吉林省樺甸市五里營金多金屬礦地質特征及找礦標志

高　全　趙洪海　王文寶

(1.吉林大學地球科學學院；2.中國人民武裝警察部隊黃金第一支隊)

五里營金多金屬礦地處華北地臺北緣東段與興蒙造山帶東段的交接部位，大地構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，為古亞洲構造域與濱太平洋構造域的疊合部位。該區地質建造為中二疊統大河深組中性火山巖-沉積巖組合，形成于活動大陸邊緣環境，屬于西拉木侖結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、泥巖夾灰巖透鏡體組合，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，區域中朝板塊與東北各陸塊發生碰撞，古亞洲洋閉合，而后該區域進入陸內演化階段[1]。

工作區位于吉黑成礦省，小興安嶺—張廣才嶺—吉林哈達嶺太古宙、晚古生代、中生代鐵金銅鎳銀鉛鋅成礦帶，其次級成礦帶位于吉中Mo-Ag-As-Au-Fe-Ni-Cu-Zn-W成礦帶，成礦地質條件優越，以內生金屬礦為主，區內分布有鐵、鉛鋅、銅、鉬、銻金等礦產，非金屬礦產較少。2008年，吉林省地質調查院在該區附近下興玉—五里營一帶開展了銅及多金屬礦普查工作，發現了下興玉鐵銅、銅鋅礦點和下興玉鉬礦點。2015—2016年，武警黃金第一支隊在以往工作的基礎上，開展了物化探找礦工作，經過對物化探異常特征進行研究和查證，發現了窮棒子溝Ⅰ#金礦化體、臥龍泉銻金礦點、馱子道金礦點。目前，區內礦化體控制不夠系統，尚有多處異常未查證，找礦潛力較大。本研究結合該區地質工作成果，分析區內地質特征、地球物理及地球化學特征，厘定礦床成因，并總結找礦標志，為該區下一步找礦工作提供有價值的線索。

1　區域成礦地質背景

1.1　地　層

工作區(圖1)所在區域出露的地層主要有二疊系下統大河深組中酸性火山巖，范家屯組板巖、砂巖，侏羅系下統玉興屯組砂礫巖、中統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。二疊系地層與區域內成礦關系密切，區域內東風金礦和蘭家金礦均賦存于該組第二段。

1.2　構　造

區域在晚古生代時期地質構造復雜，并且遭受了后期構造疊加改造作用，表現為以韌性變形為主的中深層次的構造變形作用[4-5]。區域構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—吉林哈達嶺太古宙、晚古生代、中生代鐵、金、銅、鎳、銀、鉛、鋅成礦亞帶內多數礦產的形成和分布，勝利鐵礦、常山鐵礦等產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等產于該成礦亞帶西北翼。區域斷裂構造走向主要有NE向和NW向，兩者控制了區域礦床和礦點的形成與分布。

1.3　侵入巖

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

圖1　工作區區域大地構造位置[3]

1.4　區域礦產

區域內礦床、礦(化)點較多，以內生金屬礦為主，非金屬礦較少[6]。礦產以鐵、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。

2　工作區地質特征

2.1　地　層

區內地層主要有二疊系中統范家屯組、大河深組及第四系。二疊系下統大河深組(P1d)為一套海—陸交互相火山-沉積建造，主要巖性為流紋質凝灰巖、安山質凝灰巖夾流紋巖，凝灰質礫巖、砂巖夾流紋質凝灰巖。二疊系下統范家屯組(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、變質砂巖、大理巖、粉砂巖，凝灰質砂巖、礫巖，其中板巖為工作區內礦化體的主要賦礦圍巖。板巖主要由黏土質、砂級碎屑、碳質組成。黏土質呈隱晶—細小鱗片狀，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　造

區內褶皺構造為NNE向大頂子—新立屯背斜中段，斷裂構造主要為NE向大河深—常山壓扭性斷層，兩者均為區內的控礦構造，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造，其中NE向、近SN向構造為容礦構造。

2.3　侵入巖

區內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—粗粒二長花崗巖、斑狀花崗巖，同位素年齡為163.0 Ma，與區內成礦關系密切[7]；華力西期花崗巖的主要巖性為灰白色似斑狀花崗閃長巖、二長花崗巖；此外，區內脈巖發育，主要巖性為閃長巖、花崗斑巖、花崗巖、輝綠巖、輝長巖等(圖2)。

2.4　礦化體特征

本研究在區內圈定了1條NE向礦化蝕變帶，長約3 000 m，寬約500 m，發現了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，礦體由TC0301、BT008工程控制，礦化體寬1 m，產狀325°∠53°，最高Au品位為1.21×10-6，礦化蝕變較強，見有強烈的浸染狀、團塊狀黃鐵礦化。

(2)Ⅱ#金銻礦化體(臥龍泉金銻礦點)。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，銻礦體多呈扁豆狀，寬40～50 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，局部發育褐鐵礦化。

圖2　工作區地質特征

(3)Ⅲ#金礦化體(馱子道金礦化)。該礦化點位于礦化蝕變帶東北端，為1條寬約1 m的破碎蝕變帶，產狀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

區內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、銻礦關系密切。

2.6　地球物理特征

2.6.1磁法特征

工作區內的磁場值為53 800～55 700 nT，整體呈現西高東低特征，變化較緩。正異常位于區內西部，磁場值為55 700～54 500 nT，與該區域存在的早二疊世次安山巖、中性凝灰巖密切相關。磁場往東部逐漸變小，為54 100～53 800 nT，與區內存在的范家屯組板巖、砂巖密切相關[9]。根據區內磁場變化特征可以推斷出3條NW向構造(F1，F2，F3)，與第四系溝谷相對應。本研究圈定出了1處△T正值異常，位于工作區西北部，呈不規則形狀，可大致劃分出早二疊世次安山巖與大河深組凝灰質砂礫巖的界線。

2.6.2電法特征

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

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

根據工作區視幅頻率、視電阻率分布特征，本研究劃分出了4個低阻高極化地質體(圖1、表1)。

表1　工作區低阻高極化地質體特征參數

2.7　地球化學特征

工作區1∶10 000土壤地球化學測量成果顯示，Au、Ag、Bi、Hg、Mo與其他元素相關性較差，表現出獨立性；As與Sb相關性較好；Cu、Zn、Pb相關性較好(表2)。

通過對土壤測量數據進行分析處理，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3處[10-11](圖2)，其中，Ⅰ類靶區2個(編號為Ⅰ-1#、Ⅰ-2#)。Ⅲ類靶區1個(編號為Ⅲ-1#)。

表2　工作區元素相關系數矩陣

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

(1)Ⅰ-1#靶區。該靶區位于工作區北部，面積約0.5 km2，靶區分布于二疊世下統范家屯組(P1f)與第四紀砂礫石松散堆積接觸帶上。該區內存在一NE向擠壓變形構造帶，破碎帶比較發育，是區內的容礦構造。破碎帶內可見一些扁豆狀、串珠狀的硅化、黃鐵礦化含金地質體。總體上，該靶區所處地質部位的成礦條件較優越，推測該區深部存在隱伏金礦體。

(2)Ⅰ-2#靶區。該靶區位于工作區中部，面積約0.382 6 km2，靶區分布于二疊世下統范家屯組(P1f)變質板巖與大河深組上段(P1d3)的接觸帶上。該靶區內存在花崗斑巖和閃長巖巖體，且在該區已發現有銻礦點存在，經過野外調查，發現銻礦體呈扁豆狀產于一近SN向板巖破碎帶內，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，可見該區銻、金礦找礦前景較大。

(3)Ⅲ-1#靶區。該靶區位于工作區西北部，面積約0.56 km2，靶區分布于二疊世下統范家屯組(P1f)變質板巖、大河深組(P1d)和第四紀砂礫石松散堆積層三者接觸帶上，在大河深組(P1d)和第四紀砂礫石松散堆積層的接觸帶上有花崗斑巖侵位，成礦地質條件一般，有待進一步查證。

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)均賦存于二疊世下統范家屯組變質板巖與大河深組上段砂板巖灰巖的接觸帶中，附近存在花崗斑巖和閃長巖巖體。工作區已發現有銻礦點存在，經過對區內銻礦點進行調查，發現銻礦體呈扁豆狀產于一近SN板巖破碎帶內；區內馱子道金礦點賦存于二疊世下統范家屯組板巖、砂巖與第四紀砂礫石松散堆積接觸帶上。根據礦化體的賦存位置，區內變質板巖、砂板巖受巖漿侵入和構造運動的影響，接觸帶受力產生層間裂隙，含礦熱液沿裂隙充填、沉淀富集形成礦床，局部有灰巖、凝灰巖受中酸性巖漿侵入，形成矽卡巖化[12-13]。

(2)構造。工作區內礦產分布與構造關系密切。大河深—常山壓扭性斷層由大河深北經北崗屯到常山呈NE45°分布，地貌為溝谷第四系覆蓋。駝子道—下玉興斷層、五里營子—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。該類斷裂控制了區內礦點分布，各礦點均分布于次級斷裂形成的破碎帶、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扭性斷層破碎帶中，破碎帶的層間裂隙形成了熱液運移通道和容礦空間。

(3)巖漿巖。區內礦化集中發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向扭性斷裂錯斷。Ⅱ#金銻礦化體(臥龍泉銻金礦點)圍繞中酸性花崗巖脈、閃長巖脈小侵入體產出，馱子道金礦點位于花崗巖脈與范家屯組板巖、砂板巖的接觸帶。可見，工作區內中酸性侵入巖與各礦化體的形成具有密切關系，起到了成礦物質來源與容礦圍巖的作用，在侵入巖發育地段，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，表明巖漿活動和成礦物質對構造具有疊加和改造作用。

4　礦床成因及找礦標志

4.1　礦床成因

工作區內巖漿活動頻繁，伴隨多期次的構造運動，發生了巖漿多次侵位，其中，燕山早期花崗巖質巖漿中Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Au等含量較高，為成礦提供了大量物質。該區經歷了多期次的構造、巖漿活動，褶皺、斷裂構造非常發育。伴隨多期次的構造運動，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，最后在構造有利部位成礦，區內礦床成因屬于燕山早期中—低溫巖漿期后熱液型礦床。

4.2　找礦標志

(1)地層。工作區內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層間裂隙為成礦有利地段。

(2)巖漿巖。工作區內礦化體與燕山早期巖漿活動關系密切，其形成的中酸性花崗斑、閃長巖侵入體(脈)與金及多金屬礦的相關性較大。

(3)控礦構造。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的控礦構造，背斜核部及翼部裂隙，層間破碎帶以及次一級NE向、近SN向斷裂構造為成礦有利部位。

(4)礦化蝕變。工作區內與礦化關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志。

(5)物化探異常。工作區內土壤異常受斷裂構造控制較為明顯，構造破碎帶及構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。區內金屬含量較高時，易形成低阻高極化視幅頻率異常，區內圈定的4個低阻高極化地質體(圖1、表1)可作為間接找礦標志。

5　結　語

對吉林省樺甸市五里營金多金屬礦工作區地質特征以及地球物理、地球化學特征進行了詳細闡述，厘定了礦床成因并總結了找礦標志。研究表明：區內礦床成因類型為燕山早期中—低溫巖漿期后熱液型礦床，總體上區內銻、金礦找礦前景較好。

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