中于勘查區(qū)南東部AP-7號土壤異常區(qū)，所發(fā)現(xiàn)礦體亦均分布于AP-7號土壤異常區(qū)內(nèi)，其它土壤異常區(qū)還未進行工程驗證。

通過對AP-7號土壤異常進行地表槽探工程揭露，發(fā)現(xiàn)主要金礦體4條，均產(chǎn)于營城組中段的黃鐵礦化硅化蝕變巖中。黃鐵礦呈團塊狀、浸染狀，煙灰色至淺黃色，粒度極細，局部富集。

對地表已發(fā)現(xiàn)的K1號礦體選擇較為有利地段施工了ZK001號鉆孔進行深部驗證，在42.65～44.65 m、46.65～48.65 m處見有K1號礦體，巖性為硅化含角礫流紋巖，巖石中見有寬度不一的硅質(zhì)網(wǎng)脈，呈黃褐色、黑褐色，脈寬1～5 cm。強硅化，見有團塊狀、浸染狀黃鐵礦化，煙灰色至淺黃色，粒度極細，局部富集，視厚度均為2 m，軸夾角40°～50°，Au品位(0.58～0.85)×10-6。

對發(fā)現(xiàn)的一處物探異常高值區(qū)進行鉆孔深部驗證，在ZK002號鉆孔中發(fā)現(xiàn)兩條礦化蝕變帶，圈出4條金礦化體，均為單工程控制。礦化蝕變帶主要由硅化流紋巖組成，總體走向北東 50°～55°，軸夾角40°～50°，長度40 m，視厚度為6.25～32.2 m，Au品位(0.3～1.03)×10-6。礦化蝕變帶以淺黃色為主，蝕變主要為硅化，多見有石英細脈、硅質(zhì)細脈分布，多呈乳白色、蛋清色，偶爾見有綠簾石化、綠泥石化。礦化主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化，多呈粒狀、浸染狀、團塊狀、蜂窩狀。

礦化蝕變帶中發(fā)現(xiàn)4條金礦化體，巖性均為硅化凝灰?guī)r，其中見有黃鐵礦化，局部富集，呈團塊狀、浸染狀分布，煙灰色至淺黃色，粒度極細，視厚度2～6 m，品位(0.5～0.85)×10-6。其產(chǎn)狀與礦化蝕變帶一致。

分析認為，在土壤異常區(qū)與物探異常區(qū)高強異常下面可能還存在有以金為主的礦體，需要對發(fā)現(xiàn)的其它土壤異常區(qū)進行地表槽探揭露和鉆探深部驗證，以期有更好的找礦發(fā)現(xiàn)。

5 發(fā)現(xiàn)大青山金礦點的地質(zhì)意義

綜上所述，區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦體明顯受巖性和構(gòu)造作用控制。該礦點是目前本區(qū)已知的第一個在下白堊統(tǒng)營城組中發(fā)現(xiàn)的金礦點，該礦點的發(fā)現(xiàn)預示著本區(qū)白堊系中有較好的金礦找礦前景，對本區(qū)開展地質(zhì)普查找礦具有重要的地質(zhì)意義。本區(qū)是大面積中酸性火山巖覆蓋區(qū)，同時也發(fā)育較大規(guī)模的斷裂構(gòu)造，本文總結(jié)的大青山金礦點地質(zhì)特征及發(fā)現(xiàn)過程，對今后在本區(qū)進一步開展金礦勘查具有重要的指導意義。