吉林省茶尖嶺礦區(qū)下二疊統(tǒng)范家屯組巖石成因及成礦分析

鮑繼文，曹希英，彭銳，孫雪峰

（1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局604隊(duì)，吉林樺甸 132400；2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局607隊(duì)，吉林省吉林市 132300）

吉林省茶尖嶺礦區(qū)下二疊統(tǒng)范家屯組巖石成因及成礦分析

鮑繼文1，曹希英2，彭銳1，孫雪峰2

（1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局604隊(duì)，吉林樺甸 132400；2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局607隊(duì)，吉林省吉林市 132300）

通過對(duì)茶尖嶺礦區(qū)M28異常分布區(qū)的硫同位素分析結(jié)果及一些元素比值、微量元素及數(shù)值等特征的綜合分析，結(jié)合有關(guān)巖礦鑒定等資料，認(rèn)為M28異常分布區(qū)二疊系下統(tǒng)范家屯組地層巖石屬于沉積成因.該地層在沉積成巖時(shí)，有機(jī)碳吸附了大量金屬元素，以致范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量，為該異常區(qū)銀多金屬的成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ).

M28異常分布區(qū)；二疊系下統(tǒng)范家屯組；元素初始含量；含碳巖系；銀多金屬；吉林省

茶尖嶺礦區(qū)處于天安-興蒙地槽系吉林優(yōu)地槽南緣,磐石明城背斜的東翼南端,輝發(fā)河地塹裂谷的北緣，位于其谷肩地帶.M28異常分布區(qū)屬于茶尖嶺礦區(qū)的一部分??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.（圖1）.

1 成礦地質(zhì)背景??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.

1.1 礦區(qū)地層

茶尖嶺礦區(qū)地層為一套以下二疊統(tǒng)范家屯組的淺海相含碳黏土巖為主，其間有大量碎屑巖和少量灰質(zhì)巖的海退巖系.海西期地槽褶皺同時(shí)普遍遭受低級(jí)的區(qū)域變質(zhì)作用.燕山期巖漿活動(dòng)主要產(chǎn)生接觸變質(zhì)，灰?guī)r重結(jié)晶及伴生透閃石化、陽起石化、綠泥石化等蝕變.

M28異常分布區(qū)為由泥質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖、石榴石云母片巖、透閃陽起綠泥片巖組成的互層帶，并以后兩種為主，其中夾有薄層結(jié)晶灰?guī)r.

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

自海西期地槽褶皺回返以來，構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁.礦區(qū)總體構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽魑飨颍c區(qū)域海西構(gòu)造線的方向吻合.M28異常分布區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育.

圖1 M28異常分布區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geologic sketch map of the M28 anomaly area

（1）M28異常分布區(qū)內(nèi)的褶皺

與海西期地槽褶皺回返的同時(shí)，形成南東傾沒背斜構(gòu)造，分布于M28異常分布區(qū)處，背斜軸近于直立，呈北西向延伸，向北西傾沒.

（2）M28異常分布區(qū)的斷裂

海西期末斷裂：是早期北西向斷裂系統(tǒng)繼承活動(dòng)的產(chǎn)物，多沿北西向在花崗巖體與圍巖接觸部發(fā)育，是控制礦區(qū)基性-超基性巖體分布的重要因素.

燕山期斷裂：燕山運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生北東向橫向斷裂及北西西向?yàn)橹鳎患?xì)粒閃長巖、閃長玢巖充填的斷裂，還有與北西向平行并有規(guī)律分布于M28異常分布區(qū)的斷裂.

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖種類繁多，由超基性—基性—中酸性巖均有出露.海西期巖漿巖有海西晚期褶皺同期、褶皺末期及海西期末的巖漿侵入巖.燕山期巖漿巖表現(xiàn)為強(qiáng)烈而普遍發(fā)育的中酸性次火山巖與淺成小巖體（主要為脈巖類）.

M28礦化點(diǎn)內(nèi)巖漿巖為細(xì)粒花崗巖、似片麻狀花崗巖及各種淺成脈巖類.

2 異常分布區(qū)礦化蝕變特征

2.1 礦化特征

在M28異常分布區(qū)內(nèi)ZK2802及ZK2803孔見到黃鐵礦-菱鐵礦，在TC2806槽發(fā)現(xiàn)一條鐵帽，按TFe 20%圈定3條礦化體.鐵帽的礦物組合在氧化原生礦石帶以磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦為主，有少量褐鐵礦；在原生礦石帶為黃鐵礦、菱鐵礦和含鐵碳酸鹽礦物.礦（化）體均產(chǎn)于燕山期淺成巖體的內(nèi)外接觸帶及附近.M28異常區(qū)鉆孔體重樣全鐵、銀基本分析結(jié)果見表1??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983..

表1 M28異常區(qū)鉆孔體重樣全鐵、銀基本分析結(jié)果Table 1 Analysis result for drill hole samples from the M28 anomaly area

M28異常區(qū)鉆孔體重樣全鐵、銀含量變化特征見圖2.

圖2 M28異常區(qū)鉆孔體重樣基本分析平均含量曲線圖Fig.2 Basic analysis for the drill hole samples from the M28 anomaly area

2.2 蝕變特征

M28異常分布區(qū)發(fā)育的蝕變有透閃石化、陽起石化、綠泥石化、碳酸巖化、鉀長石化、黑云母化、絹云母化、硅化等.礦體及礦化體均伴生大規(guī)模熱液蝕變，并且在透閃陽起綠泥片巖中普遍見到黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物與透閃石、陽起石、綠泥石共生現(xiàn)象.

3 異常分布區(qū)多金屬礦成因

M28異常分布區(qū)銀多金屬礦的成因是與燕山期中酸性巖漿侵入活動(dòng)有關(guān)的夕卡巖型.M28異常分布區(qū)的夕卡巖型銀多金屬礦的形成，是構(gòu)造、熱液活動(dòng)的結(jié)果；是因?yàn)樵谘嗌狡谥兴嵝詼\成巖體的接觸帶及附近有活潑性灰?guī)r的存在；另外，多種巖性的互層帶可封閉礦液使其聚集，在結(jié)晶灰?guī)r及地層中進(jìn)行廣泛的交代，有利于成礦.

4 地層巖石成因分析

（1）前人資料??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.已經(jīng)肯定了，M28異常分布區(qū)的千枚巖、片巖、板巖均屬海相沉積，并受海西期末低級(jí)區(qū)域變質(zhì)的產(chǎn)物.

（2）M28異常分布區(qū)內(nèi)，ZK2802孔、ZK2804孔均見有含碳質(zhì)灰?guī)r，巖礦鑒定描述為：“巖石由非晶質(zhì)碳酸鹽礦物組成，黑色不透明的碳質(zhì)圍繞著非晶質(zhì)的碳酸鹽礦物集合體形成環(huán)邊結(jié)構(gòu)……”亦反映碳質(zhì)是同灰泥質(zhì)一同沉積而成的.

（3）M28異常分布區(qū)的硫同位素分析結(jié)果（表2）??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.也證實(shí)了一些巖石的沉積成因.

表2 M28異常分布區(qū)硫同位素δ34S數(shù)值表Table 2 The S isotope data of the M28 anomaly area

泥質(zhì)板巖的硫同位素δ34S值變化范圍大，平均值小于-6‰，反映了沉積硫分布不均的特征；透閃陽起綠泥片巖的硫同位素δ34S變化范圍較窄，平均值小于-6‰，反映了沉積硫又經(jīng)過接觸變質(zhì)作用的均一化的硫的特征；黃鐵礦化磁黃鐵礦化結(jié)晶灰?guī)r的硫同位素δ34S值的變化范圍較寬，平均值大于6‰，亦反映出灰?guī)r沉積形成后又經(jīng)受接觸變質(zhì)成結(jié)晶灰?guī)r的特點(diǎn).

（4）一些元素比值、微量元素及數(shù)值等特征（表3）??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.也支持上述結(jié)論.

透閃陽起綠泥片巖的Sr/Ba比值小于1，反映其為副變質(zhì)巖，其原巖屬沉積巖；黃鐵礦化結(jié)晶灰?guī)r、硫化物的Sr/Ba比值為2.75，大于1，比值的增高與結(jié)晶灰質(zhì)巖中含有較高的鈣，Sr→Ca類質(zhì)同象替換有關(guān)，Ba進(jìn)行類質(zhì)同象替換是Ba→K，而此種巖石中K+明顯低于Ca2＋；此外，石榴黑云石英片巖的Sr/Ba比值為3，從類質(zhì)同象替換時(shí)Sr→Ca，Ba→K來看，成巖環(huán)境中Ca2＋＞K＋.上述這兩種情況均反映出原巖的海相沉積特征［1］.泥質(zhì)板巖同透閃陽起綠泥片巖的Sr/Ba比值相同，小于1，說明其原巖屬沉積成因.

透閃陽起綠泥片巖的Cr/Ni比值為56/58，小于1，說明其原巖可能為沉積成因；硅質(zhì)板巖的Cr/Ni比值為73/61，近于1，亦說明其原巖可能為沉積成因；黃鐵礦化結(jié)晶灰?guī)r的Cr/Ni比值為49/75，小于1，反映其原巖屬沉積成因.上述不同巖性巖石中的Cr/Ni比值小于1，反映了其原巖在表生作用下Cr、Ni兩種元素具有不同的遷移能力，造成其比值常低于1.石榴黑云母石英片巖的Cr/Ni比值為90/30，大于1，反映其原巖可能為巖漿巖［1］.

B·利克認(rèn)為，富Cr、Ni、Ti以及具有低的尼格里K值的變質(zhì)巖應(yīng)為正變質(zhì)巖，若Cr、Ni、Ti值低，則可為正變質(zhì)巖，亦可為負(fù)變質(zhì)巖；同時(shí)還認(rèn)為，正變質(zhì)巖的尼格里值K＜0.35，沉積巖的K＞0. 50；高的Cr、Ni、Ti值分別為10-4、10-5、10-3數(shù)量級(jí)［2］.

表3 M28異常分布區(qū)微量元素及特征數(shù)值表Table 3 Microelement features of the M28 anomaly area

在M28異常分布區(qū)，含碳板巖的K值大于0.5，并且Cr、Ni、Ti三元素中的Cr值較低，反映其原巖可能屬沉積成因；黃鐵礦化結(jié)晶灰?guī)r的K值為0.45近于0.5，并具有低的Cr、Ti值，亦說明其原巖可能為沉積巖；石榴黑云石英片巖的K值為0.35，并具有低的Cr、Ti值，說明其原巖亦可能屬沉積成因.至于透閃陽起綠泥片巖，則特征不明顯.上述巖性中均具有較高的Ti值，可能與Ti的區(qū)域背景值高有關(guān).

綜合以上多方面分析，認(rèn)為M28礦化點(diǎn)的板巖、片巖及結(jié)晶灰?guī)r等巖石應(yīng)屬于沉積后又經(jīng)低級(jí)區(qū)域變質(zhì)的產(chǎn)物.

5 地層中銀多金屬初始含量

據(jù)上所述，M28異常分布區(qū)地層中巖石屬于沉積后又經(jīng)區(qū)域變質(zhì)的產(chǎn)物.不僅如此，該異常分布區(qū)地層還是一套富含碳質(zhì)的巖石，即屬于含碳巖系［3］.巖石中除含碳板巖外，該異常分布區(qū)內(nèi)還有含碳質(zhì)灰?guī)r、含碳云母片巖等含碳質(zhì)巖石.這套“含碳巖系”除了含有較高的碳質(zhì)外，還含有較高的硫質(zhì)，這一特點(diǎn)可能說明地層在沉積成巖時(shí)處于還原腐泥質(zhì)沉積環(huán)境并且有生命過程相伴，這與二疊紀(jì)生物的大量繁盛有關(guān).巖石中的碳質(zhì)屬于有機(jī)的碳?xì)浠衔餆峤獾漠a(chǎn)物.這套含碳巖系中具有較高的銀多金屬含量，已是一個(gè)較普遍的規(guī)律，大量文獻(xiàn)中把這些元素在含碳巖系中有較高豐度的特點(diǎn)歸結(jié)為碳的吸附作用［1-3］???李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區(qū)及其外圍找礦工作總結(jié)報(bào)告.1983.?王斌，等.上汪家礦化點(diǎn)貴金屬地質(zhì)找礦工作小結(jié).1991..

6 結(jié)論

（1）綜合上述，可以認(rèn)為，M28異常分布區(qū)巖石在沉積成巖時(shí)有機(jī)碳吸附了大量金屬元素，以致該區(qū)二疊系下統(tǒng)范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量.

（2）銀多金屬礦是與燕山期中酸性淺成巖漿活動(dòng)有空間、成因聯(lián)系的夕卡巖型成因；銀多金屬的成礦是熱液活動(dòng)、構(gòu)造作用的產(chǎn)物，是地層、巖漿巖中的銀多金屬被淋濾、沉淀聚集的結(jié)果.可見，二疊系下統(tǒng)范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量，為多金屬的成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ).

（3）有必要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)投入工作，分析研究該異常分布區(qū)的巖漿巖及構(gòu)造對(duì)銀多金屬成礦的影響，分析成礦條件，總結(jié)成礦規(guī)律，為該異常分布區(qū)的銀多金屬找礦提供依據(jù).

［1］劉英俊，曹勵(lì)明，編.元素地球化學(xué)導(dǎo)論［M］.北京：地質(zhì)出版社,1987.

［2］Barnes H L.熱液礦床地球化學(xué)（上冊(cè)）［M］.陳浩琉，譯.北京：地質(zhì)出版社,1985.

［3］［加］博伊爾R W.金的地球化學(xué)及金礦床［M］.馬萬鈞，等譯.北京：地質(zhì)出版社,1984.

GENESIS AND MINERALIZATION OF THE LOWER PERMIAN FANJIATUN FORMATION IN THE CHAJIANLING OREFIELD IN JILIN PROVINCE

BAO Ji-wen1,CAO Xi-ying2,PENG Rui1,SUN Xue-feng2
（1.No.604 Geologic Party,Jilin Bureau of Geological Exploration for Nonferrous Metal,Huadian 132400,Jilin Province,China; 2.No.607 Geologic Party,Jilin Bureau of Geological Exploration for Nonferrous Metal,Jilin 132300,Jilin Province,China）

Based on the result of sulfur isotope analysis,as well as element ratio and microelement data of the M28 anomaly area in the Chajianling orefield,with also lithologic and mineral identification,it is concluded that the Lower Permian Fanjiatun Formation in the M28 anomaly area belongs to sediment genesis.During the sedimentation and diagenesis of the strata,organic carbon adsorbed amount of metal elements,causing the high primary content of Ag-polymetal in the Fanjiatun Formation.ItprovidesthematerialbasisfortheAg-polymetalmineralizationoftheanomalyarea.

M28 anomaly area;Lower Permian Fanjiatun Formation;primary content of element;carbonaceous rock series;Ag-polymetal;Jilin Province

1671-1947（2014）02-0107-04

P588. 2；P581

A

2013－06－ 21；

2013-08-05.編輯：張哲．

鮑繼文（1969—），男，副高級(jí)工程師，地質(zhì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，從事地質(zhì)找礦工作，通信地址吉林省吉林市豐滿區(qū)吉豐東路226號(hào)吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局607隊(duì)，E-mail//416680236@qq.com