高　全　趙洪海　王文寶

(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)黃金第一支隊(duì))

五里營(yíng)金多金屬礦地處華北地臺(tái)北緣東段與興蒙造山帶東段的交接部位，大地構(gòu)造位置位于松嫩地塊南緣、西拉木倫河縫合帶以北、伊依斷裂與敦密斷裂之間，為古亞洲構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域的疊合部位。該區(qū)地質(zhì)建造為中二疊統(tǒng)大河深組中性火山巖-沉積巖組合，形成于活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，屬于西拉木侖結(jié)合帶形成的早期蓋層沉積。隨后沉積的范家屯組為一套海陸交互相砂巖、泥巖夾灰?guī)r透鏡體組合，反映了古亞洲洋逐漸海退，西拉木侖河縫合帶逐漸閉合，導(dǎo)致殘余洋盆逐漸萎縮乃至消失，海平面逐漸下降的過程。在晚二疊世，區(qū)域中朝板塊與東北各陸塊發(fā)生碰撞，古亞洲洋閉合，而后該區(qū)域進(jìn)入陸內(nèi)演化階段[1]。

工作區(qū)位于吉黑成礦省，小興安嶺—張廣才嶺—吉林哈達(dá)嶺太古宙、晚古生代、中生代鐵金銅鎳銀鉛鋅成礦帶，其次級(jí)成礦帶位于吉中Mo-Ag-As-Au-Fe-Ni-Cu-Zn-W成礦帶，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，以內(nèi)生金屬礦為主，區(qū)內(nèi)分布有鐵、鉛鋅、銅、鉬、銻金等礦產(chǎn)，非金屬礦產(chǎn)較少。2008年，吉林省地質(zhì)調(diào)查院在該區(qū)附近下興玉—五里營(yíng)一帶開展了銅及多金屬礦普查工作，發(fā)現(xiàn)了下興玉鐵銅、銅鋅礦點(diǎn)和下興玉鉬礦點(diǎn)。2015—2016年，武警黃金第一支隊(duì)在以往工作的基礎(chǔ)上，開展了物化探找礦工作，經(jīng)過對(duì)物化探異常特征進(jìn)行研究和查證，發(fā)現(xiàn)了窮棒子溝Ⅰ#金礦化體、臥龍泉銻金礦點(diǎn)、馱子道金礦點(diǎn)。目前，區(qū)內(nèi)礦化體控制不夠系統(tǒng)，尚有多處異常未查證，找礦潛力較大。本研究結(jié)合該區(qū)地質(zhì)工作成果，分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、地球物理及地球化學(xué)特征，厘定礦床成因，并總結(jié)找礦標(biāo)志，為該區(qū)下一步找礦工作提供有價(jià)值的線索。

1　區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1　地　層

工作區(qū)(圖1)所在區(qū)域出露的地層主要有二疊系下統(tǒng)大河深組中酸性火山巖，范家屯組板巖、砂巖，侏羅系下統(tǒng)玉興屯組砂礫巖、中統(tǒng)南樓組中酸性火山巖及第四系[2]。二疊系范家屯組主要呈NE向條帶狀分布，與下伏大河深組整合接觸。二疊系地層與區(qū)域內(nèi)成礦關(guān)系密切，區(qū)域內(nèi)東風(fēng)金礦和蘭家金礦均賦存于該組第二段。

1.2　構(gòu)　造

區(qū)域在晚古生代時(shí)期地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，并且遭受了后期構(gòu)造疊加改造作用，表現(xiàn)為以韌性變形為主的中深層次的構(gòu)造變形作用[4-5]。區(qū)域構(gòu)造主要有褶皺與斷裂，NNE向大頂子—新立屯背斜控制了小興安嶺—張廣才嶺—吉林哈達(dá)嶺太古宙、晚古生代、中生代鐵、金、銅、鎳、銀、鉛、鋅成礦亞帶內(nèi)多數(shù)礦產(chǎn)的形成和分布，勝利鐵礦、常山鐵礦等產(chǎn)于該成礦亞帶東南翼，新立屯、地局子多金屬礦床和太平嶺鉛鋅礦點(diǎn)等產(chǎn)于該成礦亞帶西北翼。區(qū)域斷裂構(gòu)造走向主要有NE向和NW向，兩者控制了區(qū)域礦床和礦點(diǎn)的形成與分布。

1.3　侵入巖

區(qū)域華力西期和燕山期巖漿活動(dòng)均與成礦關(guān)系密切。華力西晚期巖漿活動(dòng)與Cu、Pb、Zn礦化關(guān)系密切，并且以Cu為主，主要巖性為酸性花崗巖、中酸性石英閃長(zhǎng)巖。燕山期巖漿活動(dòng)與Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Au等礦化關(guān)系密切，主要巖性為酸性花崗斑巖、二長(zhǎng)花崗巖及中酸性石英閃長(zhǎng)巖。區(qū)域內(nèi)另有中侏羅世次安山巖、流紋巖以及閃長(zhǎng)巖脈、石英脈、輝綠、輝長(zhǎng)巖脈等脈巖分布。

圖1　工作區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置[3]

1.4　區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域內(nèi)礦床、礦(化)點(diǎn)較多，以內(nèi)生金屬礦為主，非金屬礦較少[6]。礦產(chǎn)以鐵、鉛鋅為主，主要有矽卡巖型常山鐵礦、勝利鐵礦，熱液型新立屯多金屬礦、地局子鉛鋅礦以及其他銅、鉬、銻金等礦(化)點(diǎn)。

2　工作區(qū)地質(zhì)特征

2.1　地　層

區(qū)內(nèi)地層主要有二疊系中統(tǒng)范家屯組、大河深組及第四系。二疊系下統(tǒng)大河深組(P1d)為一套?！懡换ハ嗷鹕?沉積建造，主要巖性為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r夾流紋巖，凝灰質(zhì)礫巖、砂巖夾流紋質(zhì)凝灰?guī)r。二疊系下統(tǒng)范家屯組(P1f)為一套淺海相陸源碎巖及火山碎屑巖建造，主要巖性為板巖、變質(zhì)砂巖、大理巖、粉砂巖，凝灰質(zhì)砂巖、礫巖，其中板巖為工作區(qū)內(nèi)礦化體的主要賦礦圍巖。板巖主要由黏土質(zhì)、砂級(jí)碎屑、碳質(zhì)組成。黏土質(zhì)呈隱晶—細(xì)小鱗片狀，片直徑一般為0.001～0.01 mm，部分為0.01～0.02 mm，少部分為0.02～0.03 mm，定向分布。

2.2　構(gòu)　造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造為NNE向大頂子—新立屯背斜中段，斷裂構(gòu)造主要為NE向大河深—常山壓扭性斷層，兩者均為區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造，其伴生的一系列NW向、NE向、近EW向及近SN向斷裂及層間破碎帶為容礦構(gòu)造，其中NE向、近SN向構(gòu)造為容礦構(gòu)造。

2.3　侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有燕山早期花崗巖、華力西期花崗巖。其中，燕山早期花崗巖的主要巖性為灰白色中—粗粒二長(zhǎng)花崗巖、斑狀花崗巖，同位素年齡為163.0 Ma，與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系密切[7]；華力西期花崗巖的主要巖性為灰白色似斑狀花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖；此外，區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要巖性為閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖、花崗巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖等(圖2)。

2.4　礦化體特征

本研究在區(qū)內(nèi)圈定了1條NE向礦化蝕變帶，長(zhǎng)約3 000 m，寬約500 m，發(fā)現(xiàn)了3條金(銻)礦化體。

(1)Ⅰ#金礦化體。該礦化體位于礦化蝕變帶西南端窮棒子溝內(nèi)，礦體由TC0301、BT008工程控制，礦化體寬1 m，產(chǎn)狀325°∠53°，最高Au品位為1.21×10-6，礦化蝕變較強(qiáng)，見有強(qiáng)烈的浸染狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦化。

(2)Ⅱ#金銻礦化體(臥龍泉金銻礦點(diǎn))。該礦化體位于礦化蝕變帶中端，圍巖巖性主要為板巖，成礦受SN向斷裂破碎帶控制，銻礦體多呈扁豆?fàn)?，?0～50 cm，Sb最高品位為36.17%，Au最高品位為1.48×10-6。礦化體所在區(qū)域見硅化，礦化蝕變可見塊狀輝銻礦化、浸染狀黃鐵礦化，局部發(fā)育褐鐵礦化。

圖2　工作區(qū)地質(zhì)特征

(3)Ⅲ#金礦化體(馱子道金礦化)。該礦化點(diǎn)位于礦化蝕變帶東北端，為1條寬約1 m的破碎蝕變帶，產(chǎn)狀297°∠62°，Au最高品位為0.97×10-6，蝕變見高嶺土化、綠泥石化、硅化，礦化蝕變可見褐鐵礦化、浸染狀黃鐵礦化。

2.5　圍巖蝕變特征

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變類型主要有高嶺土化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化[8]，其中硅化+黃鐵(褐鐵)礦化與金、銻礦關(guān)系密切。

2.6　地球物理特征

2.6.1磁法特征

工作區(qū)內(nèi)的磁場(chǎng)值為53 800～55 700 nT，整體呈現(xiàn)西高東低特征，變化較緩。正異常位于區(qū)內(nèi)西部，磁場(chǎng)值為55 700～54 500 nT，與該區(qū)域存在的早二疊世次安山巖、中性凝灰?guī)r密切相關(guān)。磁場(chǎng)往東部逐漸變小，為54 100～53 800 nT，與區(qū)內(nèi)存在的范家屯組板巖、砂巖密切相關(guān)[9]。根據(jù)區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)變化特征可以推斷出3條NW向構(gòu)造(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3)，與第四系溝谷相對(duì)應(yīng)。本研究圈定出了1處△T正值異常，位于工作區(qū)西北部，呈不規(guī)則形狀，可大致劃分出早二疊世次安山巖與大河深組凝灰質(zhì)砂礫巖的界線。

2.6.2電法特征

區(qū)內(nèi)視幅頻率呈現(xiàn)東高西低的趨勢(shì)，東部視幅頻率較高與區(qū)內(nèi)大面積分布的范家屯組碳質(zhì)板巖相吻合，與此同時(shí)，板巖內(nèi)含碳量的不同使得該區(qū)域的視幅頻率變化范圍(5%～25%)較大；西部視幅頻率相對(duì)較低，為0～5%，與板巖含碳量降低和區(qū)內(nèi)砂礫巖較多有關(guān)。

區(qū)內(nèi)視電阻率大致與視幅頻率變化趨勢(shì)相反，呈現(xiàn)出西高東低的趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)西部視電阻率為400～1 000 Ω·m，一方面與區(qū)內(nèi)的砂礫巖、流紋巖有關(guān)，一方面也與區(qū)內(nèi)地形有關(guān)。除西部少量出現(xiàn)的較高視電阻率外，東部視電阻率普遍較低，為0～400 Ω·m，與區(qū)內(nèi)大面積分布的碳質(zhì)板巖相吻合[9]。

根據(jù)工作區(qū)視幅頻率、視電阻率分布特征，本研究劃分出了4個(gè)低阻高極化地質(zhì)體(圖1、表1)。

表1　工作區(qū)低阻高極化地質(zhì)體特征參數(shù)

2.7　地球化學(xué)特征

工作區(qū)1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量成果顯示，Au、Ag、Bi、Hg、Mo與其他元素相關(guān)性較差，表現(xiàn)出獨(dú)立性；As與Sb相關(guān)性較好；Cu、Zn、Pb相關(guān)性較好(表2)。

通過對(duì)土壤測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，圈定了單元素異常85處，其中，Au異常11處、Ag異常8處、Cu異常6處、Pb異常8處、Zn異常7處、As異常6處、Sb異常10處、Bi異常12處、Hg異常10處、Mo異常7處，圈定組合異常4處，找礦靶區(qū)3處[10-11](圖2)，其中，Ⅰ類靶區(qū)2個(gè)(編號(hào)為Ⅰ-1#、Ⅰ-2#)。Ⅲ類靶區(qū)1個(gè)(編號(hào)為Ⅲ-1#)。

表2　工作區(qū)元素相關(guān)系數(shù)矩陣

注：**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；*表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

(1)Ⅰ-1#靶區(qū)。該靶區(qū)位于工作區(qū)北部，面積約0.5 km2，靶區(qū)分布于二疊世下統(tǒng)范家屯組(P1f)與第四紀(jì)砂礫石松散堆積接觸帶上。該區(qū)內(nèi)存在一NE向擠壓變形構(gòu)造帶，破碎帶比較發(fā)育，是區(qū)內(nèi)的容礦構(gòu)造。破碎帶內(nèi)可見一些扁豆?fàn)睢⒋闋畹墓杌?、黃鐵礦化含金地質(zhì)體?？傮w上，該靶區(qū)所處地質(zhì)部位的成礦條件較優(yōu)越，推測(cè)該區(qū)深部存在隱伏金礦體。

(2)Ⅰ-2#靶區(qū)。該靶區(qū)位于工作區(qū)中部，面積約0.382 6 km2，靶區(qū)分布于二疊世下統(tǒng)范家屯組(P1f)變質(zhì)板巖與大河深組上段(P1d3)的接觸帶上。該靶區(qū)內(nèi)存在花崗斑巖和閃長(zhǎng)巖巖體，且在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)有銻礦點(diǎn)存在，經(jīng)過野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)銻礦體呈扁豆?fàn)町a(chǎn)于一近SN向板巖破碎帶內(nèi)，破碎帶傾向W，蝕變見硅化，礦化可見塊狀輝銻礦化、偶見浸染狀黃鐵礦化，可見該區(qū)銻、金礦找礦前景較大。

(3)Ⅲ-1#靶區(qū)。該靶區(qū)位于工作區(qū)西北部，面積約0.56 km2，靶區(qū)分布于二疊世下統(tǒng)范家屯組(P1f)變質(zhì)板巖、大河深組(P1d)和第四紀(jì)砂礫石松散堆積層三者接觸帶上，在大河深組(P1d)和第四紀(jì)砂礫石松散堆積層的接觸帶上有花崗斑巖侵位，成礦地質(zhì)條件一般，有待進(jìn)一步查證。

3　控礦因素

(1)地層。Ⅰ#金礦化體、Ⅱ#金銻礦化體(臥龍泉銻金礦點(diǎn))均賦存于二疊世下統(tǒng)范家屯組變質(zhì)板巖與大河深組上段砂板巖灰?guī)r的接觸帶中，附近存在花崗斑巖和閃長(zhǎng)巖巖體。工作區(qū)已發(fā)現(xiàn)有銻礦點(diǎn)存在，經(jīng)過對(duì)區(qū)內(nèi)銻礦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)銻礦體呈扁豆?fàn)町a(chǎn)于一近SN板巖破碎帶內(nèi)；區(qū)內(nèi)馱子道金礦點(diǎn)賦存于二疊世下統(tǒng)范家屯組板巖、砂巖與第四紀(jì)砂礫石松散堆積接觸帶上。根據(jù)礦化體的賦存位置，區(qū)內(nèi)變質(zhì)板巖、砂板巖受巖漿侵入和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，接觸帶受力產(chǎn)生層間裂隙，含礦熱液沿裂隙充填、沉淀富集形成礦床，局部有灰?guī)r、凝灰?guī)r受中酸性巖漿侵入，形成矽卡巖化[12-13]。

(2)構(gòu)造。工作區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布與構(gòu)造關(guān)系密切。大河深—常山壓扭性斷層由大河深北經(jīng)北崗?fù)偷匠Ｉ匠蔔E45°分布，地貌為溝谷第四系覆蓋。駝子道—下玉興斷層、五里營(yíng)子—四仁溝斷層、北崗斷層和大青溝斷層均為扭性斷層，呈NW向排列，在地貌上形成大小不一的溝谷，并切移了新立屯—大頂子背斜。該類斷裂控制了區(qū)內(nèi)礦點(diǎn)分布，各礦點(diǎn)均分布于次級(jí)斷裂形成的破碎帶、層間裂隙及接觸帶邊緣[14]，如Ⅰ#金礦化體賦存于大青溝斷層延伸的次級(jí)扭性斷層破碎帶中，破碎帶的層間裂隙形成了熱液運(yùn)移通道和容礦空間。

(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)礦化集中發(fā)育的地段均可見到花崗斑巖、花崗巖脈巖。在Ⅰ#金礦化體賦存區(qū)域，花崗斑巖與礦化體緊密相連，平行相伴，被NW向扭性斷裂錯(cuò)斷。Ⅱ#金銻礦化體(臥龍泉銻金礦點(diǎn))圍繞中酸性花崗巖脈、閃長(zhǎng)巖脈小侵入體產(chǎn)出，馱子道金礦點(diǎn)位于花崗巖脈與范家屯組板巖、砂板巖的接觸帶。可見，工作區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖與各礦化體的形成具有密切關(guān)系，起到了成礦物質(zhì)來(lái)源與容礦圍巖的作用，在侵入巖發(fā)育地段，特別是侵入巖與地層接觸部位、與斷裂交匯部位，往往更容易富集成礦，表明巖漿活動(dòng)和成礦物質(zhì)對(duì)構(gòu)造具有疊加和改造作用。

4　礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1　礦床成因

工作區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，伴隨多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了巖漿多次侵位，其中，燕山早期花崗巖質(zhì)巖漿中Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Au等含量較高，為成礦提供了大量物質(zhì)。該區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造、巖漿活動(dòng)，褶皺、斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。伴隨多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了NNE向大頂子—新立屯背斜以及NE向、NW向、近EW向斷裂及層間破碎帶。隨著巖漿不斷演化，成礦元素不斷富集，最后在構(gòu)造有利部位成礦，區(qū)內(nèi)礦床成因?qū)儆谘嗌皆缙谥小蜏貛r漿期后熱液型礦床。

4.2　找礦標(biāo)志

(1)地層。工作區(qū)內(nèi)礦化體均賦存于范家屯組或與大河深組的接觸部位靠近范家屯組地層中，該組地層中的破碎帶或?qū)娱g裂隙為成礦有利地段。

(2)巖漿巖。工作區(qū)內(nèi)礦化體與燕山早期巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，其形成的中酸性花崗斑、閃長(zhǎng)巖侵入體(脈)與金及多金屬礦的相關(guān)性較大。

(3)控礦構(gòu)造。NNE向大頂子—新立屯背斜、NE向大河深—常山壓扭性斷層為工作區(qū)的控礦構(gòu)造，背斜核部及翼部裂隙，層間破碎帶以及次一級(jí)NE向、近SN向斷裂構(gòu)造為成礦有利部位。

(4)礦化蝕變。工作區(qū)內(nèi)與礦化關(guān)系密切的蝕變組合為硅化+黃鐵(褐鐵)礦化+高嶺土化，可作為找礦的直接標(biāo)志。

(5)物化探異常。工作區(qū)內(nèi)土壤異常受斷裂構(gòu)造控制較為明顯，構(gòu)造破碎帶及構(gòu)造疊加部位金及其他成礦元素異常套合較好，形成了疊加異常，礦化體多賦存于該類異常內(nèi)。區(qū)內(nèi)金屬含量較高時(shí)，易形成低阻高極化視幅頻率異常，區(qū)內(nèi)圈定的4個(gè)低阻高極化地質(zhì)體(圖1、表1)可作為間接找礦標(biāo)志。

5　結(jié)　語(yǔ)

對(duì)吉林省樺甸市五里營(yíng)金多金屬礦工作區(qū)地質(zhì)特征以及地球物理、地球化學(xué)特征進(jìn)行了詳細(xì)闡述，厘定了礦床成因并總結(jié)了找礦標(biāo)志。研究表明：區(qū)內(nèi)礦床成因類型為燕山早期中—低溫巖漿期后熱液型礦床，總體上區(qū)內(nèi)銻、金礦找礦前景較好。

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