邵建波
吉林省地礦信息中心, 吉林 長春 130061
吉林省地處中國東北部,面積18.74 萬km2,東北與俄羅斯接壤,東以圖們江、鴨綠江為界與朝鮮隔江相望,西與內(nèi)蒙古自治區(qū)相依,南、北分別與遼寧省、黑龍江省毗鄰。截至2010 年底,發(fā)現(xiàn)礦種158 種,占全國已發(fā)現(xiàn)171 種礦產(chǎn)的92.4%。全省有查明資源儲量的礦種120 種,礦區(qū)1 545 處。全省有大型礦床61 處,中型礦床180 處,小型礦床1 258 處。在對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起支柱性作用的15 種礦產(chǎn)(石油、天然氣、煤、鈾、鐵、鋁、銅、鉛、鋅、金、磷、硫鐵礦、鉀鹽、鈉鹽、水泥灰?guī)r)中,除鈾、鉀鹽、鈉鹽外,其余12 種礦產(chǎn)都有探明儲量。全省資源儲量豐富的礦產(chǎn)有鎳、鉬、油頁巖、硅灰石、硅藻土、膨潤土、礦泉水等,在全國資源儲量中占有重要地位。資源儲量嚴(yán)重欠缺的有銅、鋁、鉛、鋅等。全省礦產(chǎn)資源具有礦種多、產(chǎn)地多、小礦多,大礦少、重要礦產(chǎn)少,資源和礦產(chǎn)地向重要成礦區(qū)帶集中的三多二少一集中的特點(diǎn)。
全省地質(zhì)演化可以劃分為四大階段,第一陸核形成階段(太古代Ar)、第二陸塊形成階段(早-中-新元古代早期)、第三古亞洲洋階段(新元古代-古生代-中生代早期)、第四濱太平洋階段(中生代早期-新生代)。省內(nèi)出露有太古代-元古代-古生代-新生代各時代多種類型的地質(zhì)體,地質(zhì)演化過程較為復(fù)雜。
1.1.1 太古宙
吉林省太古宙包括中太古代和新太古代兩部分。中太古界為龍崗群,主要分布于靖宇縣,為一套變質(zhì)深成侵入體和表殼巖。新太古界為夾皮溝群、板石溝群,主要分布于樺甸市及白山市北部,一般認(rèn)為是一套花崗巖-綠巖帶。太古宙礦產(chǎn)以鐵、金為特征。代表性礦床有樺甸夾皮溝金礦、樺甸老牛溝鐵礦、白山板石溝鐵礦、白山五道羊岔鐵礦、和龍雞南鐵礦、官地鐵礦、金城洞金礦等。
1.1.2 元古宙
吉林省元古宙齊全,包括古元古代、中元古代、新元古代。
古元古代地層為集安群,主要分布于通化市,形成環(huán)境為古元古代遼吉裂谷。裂谷早期沉積物為
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表2 吉林省主要成礦區(qū)帶(據(jù)徐志剛等,2008)Table 2 The main mineralization regularity of Jilin Province
(1)巖漿熔離型礦床:吉林省巖漿熔離型礦床以銅、鎳、鐵為主,它們是與基性—超基性侵入巖體有關(guān)的礦床,礦床形成時間北部吉黑造山帶以華力西期為主,南部陸塊區(qū)以新太古代、早元古宙早期為主。吉黑造山帶代表性礦床為紅旗嶺銅、鎳礦床,華北陸塊區(qū)代表性礦床為五道陽岔鐵礦、赤柏松銅鎳礦床。
(2)斑巖型礦床:斑巖型礦床以銅鉬礦為主,其次是金礦,各成礦區(qū)帶均有分布。主要是受中生代濱太平洋活動帶影響,斑巖型銅、鉬礦床賦存在中生代火山-構(gòu)造巖漿巖帶中,其代表性礦床為,吉黑造山帶大黑山鉬礦床、小西南岔金銅礦床的北山礦段,華北陸塊區(qū)為石馬洞鉬礦、二密銅礦床。
(3)矽卡巖型礦床∶成礦時代以印支晚期—燕山期為主,規(guī)模小,品位高,如蘭家金礦、吉昌等小型鐵礦、六道溝銅礦及天寶山多金屬礦立山坑礦段的鉛鋅礦。
(4)熱液型礦床∶熱液型礦床包括變質(zhì)熱液、巖漿熱液、火山熱液和次火山熱液型(含隱爆角礫巖型)。變質(zhì)熱液型礦床夾皮溝金礦、下活龍金礦床、荒溝山鉛鋅礦、大橫路銅鈷礦、高臺溝硼礦及遙林滑石礦。巖漿熱液型礦床主成礦期為印支晚期—燕山期,礦種以金、銀、銅、鉛鋅、銻、鉬等為主。典型礦床有荒溝山金礦、南岔金礦、海溝金礦、二道甸子金礦及青溝子銻礦。火山熱液型礦床分為海相火山熱液型礦床和陸相火山熱液型礦床,海相火山熱液型礦床集中在吉黑造山帶內(nèi),如塔東鐵礦、放牛溝多金屬礦床、延邊天寶山多金屬礦床段等均屬此類。陸相火山熱液型礦床如延邊刺猬溝金礦。
2.2.2 外生礦床
外生礦床主要為沉積型礦床,以鐵礦、煤礦、非金屬礦為主,金礦在第三系礫巖和第四系沖積層中分布。
2.2.3 變質(zhì)型礦床
以鐵礦、非金屬礦床為主,主要分布在臺區(qū)的古老基底,時代以太古宙和早元古宙為主,典型礦床有老牛溝鐵礦、板石溝鐵礦、三半江石墨礦等。
全省礦床在時間分布上規(guī)律較明顯,是不同地質(zhì)時期成礦作用高潮的反映。各時期主要成礦作用如下:
太古宙:金、鐵成礦作用;
元古宙:硼、石墨、鉛鋅、銅鈷、鐵等成礦作用;
加里東期:鐵礦
華里西期:銅、鎳成礦作用、多金屬成礦作用;
燕山期:金、銅成礦作用。
上述成礦期中吉林省最重要的三大成礦期是晚太古代成礦期,早-中元古代成礦期和中生代燕山成礦期。
我省礦床的分布特點(diǎn),具有成因聯(lián)系的礦床往往集中分布在一個或幾個地質(zhì)作用產(chǎn)物周圍有利的構(gòu)造空間,形成相對集中的成礦區(qū)帶及礦集區(qū)。成礦區(qū)帶見表2。礦集區(qū)是區(qū)域礦床的時空分布規(guī)律,相似的成礦環(huán)境、相似的或密切聯(lián)系的成礦機(jī)制形成的空間相近的一組礦床(點(diǎn))的集中區(qū),同時考慮不同時期形成的礦床在同地區(qū)的疊加和密集分布。礦集區(qū)又分為單礦種礦集區(qū)和多礦種礦集區(qū)。礦集區(qū)的圈定可以更好地把握礦產(chǎn)的分布特征,以及區(qū)域地質(zhì)演化歷史對成礦作用的影響,亦反映了元素在當(dāng)前地殼中分散聚集程度和礦集區(qū)內(nèi)的資源潛力等。
我省最大的礦化集中區(qū)是位于我省北東部的吉林-延邊鉬礦集中區(qū)。該鉬礦集中區(qū)礦集區(qū)總體展布呈近東西向,成礦區(qū)帶以吉黑成礦省為主,包含少量華北(陸塊)成礦省的邊緣地帶。該礦集區(qū)向西與黃凡等劃分的西拉木倫鉬礦礦集區(qū)遙相呼應(yīng),呈一直線展布,可能反映板塊碰撞帶對鉬礦成礦的影響。加強(qiáng)該礦集區(qū)綜合研究及勘查有可能取得更大突破。
我省其它礦集區(qū)還可以劃分出夾皮溝-海溝金礦礦集區(qū)、白山荒溝山—通化正岔金鉛鋅銅鈷礦化集中區(qū)、漂河川—紅旗嶺-長仁銅鎳礦化集中區(qū)等。
3.3.1 構(gòu)造控礦規(guī)律
構(gòu)造是控制礦床的形成、分布的重要因素,它控制含礦建造的形成,提供巖漿侵位、礦液的運(yùn)移、富集沉淀的通道和空間。不同的構(gòu)造發(fā)展階段控制不同的礦床形成,不同級別的構(gòu)造控制著不同級別的礦帶、礦田的分布。
斷裂特別是超深斷裂如輝發(fā)河—古洞河斷裂、本溪—通化斷裂、敦化—密山斷裂、依蘭—伊通斷裂等,切割深達(dá)上地幔,因此沿斷裂帶,往往有大量的基性—超基性巖漿噴發(fā)和侵入,同時也控制了與基性—超基性巖有關(guān)的鉻、銅、鎳、鉑、鈀等礦產(chǎn),如沿輝發(fā)河—古洞河斷裂帶形成了紅旗嶺—漂河川銅鎳礦帶及長仁—獐項銅鎳礦帶,本溪—通化斷裂帶控制了赤柏松銅鎳礦田等。另外吉中—延邊地區(qū)處于西起王子旗-白乃廟-北票-張廣才嶺-小興安嶺的中生代巖漿活動帶上,該帶是全國重要的鉬成礦帶,我省鉬礦絕大部分分布于帶內(nèi)。
3.3.2 巖漿巖控礦規(guī)律
巖漿巖成礦專屬性是礦床學(xué)基本理論之一。指一定類型的巖漿巖與一定類型礦床間存在的密切成因關(guān)系?;浴⒊詭r與親鐵元素,如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵以及金剛石、磷灰石等礦床有關(guān);酸性巖與親氧元素,如鎢、錫、鈹、鋰、鈮、鉭和鈾等有關(guān)。與基性、中性侵入巖有關(guān)的有各種熱液鐵礦床,與弱酸性侵入巖有關(guān)的有鐵、銅礦床,與花崗巖有關(guān)的有鎢、錫、鈹、鈮、鉭等礦床。與鉀質(zhì)或鉀異常的弱酸性、酸性巖有關(guān)的是鉬、鎢、錫、鈹、銅、鉭、鈮、釔族稀土元素、鋰、銣、銫等。我省與巖漿巖有關(guān)的礦床均符合巖漿巖成礦專屬性規(guī)律,如五道陽岔鐵礦、紅旗嶺銅鎳礦等與超基性侵入巖體有成因聯(lián)系,季德屯、石馬洞等大型鉬礦與燕山早期小侵入體二長花崗斑巖關(guān)系密切等等。在地質(zhì)研究基礎(chǔ)上正確認(rèn)識巖漿巖類型,合理開展勘查工作,是礦產(chǎn)資源勘查的基本前提。
3.3.3 地層控礦規(guī)律
層控礦床是產(chǎn)于一定的地層中,并受一定地層層位限制的礦床。狹義的指由沉積、火山-沉積作用初步形成的礦胚層或,經(jīng)后期改造富集或再造疊加而形成的礦床;而廣義的是指不管其成因如何,受地層或?qū)訝顜r石控制的礦床。我省許多礦床明顯表現(xiàn)出受地層控制規(guī)律。如板廟子鐵礦受太古代花崗巖-綠巖帶控制,大栗子式鐵礦受早元古宙老嶺群大栗子組控制,青溝式、臨江式鐵礦受晚元古宙青白口系釣魚臺組控制。
夾皮溝金礦受太古代花崗巖-綠巖帶控制,活龍金礦、荒溝山、南岔金礦受元古代集安群、老嶺群控制,海溝金礦受色洛河群控制、板廟子金礦受晚元古青白口系釣魚臺組等。
成礦系列是在一定的地質(zhì)時期和地質(zhì)環(huán)境中,在主導(dǎo)的地質(zhì)成礦作用下形成的,在時間上、空間上和成因上有密切聯(lián)系的一組礦床類型的組合。例如,與中酸性淺成侵入活動有關(guān)的斑巖型銅(鉬)礦、熱液脈型銅-鉛-鋅礦、夕卡巖型銅-鐵-硫礦以及角礫巖筒型銅-金-硫礦等,它們常產(chǎn)在同一地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的具體不同部位,在成因上有親緣關(guān)系,屬于一個成礦系列,一般稱為斑巖銅礦成礦系列。近年來我省鉬礦勘查進(jìn)展較大,礦床類型以斑巖型鉬礦為主,但相關(guān)礦種尚無進(jìn)展,在這些鉬礦區(qū)加強(qiáng)相關(guān)礦種研究及勘查意義重大。又如塔東鐵礦,成因?yàn)楹5讎娏鞒练e-變質(zhì)礦床,這類礦床產(chǎn)于海相火山巖中系中,主要由Fe、Cu、Pb、Zn等硫化物組成,并常伴有Au、Ag、Co 等多種有益元素,多表現(xiàn)為塊狀礦體和網(wǎng)脈狀礦體。此類工業(yè)意義僅次于斑巖銅礦,廣泛分布于世界各主要造山帶的不同時代的海相火山巖系中。加強(qiáng)塔東鐵礦區(qū)相關(guān)礦種研究及勘查同樣意義重大。
表2 吉林省重要礦床統(tǒng)計表Table 3 Statistics of important ore deposit of Jilin Province
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