吉林省延吉市石人村调查区地质特征及金找矿前景分析

2021-01-25郎伟民薛兴岩

吉林地质 2020年4期

郎伟民,孙洋,薛兴岩

吉林省第六地质调查所，吉林延吉 133001

0 引言

吉林省延吉市石人村调查区位于吉林省延吉市331°方向26.4 km处，行政区隶属于延吉市依兰镇管辖。该地区自20世纪60年代至21世纪初开展了1∶5万、1∶20万、1∶25万区域地质调查工作，系统查明了该区地层分布规律、岩浆岩谱系单位、构造格架，较客观的重塑了地质发展演化历史。该区同时开展了1∶5万重砂及金属量测量工作、1∶5万水系沉积物测量工作，圈定出多处水系沉积物、重砂异常，为该地区开展矿产普查工作提供了重要的找矿线索。

2015年至2016年吉林省第六地质调査所在石人村地区，依据1∶5万水系沉积物异常开展金矿普查工作。通过进行1∶1万地质测量、土壤测量、磁法测量、激电中梯和激电测深工作，以及地表槽探工程揭露和深部钻探工程验证，圈定出4处土壤综合异常、2处磁法异常、8条含金蚀变带和4条金矿体(1)郎伟民，等，吉林省延吉市石人村金矿普查报告[R].吉林省第六地质调査所,2017.。

1 地质特征

吉林省延吉市石人村地区大地构造位置处于柴达木—华北板块(Ⅰ级)、华北陆块北部陆缘造山带(Ⅱ级)[1]、哈兰达岭—英额岭新元古代—古生代叠覆造山亚带(Ⅲ级)、西保安—青龙村新元古代残留构造岩片(Ⅳ级)内[2]。

1.1 地层

区域出露地层有中生界侏罗系屯田营组(J2t)中性火山岩夹火山碎屑沉积岩，在区内西部八道—五凤村一带出露，其与金矿化关系密切，见有五凤、五星山金矿床；白垩系金沟岭组(K1j)中性-中基性火山岩系，其与金矿化关系也密切，见有明朗金矿点；白垩系大砬子组(K1d)河湖相碎屑岩系，在区内南部零星出露；新生界新近系玄武岩(N2c)在区内东南部零星出露；第四系(Qh)为河流冲洪积物亚黏土及砂砾层沿现代河流两侧分布 (见图1)。

图1 延吉市石人村区域综合地质简图

1.2 岩浆岩

区域内岩浆活动频繁，不但有较老的花岗岩，亦有较新的岩浆侵入活动及次火山岩相侵入，并且具有多期性、继承性及多旋回性的特点，为该区的成矿作用提供了丰富的物质来源，出露面积约占全区的52%。

区域内岩浆岩主要为早二叠世和晚白垩世岩浆岩。

早二叠世岩浆岩为花岗闪长岩(P1γδ)分布在莲花村、土城子一带，呈小岩株状产出，含金蚀变带及金矿化体赋存其中，被侏罗系、白垩系火山岩覆盖。

白垩世岩浆岩在区域内大面积出露，呈岩基状侵入中侏罗系、早白垩系火山岩及早二叠世岩浆岩。表现为晚白垩世碱长花岗岩(K2ζγ)和晚白垩世闪长岩(K2δ)

区内脉岩零星分布，主要为闪长玢岩、细粒闪长岩。

1.3 构造

区域上处于延边盆地延边复向斜西南地带，受新合—马滴达壳断裂影响，构造主要表现为破火山口环形构造和断裂构造。

破火山口环形构造分布在五星山金矿，主要表现为放射状分布的节理、破碎带，出露岩性以碱长花岗岩为主，并见少量次安山岩。

区内断裂构造具有多期次活动特征，分为北西向、北东向、近南北向三组断裂构造，北西向、北东向断裂构造影响中生代火山岩分布形态。

(1)北西向断裂：由f1、f4断层组成，分布于中生代金沟岭组火山岩地层中，影响其分布形态。该期断裂为新合—马滴达壳断裂带的低序次断裂，其切断北西向、近南北向断裂，但断层性质不明。

(2)北东向断裂：由f5、f6、f7、f8、f9、f10断层组成，四条见于屯田营组地层内，两条见于燕山期碱长花岗岩内，其中f9为压性断层，其余五条性质不明。

(3)近南北向断裂：由f2、f3断层组成，见于金沟岭组地层内，其性质不明，被北西向断裂切断。

北东向与近南北向断裂控制调查区内含金蚀变带的展布方向。

1.4 区域物探特征

区域上重力场位于明朗—合水北北西向低重力异常区正、负磁异常带交汇处，反映出白垩系金沟岭组火山岩及蚀变岩等低密度、弱磁性地质体特征。其航磁异常总体上以不规则跳跃的正磁场和平稳负磁场相间分布为特征，跳跃正磁场主要对应于中性火山岩分布区，平稳负磁场则与花岗岩分布区相对应。已知的五凤金矿床处在跳跃正磁场中的相对低值背景场的局部低缓异常带上；五星山金矿床、明朗金矿点和“龙八HS-4”异常区则在跳跃正磁场与平稳负磁场的转换部位。

1.5 区域化探特征

1.5.1 1∶5万水系沉积物异常特征

1988年吉林省第六地质调查所提交了《八道沟幅1∶5万水系沉积物测量说明书》(2)朴吉淳,等.吉林省延吉市八道沟幅1∶5万水系沉积物测量说明书[R]吉林省第六地质调查所,1988.。该区龙八HS-4、5、6号金化探异常从八道沟的五风金矿—石人五队—明朗屯呈明显的北东向串珠状分布，Au元素异常由强变弱。

龙八HS-4号异常面积约为20 km2，由Au、Ag、Pb、Hg元素异常及Sb、Zn元素单点异常组成，Au元素异常与其它元素异常迭加套合较好。Au元素异常峰值69.0×10-6，分别有Au1、Au2、Au3三处单元素异常，其中Au2异常发现了水洞金矿点，Au3异常发现了石人村金矿点。

龙八HS-5异常位于明朗屯、新兴洞一带，面积约10 km2，由Au、Cu、Zn、Hg、Sb元素异常组成。异常区内分布有侏罗系火山岩、晚白垩世钾长花岗岩及晚二叠世花岗闪长岩。Au元素异常峰值13.5×10-6，Hg、Zn、Cu元素单点异常峰值分别为0.149 1×10-6、61×10-6、24×10-6。Au元素异常具有内、中、外浓集分带，其它元素异常分带不明显。

龙八HS-6异常位于八道、五凤一带，面积约30 km2，该异常内大部分出露侏罗纪火山岩，少量为晚白垩世钾长花岗岩。Au元素异常峰值10.5×10-6，Au、Ag、Hg、Cu、As、 Sb元素组成，Au元素异常内、中、外浓集分带明显。

1.5.2 1∶5万重砂异常特征

1964年至1967年延边地质大队在该区开展了1∶5万60 km2的重砂及金属量测量工作，圈定了18号金重砂异常，普查区位于该重砂异常南部。18号金重砂异常呈椭圆状，长轴呈北西向，面积约18 km2。异常区内共有12个样点，其中5～30粒者7个，31～100粒者4个，大于100粒者1个。样品中金粒占大部分，其粒径0.1～1.0 mm之间，伴生矿物有辰砂、锡石等。

1.6 区域矿产特征

区域上位于Ⅱ级吉黑成矿省[3]Ⅲ-55-②延边Au-Cu-Pb-Zn-Fe-Ni-W成矿亚带Ⅳ10百草沟—复兴Au-Cu成矿带西端。矿产主要为火山热液金矿床，产于燕山期碱长花岗岩、侏罗纪火山岩之中。

五凤金矿床[4]，为小型矿床，属中金集团海沟金矿所有，为石英单脉型。金矿体赋存于侏罗纪火山岩之中，由北西、北东向展布的30余条矿脉组成，倾向南西或北西，倾角30°～60°厚度变化较大，介于0.3～13.5 m，脉多分枝复合，矿体长一般为85～145 m，最长可达900 m。原“闹堂”矿床品位大于50.00×10-6，现开采金矿体平均品位(2.3～2.5)×10-6。

五星山金矿床，同归属于中金集团海沟金矿所有，为石英网脉浸染状矿体。矿化受北西向构造的控制，矿体产在次粗面安山岩与钾长花岗岩的内外接触带上，南侧圈出Ⅰ-1至Ⅰ-3三个矿体，北侧接触带圈出Ⅱ-1一个矿体，矿体长85～145 m，宽5.5～13.5 m，上宽下窄，横断面呈楔形。延深大于100 m，走向300°～320°，倾向南西，倾角70°～90°(上陡下缓)，矿化与石英细网脉的发育程度有关，在构造破碎带、糜棱岩化带附近，往往细网脉比较密集而形成矿体。矿床平均品位2.8×10-6。

另外区内见有水洞金矿点、明朗金矿点，二者均出露于火山岩与岩浆岩的接触带部位，由多条含金蚀变带或含金破碎带组成，受断裂构造控制。

综上所述，区域内金矿床与金矿点出露于火山岩或岩浆岩内，但其金矿体或金矿化体都分布于火山岩与岩浆岩的接触带部位，其空间分布受断裂构造控制。

2 成矿条件

2.1 地层条件

区内出露的地层主要为白垩系金沟岭组火山岩[5]，其与金矿化关系密切，区域上火山碎屑岩中见有五凤金矿床和明朗金矿点。白垩系金沟岭组火山岩地层在调查区北部出露，为一套中性-中基性火山喷发及碎屑沉积岩组成，在白垩世褶皱变形，近北西向展布，倾向南西，倾角30°～40°，分为上下两段。

金沟岭组上段地层位于工作区东北角，由英安质岩屑晶屑凝灰岩，安山岩夹安山质角砾熔岩，英安、安山质角砾熔岩，流纹英安质凝灰熔岩组成。下段位于工作区西北部，由紫灰色安山岩夹石英角闪安山岩，灰绿色斜长安山岩组成(见图2)。

2.2 岩浆岩条件

区内出露的岩浆岩为早二叠世花岗闪长岩(P1γδ)，并有少量脉岩分布，为调查区金矿化体的形成提供热变质源和成矿物质源。

早二叠世花岗闪长岩(P1γδ)较大面积出露，含金蚀变带及金矿化体产于花岗闪长岩(P1γδ)之中。

花岗闪长岩：浅灰—灰白色，粒状花岗结构，块状构造。岩石由斜长石(半自形板柱状，大小2～4 mm，体积分数55%)、钾长石(半自形厚板状，大小2～5 mm，体积分数15%)、石英(他形粒状，大小1～3 mm，体积分数25%)、黑云母(鳞片状，大小2～3 mm，体积分数5%)组成。

区内脉岩主要为次安山岩、细粒闪长岩、闪长玢岩，侵入晚二叠世花岗闪长岩(P3γδ)之中，具多期性。

次安山岩：灰色、灰绿色、紫灰色，致密块状，安山结构，粗斑、多斑和显微柱粒结构。岩石由斑晶和基质组成。斑晶由斜长石、角闪石组成，自形—半自形柱状，大小05～5 mm，体积分数20%，基质一般为隐晶质或显晶质微粒，具显微柱粒结构，体积分数80%。在工作区零散分布，近南北向呈脉状展布，出露面积介于0.01～0.12 km2，其与含金蚀变带关系密切。

细粒闪长岩：灰色或灰黑色，块状构造，粒状结构。岩石由斜长石和角闪石组成。斜长石为半自形柱状或他形粒状，粒径0.5～1 mm，体积分数35%～40%；角闪石为半自形长柱状或他形粒状，粒径0.5～2 mm，体积分数60%～65%。分布在工作区的东南角，呈脉状产出，面积0.01～0.05 km2。

图2 石人村调查区综合地质简图

闪长玢岩：黑灰色，块状构造，斑状结构。岩石由斑晶和基质两部分组成。斑晶为斜长石、角闪石，半自形—他形柱粒状，粒径1～2 mm，体积分数20%；基质为隐晶质，体积分数80%。

2.3 构造条件

区内构造以北东向断裂构造为主，近南北向次一级构造次之，为区内的主要控矿构造。

北东向断裂构造：在调查区北部沿冲沟分布，被第四系冲洪积物覆盖，延伸约2.0～3.0 km。

南北向次一级构造：主要分布于工作区中部，表现于岩石节理的分布上，其控制含金蚀变带的分布方向，规模近几十米至百米不等。

2.4 地球物理条件

通过1∶1万磁法测量、1∶1万激电中梯测量结果显示，磁法测量特征表现为平稳负磁场上的正磁异常，异常曲线呈单峰或多峰状，两侧梯度变化不同，东侧陡，西侧较缓，说明磁性体向西倾斜。含金蚀变带带产出在磁异常带边部的次安山岩脉与花岗闪长岩接触带上。

激电中梯测量特征表现为含金蚀变带上视电阻率曲线呈不对称“U”字型低阻异常产出，次安山岩脉呈高阻出现。视极化率曲线平缓，含金蚀变带上略有起伏，反映不明显。激电测深等值线断面在激电中梯低阻段同样测到了低阻体，说明异常具有同源性，浅部出现高极化异常。含金蚀变带的低阻特征说明岩石经矿化蚀变后视电阻率降低的电性特征，地表岩石电参数测定统计结果表明，含金蚀变岩石具低阻-高极化的电性特征。

2.5 地球化学条件

通过1∶1万土壤地球化学测量，共圈定出4处土壤综合异常区，其中S-Ht-2号综合异常(表1)中见5条含金蚀变带、3条金矿体。

S-Ht-2号综合异常由Au、Ag、Cu、Pb、Mo、As、Sb元素组合而成，呈近南北向展布，长约1.00 km，面积约0.9 km2。综合异常内Au呈串珠状近南北向分布，具有明显的浓集中心，Au、As、Sb元素套合较好。出露岩性以花岗闪长岩为主，其中见次安山岩、闪长玢岩岩脉。异常经地表槽探工程和深部钻探工程验证，见sd-1、sd-2、sd-3、sd-6、sd-8号含金蚀变带，以及Au-1、Au-2、Au-3号金矿体。金矿化体是S-Ht-2号综合异常产生的原因，评定该异常为找矿线索较好可进一步工作的甲2类异常。

表1 S-Ht-2号综合异常参数特征表

3 矿体特征

调查区内圈定出8条含金蚀变带，4条金矿体。

3.1 含金蚀变带特征

调查区内圈定出8条含金蚀变带，分布在花岗闪长岩与火山岩系接触带附近，受南北向和北西西向次一级构造控制。含金蚀变带由石英脉、绢云母化硅化花岗闪长岩、绢云母化硅化次安山岩组成，与围岩界限不清。含金蚀变带以Sd-8号蚀变带规模最大。

Sd-8号含金蚀变带：控制含金蚀变带走向长500 m，沿倾向控制150 m，倾斜方向向下继续延深但未完全控制。含金蚀变带地表控制最大视厚度12.0 m，累计最大视厚度可达18.8 m，最小视厚度为3.3 m，平均视厚度6.5 m；ZK002钻孔控制含金蚀变带视厚度5.02 m(见图3)，金品位介于(0.15～0.63)×10-6之间。含金蚀变带地表呈舒缓波状分布，具分枝复合现象，地下深部则呈脉状，走向近南北向，倾向向西，但地表东、西两个方向均有，倾角45°～70°。蚀变带向下继续延深，具北西侧伏趋势。Sd-8号含金蚀变带金品位介于(0.15～1.68)×10-6之间，其内见Au-1号、Au-2号两条金矿体。

3.2 矿体特征

调查区内圈定出4条金矿体，均赋存于含金蚀变带中，与围岩界限不清，依据样品测试结果圈定。矿体主要成分为石英脉及硅化蚀变岩，具有黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、青磐岩化蚀变。黄铁矿大部分呈粒状、星点状分布，少数呈细粒集合体细脉状分布，其与金矿化关系密切。矿体产状受含金蚀变带控制。Au-2号金矿体规模较大，其特征如下。

Au-2号金矿体：赋存于Sd-8号含金蚀变带中，地表控制矿体出露宽度2.0 m，控制延伸70 m，推测沿倾向延深60 m。其呈脉状分布，走向近南北方向，向西倾斜，倾角65°，平均金品位1.02×10-6。

4 找矿前景分析

调查区北部出露的金沟岭组火山碎屑岩系地层，类比区域内五凤金矿、五星山金矿地质特征，该套地层与金矿化关系密切，为成矿作用提供了成矿物质源；区内分布大面积花岗闪长岩，并零星出露次安山岩、闪长岩等脉岩，为该区矿化蚀变提供了热变质源及矿物质源；近南北向的次一级构造为矿源的运移、储存和控矿提供了空间要素；经过野外地质勘查工作圈定出的金矿化体直接证明该区已有金矿化体存在。综上所述，在该地区进行金矿普查工作是切实可行的。