吉林省和龍市土山子地區(qū)地質(zhì)特征及找礦靶區(qū)選擇

郎偉民，王利峰，樸在均

吉林省第六地質(zhì)調(diào)查所，吉林 延吉 133001

0 引言

吉林省和龍市土山子地區(qū)隸屬于和龍市龍城鎮(zhèn)，位于吉林省和龍市正北方向,直距9 km。20世紀(jì)50年代末期吉林省區(qū)域地質(zhì)大隊(duì)在該區(qū)開展1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，為該區(qū)初步建立了地層層序，查明了構(gòu)造輪廓及區(qū)域性巖漿活動(dòng)期次。20世紀(jì)90年代末期吉林省地勘局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所在該地區(qū)進(jìn)行了1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，21世紀(jì)初期完成1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，系統(tǒng)查明了該區(qū)地層分布規(guī)律、巖漿巖譜系單位、構(gòu)造格架，較客觀地重塑了地質(zhì)發(fā)展演化歷史。

20世紀(jì)50—70年代，延邊地質(zhì)大隊(duì)在該區(qū)域開展地質(zhì)勘查工作，先后發(fā)現(xiàn)金城洞金礦點(diǎn)、臥龍鉛鋅礦點(diǎn)、土山子金礦點(diǎn)、煤礦點(diǎn)、鐵礦點(diǎn)。20世紀(jì)80年代吉林省第六地質(zhì)調(diào)査所開展了臥龍湖及和龍縣幅1∶5萬水系沉積物測(cè)量工作，圈定出金、白鎢礦等水系重砂異常多處，和合HS-2號(hào)水系沉積物異常區(qū)與成礦關(guān)系密切，并發(fā)現(xiàn)明山坪金礦化點(diǎn)。2017年吉林省第六地質(zhì)調(diào)查所在該區(qū)開展地質(zhì)勘查工作，利用槽探工程發(fā)現(xiàn)了2條含金蝕變帶和1條含金云英片巖帶。

1 地質(zhì)特征

吉林省和龍市土山子地區(qū)大地構(gòu)造位置處于柴達(dá)木—華北板塊(Ⅰ級(jí))、華北陸塊北部陸緣造山帶(Ⅱ級(jí))、下二臺(tái)—江城殘留早古生代增生楔(Ⅲ級(jí))、石嘴子—山秀嶺晚古生代弧盆系陸緣增生構(gòu)造帶(Ⅳ級(jí))內(nèi)。

1.1 地層

區(qū)域上出露的地層主要以太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)和官地巖組(Arg)變質(zhì)巖系為主，其次為少量古生界青龍村群(Pzq)、中生界及新生界。

太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)為一套由混合巖化斜長(zhǎng)角閃片麻巖、細(xì)粒斜長(zhǎng)角閃巖夾黑云變粒巖、石榴石磁鐵角閃巖組成的老變質(zhì)巖系，在區(qū)內(nèi)大面積出露，呈北西向展布，與金礦化關(guān)系密切，是含金蝕變帶圍巖。官地巖組(Arg)以混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、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(zhǎng)石淺粒巖、黑云方解石片巖。

古生界青龍村群(Pzq)為由含石墨黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖組成，夾方解石大理巖、硅質(zhì)條帶大理巖、含石墨大理巖、透輝大理巖，呈殘留體零星出露。

中生界由侏羅系上統(tǒng)屯田營(yíng)組(J3t)和白堊系下統(tǒng)長(zhǎng)財(cái)組(K1c)、大砬子組(K1d)、上統(tǒng)龍井組(K2l)組成。侏羅系上統(tǒng)屯田營(yíng)組(J3t)為一套陸相火山碎屑巖系，呈北西向展布。零星出露；白堊系下統(tǒng)長(zhǎng)財(cái)組(K1c) 含石墨硅質(zhì)條帶大理巖、方解石大理巖；下統(tǒng)大砬子組(K1d) 主要巖性為紅色砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖、局部夾有石膏、底部為巨礫巖；上統(tǒng)龍井組(K2l)由紅色砂礫巖、粉砂巖組成。

新生界新近系船底山組(N2c)玄武巖零星分布于區(qū)內(nèi)甲山村一帶；第四系(Qh)全新統(tǒng)現(xiàn)代溝谷堆積的沖洪積物。

1.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖比較發(fā)育，分布廣泛，巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在古生代晚期、中生代，侵入體總體呈北西向展布，受古洞河斷裂帶的控制。

志留紀(jì)中酸性侵入巖沿古洞河斷裂帶分布，多呈巖株?duì)町a(chǎn)出，主要巖性為片麻狀閃長(zhǎng)巖(Sδ)、片麻狀花崗巖(Sγ)；早二疊世中酸性侵入巖多呈巖基、巖株?duì)畛雎队诘V點(diǎn)周邊，巖性為閃長(zhǎng)巖(P1δ)、花崗閃長(zhǎng)巖(P1γδ)；晚三疊世超基性巖體(T3Σ)，多呈巖株?duì)町a(chǎn)出，分布在臥龍村東部一帶，呈規(guī)模較小的巖脈、單斜巖盆及巖盤產(chǎn)出。

區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育。主要脈巖有閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖、輝綠巖、細(xì)晶巖、石英脈等。明顯受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制(圖1)。

1.3 構(gòu)造

古洞河深斷裂帶控制著本地區(qū)火山噴發(fā)、巖漿侵入及成礦活動(dòng)，其次一級(jí)北西向、南北向、北東向斷裂褶皺帶控制著太古代—中生代地層的展布方向。

古洞河深斷裂帶本區(qū)出露于臥龍—明山坪一線，走向300°～310°，傾向不穩(wěn)定，傾角70°左右，控制志留紀(jì)、早二疊世中酸性花崗巖出露形態(tài)。

北西向斷裂褶皺帶表現(xiàn)為區(qū)域大開—和龍復(fù)式向斜北東翼的一部分，由太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)和官地巖組(Arg)變質(zhì)巖系組成。單斜狀產(chǎn)出，一般地層走向290°～310°，向南西傾斜，傾角20°～40°。

南北向斷裂褶皺帶控制和龍斷陷盆地，由中生界白堊系長(zhǎng)財(cái)組、大砬子組及龍井組組成。構(gòu)成南北向向斜，傾角20°～30°，盆地邊緣由南北向斷裂所控制。

北東向斷裂褶皺帶控制八家子北東向斷陷盆地，地層由中生界白堊系大砬子組和龍井組組成。

1.4 礦化蝕變特征

土山子地區(qū)見有數(shù)條含金蝕變帶分布，具硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變特征，其內(nèi)見有石英脈分布，另見含金云英片巖分布。區(qū)內(nèi)已知含金蝕變帶金屬礦物以黃鐵礦為主，次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦及含微量金的碲化物等；金屬硫化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%～3%，在整個(gè)脈帶中含量較豐富，呈細(xì)粒浸染狀、星散狀分布；脈石礦物有石英及蝕變礦物綠泥石、方解石、絹云母、高嶺土等。金礦化與他形粒狀黃鐵礦化和黃銅礦化關(guān)系密切，呈正相關(guān)。圍巖蝕變?yōu)樘妓猁}化、絹云母化、硅化及綠泥石化等，偶見鉀化。

圖1 和龍市土山子區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch map of Tushanzi gold deposit in Helong City1.第四系;2.新近系船底山組;3.上白堊統(tǒng)龍井組;4.下白堊統(tǒng)大砬子組;5.下白堊統(tǒng)長(zhǎng)財(cái)組;6.侏羅系上統(tǒng)屯田營(yíng)組;7.古生界青龍村群;8.新太古界南崗巖群官地巖組;9.新太古界南崗巖群雞南巖組;10. 晚三疊世超基性巖體;11.早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖;12.早二疊世閃長(zhǎng)巖;13.志留紀(jì)花崗巖;14.志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖;15.中基性巖脈;16.閃長(zhǎng)玢巖;17.花崗巖;18.花崗閃長(zhǎng)巖;19.閃長(zhǎng)巖;20.實(shí)測(cè)/推測(cè)斷層;21.地質(zhì)界線;22.不整合地質(zhì)界線;23.片理化帶;24.金礦點(diǎn)

2 找礦條件分析

2.1 構(gòu)造條件

土山子位于古洞河深斷裂帶南部韌性剪切帶的邊緣，其主要構(gòu)造為北西向，局部還有北東向構(gòu)造。構(gòu)造活動(dòng)頻繁，區(qū)內(nèi)變形、斷裂發(fā)育，控制了巖漿巖的侵位及后期含礦熱液的活動(dòng)，對(duì)蝕變、混合巖化的形成和金礦化，具有明顯的控制作用。

北西向構(gòu)造是區(qū)域含金石英脈的主要控礦構(gòu)造，該組構(gòu)造具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，由構(gòu)造片理化帶和斷裂組成。土山子地區(qū)位于官地復(fù)向斜的北東翼，主要由太古界構(gòu)成，呈北西向單斜出現(xiàn)，地層產(chǎn)狀傾向210°～240°，傾角20°～50°，地層中中小型褶曲比較發(fā)育。在土山子西山呈北西向展布的破碎帶、構(gòu)造片巖帶密集出露，產(chǎn)狀基本上與片麻理產(chǎn)狀一致，局部充填有石英脈及閃長(zhǎng)玢巖脈，為多期次、多階段疊加成礦提供了必要條件。

2.2 地層條件

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為新太古界南崗巖群雞南組(Arj)，為一套中、低級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖系，巖層中Au豐度值均較高，可為成礦提供豐富的物質(zhì)來源。

2.3 巖漿巖條件

巖漿巖主要為早二疊世中性閃長(zhǎng)巖(P1δ)及中酸性花崗閃長(zhǎng)巖(P1γδ)類，呈巖基、小巖株?duì)町a(chǎn)出。脈巖有閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗斑巖脈、細(xì)晶巖脈、石英脈等，均呈北西向及北東向展布。巖漿巖多期次活動(dòng)為金礦化體的形成提供了熱源與動(dòng)力。

2.4 礦化蝕變條件

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大含金蝕變帶兩處，另見數(shù)條石英脈分布，并見有含金云英片巖(1)關(guān)英福,等,吉林省和龍市土山子地區(qū)金及多金屬礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告[R].吉林省第六地質(zhì)調(diào)查所,2018.。

一處含金蝕變帶位于土山子西山，由3條含金石英脈與礦化蝕變巖體組成，未封閉。地表控制長(zhǎng)度600 m，寬度60～120 m。其大致走向110°，傾向南西，傾角37°～84°，局部有反傾現(xiàn)象。另一含金蝕變帶在其北北東方向470 m處，也由3條含金石英脈與礦化蝕變巖體組成，未封閉。地表控制長(zhǎng)度340 m，寬度20～40 m。其走向95°～120°，傾向南西，傾角60°～70°。含金蝕變帶均賦存在新太古界南崗巖群雞南組中，由石英脈及破碎蝕變巖組成。蝕變主要有硅化、絹云母化、高嶺土化及褐鐵礦化。含金蝕變帶金品位介于(0.10～5.84)×10-6之間，石英脈中普遍含伴生元素銀，品位介于(2.2～42.48)×10-6之間。

區(qū)內(nèi)東南部見含金云英片巖出露，呈北西向展布，受北西向構(gòu)造控制。地表近長(zhǎng)條狀出露，延伸約300 m，寬10～30 m。巖石中普遍含金，金品位介于(0.05～0.40)×10-6之間，懷疑該云英片巖帶為韌性剪切帶的產(chǎn)物。

參考比鄰已知金城洞金礦床特征，土山子地區(qū)出露的含金蝕變帶礦化蝕變特征與金城洞已知金礦床礦化蝕變特征極其相似。

2.5 地球物理?xiàng)l件

土山子位于和龍市以北，其區(qū)域航磁異常整體上呈北西走向，由兩個(gè)寬大北西走向正磁場(chǎng)區(qū)之間夾雜負(fù)磁場(chǎng)區(qū)組成(2)松權(quán)衡,等,吉林省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)[R].吉林省地質(zhì)調(diào)查院,2013.，與區(qū)域上古洞河深大斷裂相吻合，表現(xiàn)為北西向斷續(xù)出露的晚古生代以來的花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖。重力場(chǎng)值的區(qū)域差異特征同樣反映該區(qū)處于超巖石圈斷裂的影響，巖石變形構(gòu)造發(fā)育明顯與之相佐證，如深成侵入巖體變形、太古界南崗巖群褶皺變形、韌性剪切變形等。

2.6 地球化學(xué)找礦標(biāo)志

2.6.1 1∶5萬水系重砂異常

區(qū)域內(nèi)1∶5萬水系重砂測(cè)量圈定出金異常7處，白鎢礦異常1處。土山子地區(qū)位于水系重砂金1號(hào)異常區(qū)內(nèi)，異常呈北東向不規(guī)則橢圓形分布，面積3.5 km2。異常內(nèi)采集23個(gè)樣品，其中20個(gè)樣品含金，一般含金1～2粒/30 kg，大于5粒/30 kg的樣品有5個(gè)，最高為93粒/30 kg。金呈金黃色，磨圓度較差，呈不規(guī)則狀者居多，粒度大者0.1～0.4 mm。異常區(qū)內(nèi)有已知的土山子金礦點(diǎn)和明山坪金礦點(diǎn)。

2.6.2 1∶5萬水系沉積物異常

土山子地區(qū)位于和龍縣幅1∶5萬水系沉積物測(cè)量和合HS-2異常內(nèi)。異常由Au、Ag、Cu、Pb組成，異常元素套和較好，Au、Cu具中外帶，與已知土山子金礦點(diǎn)吻合。另外土山子地區(qū)以金元素為主的Ht2、Ht3、Ht4、Ht6號(hào)土壤金多金屬綜合異常呈不規(guī)則橢圓分布，與已知含金蝕變帶、含金云英片巖及石英脈套和較好，因此土壤異常是該地區(qū)找礦的重要標(biāo)志。

3 找礦預(yù)測(cè)靶區(qū)選擇

3.1 預(yù)測(cè)靶區(qū) Ⅰ

該預(yù)測(cè)區(qū)位于吉林省著名的Ⅴ-26夾皮溝—金城洞Au-Fe-Ag-Cu-Pb-Zn-Ni-Sb成礦帶(Ⅴ)東部，金城洞金礦北東東80°方向直距13 km處，面積約6.4 km2，呈北東東向展布，具有較好的找礦前景(圖2)。

圖2 和龍市土山子地區(qū)找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)圖Fig.2 Prediction map of prospecting target area in Tushanzi area, Helong City1.第四系;2.上白堊統(tǒng)龍井組;3.下白堊統(tǒng)大砬子組;4.下白堊統(tǒng)長(zhǎng)財(cái)組;5.侏羅系上統(tǒng)屯田營(yíng)組;6.古生界青龍村群;7.新太古界南崗巖群官地巖組;8.新太古界南崗巖群雞南巖組;9.早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖;10.早二疊世閃長(zhǎng)巖;11.志留紀(jì)花崗巖;12.志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖;13.片理化帶;14. 1∶5萬水系重砂金異常及編號(hào);15. 1∶5萬水系沉積物異常及編號(hào);16. 1∶1萬土壤測(cè)量異常;17. 1∶1萬激電中梯異常;18.金礦點(diǎn);19.含金蝕變帶

預(yù)測(cè)區(qū)重力場(chǎng)值的區(qū)域差異特征反映了超巖石圈深大斷裂的存在，即樺甸—夾皮溝—和龍超巖石圈斷裂。該斷裂由多個(gè)次級(jí)斷裂組成，呈現(xiàn)梯度密集分布的特征。預(yù)測(cè)區(qū)處于1∶5萬水系沉積物和合HS-2號(hào)異常北東段，包含1∶5萬水系重砂金3、金8號(hào)異常，區(qū)內(nèi)金8號(hào)異常與明山坪金礦化點(diǎn)吻合，由含金蝕變破碎帶組成。綜上所述，明山坪金礦化點(diǎn)分布在北西向巖漿巖中，比鄰白堊紀(jì)沉積巖，受北西向構(gòu)造控制，與1∶5萬水系沉積物異常和水系重砂異常關(guān)系密切。

3.2 預(yù)測(cè)靶區(qū)Ⅱ

通過參考20世紀(jì)80年代地質(zhì)資料并結(jié)合2018年在該預(yù)測(cè)區(qū)完成的1∶1萬地質(zhì)草測(cè)、1∶1萬土壤測(cè)量、1∶1萬激電中梯測(cè)量以及地表槽探工作。預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)2條破碎蝕變巖帶，含金蝕變帶賦存在太古界南崗巖群雞南組地層中，由石英脈及破碎蝕變巖組成。金品位介于(0.10～5.84)×10-6之間，石英脈中普遍含伴生元素銀，其品位介于(2.2～42.48)×10-6之間，金與銀含量成正比。區(qū)內(nèi)含金云英片巖呈北西向展布，寬10～30 m，長(zhǎng)約300 m。圍巖蝕變以硅化、絹云母化為主，其地質(zhì)特征與金城洞金礦高度相似。預(yù)測(cè)區(qū)見1∶1萬土壤金異常、1∶1萬激電中梯異常，結(jié)合其它找礦信息，開展綜合分析和研究，縮小靶區(qū)，進(jìn)行深部找礦，在該預(yù)測(cè)區(qū)有望找到與韌性剪切帶有關(guān)或中低溫?zé)嵋菏⒚}型金礦床。

4 結(jié)論

(1)預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)含金蝕變帶受北西向構(gòu)造控制，出露于太古界老變質(zhì)巖系中，與石英脈關(guān)系密切。

(2)參考區(qū)內(nèi)金城洞金礦及區(qū)域成礦帶上后底洞金礦、海溝金礦、旭陽金礦點(diǎn)等礦床成因，預(yù)測(cè)該區(qū)是尋找與韌性剪切帶有關(guān)或中低溫?zé)嵋菏⒚}型金礦床的首選地段。