吉林省通化县四棚甸子地区铜镍成矿条件浅析

孙润龙

【摘 要】勘查区成矿地质条件有利，1：20万化探资料结果显示，苍家街地区有II级镍异常，并发现六条基性超基性岩体，部分岩体含矿性较好，有一定的铜镍找矿线索。1：20万区测资料中有与赤柏松铜镍矿成矿条件基本一致的铜镍矿化点；资料记载四棚地区有数量较多的基性超基性岩脉、岩株，成矿找矿条件有利。

【关键词】铜镍；基性岩；成矿条件；四棚甸子

1 成矿地质背景

1.1 区域构造

大地构造位置处于天山—兴安地槽褶皱区（Ⅰ级），中—朝准地台（亚Ⅰ级），辽东台隆（Ⅱ级），铁岭—靖宇台隆（Ⅲ级）龙岗断块（Ⅳ级）之柳河断凹中。

柳河断凹：分布在项目区的西北部，是抚顺—密山断陷带的组成部分，分布在抚—密断裂的东侧，与抚密断裂呈人字形交汇。在柳河断凹中分布一套中生代火山沉积岩系地层，其旁侧则分布太古界古老变质岩系。

蝲蛄河断裂：走向320°-340°，错断了侏罗系地层和超基性岩脉，主干断裂两侧次级断裂发育，前人资料认为蝲蛄河断裂两侧的次级断裂控制超基性岩体的分布。

红石砬子断裂：呈45°方向展布，图幅内长度大于10km，该断裂错断了侏罗系地层和杨家店组地层。而该断层又被北西断层错断。

苍家街断层：呈80°方向展布，使侏罗纪和白垩系地层呈现出断层接触，长约7km。

红石镇断裂：呈80°方向展布，长约4km，错断侏罗系地层。

大闹沟断层：呈330°方向展布，错断侏罗纪和白垩系地层。

1.2 区域地层及岩浆岩

区内出露有：鞍山群古老变质岩系、震旦系、侏罗系、白垩系以及第四系。地层的分布具有一定的规律性、鞍山群分布在隆起区，而侏罗系白垩系分布在柳河断凹中。第四系沉积物则分布在现代河床中。

区内岩浆岩主要为脉状体产出，例如辉长岩脉、橄榄辉长岩脉、闪长岩脉、辉绿岩脉、花岗斑岩脉等。个别以岩株、岩墙出现，例如燕山早期正长岩。它们大量集中分布在赤柏松以北至苍家街一带。

1.3 物化探特征

根据航磁测量结果，结合地质矿产资料，勘查区内不同地质体的磁场特征如下：

勘查区磁场比较平缓，局部有异常出现。异常对应的岩体可能是燕山早期的辉长岩、橄榄辉长岩、含长二辉橄榄岩脉（枝）。

侵入体的磁场特征：测区内的中酸性岩体，航磁曲线一般较为平缓，强度在300nT到500nT之间。受岩体内磁性物质分布不均匀，曲线多呈波浪状起伏。在遇到岩体中磁性矿物局部富集时，平缓的异常带上，呈现强度不大的局部异常。

基性及超基性岩体，磁性较强，由于多呈岩株、岩脉产出，航磁上反映强度较大，一般在500nT到1000nT之间，航磁曲线上异常峰两侧陡峭，多呈尖峰状。

喷出岩的磁砀特征：流纹岩磁性较弱，中基性喷出岩磁性较强，尤其是安山岩磁性一般都很大，但磁性相差悬殊。有的反映为杂乱的正负交替的起伏磁场，强度在-500nT到1000nT之间变化，有的安山岩反映为曲线起伏较为平缓，强度在-200nT到200nT之间。

沉积岩磁特征：沉积岩磁性较弱，航磁上反映为平缓的负磁场，强度较低，一般在-50nT到-500之间变化。

变质岩磁场特征：与沉积岩类似，航磁上反映为平缓的负磁场。强度在-50nT到-500nT间变化；有稍强的在50nT到250nT间变化。

磁铁矿的磁场特征：区内的铁矿在航磁上的反映大多数都呈狭窄陡削的局部异常。鞍山式强度一般都很大，可达1000nT以上。接触交代型的磁铁矿强度一般在1000nT左右，并出现在侵入体的边缘。

地球化学特征：1：20万化探结果表明，区域上仅有苍家街Ⅱ级镍异常一处，异常中心地理坐标：东经125°34′00″，北纬41°53′17″，北东向条带状，面积约6.4km2，异常强度0.01%-0.03%，为辉长岩体引起，具有铜、镍矿找矿线索。

异常主要分布在侏罗系上统—白垩系下统亨通山组（J2K1h）凝灰质砂岩、砂岩、粉砂岩和燕山早期辉长岩、橄榄辉长岩（ν52（3-1））。异常主要受近东西向苍家街断层和北东向红石砬子断层。

2 勘查区地质特征与成矿条件

2.1 地质特征

2.1.1 地层

区内主要出露地层有中上侏罗统果松组（J2-3g）、上侏罗统鹰嘴砬子组（J3y）、中侏罗统—下白垩统亨通山组（J2K1h）、上白垩统小南沟组（K2x）、三棵榆树组（K1sk）、第四系全新统（Qh）。

果松组（J2-3g）：主要岩性为安山岩、安山角砾岩、粗面安山岩、流纹岩、砂岩等，应提及的是原长流村组的砾岩、砂岩、页岩、凝灰岩也拼入果松组。主要分布在项目区西北边部。

鹰嘴砬子组（J3y）：分布在项目区的东北部，果松组东侧。主要岩性为砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩、凝灰岩等火山碎屑沉积岩。

亨通山组（J2K1h）：原称下桦皮甸子组。地层清理时并入亨通山组。主要岩性为砾岩、砂岩、粉砂岩、碳质页岩夹煤线，分布在项目区的大部分地段，是项目区的重点工作区段。

小南沟组（K2x）：原称干沟组，地层清理中划归小南沟组，主要岩性为：流纹岩、酸性熔岩、霏细岩、石英粗面岩。主要分布在项目区的东南边缘。

三棵榆树组（K1sk）：分布在项目区的西南边部。主要岩性是：辉石安山岩、粗面安山岩、凝灰角砾岩、流纹岩等。

第四系全新统（Qh）：为近代河流冲积沉积层，以砂、砾石为主。

2.1.2 岩浆岩

前人在勘查区内已经发现超基性岩体5个，超基性岩脉4条。超基性岩体编号从北向南分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，岩体特征分述如下：

①Ⅰ号岩体

位于粮库沟后山，侵入于侏罗系砂页岩，岩体长550m，宽10-40m，面积1.1km2。岩体走向270-280°，倾向南西，倾角15-40°，呈似层状产出。岩体岩石类型为辉绿玢岩，岩体边部颗粒较细，中心分异明显。

辉绿玢岩呈灰绿色，斑状结构，杏仁状构造。主要矿物有斜长石、绿泥石、方解石、沸石。斜长石含量40-45%，绿泥石含量20-25%，方解石含量20%，不透明矿物7-10%，呈粉末状。岩体蚀变主要为绿泥石化，碳酸盐化等，其边部蚀变稍强。

②Ⅱ号岩体

位于Ⅰ号岩体南西侧，整合侵入侏罗系页岩中。岩体走向近东西，倾向南。岩体长700m，宽100-230m，面积0.2km2。

Ⅱ号岩体平面上为一弯月形，岩石类型为橄榄辉长岩—辉长岩。橄榄辉长岩分布在岩体中间，宽约10m。在岩体中见煌斑岩穿插。

③Ⅲ号岩体

Ⅲ号岩体位于Ⅱ号岩体的南西侧，整合侵入侏罗系页岩中。岩体走向北西310°，倾向南西，倾角17°，局部变陡。控制延长750m，宽100-250m，面积0.1km2。岩石类型为辉长岩。

Ⅲ号岩体蚀变微弱，在橄榄辉长岩中见蛇纹石化、绿泥石化，该岩体见镍的次生晕异常。

④Ⅳ号岩体

位于四棚甸子北山，袜筒沟一带，侵入侏罗系砂页岩中。岩体平面形态近圆形。长轴为东西向，岩体长轴1900m，短轴长900m，面积1.2km2。

Ⅳ号岩体地表近东西向，倾角陡缓不一。一般倾角在7-10°左右，与其围岩产状基本一致。Ⅳ号岩体是顺层侵入在侏罗系砂页岩中，由于倾角较缓，长期剥蚀所以露出面积较大、范围较广。Ⅳ号岩体岩石类型为橄榄辉长岩—辉长岩。从平面上来看，由于岩体中心到边部为辉长岩—橄榄辉长岩—辉长岩。

Ⅳ号岩体蚀变不强，主要为绿泥石化、蛇纹石化、碳酸盐化。在袜筒沟断层上见有强烈的绿泥石化，呈粉末状。

Ⅳ号岩体边部为断层接触，岩体中次生构造很发育，以290°倾向北东，倾角30°左右的扭断裂最明显。

在Ⅳ号岩体中见有煌斑岩，新鲜面灰绿色，氧化后为褐色。全自形等粒结构。成分以斜长石、角闪石、绿泥石、石英等组成。岩脉宽0.5-10m，走向280°，倾向北东，倾角25°。

Ⅳ号岩体中地表见有少量的黄铁矿，局部见微量的黄铜矿。在Ⅳ号岩体南段发现铜镍矿点1处。

⑤Ⅴ号岩体

位于胡米沟南部，侵入于侏罗系砂页岩中，地表出露东西长1600m，南北宽1400m左右，呈不规则椭圆状，面积约1.4km2。

岩体呈东西走向，岩体北侧倾向南，倾角4-10°，以东受断裂影响倾向北，倾角35-75°。南部岩体局部工程控制，倾向南、北均有。

Ⅴ号岩体的岩石类型为辉长岩—橄榄辉长岩。岩体内后期构造比较发育，东北侧的310°方向的正断层，上盘岩体被覆盖，其平行断裂更为发育。

其北侧断裂带上见到强烈的硅酸盐化长450m左右，宽10-50m，地表见褐铁矿角砾。在以往探槽中，断层南侧辉长岩结晶颗粒较粗，并见到微量的黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿。在辉长岩中见到闪长岩并有黄铁矿侵染，深部尚未进行验证。

勘查区内发现超基性岩脉4条，编号从西向东分别为1、2、3、4，岩脉特征分述如下：

①1号岩脉

岩脉位于Ⅳ号岩体西北部，岩脉侵入于侏罗系砂页岩中。走向290°，倾向北东，岩脉长800m，宽10-50m，延伸450m，呈岩墙状产出，岩脉沿倾斜及走向均有膨缩现象。

岩脉岩石类型属于橄榄辉长岩—辉长岩。辉长岩分布在岩体浅部，橄榄辉长岩出现在较深的部位，靠近底盘。

岩脉中主要蚀变为绿泥石化，分布在岩脉下盘绿泥石化带中。其次为碳酸盐化，在围岩中可见到角岩化。

在1号岩脉的边缘见到和岩脉一致的破碎带，其中局部见到黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等，地表东端见到铁冒和孔雀石。1号岩脉下盘接触带上，见到铜、镍矿化。根据目前所掌握的资料推测，在1号岩脉的某一地段内有望找到工业矿体。

②2号岩脉

位于1号岩脉南侧，呈整合侵入于侏罗纪页岩中，似层状产出。岩脉走向呈北东50°，倾向南东，倾角17°，局部变陡，长260m，宽10m-50m，平面上为一弯月形、岩石类型为橄榄辉长岩—辉长岩。该岩脉中见有煌斑岩脉穿插。在岩脉分布地区见有激电异常。

③3号岩脉

岩脉位于Ⅰ号岩体南侧，顺层侵入在侏罗系砂页岩中。控制延长500m，东段出测区。地表出露厚度40-50m左右。岩脉走向270-280°左右，倾向南、南西。由于受后期构造影响，局部产状可能变陡。

岩脉岩石类型为辉长岩，靠近围岩处岩脉颗粒变细。岩脉蚀变及矿化均不强，只有在破碎带处见绿泥石化及碳酸盐化。

④4号岩脉

位于Ⅳ号岩体与3号岩脉之间，宽约50m，走向100°左右，倾角直立。岩石类型为辉长岩。

岩石呈灰绿色、灰绿结构，由基性斜长石和辉石组成，该岩体有激电异常。

2.2 成矿条件分析

立项区位于赤柏松、二密、复兴屯、金厂沟一带的多金属成矿区内，是寻找铜镍矿产的有利地区。勘查区位于大型铜镍矿—赤柏松铜镍矿和金斗矿区的西北部外围地区。按照就矿找矿、扩大外围的找矿思路，在这里开展铜、镍找矿工作潜力很大。

1：20万化探结果表明，立项区内有苍家街Ⅱ级镍异常一处，北东向条带状，面积约6.4km2，异常强度0.01%-0.03%，为超基性岩体引起，具有铜、镍矿找矿线索。

经前人工作在立项区已发现四棚甸子36号铜镍矿点和小荒沟铜镍矿化点。四棚甸子铜镍矿点矿化赋存在Ⅳ号岩体橄榄辉长岩中，北西向断裂构造是控制超基性岩体成矿的主要构造。小荒沟铜镍矿化点铜镍矿化赋存于1号岩脉与围岩的接触带内，表现为红褐色角砾和围岩的角岩化。局部发现有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿等，同时见有强烈的绿泥石化、碳酸盐化、伊丁石化等。化学分析结果表明，铜、镍分别为Cu：0.178%，Ni：0.176%。

前人资料证明，立项区内的铜镍矿化点和赤柏松铜镍矿成矿地质条件基本一致，矿化均赋存于橄榄辉长岩和辉长岩中。这些超基性岩的产状也都呈脉体或者小岩株、岩枝，存在唯一差别就在于赤柏松的含矿超基岩脉侵入于鞍山群变质岩中，而四棚甸子地区含矿超基性岩脉是存在于侏罗系地层中。

据资料记载在四棚地区，已经发现有数量众多的超基性岩脉或岩株、岩枝。主要岩性多半都是橄榄辉长岩和辉长岩。有些是受大构造傍侧羽毛状小断裂的控制。由于数量众多，可供调查，这对找矿工作是有利的。

综上所述，本区在基性及超基性岩中寻找铜镍矿床具有较好的找矿前景。

[责任编辑：汤静]