■ 辛永輝 孫英華 候闖 高原冰 張永力
(吉林省有色金屬地質勘查局六○七隊吉林132105)
新開河區鉛鋅金礦區地質特征及找礦方向
■辛永輝孫英華候闖高原冰張永力
(吉林省有色金屬地質勘查局六○七隊吉林132105)
通過對礦區地質特征的分析,揭示該引爆角礫巖型礦床的成礦地質特征、礦化分布特征、角礫巖的成因類型及礦床成因類型,介紹了礦石類型及分帶,明確該區找礦方向。
鉛鋅金礦新開河區引爆角礫巖構造蝕變樺甸吉林
新開河區鉛鋅金礦位于吉林省樺甸市南部,礦床類型屬與火山活動有關的隱爆角礫巖型熱液礦床,經過多年來地質勘查工作,通過化探、物探、槽探、鉆探等工作手段,共探獲5條鉛鋅金礦體,顯示出較好的找礦前景。筆者試圖通過對礦床特征和找礦方向進行分析研究,以期對區內進一步找礦提供參考。
新開河區鉛鋅金礦,大地構造位置位于華北地臺、吉黑褶皺系、吉林優地槽褶皺帶、吉林復向斜,龍崗復背斜的北西翼(圖1)[1]。
區域出露地層有:是早太古宙變質表殼巖,巖性主要是黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖等,呈大小不等的殘留體漂浮或包裹于中太古界TTG質片麻巖(由英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖組成)中(圖2)。
在那爾轟鎮附近火山盆地中零星出露一些侏羅紀上統石人組雜色砂礫巖夾煤層與白堊紀上統那爾轟組流紋巖呈不整合接觸。
區域構造以斷裂構造為主,按形成時代先后,大致分為東西向、北東向、北西向和近南北向斷裂構造(圖2)。
區域上大規模巖漿巖主要為太古代花崗質深層侵入巖,按侵入先后大致可分兩期,較早為鈉質花崗巖,稍后為鉀質花崗巖,此兩種古老的巖漿巖經長期構造運動及區域變質作用的改造,已變得面目全非,傳統稱之為混合花崗巖或混合巖,現稱之為TTG組合。
中生代晚期受環太平洋火山活動影響,區域上巖漿活動有所表現,在永勝一帶有堿性巖體侵入,那爾轟附近有酸性火山巖出露,在新開河附近斷裂構造交匯處,次火山巖流紋斑巖呈巖脈侵入(圖2)。

圖1 研究區大地構造圖
2.1地層
礦區層狀巖石主要為太古宙變質表殼巖,巖性為黑云斜長片麻、變粒巖、斜長角閃巖等。呈粒狀變晶結構片麻狀構造,片麻理呈層理,總體傾向北西,局部傾向NE,傾角30°~40°。表殼巖呈大小不等的殘留體,包裹或漂浮在花崗質片麻巖中。在礦區中部零星還見有時代較晚的石灰巖殘塊,與各種表殼巖或花崗質片麻巖呈不整合接觸,灰巖呈黑灰色,微晶結構,塊狀構造,分布面積1km2~2km2。
2.2構造
礦區處于龍崗復背斜的南西翼,斷裂構造發育,區域上東西向、北東向、北西向及近南北向斷裂在礦區內交匯通過,形成了時代稍早構造洼地,沉積了少量的灰巖。中生代末期,受火山活動的影響,北西向斷裂進一步活動張開,次火山巖、流紋斑巖呈脈狀貫入。
北東向斷裂構造發育,是區域主要斷裂構造,規模較大,雞爪頂子—小西南岔褶皺帶是區域中北東向構造主要代表,由數條北東向斷裂及小褶皺組成,長約20km,寬大于5km。
北西向壓扭性斷裂構造發育,大小斷裂分布廣泛,斷層走向310°~345°,常呈舒緩波狀展布。
南北向壓性斷裂構造區域上大的斷裂構造有三條,即模范屯—九田—亂泥溝;四道溝—大五道溝—新開河舊址;上九星—老鴉嶺—禿頭山以南,小型南北斷裂多組。
2.3巖漿巖
巖漿巖主要出露有太古代深變質花崗巖類,巖性為英云閃長

圖2 研究區區域地質圖
1—第四系近代砂礫石及黃土2—太古界三合屯巖群洲巖組:斜長角閃巖、黑云母變粒巖3—中—早界太古界:白云鎮片麻4—流紋斑巖5—變質輝長巖6—角閃巖7—引爆角礫巖8—磁鐵石英巖9—性質未明斷層10—推測斷層11—遙感解釋斷層12—分散流異常線巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖受長期構造運動和變質作用改造,已變得面目全非。礦物成份含量變化較大,各種巖性一般無明顯界線,或多或少具有片麻狀構造。
中生代晚期受那爾轟一帶火山噴發影響,在礦區表現為次火山巖一流紋斑巖沿北西向構造薄弱帶侵入,呈脈狀、厚脈狀。具灰白色—黃灰色斑狀結構、霏細結構,呈塊狀或流紋狀構造,斑晶主要為石英,呈他形粒狀,粒徑1mm~3mm,含量約占總體的3%~5%,其基質為微晶長英質。
2.4變質作用
變質作用主要變現為區域動力變質作用,各類花崗巖、片麻巖普遍具有片麻狀構造。
2.5隱爆角礫巖
含礦角礫巖筒形成機制與巖漿上侵中第二次沸騰過程中的巖漿熱液釋放有關[2]。其成巖作用常常伴隨熱液成礦作用,構成金屬礦床的一種重要類型[3-6],區內已發現的四個隱爆角礫巖體(圖3),均位于東西向主干斷裂的南側,由西向東近平行排列。角礫巖體呈橢圓形,長軸方向335°,傾向NE,傾角65°~85°,角礫巖體與流紋斑巖關系密切,角礫成份主要有花崗質片麻巖、黑云斜長角閃巖、斜長角閃巖、流紋斑巖灰巖及各種變粒巖,局部角礫成分變化不大,角礫粒徑大小不等,一般小者2mm,大的數十厘米。角礫含量約占70%~80%。膠結物主要是一些各類巖石碎屑粉末等。蝕變作用在角礫巖體內普遍,但不太強烈,在附近圍巖中蝕變程度明顯較強。蝕變主要為絹云母化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,次生蝕變為褐鐵礦化。地表除在圍巖裂隙蝕變帶內可見原生方鉛礦、閃鋅礦礦化外,在角礫巖體內,一般極少見到方鉛礦、閃鋅礦原生金屬硫化物,礦體圈定靠基本分析采樣來圈定。礦(化)體多呈脈狀、似脈狀。
(1—第四系沖積層2—花崗質片麻巖、黑云母斜長片麻巖3—斜長角閃片巖4—流紋斑巖5—引爆角礫巖體及編號6—礦體7—實測地質界線8—推測地質界線9—地質體產狀10—竣工鉆孔及編號11—竣工探槽及編號12—GPS控制點13—物探電法等值線)
本區已揭露的5條礦體均位于Ⅰ號角礫巖體內及巖體下盤的黑云斜長片麻巖中。其中1—4號礦體位于巖體內,1-1號礦體位于巖體下盤的黑云斜長片麻巖中。
1號礦體位于Ⅰ號角礫巖體內近下盤,賦存標高545m~217m之間,控制長300m,控制傾斜延深300m。厚度0.81m~22.83m,厚度變化系數111%,鉛品位0.37~4.85%,平均品位0.94%;品位變化系數85%;鋅品位0.70~2.66%,平均品位1.20%,品位變化系數35%。當量金品位0.56~1.56×10-6;平均品位品0.87×10-6;品位變化系數35.10%。
2號礦體位于1號礦體上盤,賦存標高552m~225m之間,控制長300m,控制最大傾斜延深300m,厚度0.37m~6.27m,厚度變化系數100.13%,鋅品位0.70~1.15%,平均品位1.04%,品位變化系數6%。當量金品位0.57~6.07×10-6;平均品位品1.29×10-6;品位變化系數121.45%。
3號礦體位于2號工業礦體上盤,賦存標高562m~252m之間,控制長300m,控制傾斜延深300m,最小厚度11.18m,厚度變化系數100.47%,鋅品位1.00%~1.66%,平均品位1.26%,品位變化系數20%。當量金品位0.72~1.08×10-6;平均品位品0.89×10-6;品位變化系數17.64%。

圖3 研究區礦區地質圖及工程部署圖
4號礦體位于3號礦體上部,賦存標高576m~354m之間,控制長300m,控制傾斜延深200m,厚度0.45m~3.36m, 厚 度 變 化 系 數74.83%,鋅品位0.70%~1.15%,平均品位1.04%,品位變化系數6%。當量金品位0.68~1.09×10-6;平均品位品0.91×10-6;品位變化系數24.46%。
1-1號礦體位于Ⅰ號角礫巖體下盤圍巖震裂帶中,賦存標高410m~296m之間,由3個鉆孔控制,控制長100m,控制最大傾斜延深114m,厚度0.25m~0.94m,厚度變化系數55%,鉛品位0.49%~2.38%,平均品位1.61%;鋅品位1.09%~1.36%,平均品位1.17%,品位變化系數9%。當量金品位0.74~23.20×10-6;平均品位品3.11×10-6;品位變化系數133.32%。
4.1礦石特征
4.1.1礦石類型分帶
地表至垂深40m±主要為氧化礦,礦物成分主要有白鉛礦、方鉛礦、褐鐵礦、黃鐵礦等,呈土狀、蜂窩狀、細脈狀,品位低,不具工業意義。40m以下為原生礦,有用化學組分主要為鉛和鋅,伴生元素主要為金和銀。原生礦主要呈他形晶結構,少量自形、半自形結構、固溶體分離結構,細粒侵染狀、條帶狀、塊狀構造。礦體主要賦存于角礫巖體內及上下盤花崗質片麻巖的震裂裂隙帶中。
4.1.2礦石化學成分
對角礫巖型和花崗質片麻巖破碎蝕變巖型Pb、Zn礦兩種礦石類型進行分析。兩種礦石化學成分相對比表明,角礫巖型Fe2O3、MgO、CaO、Na2O略低,SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、K2O、H2O等成分基本相當,兩者無太大的差異。均屬硅酸鹽型礦石。見表1。
4.1.3礦石類型
該區礦體氧化—混合帶中的分布范圍大致在地表下垂深40m。該帶中厚度薄、品位低的多為非工業礦體,極少有工業礦體存在。原生帶中礦石的自然類型可分為角礫巖型鉛鋅礦石,和賦存于蝕變花崗質片麻巖震裂裂隙帶中的條帶狀、網脈狀蝕變破碎帶型硫化物鉛鋅礦石。
角礫巖型礦石賦存在隱爆角礫巖體內;蝕變破碎帶型賦存于角礫巖體上下盤的花崗質片麻巖圍巖中,該類型礦石所占比重不超過10%。
4.2圍巖蝕變
1號、2號、4號、4-1號礦體產在隱爆角礫巖體內,近礦圍巖主要為含鉛鋅礦化的或最低工業品位以下的非工業鉛鋅礦體及角礫巖。1-1號礦體位于I號隱爆角礫巖體下盤外接觸帶震裂破碎蝕變帶中,圍巖為花崗質片麻巖。
蝕變作用主要表現為絹云母化,高嶺土化,硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,次生蝕變為褐鐵礦化。地表除在圍巖裂隙蝕變帶內可見原生方鉛礦、閃鋅礦礦化外,在角礫巖體內,一般極少見到方鉛礦、閃鋅礦原生金屬硫化物。
該礦床成因屬與火山活動有關的隱爆角礫巖型熱液礦床。成礦控制因素主要為早期構造斷裂帶受后期火山活動影響,次火山巖沿構造薄弱部位上侵就位后殘余火山汽水含礦熱液,在封閉的高溫高壓作用下,沿次火山巖節理裂隙及圍巖接觸帶附近構造薄弱位隱蔽爆發,成礦物質沿角礫巖微裂隙及圍巖裂隙充填灌入,形成角礫巖體中穿過各種角礫的細脈狀、網脈狀金屬硫化物。礦化主要富集于角礫巖體內,特別是當角礫巖體產狀由陡變緩處礦化富集程度高,圍巖裂隙蝕變帶中的礦體個數較多。
目前,新開河區鉛鋅金礦所揭露控制的礦體均在Ⅰ號角礫巖體內及巖體下盤的黑云斜長片麻巖中,而對其他隱爆角礫巖體研究及控制不足,今后在找礦方向上應對重點化探分散流異常、次生暈Ag、Pb、Zn組合異常、次火山巖—流紋斑巖分布區、物探激電異常等、隱爆角礫巖體、褐鐵礦化、鉛鋅礦化轉石分布區、區域多組斷裂構造交匯部等加強綜合研究工作,實施工程控制,有望實現新的突破。

表1 礦石化學分析結果表
[1]吉林省地質礦產局.吉林省區域地質志 [M]地質出版社,1989
[2]卿敏.引爆角礫巖型金礦研究評述[J].黃金地質.2002.6
[3]陳華.永康柏巖引爆角礫巖型鉛、鋅、銀礦的地質特征[J].西部探礦工程. 2003.9
[4]王勝權.河北牛圈銀礦引爆角礫巖地質特征及控礦作用[J].地質找礦論從. 2009.2
[5]張會瓊.山西靈丘支家地鉛鋅銀礦引爆角礫巖筒的巖相分帶性研究及其勘查意義[J].地質論評.2012.6
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-83-1
辛永輝(1971~),男,高級工程師,研究方向為礦產勘查與研究。