吉林省臨江銅礦東北部玄武巖覆蓋區找礦遠景分析

陳 明，李 陽，徐 鋒，李曉菲

1.吉林省區域地質礦產調查所，吉林 長春 130021；2.吉林省地質調查院，吉林 長春 130102

0 引言

與鴨綠江上游臨江市—長白縣隔江相望的朝鮮平安北道—兩江道地區，發育有惠山銅礦、檢德鉛鋅礦、云興銅礦等世界知名的礦床，這些礦床具有類似的成礦條件，王速(2014)依據成礦地質單元，結合成礦地質背景及成礦作用的因果關系，將這一地區成礦帶厘定為集安—長白金銀銅鉛鋅鈷鎢成礦帶(東段向南南東轉入朝鮮為惠山—利源成礦帶)和狼林金銀鐵成礦帶[1]。然而，作為惠山—利源成礦帶弧形進入中國境內后，成礦地質條件并沒有明顯變化，除早期勘查評價的臨江銅礦外，一直以來沒有發現大型金屬礦產地。2007年，吉林省地質調查院在該帶開展了1/5萬礦產遠景調查，發現一些找礦信息和礦(化)點(1)李 軍，王 速，等. 臨江銅礦等9幅礦產遠景調查報告[R]. 吉林省地質調查院.2007.，其中個別礦點被認為具有一定找礦潛力[2]，雖幾經勘查仍沒有實現找礦突破。

究其原因，主要是該地區玄武巖覆蓋嚴重，深部地質體產狀不清。2013年，吉林省地勘基金管理中心組織實施了吉林省長白山玄武巖覆蓋區及周邊礦產資源調查項目，從成礦地質背景、區域地球物理、區域地球化學(包括氣納微金屬測量)等方面開展了綜合調查。作者參加了其中的成礦地質背景調查的子課題，對該地區成礦地質體、成礦構造進行了分析研究，對玄武巖下地質體和斷裂構造進行了解釋推斷(2)孫 罡，王明永，陳 明，等.吉林省長白山玄武巖覆蓋區及周邊礦產資源調查成礦地質背景調查報告[R].吉林省區域地質礦產調查，2019.。依據這些成果，結合氣納微金屬測量及深部鉆探驗證成果，對臨江銅礦東北部玄武巖覆蓋區找礦遠景分析如下。

1 成礦地質背景

研究區位于集安—長白金-銀-銅-鉛-鋅-鈷-鎢成礦帶中段(3)陳爾臻，張寧克，彭玉鯨，等.中國主要成礦區(帶)研究(吉林省部分)[R].吉林省地質礦產勘查開發局，2001.，大面積出露的地質體主要為新近系土門子組砂礫巖和第四系軍艦山組玄武巖，基底地質體零星出露在溝谷底部，主要為古元古代沉積變質巖系和中生代火山-侵入雜巖(見圖1)。

圖1 研究區綜合地質圖Fig.1 Comprehensive geological map of the study area1.軍艦山組；2.船底山組；3.土門子組；4.林子頭組；5.果松組；6.崮山組；7.大栗子巖組；8.珍珠門巖組；9. 早白堊世花崗斑巖；10. 早白堊世花崗閃長巖；11. 早白堊世閃長巖-石英閃長巖；12.銅礦；13.銅礦點；14.鉛鋅礦點；15.鎢礦；16.鉛鋅礦化點

古元古宙沉積變質巖系為老嶺群，在研究區僅出露有珍珠門組和大栗子組。前者為一套白云質大理巖、含燧石條帶大理巖、角礫狀白云質大理巖；后者為一套變質粉砂巖、絹云千枚巖夾大理巖。盡管二者層序關系及其構造背景存在不同認識[3-9]，但二者是遼東—吉南，乃至朝鮮北部的重要的含礦地質體，屬于眾多地質學者的共識。在吉林省域內，珍珠門組中發育有大量金、銅和多金屬等淺成低溫熱液型、矽卡巖型礦床[10-13]。大栗子組發育有沉積(變質)型鐵礦，其中包括赤鐵礦、磁鐵礦和菱鐵礦三種礦石類型[14-15]；同時，發育有沉積變質型鈷銅礦[16-17]。近年來在鐵礦區外圍，硫化物型銅多金屬礦體也有所發現。

中生代火山-侵入雜巖中火山巖主要為一套安山巖-流紋巖及其火山碎屑巖組合，根據區域巖石對比，分別置于晚侏羅世果松組和早白堊世林子頭組。前者主要巖石類型為安山巖、安山質角礫凝灰巖、凝灰巖；后者主要巖石類型為流紋巖、流紋質凝灰巖的一套酸性火山巖。中生代侵入巖為一套閃長巖-石英閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖組合，侵入晚侏羅世果松組和早白堊世林子頭組，同位素年齡為137～112 Ma[18]，時代為早白堊世。該期構造巖漿事件是集安—長白金-銀-銅-鉛-鋅-鈷-鎢成礦帶，乃至吉林省東部重要的成礦事件。

研究區處于鴨綠江斷裂帶(臨江—兩江段)主構造帶東側，次一級的北東向斷裂構造發育，主要有四道溝—樺樹斷裂帶和六道溝—青山里斷裂帶，分別從研究區西部和中部通過。總體上控制了臨江—撫松中生代盆地和早白堊世侵入巖，特別是六道溝—青山里斷裂帶控制著臨江—長白盆地中央隆起，二者可以認為是本區的控巖控礦構造。

2 典型礦床描述

臨江銅礦床礦區位于臨江市六道溝鎮北東部，臨江—長白中生代火山巖盆地的中間隆起地段。礦區內出露的地質體主要是古元古代老嶺群珍珠門組厚層白云石大理巖和早白堊世閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖等。其中，閃長巖-石英閃長巖呈巖株狀侵入體，閃長玢巖、英安玢巖和花崗斑巖或為巖枝、或為巖脈狀侵入珍珠門組中，為侵入體的外延或分異產物。六道溝—青山里斷裂從礦區穿過，次一級北東向構造和派生的北西向構造也有發育。

礦床共發現礦體60多條，礦體大小不等，形態復雜，多為扁豆狀、似層狀、透鏡狀、不規則脈狀。礦體產狀與地層產狀基本一致，走向北西，傾向北東，傾角45°～60°。

礦體主要產于花崗閃長巖或石英閃長斑巖與珍珠門組厚層白云石大理巖及角巖夾大理巖的接觸帶的矽卡巖內，呈北西向展布。在石英閃長斑巖內可見鉬礦化，局部發育有鉬礦體。總的來說礦化具有明顯的分帶現象，其中礦化水平分帶表現為內接觸帶(巖體)內發育鉬礦化或銅鉬礦化；接觸帶及外接觸帶礦化以銅為主并構成主要礦體；外接觸帶圍巖中具鉛、鋅礦化。礦化垂直分帶表現為600 m標高以上礦帶寬，礦體條數多，礦化以銅為主，幾乎沒有單獨鉬礦體；600～400 m標高向下礦體條數變少，礦帶變窄，礦化以銅為主，但局部有小型鉬礦體；400 m標高以下礦化以鉬為主，形成單獨礦體，銅礦化明顯減弱。

該礦床的圍巖蝕變種類主要有鉀長石化、鈉長石化、絹云母化、硅化、矽卡巖化等。其中內接觸帶發育鉀長石化、鈉長石化、絹云母化；接觸帶以石榴石矽卡巖為主，過渡到透輝石矽卡巖，礦物顆粒由粗變細；外接觸帶綠簾石化較為發育。

3 找礦標志

(1)構造背景標志：中生代火山巖盆地邊緣或盆地基底隆起帶，基底碳酸鹽巖石直接出露或中生代火山巖覆蓋較淺，使得具有找礦意義的蝕變礦化信息可以識別，相關地球化學特征能夠顯示。

(2)地層學標志：老嶺群珍珠門組厚層白云石大理巖、角礫狀大理巖層，特別是不純碳酸鹽巖石以及互層泥質巖石(角巖)之間鈣硅界面與巖漿流體具有良好的交代條件，是本區成礦的重要層位。

(3)侵入巖標志：臨江銅礦為典型的矽卡巖型礦床，礦體主要賦存在早白堊世花崗閃長巖、石英閃長玢巖與碳酸鹽接觸的外接觸帶內。巖體或突出體之流動前緣、巖體凹陷部位以及較大巖枝下盤及分枝部位最為有利成礦。

(4)構造標志：北東向六道溝—青山里斷裂帶是區域上重要的控盆控巖構造，派生的北西向構造、近巖體的珍珠門組同變形的層間斷裂帶是巖漿流體運移的主要通道并為成礦物質交代空間。

(5)蝕變標志：礦區圍巖蝕變主要為鉀長石化、鈉長石化、絹云母化、硅化、綠簾石化、矽卡巖化。其中復雜矽卡巖是賦礦直接圍巖甚至是礦體；簡單矽卡巖可以作為近礦直接標志；鉀長石化、鈉長石化、絹云母化主要發育在成礦巖體內部，局部見有一定鉬銅礦化信息；綠簾石化發育在碳酸鹽巖中，礦化不明顯。

(6)地球化學標志：土壤地球化學Cu-Mo-Ag-Bi-Pb-Zn六種元素組合是本礦床的成礦指示元素。

4 找礦前景分析

4.1 玄武巖覆蓋區基底地質

臨江銅礦北東地區為大面積玄武巖覆蓋，但覆蓋厚度不大。作者等根據1/5區域重力資料、部分地球物理綜合剖面(1/1萬重力、磁法、激電測深和頻譜激電測量)，結合覆蓋區邊部零星露頭，對覆蓋區下部基巖和構造進行了解釋推斷(見圖2)。可以看出，六道溝—青山里斷裂帶過臨江銅礦從玄武巖下穿過，通過該構造帶的3條地球物理綜合剖面均表現為重力、磁場和電阻率的梯度帶。老齡群珍珠門組(重力高)延該構造帶南東側帶狀展布(重力高)，早白堊世閃長巖-石英閃長巖-花崗閃長巖(中等磁性)呈巖株侵入其中(中等磁性)；晚侏羅世—早白堊世火山巖(重力低)出露在構造帶北西側。

圖2 研究區基巖地質圖Fig.2 Geological map of bedrock in the study area1. 果松組；2. 崮山組；3.大栗子巖組；4.珍珠門巖組；5.花崗斑巖；6.二長花崗巖；7.閃長巖-石英閃長巖；8.地質界線； 9.角度不整合界線；10.實測性質不明斷層；11.推測性質不明斷層；12.遙感解譯斷層；13.銅礦； 14. 銅礦點；15. 鉛鋅礦點；16. 鎢礦點；17. 鉛鋅礦化點

4.2 氣納微金屬測量成果及深部驗證

2014年開始吉林省地調院對臨江銅礦幅進行1/5萬氣納微金屬測量[19]，在玄武巖覆蓋區圈定38處異常，異常組合主要為As-Ag-Cu-Pb-Zn-W-Mo-Ni。而后，對近鄰臨江銅礦的LQ-3異常進行了200 m×40 m的加密采樣，對親硫元素Ag、Cu、Pb、Zn等含量比較高，元素套合較好的有利地區，結合物探資料，進行了深部鉆探驗證，發現銅礦體1條、鉬礦化蝕變帶6條。其中銅礦體垂厚1.60 m，主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦；鉬礦化蝕變帶垂厚1.00～23.70 m，主要金屬礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和輝鉬礦。

綜上所述，研究區位于龍崗復合地塊與遼吉古元古宙裂谷交接地區，玄武巖覆蓋區下部六道溝—青山里大斷裂北東向穿過，古元古代老齡群珍珠門組沿該構造帶基本連續展布，其間有早白堊世侵入巖呈巖株狀侵入，具有良好的成礦地質條件。1/5萬氣納微金屬測量，圈定了一批As-Ag-Cu-Pb-Zn-W-Mo-Ni組合異常，初步的深部鉆探驗證發現了重要的銅鉬礦化信息。因此，運用地質、物探、化探(氣納微金屬測量)綜合研究方法在本區開展找礦工作，實現玄武巖深部找礦重要突破是可能的。

5 結論

(1)臨江銅礦北東玄武巖覆蓋區基底出露有珍珠門組和早白堊世閃長巖-石英閃長巖-花崗閃長巖，北東向斷裂構造發育，具有與臨江銅礦一致成礦地質條件，找礦潛力較大。

(2)玄武巖覆蓋區已經圈定大量氣納微金屬異常，個別異常經深部鉆探驗證發現了銅礦體和鉬礦化體，是極其重要的找礦線索。

(3)通過1/1萬重力、磁法、激電測深和頻譜激電測量等綜合地球物理手段對基底地質體、斷裂構造進行合理解釋推斷，氣納微金屬加密測量結合地球物理剖面確定工程施工位置是實現找礦突破的有效方法。