永吉县大黑山钼矿化探异常特征及找矿方向

陈 静，陈 健，郭小俊，于美娇，肖玉亮，宋孝生

吉林省第五地质调查所，吉林 长春 130103

0 引言

大黑山钼矿床位于中国东部吉林省永吉县西南部，是吉中—延边成矿带中最重要的斑岩型钼矿，发现于20世纪 50 年代，探明钼储量109×104t.矿床产于燕山早期花岗闪长岩—花岗闪长斑岩复式侵入体内，钼矿化主要以浸染状、细脉—浸染状及细脉状方式产出，具规模大、品位低、适合于露天开采等特点[1]。前人对大黑山钼矿的研究主要侧重于矿床地质[2]、地球物理[3]、矿床成因[4-5]、成矿流体特征[6]及年代学方面[7-8]，确定该矿床产于复式岩体花岗闪长斑岩及花岗闪长岩体内，为斑岩型矿床，形成于燕山早期。2011年5月—2014年5月，我所采用新方法开展了1∶25万吉林市、榆树县幅区域化探扫面工作，重新圈定了本区水系沉积物异常。本文根据最新成果，对大黑山钼矿水系沉积物异常特征进行解释评价，为指导在该区进行类比寻找同类型矿床提供了依据。

1 成矿地质背景及矿床特征

1.1 成矿地质背景

大黑山斑岩型钼矿地处环太平洋金属成矿带的外带，是国内外著名的斑岩型钼矿床之一，位于长白山陆缘造山带与松辽裂谷接壤部位，郯庐断裂北段延伸之一的伊通－舒兰深断裂的东侧。地处太平洋板块、华北板块与西伯利亚三个板块的交接部位（图1）。矿区位于山河—榆木桥子贵金属有色金属四级（Ⅳ5）成矿区带大黑山—锅盔顶子Mo、Cu五级（Ⅴ9）找矿区中。

区域地层发育较齐全，但受后期构造岩浆活动影响，地层分布多不连续，由老到新有古生界的寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界的三叠系、侏罗系和白垩系以及新生界地层。其中下古生界地层主要为头道沟组，岩性为变质砂岩、千枚状板岩、斜长阳起石岩夹大理岩透镜体及变质中酸性火山岩。该套地层中钼含量大于地壳相应岩石平均值，熔岩中钼含量为30×10-6[10]，可为成矿提供一定的物质来源。

图1 大黑山钼矿床空间位置及板块构造示意图Fig.1 Schematic diagram of the spatial location and plate structure of Daheishan molybdenum deposit

区内侵入岩非常发育，主要包括华力西期和燕山期花岗岩类。早侏罗世花岗岩主要为黑云母花岗岩及白岗岩; 中侏罗世花岗岩分布广泛，以白岗质花岗岩、黑云母花岗岩及白岗岩为主; 燕山晚期花岗岩主要由白岗岩及花岗斑岩组成。

区内构造十分发育,工作区展布一系列北东向断裂，其中佳－伊断裂带、四平－德惠构造带为主要的导矿构造，而近东西向断裂与北东向或北西向断裂交汇部位往往控制岩体和矿体的产出[11]。

1.2 矿床特征

大黑山斑岩型钼矿属世界特大型矿床之一，其含矿复式二长花岗岩岩体（ηγJ3）受北东—近南北向断裂与东西向基底断裂交汇部位的控制。矿床为规模巨大的单一矿体。矿体主要赋存于侏罗纪复式二长花岗岩体内的小斑岩体中，矿体约占含矿斑岩体的2/3。矿体呈不规则状，长：2 000 m，宽（延伸）：1 600 m，厚300～700 m，倾角35°～45°，埋深3～6 m，平均钼品位0.066%。主要金属硫化物为黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿、辉铋矿、斑铜矿、钨铁矿、白钨矿、自然金等。地表有褐铁矿、孔雀石化及钼华等。矿石结构有叶片状、鳞片状、半它形—它形粒状、交代残余及压碎结构，矿区构造以细脉、细脉浸染状为主，次为浸染状、角砾状及团块状。伴生组分有Cu、Pb、Zn、W、Bi、Ag、Au等。该矿床现保有钼金属资源储量148.5万吨。

2 地表原生地球化学异常特征

该矿床有Mo、W、Cu、Pb、Ag、Sr、Zn、Mn等8种元素显示了地球化学异常。在这些异常中与斑岩型矿体套合较好的有成矿元素Mo、主要伴生元素W的正异常和在成矿过程中活化转移形成的Zn、Mn负异常。其余4种元素则在矿体边部或在其周边部位形成正异常。

大黑山斑岩型钼矿床原生异常的水平分带总的规律是：成矿热液大量带入组分形成的正异常和主要由围岩活化组分形成的负异常构成内带；一部分由热液带入，且又在热液影响下发生活化、迁移而沉淀的组分形成的正异常构成中带；主要在成矿热液的影响下发生活化的活动性强、迁移远的组分，在远离矿体周围形成正异常而构成外带。异常水平分带的指示元素组合为：内带：Mo、W为正的高异常，Zn、Mn为负异常。中带：Mo、W低异常及Cu、Pb、Ag为正异常。外带：Zn、Mn为高背景带（理应为正异常），Sr为正异常。

矿床原生异常水平分带的内带中构成正异常元素，在矿体及其周围形成了大规模的面型正异常，各元素异常之间重合性好。同时，由于成矿热液大量带入这些组分，在矿床中形成了明显的异常浓度分带，且具有清晰的浓集中心。浓集中心或特高异常带指向矿体中心。由此向四周逐渐地更替出现高异常带—低异常带—高背景带—背景带。这种含量梯度的界线大致相互平行。特别是成矿元素Mo的高异常带、低异常带、高背景带构成了完美的椭圆状环带构造。上述矿床水平分带中的内带实际上是由Mo的高异常带所构成；中带与Mo元素的低异常环带相吻合；外带与Mo元素的高背景环带相吻合。

3 大黑山钼矿异常特征（HS-47号）

该矿体以Mo矿化类型为主，叠加了多金属及金矿化类型，反映了该异常成矿作用的多期性及复杂性。元素组合复杂，主要组合元素有Mo、Cr、Ni、Sb、Cu、Cd、Mn、As、Bi、Co、W、Ag、Fe、Hg、V、Au、Pb、Nb、Zn、Ti、Y、Zr、P、、U、La、Th等，特征详见异常特征参数表1。

表1 HS-47号异常特征参数表Table1 The abnormal characteristics parameters table of HS-47

异常总体呈近南北向长条状展布，面积为208.16 km2。大黑山钼矿体埋深较浅，地表Mo异常较强，规模较大。异常分带性明显，异常以大黑山钼矿为中心，Mo、Cu、W、Ag、Cr、Bi、Ni、Sb等元素异常套合较好，构成异常内带（图2）。通过因子分析将主异常元素分为3个组合因子（表2），F1因子为Mo、Cu、W组合。是一组与高温热液金属硫化物成矿作用有关的钨钼族元素组合类型，代表异常的主要成矿元素组合。F2因子为Pb、Zn、Bi、Cd、Au等金及多金属元素组合，F3因子为Hg、As、Sb、Ag组合因子异常，反映了钼成矿伴生的两组矿化元素组合类型。大黑山钼矿床上有规模较大的F1因子异常，其西侧的另一个小浓集中心则与一心钼矿吻合，F2和F3因子异常围绕大黑山钼矿F1因子异常呈环带状分布（图3）。

表2 大黑山矿床异常因子载荷矩阵Table 2 The abnormal factors load matrix of Daheishan molybdenum deposit

图2 HS-47号异常剖析图Fig.2 The abnormal analysis diagram of HS-47

图3 HS-47号异常因子得分图Fig.3 The anomaly map of the factors score of HS-47

4 找矿方向

异常位于大黑山矿区及外围，异常区内分布有钼、铜、多金属等大中小各类矿床多处。受北东—正南北向构造控制，为北东—正南北向断裂与东西向基底断裂交汇部位，其控制了大黑山钼矿的分布。区内岩浆活动频繁，侵入岩发育，其中侏罗世复式二长花岗岩是区内钼矿的主要容矿岩体，成矿条件十分有利。在矿区外围可扩大金及多金属的成矿前景，特别是各浓集中心叠加部位是找矿的有利部位（图2）。其中F1因子为Mo、Cu、W组合，其大小两处浓集中心部位分别为大黑山钼矿和一心钼矿吻合。而F2因子和F3因子异常围绕大黑山钼矿F1因子异常呈环带状分布（见图3），而大黑山钼矿北部的浓集中心部位具备形成斑岩型多金属矿的条件，是寻找斑岩型多金属矿床的有利靶区；而其北西部的F2因子和F3因子浓集中心叠加部位，是寻找热液型金及多金属矿的有利地段。

5 结论

综上所述，本区具有较好的找矿前景。特别是大黑山钼矿外围呈环带状分布的F2、F3因子的浓集中心部位，尤其是北西及北部两处较大的浓集中心部位具有较大的找矿潜力，是寻找金及多金属矿的有望靶区。

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