陶胜辉,单 贺,张天瑞,李玉鹏
1.吉林省第五地质调查所,吉林 长春 130061;2.吉林省第一地质调查所,吉林 长春 130033
矿区位于中朝准地台,辽东台隆,铁岭—靖宇台拱,和龙断块内,图们江深大断裂西侧。自太古代以来,该区经历了多期次的变质作用和复杂的构造岩浆活动,线性、环形及弧形构造十分发育且相互穿插,为成矿元素的运移与富集创造了十分有利的地质条件。
区内岩浆活动频繁,侵入岩分布广泛,岩体多次侵位,形成时代有中元古代晋宁期、晚古生代华力西晚期、中生代燕山早期。岩石类型从中性到酸性,以酸性为主。与成矿关系密切的主要是华力晚期的黑云母斜长花岗岩,该期花岗岩侵入规模较小,呈岩株状产出,分布于东树沟及老三场地区,岩性组合为闪长岩、花岗闪长斑岩、黑云母斜长花岗岩等。该岩体与钼矿关系非常密切,东树沟钼矿就赋存在该岩体之中(见图1)。
区内不同期次的花岗斑岩、闪长玢岩、石英闪长玢岩等岩脉,成群出现,一般宽几米至几十米,主要呈北东、北西、近东西向展布。
区内大面积出露晋宁期二长花岗岩,该岩体规模较大,百里坪村正处于该岩体的中心部位,故称之为百里坪岩体.此岩体为一复式岩体。在岩体的边缘或构造破碎带中岩石普遍发育硅化、绿泥石化及高岭土化。其次为华力西晚期的黑云母斜长花岗岩,该岩体出露面积较小,呈岩株状产出。岩石普遍见硅化、钾化及黄铁矿化,偶见辉钼矿化。该岩体与钼矿关系非常密切,是钼矿成矿的母岩和围岩,东树沟钼矿就赋存在该岩体之中。燕山早期碱长花岗岩出露矿区的中部和东南部,岩石较破碎,硅化较强,黄铁矿化普遍,局部黄铁矿质量分数<1%,在个别钻孔中局部含金,金品位一般在0.1×10-6~0.15×10-6,最高达0.3×10-6,含钼较低,但与黑云母斜长花岗岩接触带附近钼品位较高。
图1 东树沟区地质图Fig.1 Regional geological map of Dongshugou
区内断裂构造发育,主要有北东向断裂和北西向断裂两组构造组成。北东向断裂构造主要有杨树沟断裂及百里坪东沟断裂,为区域北东向断裂的一部分。矿区出露长度3.0 km, 分布于矿区中部,总体走向北东40°,宽十几米到近百米。断裂带内发育一系列构造破碎带,片理化带、构造透镜体及断层泥。断裂带两侧岩石挤压破碎现象明显,亦可见大量张节理、剪节理。此断裂错断北西向断裂及矿化蚀变带,属成矿后断裂。北西向断裂主要为王开沟—东树沟断裂。矿区内出露长度4.0 km,总体走向北西310°,倾向北东,局部倾向南西,断层面呈舒缓波状,断裂带宽十几米到近百米,发育有构造透镜体和岩石片理化。此断裂错断矿化蚀变带,属成矿后断裂。
矿区内围岩蚀变属中—高温热液蚀变,总体上岩石蚀变较强,蚀变明显受断裂构造及韧性剪切带控制。蚀变带呈北东向,蚀变带与围岩没有明显的界线,呈渐变过渡关系,钼矿体均赋存于蚀变带内主要蚀变类型有硅化、钾化及黄铁矿化,其次为高岭土化和晚期碳酸盐化。
(1)硅化:硅化是矿区最普遍的一种蚀变类型,常与其他蚀变迭加在一起。主要沿着断裂构造带和糜棱岩化带分布,以充填岩石裂隙或胶结断层角砾的形式形成含矿硅化蚀变岩或石英脉。石英脉呈灰白—乳白色,细粒镶嵌结构,多被强烈压碎,呈碎斑或角砾状,沿破碎裂隙常有金属硫化物不均匀分布在石英脉及强硅化岩石内。硅化强弱与矿化呈正相关关系,辉钼矿细脉常分布于石英细脉的边部,与石英细脉共生,硅化蚀变越强,含矿性越好。
(2)钾化:钾长石化是一种前锋蚀变,分布广泛。其它蚀变都在钾化基础上再发生蚀变,其中以微斜长石为主,呈半自形—他形粒状,常呈条带状、眼球状分布。由于受后期热液多次改造,而呈不规则状、透镜状残留于斜长石晶粒间隙中或镶边状交代斜长石。此种蚀变与钼矿关系密切。
(3)黄铁矿化:黄铁矿化分布较普遍,常见细脉浸染状、细粒浸染状及他形粒状集合体分布。矿体中黄铁矿常与辉钼矿相伴生,矿体围岩及脉岩中普遍见黄铁矿化。黄铁矿化与钼矿化关系较密切。硅化、黄铁矿化蚀变越强,含矿性越好。
(4)碳酸盐化及高岭土化:碳酸盐化仅局部呈细脉状分布,细脉宽0.1~0.5 mm,个别达10 mm。常将石英细脉错断,是成矿后期的产物,对矿体起破坏作用。高岭土化常见地表风化岩石中,呈黄褐色-黄白色土状,与矿化关系不大。
东树沟钼矿体产于蚀变带内,矿体为层状或脉状,初步圈定11 条矿体,局部地段有分支复合现象。矿体总体走向北东55°±,倾角40°~55°。其中规模较大者有2、4、5、6 号矿体,详见表1。
根据目前工作成果,矿床平均钼品位0.053%,初步估算钼金属资源量(333)10 686 t,经进一步工作,有望提交一处中型钼矿床。
表1 东树沟钼矿体特征一览表Table 1 Ore body features of Dongshugou molybdenum deposit
矿石矿物:主要有辉钼矿、黄铁矿,其次为黄铜矿等。
脉石矿物:主要有石英、长石、绿泥石、云母等。辉钼矿呈半自形鳞片状或细粒状,粒径一般为0.03~0.05 mm,沿石英细脉或岩石裂隙分布,常与黄铁矿伴生。局部集中,呈细脉状和细脉浸染状分布,质量分数≤1%
2.6.1 矿石结构
(1)自形—半自形结构:黄铁矿的立方体晶体呈自形,晶体边界不完整而成半自形结构。(2)交代结构∶黄铁矿被褐铁矿交代呈反应边结构。
(3)压碎结构∶黄铁矿、石英等矿物经构造应力作用被压碎不同大小的碎块,其中石英多为重结晶作用
2.6.2 矿石构造
(1)角砾状构造∶黄铁矿等金属硫化物充填交代破碎石英脉孔隙或裂隙中,胶结围岩角砾或早形成的破碎黄铁矿。
(2)脉状结构∶金属硫化物黄铁矿、辉钼矿等沿裂隙充填,形成宽窄不一,长短不等的脉状,受裂隙形态控制,脉壁界线清楚。
(3)细脉浸染状构造∶黄铁矿、辉钼矿等硫化物沿岩石裂隙或微裂隙交代形成,粒度大小不等,一般为0.01~0.1 mm,个别达2.0 mm。
东树沟地区“和白-88-Hs-35”号异常,总面积近450 km2,呈东西向带状展布,异常组合复杂,有Au、Ag、Cd、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi 等18种元素组成。元素套合较好,该异常分3 个浓集中心,中部的东树沟浓集中心为Ag-Cd-Pb-Bi-Cu-WMo-Au 组合。从元素组合看,属中高温热液矿床元素组合,是寻找银钼矿的有利地段,具体特征见表2。
通过对“和白-88-Hs-35”号异常进行的1∶5万水系沉积物测量查证,结果异常重现性较好,共圈出16 个异常,其中“和百-90-Hs-7”号异常位于东树沟一带,异常总体形态分布规则,面积约37 km2,属Mo-Au-Ag 矿化类型,属Mo-Ag-Au 矿化类型,是Ⅰ类异常。各元素套合较好,Mo 异常强度较大,最高值15×10-6;Ag 最高值1.6×10-6;Au 最高值33×10-9;Zn 最高值250×10-6。异常位于晋宁期(ηγ2)二长花岗岩、华力西晚期黑云母斜长花岗岩及燕山期钾长花岗岩、花岗斑岩、闪长玢岩之上。异常区内发现了东树沟钼床和百里坪东沟银矿床。
表2 1:20万水系沉积物测量异常特征表Table 2 Anomaly feature of 1:200000 drainage sediment survey
在“和百-90-Hs-7”号异常的东树沟地区11.5 km2范围内进行1/万土壤测量,共圈出土壤综合异常3 处,其中在AP1 号异常区内发现了东树沟钼矿床。Ap-1 号异常特征如下:
异常主要由Mo、Cu、Pb、Zn 组成,异常总体呈北西—南东走向,Mo 异常强度大,最高值达64.4×10-6,长约1 700 m, 宽约700 m。Cu 最高102×10-6,Pb 最高998.2×10-6,Zn 最高446×10-6,各元素套合较好。该异常位于黑云母斜长花岗岩内及构造破碎带上。成矿地质条件十分有利。通过地表槽探揭露发现了含钼矿化蚀变带2 条和11 条钼矿体。
(1)区域深大断裂旁侧的次级构造交汇部位,华力西晚期黑云母斜长花岗岩是寻找本类钼矿的主要标志。
(2)化探异常元素以Mo 为主,Au-Mo-Cu-Pb-Ni-Sn 组合是寻找钼及多金属矿床的主要地球化学标志。水系沉积物异常Mo 质量分数达到10×10-6,土壤异常Mo 质量分数达到20×10-6,地表槽探揭露就能见到含钼矿化(矿体)蚀变岩是重要的地球化学标志。
(3) 硅化、钾化、黄铁矿化是近矿的蚀变标志,而强硅化蚀变岩或石英脉是直接找矿标志。
[1] 焦保权,陶胜辉,等.吉林省和龙县百里坪地区1:5水系沉积物测量报告[R].吉林省第五地质调查所,1992.
[2] 陶胜辉,崔立新,等.吉林省和龙市东树沟金钼矿普查报告[R].吉林省第五地质调查所,2009.