白山市渾江區(qū)朝鮮堡子金礦地質特征及其找礦前景

曹鐘元

吉林省地質科學研究所，吉林 長春 130012

0 引言

礦區(qū)位于吉林省南部，著名的長白山老嶺山脈中部，為內(nèi)陸山區(qū)[1],成礦地質條件十分有利，多年來一直作為各地勘單位的找礦重點，但一直沒有實現(xiàn)找礦突破。

在以往工作基礎上，我們采用地質、物化探等勘查方法，槽探、鉆孔等揭露手段，在勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)金礦體4條(1)佟 萌、石 娜、曹鐘元. 吉林省白山市渾江區(qū)朝鮮堡子金及多金屬礦預查成果報告[R].吉林省地質科學研究所，2019.，其中①號金礦體規(guī)模最大，由3條槽探和一個鉆孔控制，控制水平長175 m、控制斜深70 m，地表Au品位(1.10～4.16)×10-6，平均Au品位1.87×10-6，地表礦體水平厚度0.40～1.00 m、平均0.60 m。本文闡述了礦床地質特征，分析了找礦前景，為本成礦帶類似地區(qū)的地質找礦工作，提供一些線索和思路。

1 礦區(qū)地質

礦區(qū)位于北東向老嶺隆起與北西向大石湖火山洼地交匯處以北，老嶺隆起一側[2](圖1)。

圖1 工作區(qū)構造位置示意圖Fig.1 Schematic diagram of structural location of working area1.渾江盆地；2.老嶺隆起；3.石湖火山構造洼地；4.主要區(qū)域性斷裂帶及其編號(F1：荒溝山“S”形斷裂帶，F(xiàn)2：大石湖—果松斷裂帶)；5.中生代花崗巖；6.古元古代老嶺巖群建造；7.新太古代基底；8.礦區(qū)位置

1.1 地層

出露地層主要為大面積分布的新太古界板石溝巖群變質表殼巖，古元古界林家溝組、花山組變質巖僅分布于勘查區(qū)的西北部，新太古界與古元古界之間為斷層(F01)接觸，沿斷層接觸部位及其兩側發(fā)育有韌性剪切帶，新太古界和古元古界的巖石均有不同程度韌性變形作用，較普遍分布有超糜棱巖、糜棱巖、初糜棱巖及糜棱巖化巖石等，韌性剪切的寬度大約1.2 km(圖2)。

圖2 白山市朝鮮堡子金礦工區(qū)地質簡圖Fig.2 Geological sketch map of Chaoxianpuzi gold mine,Baichan City1.老嶺群林家溝組石英巖、片巖、長石石英砂(礫)巖；2.斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、花崗片麻巖；3.斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖互層、底部夾磁鐵礦層；4.實測及推測斷層；5.實測及推斷地質界線；6.實測逆斷層；7.糜棱巖化

1.2 構造

變形構造：區(qū)內(nèi)褶皺構造主要表現(xiàn)為老嶺背斜核部的新太古界板石溝巖群變質表殼巖中的變形構造，變形較為強烈、揉皺構造發(fā)育，新太古界變質巖總體呈北東向展布，變形構造較為發(fā)育，翼部總體傾向北西。

斷裂構造主要為老嶺斷裂帶及次一級斷裂在該區(qū)的分布，該組斷裂在勘查區(qū)域表現(xiàn)為傾角較陡、局部直立、總體傾向北西，走向呈北東向，勘查區(qū)內(nèi)的F01-F06斷層應為老嶺斷裂的組成部分或其次一級斷裂，構成新太古界板石溝巖群變質表殼巖與古元古界變質巖系之間的斷層接觸界線應為老嶺斷裂的主要斷裂，該斷裂或其次一級斷裂為區(qū)內(nèi)金礦的主要控礦或容礦構造，總體走向呈北東30°～50°，斷層性質為較復雜的韌脆性斷裂組合，該斷裂在區(qū)域上也為導礦、控礦、容礦構造，其性質復雜(韌性、脆性)、多期次特征明顯，區(qū)內(nèi)以F03斷裂帶為代表的控礦容礦構造，總體呈北東向展布，如①號金礦體含礦巖石為角礫狀碎裂硅化蝕變巖性，含礦層延伸基本穩(wěn)定，勘查區(qū)內(nèi)實測及推測構造共計6條(編號F01-F06)，為依據(jù)地質、物、化探成果實測及推測構造，其中F01-F05斷裂走向北東，F(xiàn)03斷裂構造帶與金礦關系較為密切，F(xiàn)06斷裂為北西向晚期構造，北西向斷裂切割北東向斷裂帶。

韌性剪切帶特征：沿新太古界與古元古界之間的老嶺斷裂帶(F01)及其兩側韌性剪切作用明顯，沿F01及其兩側分布，初步確定韌性剪切帶的寬度為1.20 km，韌性剪切變形痕跡在新太古界、古元古界中均較為明顯，韌性剪切作用特征變質巖石：

(1)太古代變質巖系上段韌性剪切帶代表巖石：糜棱巖化斜長(角閃黑云)片麻巖、長英質初糜棱巖、長英質糜棱巖，長英質超糜棱巖。

(2)新元古代變質巖韌性剪切帶典型代表巖石：花山組有綠泥絹云(糜棱)片巖、綠泥絹云(糜棱)片巖、褐鐵礦化絹云千糜巖、長英質糜棱巖等。

林家溝組有長英質初糜棱巖、弱片理化變余長石石英雜砂巖、長英質初糜巖、長英質初糜棱巖、長英質初糜巖、糜棱巖化含礫變余長石雜砂巖 、糜棱巖化變余長石砂巖、長英質糜棱巖、長英質初糜棱巖、長英質糜棱巖。

(3)糜棱巖化花崗巖(脈)、糜棱巖化閃長玢巖等。

1.3 巖漿巖

該區(qū)域構造-巖漿活動激烈，勘查區(qū)位于中侏羅紀梨樹溝似斑狀黑云母花崗巖體的南西1.1 km處；區(qū)內(nèi)見有較為發(fā)育的變質輝綠巖、閃長玢巖、閃斜煌斑巖脈等。

閃長玢巖：風化面：淺灰色；新鮮面：深灰色，斑狀結構，塊狀構造。斑晶成分為自形斜長石和角閃石，體積分數(shù)<10%。角閃石斑晶已完全蝕變，呈褐色的流失空洞，斜長石斑晶多半已高嶺土化，基質由隱晶-細晶斜長石和角閃石構成。

變質輝綠巖:風化面深灰色，新鮮面灰黑色，他形粒狀變余輝綠結構，塊狀構造，主要礦物成分由輝石和斜長石組成，輝石：深綠色，他形粒狀，礦物顆粒邊緣呈霧狀，暗色礦物約占40%左右。斜長石：他形粒狀，體積分數(shù)約占60%；鏡下定名為綠簾綠泥石化變質輝綠巖: 變余輝綠結構，塊狀構造；主要礦物成分，斜長石體積分數(shù)約占60%，半自形柱狀、長板狀，粒徑在0.1～0.4 mm左右，搭成格架狀，聚片雙晶發(fā)育，局部巖石具糜棱巖化的細粒化現(xiàn)象；綠簾石體積分數(shù)約占15%，粒徑很小，多小于0.1 mm，分布于斜長石板柱狀顆粒之間，正交偏光下可見鮮艷的二三級干涉色；暗色礦物綠簾石和綠泥石等，應為原巖中暗色礦物(輝石或角閃)等礦物蝕變而來，綠泥石25%等礦物組成，鱗片變晶結構，具淡黃色-淡綠色多色性，正交偏光下顯靛藍色、銹褐色或紫丁香的異常干涉色，集合體呈片狀定向分布。

閃斜煌斑巖：風化面灰黑色，新鮮面深灰色，煌斑結構，塊狀構造，主要由角閃石和斜長石斑晶及基質組成，角閃石、斜長石斑晶約占65%，其中角閃石(約占40%)，粒徑在0.1～0.3 mm之間、部分可達0.5 mm，斜長石斑晶約占20%，主要為自形的板狀或柱狀，輝石斑晶約占5%為自形、粒徑可達0.5 mm以上?；|體積分數(shù)約占35%，粒徑小于0.05 mm，部分為隱晶質結構，充填在自形的斑晶礦物之間。

2 金礦特征

金礦化蝕變較為集中的區(qū)域位于勘查區(qū)中部偏北，西南起于②號金礦體，沿F03斷層走向(北東60°)，延伸至勘查區(qū)東北部，全長約2 800 m、南北寬約400 m，由17條探槽、有效地質點15個、兩條實測剖面及兩個鉆孔大致控制。

集中區(qū)域由綜合異常三處(Ht-1、Ht-2、Ht-5)、金異常5處(Au3、Au6、Au9、Au7、Au19)、銀異常4處(Ag1、Ag10、Ag20、Ag8)以及多金屬異常數(shù)處、激電低阻高極化異常兩處(Dj-1、Dj-3)和4條金礦體組成，土壤化探異常、激電中梯異常與金礦體大致—基本吻合。

礦化集中區(qū)域地層為新太古界變質表殼巖上段，主要巖石類型有黑云斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、角閃石巖及糜棱巖化片麻巖等。F03為代表的北東向斷裂破碎帶貫穿整個礦化蝕變區(qū)域，斷層性質較為復雜、具多期次等特點，韌、脆性構造跡象均較為明顯。已發(fā)現(xiàn)金礦體與F03北東向系列斷裂破碎帶關系密切，F(xiàn)03斷裂破碎帶為區(qū)內(nèi)的主要控礦、容礦構造。金礦的工業(yè)類型為碎裂蝕變巖型，呈碎裂結構、角礫狀構造以及糜棱組構等組構。蝕變帶巖石具較強的硅化、褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化和絹云母化，蝕變較為普遍，硅化、褐鐵礦化和高嶺土化較強(鏡下恢復原巖為片麻巖)，蝕變較強的巖石即為礦體直接圍巖。

3 礦床地質

3.1 礦體特征

礦體嚴格受礦化蝕變帶控制，分布于新太古界變質巖系上段斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖及糜棱巖化斜長角閃片麻巖中，礦化蝕變帶受控于F03及其平行斷層，這一系列控礦或容礦斷裂應為老嶺斷裂帶或其次一級斷裂的組成部分，斷層性質為張扭，已發(fā)現(xiàn)金礦體4條(編號①、②、③、④號)，礦體特征見表1。

表1 礦體特征一覽表Table 1 Ore body characteristics list

①金礦體：礦體位于勘查區(qū)中部新太古界上段斜長角閃巖、角閃片麻巖等變質巖分布區(qū)，受F03斷裂構造控制，地表礦體總體產(chǎn)狀傾向145°、傾角45°，礦體北東端向北東延伸傾向變?yōu)?00°、傾角48°。礦體由地表向深部延伸為金礦化體，說明金礦品位變化較大(距Tc036見礦槽3 m處的金礦轉石Au品位25.38×10-6)；礦體圍巖為糜棱巖化片麻巖等，近礦圍巖糜棱巖化較強，圍巖主要巖石類型有糜棱巖化片麻巖及長英質糜棱巖等，含礦巖石為角礫狀碎裂硅化蝕變巖(角礫原巖恢復為片麻巖類巖石)。

②號金礦體：金礦體位于勘查區(qū)的西側邊部，分布于新太古界變質巖與古元古界花山組片巖接觸處F1斷裂靠近古元古界變質巖系一側，礦體呈脈狀，由Tc034探槽控制，礦體傾向120°、傾角70°，Au品位 1.77×10-6，厚度0.50 m，賦存標高為1 217.00 m，礦體賦存部位巖石較為破碎、擠壓片理發(fā)育、糜棱巖化較強；巖石蝕變較為強，主要為褐鐵礦化、硅化綠泥石化和綠簾石化等。

③號金礦體為盲礦體，鉆孔中見，呈脈狀，穿礦厚度0.75 m，Au品位14.80×10-6，賦存標高為930.00 m，含礦巖石為碎裂硅化蝕變巖(其中的碎裂角礫恢復原巖為片麻巖)，膠結物為硅質，硅化呈細脈狀和網(wǎng)脈狀，金屬礦物主要為黃鐵礦化、其次為黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化及為少量自然金礦物。

④號金礦體：為盲礦體，鉆孔中見，礦體呈脈狀，鉆孔穿礦長度0.80 m，Au品位1.18×10-6，賦存標高為740.00 m，含礦巖石為強硅化片麻巖，礦石較為破碎、擠壓片理化明顯，礦體圍巖為硅化蝕變片麻巖。

3.2 礦石類型及圍巖特征

3.2.1 礦石類型

勘查區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的4條金礦體均為碎裂蝕變巖型金礦，礦體賦存層位為新太古界變質巖系上段，含礦巖石為角礫狀硅化蝕變巖，角礫為斜長角閃片麻巖、長英質片麻巖和糜棱巖化片麻巖等，膠結物主要為硅質和鐵質。

碎裂角礫狀蝕變巖：風化面黃褐色，新鮮面淺黃褐色，細粒狀變晶結構，碎裂結構，角礫狀構造，角礫呈黃色—褐色，呈棱角狀、不規(guī)則狀及碎裂狀，原巖成分為片麻巖，個別角礫可見定向排列，由石英和斜長石及少量暗色礦物相間分布構成定向構造，整個角礫褐鐵礦化較強；膠結物主要為硅質，沿角礫邊部碎裂的裂隙分布，局部呈團塊狀及硅質細脈—網(wǎng)脈狀分布，沿硅化膠結物褐鐵礦化較強，褐鐵礦化呈小的斑點狀和細脈狀分布；巖石蝕變主要褐鐵礦化、高嶺土化及絹云母化，礦化主要見有黃鐵礦化(黃鐵礦多數(shù)已蝕變?yōu)楹骤F礦，但仍保留黃鐵礦立方體的晶形)，黃鐵礦質量分數(shù)1%～2%，主要分布在膠結物中，局部可見新鮮黃鐵礦呈細粒浸染狀分布在硅質中。

金礦石結構構造及主要金屬礦物：金礦石為碎裂結構、碎斑狀結構、粒狀變晶結構，角礫狀構造和塊狀構造；金屬礦物主要為黃鐵礦，其次為磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、褐鐵礦、輝銀礦、毒砂、赤鐵礦等，偶爾可見自然金礦物分布于毒砂礦物裂隙中，金屬硫化物呈細脈狀、浸染狀、斑點狀沿硅化石英脈分布。圍巖蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、碳酸鹽化和絹云母化等等；礦體直接圍巖為蝕變斜長角閃片麻巖(斜長片麻巖、斜長角閃巖以)，糜棱巖化作用較為明顯，局部可見糜棱巖及超糜棱巖等巖石。

3.2.2 圍巖特征

勘查區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的四條金礦體的類型均為碎裂蝕變巖型金礦，礦體圍巖均為新太古界變質巖系上段斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖及糜棱巖化斜長角閃片麻巖等。

4 金礦成因、控礦因素探討及找礦遠景分析

4.1 金礦成因、控礦因素探討

區(qū)域新太古界板石溝巖群為金礦的重要賦礦層位，區(qū)內(nèi)新太古界板石溝巖群變質表殼巖上段為區(qū)內(nèi)金礦的含礦層，預查區(qū)域構造、巖漿活動頻繁、成礦物源、熱源充足，有導礦通道和賦礦空間，具備金礦成礦條件。已知金礦受控于北東向斷裂(F03斷層為代表)，發(fā)育在新太古界板石溝巖群變質表殼巖斷裂破碎帶中，在構造活動及中低溫熱液的作用下，金及多金屬含礦熱液經(jīng)活化、運移、交代等成礦作用，選擇在張性構造破碎帶沉淀、富集成礦，形成碎裂蝕變巖型金礦；含金巖石多為角礫巖、碎裂巖及糜棱巖等。

4.2 找礦遠景分析

(1)預查區(qū)地處老嶺金多金屬成礦帶的中部，已發(fā)現(xiàn)金及多金屬礦床(點)數(shù)十個，礦床(點)賦礦層位主要為新太古界和元古宙變質巖系。已發(fā)現(xiàn)的金及多金屬礦床(點)大部呈北東向展布，控礦、導礦及容礦為北東走向的老嶺斷裂帶，成礦作用與構造巖漿活動關系密切，這些礦床(點)具有相似沉積建造、巖漿侵入活動、構造成礦、控礦作用等特點，本區(qū)是尋找破碎帶蝕變巖型金礦的有利區(qū)帶。

(2)勘查區(qū)內(nèi)根據(jù)地質、物、化探異常、金礦化蝕變帶及礦體等綜合找礦信息，圈定了找礦遠景區(qū)一處。遠景區(qū)內(nèi)分布有組合異常4處、金異常和銀異常各19處、2處激電中梯高極化率異常及金礦化蝕變帶及金礦體等，物、化探異常等基本相互套合，物、化探異常與金礦化蝕變帶及金礦體基本—大致吻合。區(qū)內(nèi)北東向控礦、容礦韌、脆性構造極為發(fā)育，勘查區(qū)北側分布有巨大的似斑狀花崗巖，勘查區(qū)內(nèi)閃長玢巖、蝕變輝綠巖及閃斜煌斑巖等較為發(fā)育，說明區(qū)內(nèi)構造巖漿活動頻發(fā)強烈，地表直接(金礦體及金礦轉石)、間接找礦標志極為豐富，這些異常尚未進行全面驗證或驗證不詳細，已發(fā)現(xiàn)的礦化蝕變帶及礦體未全控制，區(qū)內(nèi)豐富的找礦信息預示著該區(qū)有找礦遠景和找礦潛力。

(3)初步認為該區(qū)地表剝蝕程度較淺，已發(fā)現(xiàn)的金礦體均賦存標高在1 100 m以上，與本礦區(qū)鄰近的雙頂溝金礦礦體賦存標高均800 m以下，兩金礦區(qū)直線距離約4 km，而且雙頂溝金礦品位高、厚度大(現(xiàn)坑道控制礦體四個中段)，從而說明該勘查區(qū)的深部金礦找礦潛力非常巨大[3]。

(4)區(qū)域上，荒溝山“S”形斷裂帶大小金礦床(點)十多處，礦石類型主要有3種(自然類型)：含金石英脈型，主要分布于太古代巖石中，如八里溝金礦，五道陽岔金礦等 ；強硅化蝕變巖型，主要分布于珍珠門組白云質大理巖與大栗子組片巖接觸帶上，或白云質大理巖中，如荒溝山金礦、臨江市錯草金礦床、大松樹金礦等[4-5]；蝕變片巖、閃長玢巖型，主要分布于片巖中，如南岔金礦，大青溝金礦等[6-7]。應注意尋找蝕變片巖、閃長玢巖型等其他類型的礦體。

4.3 找礦標志

新太古界變質巖分布區(qū)的北東向韌、脆性構造帶及脈巖發(fā)育部位等，為金礦找礦的地質標志；構造角礫巖、碎裂巖及糜棱巖等為金礦找礦直接標志。

(1)硅化、絹云母化、高嶺土化及褐鐵礦化等為金礦找礦的熱液蝕變標志。

(2)區(qū)內(nèi)集中成帶分布的金及多金屬異常，為金礦找礦的地球化學標志。

(3)低阻高極化激電異常為地球物理找礦標志。

(4)黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、孔雀石化等為金礦找礦的直接標志。

5 結論

老嶺斷裂帶或其次一級韌、脆性斷裂為區(qū)域主要控礦構造，工區(qū)內(nèi)構造(F03為代表的北東走向張扭性斷裂帶)發(fā)育地段的礦化蝕變帶為金礦體的重要賦礦地段。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦為碎裂蝕變巖型，已發(fā)現(xiàn)金礦體四條，其中①號規(guī)模最大、控制程度最高。區(qū)內(nèi)也可能存在其他類型礦體。礦床找礦前景較大。