吉林省琿春市六道溝金銅礦地質(zhì)特征與成因研究

金德元，劉 凱，薛世遠(yuǎn)，王堆珍，姚永鋒

（吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊(duì)，吉林 延邊 133000）

六道溝金銅礦位于吉林省琿春市北東50°方向，直距75km（圖1），其大地構(gòu)造位置構(gòu)造位置位于長(zhǎng)白山—張廣才嶺地體添加帶（Ⅰ2），興凱—佳木斯古生代陸緣增生褶皺帶（Ⅱ2），吉林—延邊古生代陸緣增生褶皺帶（Ⅲ2）的東部 ，五道溝早古生代陸緣活動(dòng)帶（Ⅳ2）的北端。是濱太平洋成礦域（Ⅰ1），老爺嶺—小興安嶺中生帶金、銅、鎢成礦帶（Ⅱ1），琿春東部晚古生代、中生代金、銅、鎢成礦帶（Ⅲ1），小西南岔—前山成礦帶（Ⅳ3）重要組成部分，成礦條件優(yōu)越。下文中主要論述了六道溝金銅礦地質(zhì)特征，并對(duì)其礦床成因進(jìn)行探討，以供有關(guān)人士借鑒與參考。

圖1 吉林省琿春市六道溝金銅礦區(qū)交通位置圖

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地層

區(qū)域地層比較發(fā)育，主要有早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群，晚古生代二迭紀(jì)解放村組，中生代早三疊紀(jì)（大興溝群）托盤(pán)溝組，新生代古近紀(jì)琿春組，新近紀(jì)土門子組、老爺嶺玄武巖，第四紀(jì)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地，出露面積約占全區(qū)總面積的三分之一。早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群屬興凱地塊南西緣構(gòu)造巖片堆疊帶構(gòu)造巖石地層，區(qū)域出露的是五道溝巖群，在馬滴達(dá)—四道溝--五道溝--六道溝--楊金溝--小西南岔一帶以及東南岔、雪帶山一線出露的變質(zhì)火山沉積巖系，呈南北帶狀分布，巖石具有明顯的構(gòu)造變形，不同巖石類型間均有構(gòu)造活動(dòng)痕跡，其層狀無(wú)序，總體有序。從下到上由三個(gè)巖組組成，即馬滴達(dá)巖組香、楊金溝巖組、香房子巖組。晚古生代二疊紀(jì)地層分布于測(cè)區(qū)南部馬滴達(dá)—塔子溝一帶的琿春河南北兩岸，出露有二疊系中統(tǒng)解放村組（P2j），主要為中粗粒砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、板巖組成的一套巨厚的韻律層。地層產(chǎn)狀：走向10°～15°，傾向SW，傾角40°～60°。中生代三疊紀(jì)地層區(qū)域內(nèi)分布于馬滴達(dá)-農(nóng)坪一帶的琿春河南北兩側(cè)，出露有三疊系上統(tǒng)大興溝群托盤(pán)溝組（T3t1）,巖性分兩段：下部礫巖段和上部安山巖段。新生代地層主要為琿春組、土門子組、Ⅱ級(jí)階地沖擊物、現(xiàn)代河床、河漫灘及Ⅰ級(jí)階地沖擊物[1]。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域位于吉黑褶皺造山帶的東南部，興凱地塊南西緣，經(jīng)歷了早古生代時(shí)期的構(gòu)造巖片演化，后期構(gòu)造的疊加改造作用，白堊世盆地構(gòu)造及新生代裂谷演化，形成一系列的中深層次構(gòu)造變形、淺表層次的韌脆性、脆性斷裂構(gòu)造（圖2）。

圖2 六道溝金銅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.3 侵入巖

區(qū)域內(nèi)侵入巖較發(fā)育，以中--深成的酸性、中酸性巖類為主，中基性巖類次之，約占總面積的三分之二。中二疊世鎂鐵巖區(qū)域內(nèi)鎂鐵侵入巖活動(dòng)較弱，以前山、河?xùn)|屯輝長(zhǎng)巖體為代表，出露于琿春河南岸，河?xùn)|屯，以巖體、巖株產(chǎn)出，呈近南北向展布，受南北向褶斷帶控制明顯，形成時(shí)代為中二疊世。區(qū)域內(nèi)中酸性侵入巖活動(dòng)頻繁，分布面積廣泛，出露面積約占50%，帶狀分布明顯。主要包括中二疊世花崗巖、晚三疊世-早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶。區(qū)域內(nèi)脈巖較發(fā)育，分布廣泛，主要沿北東向或北西向展布，受斷裂控制明顯。以中性脈巖為主，酸性脈巖次之[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層為早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群，被后期中二疊世閃長(zhǎng)巖侵蝕，核部呈近南北向長(zhǎng)條帶狀，東西兩翼被中二疊世、晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖侵蝕呈零星分布的孤島狀殘留體，巖石具有明顯的構(gòu)造變形，不同巖石類型間均有構(gòu)造活動(dòng)痕跡，其層狀無(wú)序，總體有序。從下到上由三個(gè)巖組組成，即馬滴達(dá)巖組、楊金溝巖組、香房子巖組，厚度670m～1400m。馬滴達(dá)巖組：為變質(zhì)砂巖段，分布在礦區(qū)西南部。主要巖性為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)板巖、云母石英片巖等。原巖屬地槽快速下降階段沉積的粗碎屑火山沉積建造。楊金溝巖組：為火山巖段，分布于礦區(qū)中部和北部。主要巖性為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、綠泥石片巖夾絹云石英片巖、變流紋巖、變粒巖、淺粒巖等。原巖為中基性火山熔巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)沉積巖夾不純灰?guī)r。相當(dāng)于地槽演化中期中基性火山巖夾碳酸鹽巖沉積建造。香房子巖組：為紅柱石片巖、板巖段，呈近南北向分布于礦區(qū)中部和北部。主要巖性為紅柱石板（片）巖、含碳紅柱石板（片）巖、含碳石榴石片巖夾絹云母片巖和二云片巖。為較穩(wěn)定環(huán)境下形成的細(xì)碎屑巖--泥鈣質(zhì)沉積建造。

2.2 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，具有多期多階段侵入的特點(diǎn)，出露面積約占全區(qū)的70%。中二疊世閃長(zhǎng)巖類和花崗閃長(zhǎng)巖類，中酸性脈巖亦較發(fā)育。晚三疊世侵入的閃長(zhǎng)巖體和早白堊世閃長(zhǎng)玢巖脈、小巖株?duì)罨◢彴邘r，斷續(xù)出露，巖石普遍蝕變。

2.3 構(gòu)造

五道溝向斜是區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造，位于礦區(qū)中部，呈近南北向貫穿全區(qū)。由于受后期東西向構(gòu)造的影響，使向斜構(gòu)造的軸面略有彎曲，呈舒緩波狀展布。向斜核部由香房子巖組含紅柱石黑云母石英片巖構(gòu)成，受中二疊世閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖侵蝕，兩翼殘缺不全，兩側(cè)地層產(chǎn)狀相對(duì)，其西翼東傾，傾角50-60 °；東翼向南西傾，傾角60-70 °，為一個(gè)比較對(duì)稱的向斜構(gòu)造。本區(qū)屬大北城—五道溝近南北向斷褶帶的北段，斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要包括南北向、北西向、東西向幾組，其中南北向斷裂構(gòu)造是勘查區(qū)的主要控礦構(gòu)造，主要有近南北向斷裂構(gòu)造以及二疊世閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖與五道溝巖群南北向接觸帶構(gòu)造。小西南岔南山11號(hào)脈受近南北向斷裂控制，六道溝金銅礦床也賦存在南北向接觸帶附近。

2.4 圍巖蝕變與礦化

圍巖蝕變主要有硅化，黑云母化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化[3]。

3 礦體特征

礦體以脈狀、復(fù)脈狀賦存于早古生代寒武—奧陶紀(jì)五道溝各群黑云母石英片巖、中二疊世閃長(zhǎng)巖、角礫巖中，具有尖滅再現(xiàn)、膨縮的特點(diǎn)。在含礦部位或圍巖中產(chǎn)生強(qiáng)烈的蝕變現(xiàn)象，多數(shù)礦體與圍巖界線不明顯，主要靠樣品來(lái)圈定礦體。經(jīng)地表槽探、深部鉆探、坑探工程控制，共圈定38條礦體, 其中金礦體27條，銅礦體11條。m4、2、6、8號(hào)4條主要礦體特征如下：

m4號(hào)礦體：為1條隱伏銅礦體，位于6～2線間，控制工程6個(gè)鉆孔，深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m，沿傾斜方向?yàn)?0m～180m。礦體走向45°，傾向南東，傾角55°。礦體延長(zhǎng)123m，延深169m，銅平均品位1.35%，品位變化系數(shù)97%。

2號(hào)礦體：位于0～5線間，控制工程16個(gè)，其中鉆孔13個(gè)，探槽3個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5m～50m的間距，深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m，沿傾斜方向?yàn)?0m～50m。礦體走向0°，傾向東，傾角70°。礦體延長(zhǎng)135m，延深251m，金平均品位1.73%，品位變化系數(shù)96%。

6號(hào)礦體：位于4～5線間，控制工程29個(gè)，其中鉆孔19個(gè)，探槽7個(gè)，穿脈3個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5～50m的間距，深部鉆探和坑道工程沿走向?yàn)?0m～50m，沿傾斜方向?yàn)?5m～50m。礦體走向359°，傾向東，傾角77°。礦體延長(zhǎng)216m，延深167m，金平均品位2.04%，品位變化系數(shù)134%。

8號(hào)礦體：位于4～5線間，控制工程27個(gè)，其中鉆孔20個(gè)，探槽7個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5m～110m的間距，深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m～50m，沿傾斜方向?yàn)?5m～50m。礦體走向0°，傾向東，傾角71°。礦體延長(zhǎng)341m，延深249m，賦礦標(biāo)高266m～515m，平均真厚度3.91m，厚度變化系數(shù)91%。金平均品位2.22%，品位變化系數(shù)144%。

其它礦體規(guī)模較小未敘述。

4 礦石質(zhì)量

4.1 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

礦石的主要結(jié)構(gòu)有：自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)。礦石主要構(gòu)造有：浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀及多孔狀構(gòu)造。

4.2 礦石礦物組成

礦石中主要金屬礦物為黃銅礦和自然金，其余有黃鐵礦、磁黃鐵礦，少量見(jiàn)有白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝碲鉍礦、毒砂等，非金屬礦物有石英、長(zhǎng)石、方解石、角閃石、綠泥石、絹云母、黑云母等。

4.3 礦體圍巖與夾石

礦體主要賦存于中二疊世閃長(zhǎng)巖、下古生界五道溝巖群、角礫巖中。礦體頂、底板圍巖以閃長(zhǎng)巖、黑云母石英片巖、角礫巖為主，圍巖巖石常產(chǎn)生強(qiáng)硅化、綠泥石化、絹云母化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化。巖石完整、比較堅(jiān)硬，工程穩(wěn)固性好。礦體中夾石厚度均小于2m，對(duì)礦體的完整性影響較小。

5 礦床成因

礦體賦存于早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群黑云母石英片巖、中二疊世閃長(zhǎng)巖中及早白堊世閃長(zhǎng)玢巖的上下盤(pán)，礦體產(chǎn)狀與中二疊世閃長(zhǎng)巖與五道溝巖群南北向接觸帶構(gòu)造的次一級(jí)北東向、北西向構(gòu)造一致，礦體主要分布在斷裂帶強(qiáng)應(yīng)變部位，即斷裂、裂隙密集地段，同時(shí)也是蝕變礦化較強(qiáng)部位[4]。

晚三疊世近南北向構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，并伴有次一級(jí)近南北向、北東向和北西向構(gòu)造活動(dòng)，沿其近南北向構(gòu)造早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶內(nèi)的淺層、超淺層侵入巖的侵入，在其結(jié)晶晚期，由于構(gòu)造的持續(xù)活動(dòng)，在早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群黑云母石英片巖中、中二疊世碎裂閃長(zhǎng)巖中及近北西向和北東向陡傾斜斷裂裂隙帶內(nèi)，來(lái)自巖漿期后的含礦熱液，沿構(gòu)造遷移的過(guò)程中，在適度的酸堿條件下在五道溝巖群內(nèi)的陡傾斜斷裂裂隙帶中、閃長(zhǎng)玢巖的上下盤(pán)及碎裂閃長(zhǎng)巖中富集成礦。

綜上所述，礦床成因類型屬與晚三疊世-早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶內(nèi)的淺層、超淺層侵入體有關(guān)的中～低溫淺成熱液型金銅礦床。