吉林省成矿地质背景概述

2013-01-25邵建波

吉林地质 2013年3期

邵建波

吉林省地矿信息中心, 吉林长春 130061

1 成矿地质背景

吉林省地处中国东北部，面积18.74 万km2，东北与俄罗斯接壤，东以图们江、鸭绿江为界与朝鲜隔江相望，西与内蒙古自治区相依，南、北分别与辽宁省、黑龙江省毗邻。截至2010 年底，发现矿种158 种，占全国已发现171 种矿产的92.4%。全省有查明资源储量的矿种120 种，矿区1 545 处。全省有大型矿床61 处，中型矿床180 处，小型矿床1 258 处。在对国民经济和社会发展起支柱性作用的15 种矿产（石油、天然气、煤、铀、铁、铝、铜、铅、锌、金、磷、硫铁矿、钾盐、钠盐、水泥灰岩）中，除铀、钾盐、钠盐外，其余12 种矿产都有探明储量。全省资源储量丰富的矿产有镍、钼、油页岩、硅灰石、硅藻土、膨润土、矿泉水等，在全国资源储量中占有重要地位。资源储量严重欠缺的有铜、铝、铅、锌等。全省矿产资源具有矿种多、产地多、小矿多，大矿少、重要矿产少，资源和矿产地向重要成矿区带集中的三多二少一集中的特点。

1.1 全省地质演化概况

全省地质演化可以划分为四大阶段，第一陆核形成阶段（太古代Ar）、第二陆块形成阶段（早－中－新元古代早期）、第三古亚洲洋阶段（新元古代－古生代－中生代早期）、第四滨太平洋阶段（中生代早期－新生代）。省内出露有太古代－元古代－古生代－新生代各时代多种类型的地质体，地质演化过程较为复杂。

1.1.1 太古宙

吉林省太古宙包括中太古代和新太古代两部分。中太古界为龙岗群，主要分布于靖宇县，为一套变质深成侵入体和表壳岩。新太古界为夹皮沟群、板石沟群，主要分布于桦甸市及白山市北部，一般认为是一套花岗岩－绿岩带。太古宙矿产以铁、金为特征。代表性矿床有桦甸夹皮沟金矿、桦甸老牛沟铁矿、白山板石沟铁矿、白山五道羊岔铁矿、和龙鸡南铁矿、官地铁矿、金城洞金矿等。

1.1.2 元古宙

吉林省元古宙齐全，包括古元古代、中元古代、新元古代。

古元古代地层为集安群，主要分布于通化市，形成环境为古元古代辽吉裂谷。裂谷早期沉积物为

表2 吉林省主要成矿区带（据徐志刚等，2008）Table 2 The main mineralization regularity of Jilin Province

（1）岩浆熔离型矿床：吉林省岩浆熔离型矿床以铜、镍、铁为主，它们是与基性—超基性侵入岩体有关的矿床，矿床形成时间北部吉黑造山带以华力西期为主，南部陆块区以新太古代、早元古宙早期为主。吉黑造山带代表性矿床为红旗岭铜、镍矿床，华北陆块区代表性矿床为五道阳岔铁矿、赤柏松铜镍矿床。

（2）斑岩型矿床：斑岩型矿床以铜钼矿为主，其次是金矿，各成矿区带均有分布。主要是受中生代滨太平洋活动带影响，斑岩型铜、钼矿床赋存在中生代火山-构造岩浆岩带中，其代表性矿床为，吉黑造山带大黑山钼矿床、小西南岔金铜矿床的北山矿段，华北陆块区为石马洞钼矿、二密铜矿床。

（3）矽卡岩型矿床∶成矿时代以印支晚期—燕山期为主，规模小，品位高，如兰家金矿、吉昌等小型铁矿、六道沟铜矿及天宝山多金属矿立山坑矿段的铅锌矿。

（4）热液型矿床∶热液型矿床包括变质热液、岩浆热液、火山热液和次火山热液型（含隐爆角砾岩型）。变质热液型矿床夹皮沟金矿、下活龙金矿床、荒沟山铅锌矿、大横路铜钴矿、高台沟硼矿及遥林滑石矿。岩浆热液型矿床主成矿期为印支晚期—燕山期，矿种以金、银、铜、铅锌、锑、钼等为主。典型矿床有荒沟山金矿、南岔金矿、海沟金矿、二道甸子金矿及青沟子锑矿。火山热液型矿床分为海相火山热液型矿床和陆相火山热液型矿床，海相火山热液型矿床集中在吉黑造山带内，如塔东铁矿、放牛沟多金属矿床、延边天宝山多金属矿床段等均属此类。陆相火山热液型矿床如延边刺猬沟金矿。

2.2.2 外生矿床

外生矿床主要为沉积型矿床，以铁矿、煤矿、非金属矿为主，金矿在第三系砾岩和第四系冲积层中分布。

2.2.3 变质型矿床

以铁矿、非金属矿床为主，主要分布在台区的古老基底，时代以太古宙和早元古宙为主，典型矿床有老牛沟铁矿、板石沟铁矿、三半江石墨矿等。

3 区域成矿规律

3.1 矿床时间分布规律

全省矿床在时间分布上规律较明显，是不同地质时期成矿作用高潮的反映。各时期主要成矿作用如下：

太古宙：金、铁成矿作用；

元古宙：硼、石墨、铅锌、铜钴、铁等成矿作用；

加里东期：铁矿

华里西期：铜、镍成矿作用、多金属成矿作用；

燕山期：金、铜成矿作用。

上述成矿期中吉林省最重要的三大成矿期是晚太古代成矿期，早－中元古代成矿期和中生代燕山成矿期。

3.2 矿床空间分布规律

我省矿床的分布特点，具有成因联系的矿床往往集中分布在一个或几个地质作用产物周围有利的构造空间，形成相对集中的成矿区带及矿集区。成矿区带见表2。矿集区是区域矿床的时空分布规律，相似的成矿环境、相似的或密切联系的成矿机制形成的空间相近的一组矿床（点）的集中区，同时考虑不同时期形成的矿床在同地区的叠加和密集分布。矿集区又分为单矿种矿集区和多矿种矿集区。矿集区的圈定可以更好地把握矿产的分布特征，以及区域地质演化历史对成矿作用的影响，亦反映了元素在当前地壳中分散聚集程度和矿集区内的资源潜力等。

我省最大的矿化集中区是位于我省北东部的吉林－延边钼矿集中区。该钼矿集中区矿集区总体展布呈近东西向，成矿区带以吉黑成矿省为主，包含少量华北（陆块）成矿省的边缘地带。该矿集区向西与黄凡等划分的西拉木伦钼矿矿集区遥相呼应，呈一直线展布，可能反映板块碰撞带对钼矿成矿的影响。加强该矿集区综合研究及勘查有可能取得更大突破。

我省其它矿集区还可以划分出夹皮沟－海沟金矿矿集区、白山荒沟山—通化正岔金铅锌铜钴矿化集中区、漂河川—红旗岭－长仁铜镍矿化集中区等。

3.3 矿床控矿因素规律

3.3.1 构造控矿规律

构造是控制矿床的形成、分布的重要因素，它控制含矿建造的形成，提供岩浆侵位、矿液的运移、富集沉淀的通道和空间。不同的构造发展阶段控制不同的矿床形成，不同级别的构造控制着不同级别的矿带、矿田的分布。

断裂特别是超深断裂如辉发河—古洞河断裂、本溪—通化断裂、敦化—密山断裂、依兰—伊通断裂等，切割深达上地幔，因此沿断裂带，往往有大量的基性—超基性岩浆喷发和侵入，同时也控制了与基性—超基性岩有关的铬、铜、镍、铂、钯等矿产，如沿辉发河—古洞河断裂带形成了红旗岭—漂河川铜镍矿带及长仁—獐项铜镍矿带，本溪—通化断裂带控制了赤柏松铜镍矿田等。另外吉中—延边地区处于西起王子旗－白乃庙－北票－张广才岭－小兴安岭的中生代岩浆活动带上，该带是全国重要的钼成矿带，我省钼矿绝大部分分布于带内。

3.3.2 岩浆岩控矿规律

岩浆岩成矿专属性是矿床学基本理论之一。指一定类型的岩浆岩与一定类型矿床间存在的密切成因关系。基性、超基性岩与亲铁元素，如铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁以及金刚石、磷灰石等矿床有关；酸性岩与亲氧元素，如钨、锡、铍、锂、铌、钽和铀等有关。与基性、中性侵入岩有关的有各种热液铁矿床，与弱酸性侵入岩有关的有铁、铜矿床，与花岗岩有关的有钨、锡、铍、铌、钽等矿床。与钾质或钾异常的弱酸性、酸性岩有关的是钼、钨、锡、铍、铜、钽、铌、钇族稀土元素、锂、铷、铯等。我省与岩浆岩有关的矿床均符合岩浆岩成矿专属性规律，如五道阳岔铁矿、红旗岭铜镍矿等与超基性侵入岩体有成因联系，季德屯、石马洞等大型钼矿与燕山早期小侵入体二长花岗斑岩关系密切等等。在地质研究基础上正确认识岩浆岩类型，合理开展勘查工作，是矿产资源勘查的基本前提。

3.3.3 地层控矿规律

层控矿床是产于一定的地层中，并受一定地层层位限制的矿床。狭义的指由沉积、火山－沉积作用初步形成的矿胚层或，经后期改造富集或再造叠加而形成的矿床；而广义的是指不管其成因如何，受地层或层状岩石控制的矿床。我省许多矿床明显表现出受地层控制规律。如板庙子铁矿受太古代花岗岩－绿岩带控制，大栗子式铁矿受早元古宙老岭群大栗子组控制，青沟式、临江式铁矿受晚元古宙青白口系钓鱼台组控制。

夹皮沟金矿受太古代花岗岩－绿岩带控制，活龙金矿、荒沟山、南岔金矿受元古代集安群、老岭群控制，海沟金矿受色洛河群控制、板庙子金矿受晚元古青白口系钓鱼台组等。

3.4 成矿系列规律

成矿系列是在一定的地质时期和地质环境中，在主导的地质成矿作用下形成的，在时间上、空间上和成因上有密切联系的一组矿床类型的组合。例如，与中酸性浅成侵入活动有关的斑岩型铜（钼）矿、热液脉型铜-铅-锌矿、夕卡岩型铜-铁-硫矿以及角砾岩筒型铜-金-硫矿等，它们常产在同一地质构造环境的具体不同部位，在成因上有亲缘关系，属于一个成矿系列，一般称为斑岩铜矿成矿系列。近年来我省钼矿勘查进展较大，矿床类型以斑岩型钼矿为主，但相关矿种尚无进展，在这些钼矿区加强相关矿种研究及勘查意义重大。又如塔东铁矿，成因为海底喷流沉积-变质矿床，这类矿床产于海相火山岩中系中，主要由Fe、Cu、Pb、Zn等硫化物组成，并常伴有Au、Ag、Co 等多种有益元素，多表现为块状矿体和网脉状矿体。此类工业意义仅次于斑岩铜矿，广泛分布于世界各主要造山带的不同时代的海相火山岩系中。加强塔东铁矿区相关矿种研究及勘查同样意义重大。