史玥师,李雪莹,史致元
1.吉林省地质科学研究所, 吉林 长春130062;2.吉林省第二地质调查所,吉林 吉林市132013
舒兰市福安堡钼矿从1991年发现找矿线索至2012年提交大型钼矿床勘探报告,断断续续不同阶段地质工作,历经20余年,鉴证了一代地质工作者地质工作不断追索、提高,反复认识与实践的艰辛历程。该矿床最终完成勘探报告,提交了可观的金属储量,为矿山可持续发展,舒兰市煤矿资源枯结城市转型与发展,有着深远的历史意义。福安堡钼矿的勘查经历了主要的三个阶段,这三个阶段是随经济发展与需要的脉博而渐进的。
吉林地区中北部,在传统地学领域认为:其大面积分布的加里东期侵入岩分布区,成矿地质条件差,成为了地质找矿有色金属的“处女地”。早在1991年发现福安堡钼元素水系和土壤异常后,均未引起足够的重视。1998年以后,钼金属在国际国内市场价格的飙升,触动了面临改革举步为艰的地质人,突破重重困难,坚定了在该区找钼的决心。
1988年吉林省的第二次化探(1:20万)扫面近尾声,《向阳山幅》1:20万化探圈出该区Mo、Cu、Ag、Be水系沉积物综合异常面积47 km2,1991年吉林省第二地质调查所经过加密水系沉积物测量发现Ag、Cu异常与20万异常吻合(当时未分析Mo),在做土壤采样时发现硅石场内有辉钼矿,因此在土壤分析项目中增加了Mo的分析,结果发现规模较大的Mo异常。当时受计划经济限制,吉林省找钼不是重点并未引起重视。
1998年钼的价格在市场十分看好,吉林省第二地质调查所进行二次资料开发时,又一次对该异常开展评价,补做了面积性土壤测量,最终圈定土壤异常4.4 km²,其中大于20×10-6高浓集区6处,选择最好一处(原ⅷ号矿体位置),开展验证。地表槽探发现的矿体连续性差,够不成有价值工业矿体。经过广大技术人员充分研究,与已知的大黑山典型矿床类比,其土壤化探异常从元素组合到分带均存在可比性,又组织技术干部到采硅石场实地调查发现,所谓的硅石矿是一些强蚀变的不规则的硅化、绢云母化强蚀变物,是斑岩钼矿的典型成矿模式中心的硅核,风化剥蚀露出地表,这一认识坚定了深部验证的信心。在高浓集区布设了第一钻,发现了高品位(平均0.148%)的钼矿体。为了市场的需求。加紧布置了几个钻孔,按富脉状钼矿的产状布置工程,探求了数千吨钼金属储量。翌年就转入开发,建立了舒兰市境内的第一座有色金属矿山。
福安堡钼矿开发成立舒兰吉辉矿业有限公司后,为企业和当地经济和社会带来了巨大社会效益,已提交的ⅷ号矿体储量无法满足矿山长远发展需求,企业积累了资本扩大了地质找矿的决心,2004年投资对ⅷ号矿体周边及深部时行了详查。本次详查,矿床成因类型虽然已认识到属斑岩型钼矿,但勘查范围没有大的突破,重点放在了已知ⅷ号矿体周边,工作过程中发现了大量的隐爆角砾岩,充分证实了斑岩型钼矿的结论。二次详查提交钼金属量5万余吨,矿山在此甚础上进行了扩建。
至2010年9月,吉林省第二地质调查所在舒兰市季德屯发现并评价了季德屯大型斑岩型钼矿床,季德屯钼矿床与福安堡钼矿仅相距直线不足30 km,相继在其北东侧又发现了埋藏较深的七星堡铜、钼矿规模已是大型矿床。这些钼矿床的相继发现评价,我们重新认识福安堡钼矿床的地化地质特征,坚定了在该区找大型矿的信心,从化探异常规模、形态、元素组合及分带上与季德屯钼矿十分相似,而且Mo元素峰值高,异常浓集中心明显,中心部位刚好发现几处强硅化地段,多处见到隐爆角砾岩。多种信息指示,该矿是一个斑岩型钼矿床的特征。本次勘探选择的方法是大型矿床网状布设钻孔(80~100 m工程间距,周边160~200 m工程间距探求资源储量。这样施工,加快了评价步伐,于2012年4月提交了大型钼矿勘探报告(图1)。
3.1.1 福安堡钼矿床成矿地质背景
图 1 舒兰福安堡钼矿床地质图Fig. 1 Geological map of Fu`anpu molybdenum deposit
与福安堡钼矿成矿关系密切的侵入岩为印支期复式岩带,区内外广泛分布,岩浆深化彻底,分异明显,具有多期次侵入的特征,同期的脉岩十分发育,常见的有花岗伟晶岩、花岗细晶岩,石英脉等,多产于岩体的边部及近矿的围岩中。印支期侵入体在区内称之为棒子山岩体,岩性主要为似斑状二长花岗岩、二簧花岗岩等,其K-Ar同位素年龄215.5 Ma。
3.1.2 矿体地质特征
近矿和赋矿围岩有几种,①似斑状二长花岗岩,肉红-灰白色,似斑状结构,块状构造,斑晶为碱长石,基质为碱长石、斜长石、石英、黑云母及少量金属矿物。二长花岗斑岩呈脉状透镜状产出,一般200~550 m,宽数米至几十米。②隐爆角砾岩:火石顶子为中心,呈环状分布,岩筒大小不等,一般直径几十米至数百米,一部分未出露地表。隐爆角砾岩呈角砾状结构,块状构造,角砾大小从数公分至数米,呈角砾状,被后期的硅质热液充填在角砾间,角砾的成分为似斑状二长花岗岩、花岗斑岩。在热液充填物及周边分布有金属矿物辉钼矿隐爆角砾岩与成矿关系密切,一般在岩筒及周边矿石品位高。
(1)矿体特征:矿体呈圆环状,以花岗斑岩体为中心,由5个隐爆角砾岩岩筒为矿化集中区,向外形成矿体复合体,北西向长1 680 m,北东向宽1 650 m,已控制深0~611.9 m,厚度2~437.2 m。矿石结构似斑状、斑状,半自形粒状、压碎状、溶蚀交代结构,稀疏侵染状、网脉状团块状构造。金属矿物主要有辉钼矿,次为黑钨矿、黄铁矿,少量黄铜矿、钛铁矿、闪锌矿、磁铁矿。
(2)蚀变特征:围岩蚀变类型反映高温—中温—低温的蚀变特征,主要有云英岩化、硅化、钾化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化,其次见黄铁矿化、萤石化、高岭土化、碳酸岩化,与成矿关系密切的是云英岩化、硅化、钾长石化、娟云母化绿帘石化。
(1)矿体赋存在印支期似斑状二长花岗岩中少部分花岗斑岩的周边,印支期似斑状二长花岗岩与本期形成的大量硅质、碱质、残余岩浆汇集、迁移、富集。花岗斑岩属印支期沿北西向构造带上侵,为成矿物质进一步活化沉淀提供了有利空间。
(2)矿区内已发现的5个隐爆角砾岩筒为矿化集中区,辉钼矿角砾岩胶结物间呈脉状、侵染状分布在其中。
(3)矿化富集的蚀变以硅化为主,往往是石英脉石英团块、石英细脉、石英网脉矿化好品位高。
(4)成矿期显示为多期次性,矿脉间有互切现象。
福安堡钼矿除上述的规律外,明显的找矿标志其中最有效的方法是水系沉积物测量异常区,通过加密水系采样缩小靶区;在此基础上布设土壤测量,有规模及有规律的土壤化探异常,间接地方指示了成矿区域,为快速评价提供了准确的靶区。
舒兰市福安堡铜矿从发现到最终勘探,经历20余年,整个过程令人回味,这里有计划经济时期的约束,又有市场经济大局的影响与决策,是一代地质工作者坚苦求实、不解努力的真实写照。将为后者提供可借鉴的经验与教训。
[1] 舒兰吉辉矿业有限公司.吉林省舒兰市福安堡钼矿勘探报告[R].2012.
[2] 史致元.周志恒,等.吉林省中部大中型钼矿发现过程勘查地球化学方法的应用效果[J].吉林地质, 2008, 27(2):90-96.
[3] 史致元、王玉增等地球化学方法在福安堡钨钼矿床的应用[J].物探与化探,2004,28(3).