金德元,劉 凱,薛世遠(yuǎn),王堆珍,姚永鋒
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊(duì),吉林 延邊 133000)
六道溝金銅礦位于吉林省琿春市北東50°方向,直距75km(圖1),其大地構(gòu)造位置構(gòu)造位置位于長(zhǎng)白山—張廣才嶺地體添加帶(Ⅰ2),興凱—佳木斯古生代陸緣增生褶皺帶(Ⅱ2),吉林—延邊古生代陸緣增生褶皺帶(Ⅲ2)的東部 ,五道溝早古生代陸緣活動(dòng)帶(Ⅳ2)的北端。是濱太平洋成礦域(Ⅰ1),老爺嶺—小興安嶺中生帶金、銅、鎢成礦帶(Ⅱ1),琿春東部晚古生代、中生代金、銅、鎢成礦帶(Ⅲ1),小西南岔—前山成礦帶(Ⅳ3)重要組成部分,成礦條件優(yōu)越。下文中主要論述了六道溝金銅礦地質(zhì)特征,并對(duì)其礦床成因進(jìn)行探討,以供有關(guān)人士借鑒與參考。
圖1 吉林省琿春市六道溝金銅礦區(qū)交通位置圖
區(qū)域地層比較發(fā)育,主要有早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群,晚古生代二迭紀(jì)解放村組,中生代早三疊紀(jì)(大興溝群)托盤溝組,新生代古近紀(jì)琿春組,新近紀(jì)土門子組、老爺嶺玄武巖,第四紀(jì)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地,出露面積約占全區(qū)總面積的三分之一。早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群屬興凱地塊南西緣構(gòu)造巖片堆疊帶構(gòu)造巖石地層,區(qū)域出露的是五道溝巖群,在馬滴達(dá)—四道溝--五道溝--六道溝--楊金溝--小西南岔一帶以及東南岔、雪帶山一線出露的變質(zhì)火山沉積巖系,呈南北帶狀分布,巖石具有明顯的構(gòu)造變形,不同巖石類型間均有構(gòu)造活動(dòng)痕跡,其層狀無(wú)序,總體有序。從下到上由三個(gè)巖組組成,即馬滴達(dá)巖組香、楊金溝巖組、香房子巖組。晚古生代二疊紀(jì)地層分布于測(cè)區(qū)南部馬滴達(dá)—塔子溝一帶的琿春河南北兩岸,出露有二疊系中統(tǒng)解放村組(P2j),主要為中粗粒砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、板巖組成的一套巨厚的韻律層。地層產(chǎn)狀:走向10°~15°,傾向SW,傾角40°~60°。中生代三疊紀(jì)地層區(qū)域內(nèi)分布于馬滴達(dá)-農(nóng)坪一帶的琿春河南北兩側(cè),出露有三疊系上統(tǒng)大興溝群托盤溝組(T3t1),巖性分兩段:下部礫巖段和上部安山巖段。新生代地層主要為琿春組、土門子組、Ⅱ級(jí)階地沖擊物、現(xiàn)代河床、河漫灘及Ⅰ級(jí)階地沖擊物[1]。
區(qū)域位于吉黑褶皺造山帶的東南部,興凱地塊南西緣,經(jīng)歷了早古生代時(shí)期的構(gòu)造巖片演化,后期構(gòu)造的疊加改造作用,白堊世盆地構(gòu)造及新生代裂谷演化,形成一系列的中深層次構(gòu)造變形、淺表層次的韌脆性、脆性斷裂構(gòu)造(圖2)。
圖2 六道溝金銅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖
區(qū)域內(nèi)侵入巖較發(fā)育,以中--深成的酸性、中酸性巖類為主,中基性巖類次之,約占總面積的三分之二。中二疊世鎂鐵巖區(qū)域內(nèi)鎂鐵侵入巖活動(dòng)較弱,以前山、河?xùn)|屯輝長(zhǎng)巖體為代表,出露于琿春河南岸,河?xùn)|屯,以巖體、巖株產(chǎn)出,呈近南北向展布,受南北向褶斷帶控制明顯,形成時(shí)代為中二疊世。區(qū)域內(nèi)中酸性侵入巖活動(dòng)頻繁,分布面積廣泛,出露面積約占50%,帶狀分布明顯。主要包括中二疊世花崗巖、晚三疊世-早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶。區(qū)域內(nèi)脈巖較發(fā)育,分布廣泛,主要沿北東向或北西向展布,受斷裂控制明顯。以中性脈巖為主,酸性脈巖次之[2]。
礦區(qū)出露地層為早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群,被后期中二疊世閃長(zhǎng)巖侵蝕,核部呈近南北向長(zhǎng)條帶狀,東西兩翼被中二疊世、晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖侵蝕呈零星分布的孤島狀殘留體,巖石具有明顯的構(gòu)造變形,不同巖石類型間均有構(gòu)造活動(dòng)痕跡,其層狀無(wú)序,總體有序。從下到上由三個(gè)巖組組成,即馬滴達(dá)巖組、楊金溝巖組、香房子巖組,厚度670m~1400m。馬滴達(dá)巖組:為變質(zhì)砂巖段,分布在礦區(qū)西南部。主要巖性為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)板巖、云母石英片巖等。原巖屬地槽快速下降階段沉積的粗碎屑火山沉積建造。楊金溝巖組:為火山巖段,分布于礦區(qū)中部和北部。主要巖性為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、綠泥石片巖夾絹云石英片巖、變流紋巖、變粒巖、淺粒巖等。原巖為中基性火山熔巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)沉積巖夾不純灰?guī)r。相當(dāng)于地槽演化中期中基性火山巖夾碳酸鹽巖沉積建造。香房子巖組:為紅柱石片巖、板巖段,呈近南北向分布于礦區(qū)中部和北部。主要巖性為紅柱石板(片)巖、含碳紅柱石板(片)巖、含碳石榴石片巖夾絹云母片巖和二云片巖。為較穩(wěn)定環(huán)境下形成的細(xì)碎屑巖--泥鈣質(zhì)沉積建造。
礦區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育,具有多期多階段侵入的特點(diǎn),出露面積約占全區(qū)的70%。中二疊世閃長(zhǎng)巖類和花崗閃長(zhǎng)巖類,中酸性脈巖亦較發(fā)育。晚三疊世侵入的閃長(zhǎng)巖體和早白堊世閃長(zhǎng)玢巖脈、小巖株?duì)罨◢彴邘r,斷續(xù)出露,巖石普遍蝕變。
五道溝向斜是區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造,位于礦區(qū)中部,呈近南北向貫穿全區(qū)。由于受后期東西向構(gòu)造的影響,使向斜構(gòu)造的軸面略有彎曲,呈舒緩波狀展布。向斜核部由香房子巖組含紅柱石黑云母石英片巖構(gòu)成,受中二疊世閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖侵蝕,兩翼殘缺不全,兩側(cè)地層產(chǎn)狀相對(duì),其西翼東傾,傾角50-60 °;東翼向南西傾,傾角60-70 °,為一個(gè)比較對(duì)稱的向斜構(gòu)造。本區(qū)屬大北城—五道溝近南北向斷褶帶的北段,斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要包括南北向、北西向、東西向幾組,其中南北向斷裂構(gòu)造是勘查區(qū)的主要控礦構(gòu)造,主要有近南北向斷裂構(gòu)造以及二疊世閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖與五道溝巖群南北向接觸帶構(gòu)造。小西南岔南山11號(hào)脈受近南北向斷裂控制,六道溝金銅礦床也賦存在南北向接觸帶附近。
圍巖蝕變主要有硅化,黑云母化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化[3]。
礦體以脈狀、復(fù)脈狀賦存于早古生代寒武—奧陶紀(jì)五道溝各群黑云母石英片巖、中二疊世閃長(zhǎng)巖、角礫巖中,具有尖滅再現(xiàn)、膨縮的特點(diǎn)。在含礦部位或圍巖中產(chǎn)生強(qiáng)烈的蝕變現(xiàn)象,多數(shù)礦體與圍巖界線不明顯,主要靠樣品來(lái)圈定礦體。經(jīng)地表槽探、深部鉆探、坑探工程控制,共圈定38條礦體, 其中金礦體27條,銅礦體11條。m4、2、6、8號(hào)4條主要礦體特征如下:
m4號(hào)礦體:為1條隱伏銅礦體,位于6~2線間,控制工程6個(gè)鉆孔,深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m,沿傾斜方向?yàn)?0m~180m。礦體走向45°,傾向南東,傾角55°。礦體延長(zhǎng)123m,延深169m,銅平均品位1.35%,品位變化系數(shù)97%。
2號(hào)礦體:位于0~5線間,控制工程16個(gè),其中鉆孔13個(gè),探槽3個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5m~50m的間距,深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m,沿傾斜方向?yàn)?0m~50m。礦體走向0°,傾向東,傾角70°。礦體延長(zhǎng)135m,延深251m,金平均品位1.73%,品位變化系數(shù)96%。
6號(hào)礦體:位于4~5線間,控制工程29個(gè),其中鉆孔19個(gè),探槽7個(gè),穿脈3個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5~50m的間距,深部鉆探和坑道工程沿走向?yàn)?0m~50m,沿傾斜方向?yàn)?5m~50m。礦體走向359°,傾向東,傾角77°。礦體延長(zhǎng)216m,延深167m,金平均品位2.04%,品位變化系數(shù)134%。
8號(hào)礦體:位于4~5線間,控制工程27個(gè),其中鉆孔20個(gè),探槽7個(gè)。地表槽探工程沿走向?yàn)?5m~110m的間距,深部鉆探工程沿走向?yàn)?0m~50m,沿傾斜方向?yàn)?5m~50m。礦體走向0°,傾向東,傾角71°。礦體延長(zhǎng)341m,延深249m,賦礦標(biāo)高266m~515m,平均真厚度3.91m,厚度變化系數(shù)91%。金平均品位2.22%,品位變化系數(shù)144%。
其它礦體規(guī)模較小未敘述。
礦石的主要結(jié)構(gòu)有:自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)。礦石主要構(gòu)造有:浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀及多孔狀構(gòu)造。
礦石中主要金屬礦物為黃銅礦和自然金,其余有黃鐵礦、磁黃鐵礦,少量見(jiàn)有白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝碲鉍礦、毒砂等,非金屬礦物有石英、長(zhǎng)石、方解石、角閃石、綠泥石、絹云母、黑云母等。
礦體主要賦存于中二疊世閃長(zhǎng)巖、下古生界五道溝巖群、角礫巖中。礦體頂、底板圍巖以閃長(zhǎng)巖、黑云母石英片巖、角礫巖為主,圍巖巖石常產(chǎn)生強(qiáng)硅化、綠泥石化、絹云母化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化。巖石完整、比較堅(jiān)硬,工程穩(wěn)固性好。礦體中夾石厚度均小于2m,對(duì)礦體的完整性影響較小。
礦體賦存于早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群黑云母石英片巖、中二疊世閃長(zhǎng)巖中及早白堊世閃長(zhǎng)玢巖的上下盤,礦體產(chǎn)狀與中二疊世閃長(zhǎng)巖與五道溝巖群南北向接觸帶構(gòu)造的次一級(jí)北東向、北西向構(gòu)造一致,礦體主要分布在斷裂帶強(qiáng)應(yīng)變部位,即斷裂、裂隙密集地段,同時(shí)也是蝕變礦化較強(qiáng)部位[4]。
晚三疊世近南北向構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,并伴有次一級(jí)近南北向、北東向和北西向構(gòu)造活動(dòng),沿其近南北向構(gòu)造早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶內(nèi)的淺層、超淺層侵入巖的侵入,在其結(jié)晶晚期,由于構(gòu)造的持續(xù)活動(dòng),在早古生代寒武-奧陶紀(jì)五道溝巖群黑云母石英片巖中、中二疊世碎裂閃長(zhǎng)巖中及近北西向和北東向陡傾斜斷裂裂隙帶內(nèi),來(lái)自巖漿期后的含礦熱液,沿構(gòu)造遷移的過(guò)程中,在適度的酸堿條件下在五道溝巖群內(nèi)的陡傾斜斷裂裂隙帶中、閃長(zhǎng)玢巖的上下盤及碎裂閃長(zhǎng)巖中富集成礦。
綜上所述,礦床成因類型屬與晚三疊世-早白堊世濱太平洋大陸邊緣構(gòu)造花崗巖帶內(nèi)的淺層、超淺層侵入體有關(guān)的中~低溫淺成熱液型金銅礦床。