白山市浑江区朝鲜堡子金矿地质特征及其找矿前景

2021-05-08曹钟元

吉林地质 2021年1期

曹钟元

吉林省地质科学研究所，吉林长春 130012

0 引言

矿区位于吉林省南部，著名的长白山老岭山脉中部，为内陆山区[1],成矿地质条件十分有利，多年来一直作为各地勘单位的找矿重点，但一直没有实现找矿突破。

在以往工作基础上，我们采用地质、物化探等勘查方法，槽探、钻孔等揭露手段，在勘查区发现金矿体4条(1)佟萌、石娜、曹钟元. 吉林省白山市浑江区朝鲜堡子金及多金属矿预查成果报告[R].吉林省地质科学研究所，2019.，其中①号金矿体规模最大，由3条槽探和一个钻孔控制，控制水平长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，地表矿体水平厚度0.40～1.00 m、平均0.60 m。本文阐述了矿床地质特征，分析了找矿前景，为本成矿带类似地区的地质找矿工作，提供一些线索和思路。

1 矿区地质

矿区位于北东向老岭隆起与北西向大石湖火山洼地交汇处以北，老岭隆起一侧[2](图1)。

图1 工作区构造位置示意图Fig.1 Schematic diagram of structural location of working area1.浑江盆地；2.老岭隆起；3.石湖火山构造洼地；4.主要区域性断裂带及其编号(F1：荒沟山“S”形断裂带，F2：大石湖—果松断裂带)；5.中生代花岗岩；6.古元古代老岭岩群建造；7.新太古代基底；8.矿区位置

1.1 地层

出露地层主要为大面积分布的新太古界板石沟岩群变质表壳岩，古元古界林家沟组、花山组变质岩仅分布于勘查区的西北部，新太古界与古元古界之间为断层(F01)接触，沿断层接触部位及其两侧发育有韧性剪切带，新太古界和古元古界的岩石均有不同程度韧性变形作用，较普遍分布有超糜棱岩、糜棱岩、初糜棱岩及糜棱岩化岩石等，韧性剪切的宽度大约1.2 km(图2)。

图2 白山市朝鲜堡子金矿工区地质简图Fig.2 Geological sketch map of Chaoxianpuzi gold mine,Baichan City1.老岭群林家沟组石英岩、片岩、长石石英砂(砾)岩；2.斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩；3.斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩互层、底部夹磁铁矿层；4.实测及推测断层；5.实测及推断地质界线；6.实测逆断层；7.糜棱岩化

1.2 构造

变形构造：区内褶皱构造主要表现为老岭背斜核部的新太古界板石沟岩群变质表壳岩中的变形构造，变形较为强烈、揉皱构造发育，新太古界变质岩总体呈北东向展布，变形构造较为发育，翼部总体倾向北西。

断裂构造主要为老岭断裂带及次一级断裂在该区的分布，该组断裂在勘查区域表现为倾角较陡、局部直立、总体倾向北西，走向呈北东向，勘查区内的F01-F06断层应为老岭断裂的组成部分或其次一级断裂，构成新太古界板石沟岩群变质表壳岩与古元古界变质岩系之间的断层接触界线应为老岭断裂的主要断裂，该断裂或其次一级断裂为区内金矿的主要控矿或容矿构造，总体走向呈北东30°～50°，断层性质为较复杂的韧脆性断裂组合，该断裂在区域上也为导矿、控矿、容矿构造，其性质复杂(韧性、脆性)、多期次特征明显，区内以F03断裂带为代表的控矿容矿构造，总体呈北东向展布，如①号金矿体含矿岩石为角砾状碎裂硅化蚀变岩性，含矿层延伸基本稳定，勘查区内实测及推测构造共计6条(编号F01-F06)，为依据地质、物、化探成果实测及推测构造，其中F01-F05断裂走向北东，F03断裂构造带与金矿关系较为密切，F06断裂为北西向晚期构造，北西向断裂切割北东向断裂带。

韧性剪切带特征：沿新太古界与古元古界之间的老岭断裂带(F01)及其两侧韧性剪切作用明显，沿F01及其两侧分布，初步确定韧性剪切带的宽度为1.20 km，韧性剪切变形痕迹在新太古界、古元古界中均较为明显，韧性剪切作用特征变质岩石：

(1)太古代变质岩系上段韧性剪切带代表岩石：糜棱岩化斜长(角闪黑云)片麻岩、长英质初糜棱岩、长英质糜棱岩，长英质超糜棱岩。

(2)新元古代变质岩韧性剪切带典型代表岩石：花山组有绿泥绢云(糜棱)片岩、绿泥绢云(糜棱)片岩、褐铁矿化绢云千糜岩、长英质糜棱岩等。

林家沟组有长英质初糜棱岩、弱片理化变余长石石英杂砂岩、长英质初糜岩、长英质初糜棱岩、长英质初糜岩、糜棱岩化含砾变余长石杂砂岩、糜棱岩化变余长石砂岩、长英质糜棱岩、长英质初糜棱岩、长英质糜棱岩。

(3)糜棱岩化花岗岩(脉)、糜棱岩化闪长玢岩等。

1.3 岩浆岩

该区域构造-岩浆活动激烈，勘查区位于中侏罗纪梨树沟似斑状黑云母花岗岩体的南西1.1 km处；区内见有较为发育的变质辉绿岩、闪长玢岩、闪斜煌斑岩脉等。

闪长玢岩：风化面：浅灰色；新鲜面：深灰色，斑状结构，块状构造。斑晶成分为自形斜长石和角闪石，体积分数<10%。角闪石斑晶已完全蚀变，呈褐色的流失空洞，斜长石斑晶多半已高岭土化，基质由隐晶-细晶斜长石和角闪石构成。

变质辉绿岩:风化面深灰色，新鲜面灰黑色，他形粒状变余辉绿结构，块状构造，主要矿物成分由辉石和斜长石组成，辉石：深绿色，他形粒状，矿物颗粒边缘呈雾状，暗色矿物约占40%左右。斜长石：他形粒状，体积分数约占60%；镜下定名为绿帘绿泥石化变质辉绿岩: 变余辉绿结构，块状构造；主要矿物成分，斜长石体积分数约占60%，半自形柱状、长板状，粒径在0.1～0.4 mm左右，搭成格架状，聚片双晶发育，局部岩石具糜棱岩化的细粒化现象；绿帘石体积分数约占15%，粒径很小，多小于0.1 mm，分布于斜长石板柱状颗粒之间，正交偏光下可见鲜艳的二三级干涉色；暗色矿物绿帘石和绿泥石等，应为原岩中暗色矿物(辉石或角闪)等矿物蚀变而来，绿泥石25%等矿物组成，鳞片变晶结构，具淡黄色-淡绿色多色性，正交偏光下显靛蓝色、锈褐色或紫丁香的异常干涉色，集合体呈片状定向分布。

闪斜煌斑岩：风化面灰黑色，新鲜面深灰色，煌斑结构，块状构造，主要由角闪石和斜长石斑晶及基质组成，角闪石、斜长石斑晶约占65%，其中角闪石(约占40%)，粒径在0.1～0.3 mm之间、部分可达0.5 mm，斜长石斑晶约占20%，主要为自形的板状或柱状，辉石斑晶约占5%为自形、粒径可达0.5 mm以上。基质体积分数约占35%，粒径小于0.05 mm，部分为隐晶质结构，充填在自形的斑晶矿物之间。

2 金矿特征

金矿化蚀变较为集中的区域位于勘查区中部偏北，西南起于②号金矿体，沿F03断层走向(北东60°)，延伸至勘查区东北部，全长约2 800 m、南北宽约400 m，由17条探槽、有效地质点15个、两条实测剖面及两个钻孔大致控制。

集中区域由综合异常三处(Ht-1、Ht-2、Ht-5)、金异常5处(Au3、Au6、Au9、Au7、Au19)、银异常4处(Ag1、Ag10、Ag20、Ag8)以及多金属异常数处、激电低阻高极化异常两处(Dj-1、Dj-3)和4条金矿体组成，土壤化探异常、激电中梯异常与金矿体大致—基本吻合。

矿化集中区域地层为新太古界变质表壳岩上段，主要岩石类型有黑云斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、角闪石岩及糜棱岩化片麻岩等。F03为代表的北东向断裂破碎带贯穿整个矿化蚀变区域，断层性质较为复杂、具多期次等特点，韧、脆性构造迹象均较为明显。已发现金矿体与F03北东向系列断裂破碎带关系密切，F03断裂破碎带为区内的主要控矿、容矿构造。金矿的工业类型为碎裂蚀变岩型，呈碎裂结构、角砾状构造以及糜棱组构等组构。蚀变带岩石具较强的硅化、褐铁矿化、高岭土化、碳酸盐化和绢云母化，蚀变较为普遍，硅化、褐铁矿化和高岭土化较强(镜下恢复原岩为片麻岩)，蚀变较强的岩石即为矿体直接围岩。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

矿体严格受矿化蚀变带控制，分布于新太古界变质岩系上段斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩及糜棱岩化斜长角闪片麻岩中，矿化蚀变带受控于F03及其平行断层，这一系列控矿或容矿断裂应为老岭断裂带或其次一级断裂的组成部分，断层性质为张扭，已发现金矿体4条(编号①、②、③、④号)，矿体特征见表1。

表1 矿体特征一览表Table 1 Ore body characteristics list

①金矿体：矿体位于勘查区中部新太古界上段斜长角闪岩、角闪片麻岩等变质岩分布区，受F03断裂构造控制，地表矿体总体产状倾向145°、倾角45°，矿体北东端向北东延伸倾向变为200°、倾角48°。矿体由地表向深部延伸为金矿化体，说明金矿品位变化较大(距Tc036见矿槽3 m处的金矿转石Au品位25.38×10-6)；矿体围岩为糜棱岩化片麻岩等，近矿围岩糜棱岩化较强，围岩主要岩石类型有糜棱岩化片麻岩及长英质糜棱岩等，含矿岩石为角砾状碎裂硅化蚀变岩(角砾原岩恢复为片麻岩类岩石)。

②号金矿体：金矿体位于勘查区的西侧边部，分布于新太古界变质岩与古元古界花山组片岩接触处F1断裂靠近古元古界变质岩系一侧，矿体呈脉状，由Tc034探槽控制，矿体倾向120°、倾角70°，Au品位 1.77×10-6，厚度0.50 m，赋存标高为1 217.00 m，矿体赋存部位岩石较为破碎、挤压片理发育、糜棱岩化较强；岩石蚀变较为强，主要为褐铁矿化、硅化绿泥石化和绿帘石化等。

③号金矿体为盲矿体，钻孔中见，呈脉状，穿矿厚度0.75 m，Au品位14.80×10-6，赋存标高为930.00 m，含矿岩石为碎裂硅化蚀变岩(其中的碎裂角砾恢复原岩为片麻岩)，胶结物为硅质，硅化呈细脉状和网脉状，金属矿物主要为黄铁矿化、其次为黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化及为少量自然金矿物。

④号金矿体：为盲矿体，钻孔中见，矿体呈脉状，钻孔穿矿长度0.80 m，Au品位1.18×10-6，赋存标高为740.00 m，含矿岩石为强硅化片麻岩，矿石较为破碎、挤压片理化明显，矿体围岩为硅化蚀变片麻岩。

3.2 矿石类型及围岩特征

3.2.1 矿石类型

勘查区内目前已发现的4条金矿体均为碎裂蚀变岩型金矿，矿体赋存层位为新太古界变质岩系上段，含矿岩石为角砾状硅化蚀变岩，角砾为斜长角闪片麻岩、长英质片麻岩和糜棱岩化片麻岩等，胶结物主要为硅质和铁质。

碎裂角砾状蚀变岩：风化面黄褐色，新鲜面浅黄褐色，细粒状变晶结构，碎裂结构，角砾状构造，角砾呈黄色—褐色，呈棱角状、不规则状及碎裂状，原岩成分为片麻岩，个别角砾可见定向排列，由石英和斜长石及少量暗色矿物相间分布构成定向构造，整个角砾褐铁矿化较强；胶结物主要为硅质，沿角砾边部碎裂的裂隙分布，局部呈团块状及硅质细脉—网脉状分布，沿硅化胶结物褐铁矿化较强，褐铁矿化呈小的斑点状和细脉状分布；岩石蚀变主要褐铁矿化、高岭土化及绢云母化，矿化主要见有黄铁矿化(黄铁矿多数已蚀变为褐铁矿，但仍保留黄铁矿立方体的晶形)，黄铁矿质量分数1%～2%，主要分布在胶结物中，局部可见新鲜黄铁矿呈细粒浸染状分布在硅质中。

金矿石结构构造及主要金属矿物：金矿石为碎裂结构、碎斑状结构、粒状变晶结构，角砾状构造和块状构造；金属矿物主要为黄铁矿，其次为磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、褐铁矿、辉银矿、毒砂、赤铁矿等，偶尔可见自然金矿物分布于毒砂矿物裂隙中，金属硫化物呈细脉状、浸染状、斑点状沿硅化石英脉分布。围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化、赤铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、高岭土化、碳酸盐化和绢云母化等等；矿体直接围岩为蚀变斜长角闪片麻岩(斜长片麻岩、斜长角闪岩以)，糜棱岩化作用较为明显，局部可见糜棱岩及超糜棱岩等岩石。

3.2.2 围岩特征

勘查区内目前已发现的四条金矿体的类型均为碎裂蚀变岩型金矿，矿体围岩均为新太古界变质岩系上段斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩及糜棱岩化斜长角闪片麻岩等。

4 金矿成因、控矿因素探讨及找矿远景分析

4.1 金矿成因、控矿因素探讨

区域新太古界板石沟岩群为金矿的重要赋矿层位，区内新太古界板石沟岩群变质表壳岩上段为区内金矿的含矿层，预查区域构造、岩浆活动频繁、成矿物源、热源充足，有导矿通道和赋矿空间，具备金矿成矿条件。已知金矿受控于北东向断裂(F03断层为代表)，发育在新太古界板石沟岩群变质表壳岩断裂破碎带中，在构造活动及中低温热液的作用下，金及多金属含矿热液经活化、运移、交代等成矿作用，选择在张性构造破碎带沉淀、富集成矿，形成碎裂蚀变岩型金矿；含金岩石多为角砾岩、碎裂岩及糜棱岩等。

4.2 找矿远景分析

(1)预查区地处老岭金多金属成矿带的中部，已发现金及多金属矿床(点)数十个，矿床(点)赋矿层位主要为新太古界和元古宙变质岩系。已发现的金及多金属矿床(点)大部呈北东向展布，控矿、导矿及容矿为北东走向的老岭断裂带，成矿作用与构造岩浆活动关系密切，这些矿床(点)具有相似沉积建造、岩浆侵入活动、构造成矿、控矿作用等特点，本区是寻找破碎带蚀变岩型金矿的有利区带。

(2)勘查区内根据地质、物、化探异常、金矿化蚀变带及矿体等综合找矿信息，圈定了找矿远景区一处。远景区内分布有组合异常4处、金异常和银异常各19处、2处激电中梯高极化率异常及金矿化蚀变带及金矿体等，物、化探异常等基本相互套合，物、化探异常与金矿化蚀变带及金矿体基本—大致吻合。区内北东向控矿、容矿韧、脆性构造极为发育，勘查区北侧分布有巨大的似斑状花岗岩，勘查区内闪长玢岩、蚀变辉绿岩及闪斜煌斑岩等较为发育，说明区内构造岩浆活动频发强烈，地表直接(金矿体及金矿转石)、间接找矿标志极为丰富，这些异常尚未进行全面验证或验证不详细，已发现的矿化蚀变带及矿体未全控制，区内丰富的找矿信息预示着该区有找矿远景和找矿潜力。

(3)初步认为该区地表剥蚀程度较浅，已发现的金矿体均赋存标高在1 100 m以上，与本矿区邻近的双顶沟金矿矿体赋存标高均800 m以下，两金矿区直线距离约4 km，而且双顶沟金矿品位高、厚度大(现坑道控制矿体四个中段)，从而说明该勘查区的深部金矿找矿潜力非常巨大[3]。

(4)区域上，荒沟山“S”形断裂带大小金矿床(点)十多处，矿石类型主要有3种(自然类型)：含金石英脉型，主要分布于太古代岩石中，如八里沟金矿，五道阳岔金矿等；强硅化蚀变岩型，主要分布于珍珠门组白云质大理岩与大栗子组片岩接触带上，或白云质大理岩中，如荒沟山金矿、临江市错草金矿床、大松树金矿等[4-5]；蚀变片岩、闪长玢岩型，主要分布于片岩中，如南岔金矿，大青沟金矿等[6-7]。应注意寻找蚀变片岩、闪长玢岩型等其他类型的矿体。