吉林省和龍市土山子地區地質特征及找礦靶區選擇

郎偉民，王利峰，樸在均

吉林省第六地質調查所，吉林 延吉 133001

0 引言

吉林省和龍市土山子地區隸屬于和龍市龍城鎮，位于吉林省和龍市正北方向,直距9 km。20世紀50年代末期吉林省區域地質大隊在該區開展1∶20萬區域地質調查工作，為該區初步建立了地層層序，查明了構造輪廓及區域性巖漿活動期次。20世紀90年代末期吉林省地勘局區域地質礦產調查所在該地區進行了1∶5萬區域地質調查工作，21世紀初期完成1∶25萬區域地質調查，系統查明了該區地層分布規律、巖漿巖譜系單位、構造格架，較客觀地重塑了地質發展演化歷史。

20世紀50—70年代，延邊地質大隊在該區域開展地質勘查工作，先后發現金城洞金礦點、臥龍鉛鋅礦點、土山子金礦點、煤礦點、鐵礦點。20世紀80年代吉林省第六地質調査所開展了臥龍湖及和龍縣幅1∶5萬水系沉積物測量工作，圈定出金、白鎢礦等水系重砂異常多處，和合HS-2號水系沉積物異常區與成礦關系密切，并發現明山坪金礦化點。2017年吉林省第六地質調查所在該區開展地質勘查工作，利用槽探工程發現了2條含金蝕變帶和1條含金云英片巖帶。

1 地質特征

吉林省和龍市土山子地區大地構造位置處于柴達木—華北板塊(Ⅰ級)、華北陸塊北部陸緣造山帶(Ⅱ級)、下二臺—江城殘留早古生代增生楔(Ⅲ級)、石嘴子—山秀嶺晚古生代弧盆系陸緣增生構造帶(Ⅳ級)內。

1.1 地層

區域上出露的地層主要以太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)和官地巖組(Arg)變質巖系為主，其次為少量古生界青龍村群(Pzq)、中生界及新生界。

太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)為一套由混合巖化斜長角閃片麻巖、細粒斜長角閃巖夾黑云變粒巖、石榴石磁鐵角閃巖組成的老變質巖系，在區內大面積出露，呈北西向展布，與金礦化關系密切，是含金蝕變帶圍巖。官地巖組(Arg)以混合巖化黑云斜長片麻巖、條帶狀(均質)混合巖類為主，夾數層含磁鐵變粒巖、磁鐵石英巖(局部成礦)、長石淺粒巖、黑云方解石片巖。

古生界青龍村群(Pzq)為由含石墨黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖組成，夾方解石大理巖、硅質條帶大理巖、含石墨大理巖、透輝大理巖，呈殘留體零星出露。

中生界由侏羅系上統屯田營組(J3t)和白堊系下統長財組(K1c)、大砬子組(K1d)、上統龍井組(K2l)組成。侏羅系上統屯田營組(J3t)為一套陸相火山碎屑巖系，呈北西向展布。零星出露；白堊系下統長財組(K1c) 含石墨硅質條帶大理巖、方解石大理巖；下統大砬子組(K1d) 主要巖性為紅色砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖、粉砂巖及砂質泥巖、局部夾有石膏、底部為巨礫巖；上統龍井組(K2l)由紅色砂礫巖、粉砂巖組成。

新生界新近系船底山組(N2c)玄武巖零星分布于區內甲山村一帶；第四系(Qh)全新統現代溝谷堆積的沖洪積物。

1.2 巖漿巖

區內侵入巖比較發育，分布廣泛，巖漿活動主要發生在古生代晚期、中生代，侵入體總體呈北西向展布，受古洞河斷裂帶的控制。

志留紀中酸性侵入巖沿古洞河斷裂帶分布，多呈巖株狀產出，主要巖性為片麻狀閃長巖(Sδ)、片麻狀花崗巖(Sγ)；早二疊世中酸性侵入巖多呈巖基、巖株狀出露于礦點周邊，巖性為閃長巖(P1δ)、花崗閃長巖(P1γδ)；晚三疊世超基性巖體(T3Σ)，多呈巖株狀產出，分布在臥龍村東部一帶，呈規模較小的巖脈、單斜巖盆及巖盤產出。

區內脈巖較發育。主要脈巖有閃長玢巖、花崗斑巖、輝綠巖、細晶巖、石英脈等。明顯受區域斷裂構造控制(圖1)。

1.3 構造

古洞河深斷裂帶控制著本地區火山噴發、巖漿侵入及成礦活動，其次一級北西向、南北向、北東向斷裂褶皺帶控制著太古代—中生代地層的展布方向。

古洞河深斷裂帶本區出露于臥龍—明山坪一線，走向300°～310°，傾向不穩定，傾角70°左右，控制志留紀、早二疊世中酸性花崗巖出露形態。

北西向斷裂褶皺帶表現為區域大開—和龍復式向斜北東翼的一部分，由太古界南崗巖群雞南巖組(Arj)和官地巖組(Arg)變質巖系組成。單斜狀產出，一般地層走向290°～310°，向南西傾斜，傾角20°～40°。

南北向斷裂褶皺帶控制和龍斷陷盆地，由中生界白堊系長財組、大砬子組及龍井組組成。構成南北向向斜，傾角20°～30°，盆地邊緣由南北向斷裂所控制。

北東向斷裂褶皺帶控制八家子北東向斷陷盆地，地層由中生界白堊系大砬子組和龍井組組成。

1.4 礦化蝕變特征

土山子地區見有數條含金蝕變帶分布，具硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變特征，其內見有石英脈分布，另見含金云英片巖分布。區內已知含金蝕變帶金屬礦物以黃鐵礦為主，次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦及含微量金的碲化物等；金屬硫化物質量分數0.5%～3%，在整個脈帶中含量較豐富，呈細粒浸染狀、星散狀分布；脈石礦物有石英及蝕變礦物綠泥石、方解石、絹云母、高嶺土等。金礦化與他形粒狀黃鐵礦化和黃銅礦化關系密切，呈正相關。圍巖蝕變為碳酸鹽化、絹云母化、硅化及綠泥石化等，偶見鉀化。

圖1 和龍市土山子區域地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Tushanzi gold deposit in Helong City1.第四系;2.新近系船底山組;3.上白堊統龍井組;4.下白堊統大砬子組;5.下白堊統長財組;6.侏羅系上統屯田營組;7.古生界青龍村群;8.新太古界南崗巖群官地巖組;9.新太古界南崗巖群雞南巖組;10. 晚三疊世超基性巖體;11.早二疊世花崗閃長巖;12.早二疊世閃長巖;13.志留紀花崗巖;14.志留紀花崗閃長巖;15.中基性巖脈;16.閃長玢巖;17.花崗巖;18.花崗閃長巖;19.閃長巖;20.實測/推測斷層;21.地質界線;22.不整合地質界線;23.片理化帶;24.金礦點

2 找礦條件分析

2.1 構造條件

土山子位于古洞河深斷裂帶南部韌性剪切帶的邊緣，其主要構造為北西向，局部還有北東向構造。構造活動頻繁，區內變形、斷裂發育，控制了巖漿巖的侵位及后期含礦熱液的活動，對蝕變、混合巖化的形成和金礦化，具有明顯的控制作用。

北西向構造是區域含金石英脈的主要控礦構造，該組構造具有多期活動的特點，由構造片理化帶和斷裂組成。土山子地區位于官地復向斜的北東翼，主要由太古界構成，呈北西向單斜出現，地層產狀傾向210°～240°，傾角20°～50°，地層中中小型褶曲比較發育。在土山子西山呈北西向展布的破碎帶、構造片巖帶密集出露，產狀基本上與片麻理產狀一致，局部充填有石英脈及閃長玢巖脈，為多期次、多階段疊加成礦提供了必要條件。

2.2 地層條件

區內出露的地層主要為新太古界南崗巖群雞南組(Arj)，為一套中、低級區域變質巖系，巖層中Au豐度值均較高，可為成礦提供豐富的物質來源。

2.3 巖漿巖條件

巖漿巖主要為早二疊世中性閃長巖(P1δ)及中酸性花崗閃長巖(P1γδ)類，呈巖基、小巖株狀產出。脈巖有閃長玢巖脈、花崗斑巖脈、細晶巖脈、石英脈等，均呈北西向及北東向展布。巖漿巖多期次活動為金礦化體的形成提供了熱源與動力。

2.4 礦化蝕變條件

區內發現規模較大含金蝕變帶兩處，另見數條石英脈分布，并見有含金云英片巖(1)關英福,等,吉林省和龍市土山子地區金及多金屬礦產資源遠景調查報告[R].吉林省第六地質調查所,2018.。

一處含金蝕變帶位于土山子西山，由3條含金石英脈與礦化蝕變巖體組成，未封閉。地表控制長度600 m，寬度60～120 m。其大致走向110°，傾向南西，傾角37°～84°，局部有反傾現象。另一含金蝕變帶在其北北東方向470 m處，也由3條含金石英脈與礦化蝕變巖體組成，未封閉。地表控制長度340 m，寬度20～40 m。其走向95°～120°，傾向南西，傾角60°～70°。含金蝕變帶均賦存在新太古界南崗巖群雞南組中，由石英脈及破碎蝕變巖組成。蝕變主要有硅化、絹云母化、高嶺土化及褐鐵礦化。含金蝕變帶金品位介于(0.10～5.84)×10-6之間，石英脈中普遍含伴生元素銀，品位介于(2.2～42.48)×10-6之間。

區內東南部見含金云英片巖出露，呈北西向展布，受北西向構造控制。地表近長條狀出露，延伸約300 m，寬10～30 m。巖石中普遍含金，金品位介于(0.05～0.40)×10-6之間，懷疑該云英片巖帶為韌性剪切帶的產物。

參考比鄰已知金城洞金礦床特征，土山子地區出露的含金蝕變帶礦化蝕變特征與金城洞已知金礦床礦化蝕變特征極其相似。

2.5 地球物理條件

土山子位于和龍市以北，其區域航磁異常整體上呈北西走向，由兩個寬大北西走向正磁場區之間夾雜負磁場區組成(2)松權衡,等,吉林省礦產資源潛力評價[R].吉林省地質調查院,2013.，與區域上古洞河深大斷裂相吻合，表現為北西向斷續出露的晚古生代以來的花崗巖、花崗閃長巖。重力場值的區域差異特征同樣反映該區處于超巖石圈斷裂的影響，巖石變形構造發育明顯與之相佐證，如深成侵入巖體變形、太古界南崗巖群褶皺變形、韌性剪切變形等。

2.6 地球化學找礦標志

2.6.1 1∶5萬水系重砂異常

區域內1∶5萬水系重砂測量圈定出金異常7處，白鎢礦異常1處。土山子地區位于水系重砂金1號異常區內，異常呈北東向不規則橢圓形分布，面積3.5 km2。異常內采集23個樣品，其中20個樣品含金，一般含金1～2粒/30 kg，大于5粒/30 kg的樣品有5個，最高為93粒/30 kg。金呈金黃色，磨圓度較差，呈不規則狀者居多，粒度大者0.1～0.4 mm。異常區內有已知的土山子金礦點和明山坪金礦點。

2.6.2 1∶5萬水系沉積物異常

土山子地區位于和龍縣幅1∶5萬水系沉積物測量和合HS-2異常內。異常由Au、Ag、Cu、Pb組成，異常元素套和較好，Au、Cu具中外帶，與已知土山子金礦點吻合。另外土山子地區以金元素為主的Ht2、Ht3、Ht4、Ht6號土壤金多金屬綜合異常呈不規則橢圓分布，與已知含金蝕變帶、含金云英片巖及石英脈套和較好，因此土壤異常是該地區找礦的重要標志。

3 找礦預測靶區選擇

3.1 預測靶區 Ⅰ

該預測區位于吉林省著名的Ⅴ-26夾皮溝—金城洞Au-Fe-Ag-Cu-Pb-Zn-Ni-Sb成礦帶(Ⅴ)東部，金城洞金礦北東東80°方向直距13 km處，面積約6.4 km2，呈北東東向展布，具有較好的找礦前景(圖2)。

圖2 和龍市土山子地區找礦靶區預測圖Fig.2 Prediction map of prospecting target area in Tushanzi area, Helong City1.第四系;2.上白堊統龍井組;3.下白堊統大砬子組;4.下白堊統長財組;5.侏羅系上統屯田營組;6.古生界青龍村群;7.新太古界南崗巖群官地巖組;8.新太古界南崗巖群雞南巖組;9.早二疊世花崗閃長巖;10.早二疊世閃長巖;11.志留紀花崗巖;12.志留紀花崗閃長巖;13.片理化帶;14. 1∶5萬水系重砂金異常及編號;15. 1∶5萬水系沉積物異常及編號;16. 1∶1萬土壤測量異常;17. 1∶1萬激電中梯異常;18.金礦點;19.含金蝕變帶

預測區重力場值的區域差異特征反映了超巖石圈深大斷裂的存在，即樺甸—夾皮溝—和龍超巖石圈斷裂。該斷裂由多個次級斷裂組成，呈現梯度密集分布的特征。預測區處于1∶5萬水系沉積物和合HS-2號異常北東段，包含1∶5萬水系重砂金3、金8號異常，區內金8號異常與明山坪金礦化點吻合，由含金蝕變破碎帶組成。綜上所述，明山坪金礦化點分布在北西向巖漿巖中，比鄰白堊紀沉積巖，受北西向構造控制，與1∶5萬水系沉積物異常和水系重砂異常關系密切。

3.2 預測靶區Ⅱ

通過參考20世紀80年代地質資料并結合2018年在該預測區完成的1∶1萬地質草測、1∶1萬土壤測量、1∶1萬激電中梯測量以及地表槽探工作。預測區內發現2條破碎蝕變巖帶，含金蝕變帶賦存在太古界南崗巖群雞南組地層中，由石英脈及破碎蝕變巖組成。金品位介于(0.10～5.84)×10-6之間，石英脈中普遍含伴生元素銀，其品位介于(2.2～42.48)×10-6之間，金與銀含量成正比。區內含金云英片巖呈北西向展布，寬10～30 m，長約300 m。圍巖蝕變以硅化、絹云母化為主，其地質特征與金城洞金礦高度相似。預測區見1∶1萬土壤金異常、1∶1萬激電中梯異常，結合其它找礦信息，開展綜合分析和研究，縮小靶區，進行深部找礦，在該預測區有望找到與韌性剪切帶有關或中低溫熱液石英脈型金礦床。

4 結論

(1)預測區內含金蝕變帶受北西向構造控制，出露于太古界老變質巖系中，與石英脈關系密切。

(2)參考區內金城洞金礦及區域成礦帶上后底洞金礦、海溝金礦、旭陽金礦點等礦床成因，預測該區是尋找與韌性剪切帶有關或中低溫熱液石英脈型金礦床的首選地段。