吉林省锅盔顶子铜矿区物化探特征及找矿方向研究

2022-02-02王迺宸颜雷雷许志河李飞达段东徐贵东

吉林地质 2022年2期

王迺宸，颜雷雷，许志河，李飞达，段东, 徐贵东

1.吉林省勘查地球物理研究院，吉林长春 130012；2.防灾科技学院，河北廊坊 065201

0 引言

吉林省重要的大黑山—南楼山多金属成矿带、南楼山多金属矿化集中区、南楼山多金属矿田内,已发现以铜钼为主的中小型矿床2 处，矿(化)点10 余处。普查区西部锅盔顶子—香水河子铜多金属矿化蚀变带长约10 km，宽3 km。矿化蚀变带内矿化蚀变带发育，分布有较好的物化探异常及10余处矿床(点)[1-2],有良好的成矿地质条件。

1 区域地质背景及地质概况

普查区地处华北板块北缘东段，吉南台隆与吉黑华力西造山带之间的过渡带，中生代以来处于滨(西)太平洋构造域。受太平洋板块北西向俯冲作用，在敦密、断裂带左旋走滑牵引作用下，形成了吉中弧形构造带。构造带内岩浆活动强烈，褶皱、断裂构造十分发育，受弧形构造控制的复杂岩浆岩带呈北西向斜列分布，中生代南楼山火山洼地大规模火山喷发及次火山岩侵入活动为该区成矿提供了丰富的物质来源及热流体，形成以多金属为主的矿产丰富，构成了大黑山—南楼山多金属成矿带。本区是寻找Cu、Pb、Zn、Mo 等多金属最有潜力地区之一。

锅盔顶子铜矿床位于吉林市永吉县南约40 km,大地构造位置位于华北板块北缘东段与兴蒙造山带东段交汇的部位，靠近华北板块北缘一侧，西拉木伦—长春—延吉断裂带以南，敦化—密山断裂以西，伊通—依兰断裂以东(图1)。

图1 研究区区域地质图Fig.1 Regional geological map of the study area1.第四系；2.新生代火山岩；3.中生代火山岩；4.白垩纪花岗岩；5.侏罗纪花岗岩；6.三叠纪花岗岩；7.晚古生代花岗岩；8.断裂；9.斑岩型铜矿。

2 研究区地质特征

2.1 地层

区域出露地层有早古生代寒武系、晚古生代石炭系和二叠系、中生代侏罗系及第四系。晚古生代地层分布广泛，厚度较大，总体呈北东向展布，主要分布在南楼山火山洼地南部及东南部；中生代火山岩主要分布在南楼山火山洼地内。区内地层以侏罗系下统玉兴屯组、南楼山组为主，局部发育有大河深组。发育有燕山早期花岗闪长岩—石英闪长岩杂岩体。矿区构造属吉中弧形构造一部分，发育有北北东向断裂、北西向断裂及环形构造[2-3]。

2.2 构造

南楼山火山洼地及周边地区大地构造处于华北板块北缘东段，吉南台隆与吉黑造山带过渡地带，经历了古亚洲发生发展演化，西伯利亚板块与华北板块对接碰撞及滨太平洋构造域三大构造发展阶段，因而地质构造十分发育，错综复杂，构筑了以北东—北北东向构造为主，东西向、北西向及南北向断裂构造复杂的构造格架。

2.3 侵入岩

普查区地处独特的大地构造环境，经历了古亚洲构造域的发生、发展和演化，西伯利亚板岩板块与华北板块碰撞焊接，太平洋板块俯冲等三大构造活动阶段，因而区内构造—岩浆活动频繁而又强烈，根据岩石组合特征、接触关系、同位素年龄测试等信息，区内构造岩浆活动可划分为华力西晚期和燕山早期二大岩浆侵入旋回，燕山早期中细粒花岗闪长岩是区域上重要成矿岩体，大黑山钼矿、锅盔顶子铜矿、刘来沟钼矿等均处于其中，不仅是赋矿母岩，也是成矿物质来源体。区内脉岩也较为发育，多呈北东向—近东西向展布，主要为闪长岩、闪长玢岩、霏细斑岩等脉岩。

3 矿区物化探勘查成果

3.1 化探成果

通过1∶1 万土壤测量结果显示，锅盔顶子工区北部以Cu、Ag 异常为主，南部以Mo、Cu、Pb、Zn 异常为主。

Cu异常呈不规则面状，面积1.23 km2，异常最高含量为1 131 ×10-6，平均含量76×10-6，平均衬度2.9，按Cu 含量变化规律，异常可分为外、中、内带，外带含量26×10-6～52 ×10-6，中带含量52 ×10-6～104 ×10-6，内带含量大于104×10-6。外带面积1.21 km2，中带面积0.48 km2，内带面积0.32 km2，异常浓集中心清晰。

3.2 物探成果

Ⅱ区地电特征比较规则(图2)，高极化率场区沿测区东部及南部呈半圆状展布，东南部极化率背景普遍较高，在3%～6.8%之间，异常形态大多呈长条状，也有规则的面状。总体为北东向展布。除去东南角小面积分布的低极化率背景，全区极化率有由南东向北西方向逐渐降低的趋势，至本区西北部已大面积呈现出低极化率场区，视极化率一般在0.29%～1.2%之间。

总体上电阻率场区的分布与极化率极为相似。低阻区分布于工区中部偏南侧，在工区的东南部较为集中，场区较平稳，视电阻率在308～2 000 Ω·m之间，其对应了区内的高极化率场区。高阻区分布于工区的中部偏北西侧，表现为两处北西向展布的椭圆体，视电阻率在6 000～16 742 Ω·m之间，视极化率在0.9%～1.5%之间。两处高阻低极化体地表出露岩石均以花岗闪长岩为主，推测高阻体的产生由深部斑岩体或石英脉的侵入引起。中阻场区分布面积广，场值变化不大，视电阻率在2 000～6 000 Ω·m之间，基本对应了区内中极化率场区。

由异常剖析图可见，显示出向西延伸出锅盔顶子铜矿采矿权区的特点，这与该区矿化蚀变带的特征类似。本次工作在矿区西侧布置了数条槽探工程，发现7条矿(化)体，均为矿区内矿体向西部的延伸，因此通过激电异常对铜的金属硫化物找矿意义较大。

4 槽探验证结果

图2 锅盔顶子工区物化探剖析图Fig.2 Geophysical and geochemical exploration profile of Guokuidingzi work area1.现代河床和一级阶地:砂砾石、砂、黏土；2.南楼山组:中—酸性凝灰岩、火山角砾岩、英安岩、安山岩；3.流纹岩、流纹质晶屑岩屑凝灰岩、流纹质岩屑凝灰岩；4.花岗斑岩；5.中粒花岗闪长岩；6.花岗细晶岩脉；7.闪长玢岩脉；8.闪长脉岩；9.实测性质不明断层；10.地质界线。

Ⅰ号铜矿化蚀变带中圈定出Ⅰ-1 号、Ⅰ-2 号、Ⅰ-3 号三条矿体(图3)。

图3 锅盔顶子工作区铜矿化蚀变带取样平面图Fig.3 Sampling plan of copper mineralization alteration zone in Guokuidingzi working area1.花岗闪长岩；2.探槽位置及编号；3.样品位置及编号；4.矿体位置；5.矿化体位置；6.矿体水平厚度/平均品位。

锅盔顶子铜矿床矿石构造主要以细脉状(图4A、B)和浸染状(图4C)构造为主，少数为块状构造(图4D)。细脉状构造：表现为黄铜矿、黄铁矿、毒砂等金属硫化物集合体在石英脉中和蚀变似斑状花岗闪长岩体中呈细脉状分布(图4A、B)；浸染状构造：粒度大小不一的黄铜矿、黄铁矿、毒砂等金属硫化物集合体星散分布于蚀变似斑状花岗闪长岩体中(图4C)；块状构造：黄铜矿、辉钼矿和黄铁矿(含量>80%)和少量的毒砂、脉石矿物构成致密块状铜矿石(图4D)。

5 讨论

5.1 成矿规律

普查区地处吉中南楼山火山洼地南缘，自古生代以来多期次构造--岩浆活动强烈，特别是燕山期构造、岩浆及成矿作用强烈，形成以铜钼、铅锌银等多金属为主的矿产丰富，构成了大黑山—南楼山多金属成矿带。

普查区内不同类型矿床在空间分布上具有一定的规律性，这主要与矿床所处的地质环境和控矿因素有关。在形成时间上与侏罗系火山岩有关的矿床多为中低温热液矿床，硫化物含量相对较高，成矿元素相对较多，以铜、铅、锌、银为主，各矿种空间位置大体重叠；与侵入岩有关的矿床形成时间较火山岩晚，矿床多为中--中高温斑岩型、热液矿床，以钼、铜为主，硫化物含量相对较少，在空间分布上往往不吻合，具铜上钼下的特点。矿床(矿化蚀变带)宏观上呈北东向，由西向东矿床类型及成矿温度有规律变化，形成一个成矿带，一个成矿区。

锅盔顶子—香水河子钼铜成矿带：位于普查区西部，处于燕山早期花岗闪长岩、石英闪长岩与侏罗系下统玉兴屯组、南楼山组中酸性火山岩接触带内带。成矿以钼铜为主，已发现锅盔顶子铜矿、刘来沟钼矿、团山子铜矿点等，多形成中温--中高温热液型矿床。该类型矿床在空间上具有一定的分带性，上部以铜为主，向下钼逐渐增多。

5.2 控矿因素分析

锅盔顶子—香水河子钼铜成矿带：矿床中成矿元素主要来自燕山早期中细粒花岗闪长岩, 成矿元素达到其沉积场所的通道主要为岩浆侵位过程中形成的断裂构造，成矿物质主要沉积在细小的断裂构造或岩浆冷凝收缩形成的微裂隙中。成矿带处于南楼山火山洼地的东南缘，东部有大面积燕山期花岗岩侵入，强烈的火山喷发及岩浆侵入活动为成矿提供了丰富的热源、流体及成矿物质。