长春市九台区大青山金矿地质特征、发现过程及地质意义

陈 静，王秀全，吕伟超，王 惠，李佳宸，王丽梅

吉林省第五地质调查所，吉林 长春 130103

0 引言

大青山金矿点位于吉林省长春市九台区城子街镇东北部(1)吉林省第五地质调查所.吉林省九台市大青山金及多金属矿普查报告[R].2018.，是在开展1∶25万吉林市、榆树县幅化探异常扫面工作中圈出的HS-1号异常基础上，结合1∶20万化探资料信息，经采用1∶1万物化探、槽探、钻探等金矿地质勘查手段①，在九台区大青山地区北东向与北西向断裂交汇部位发现的金矿点，也是本区在白垩系地层中发现的首个金矿点。本文总结大青山金矿点地质特征、成因分析及发现的过程，对今后在本区进一步开展金矿勘查工作具有重要的指导意义。

1 成矿地质背景

据吉林省矿产资源潜力评价成果，工作区大地构造隶属于天山—兴蒙造山带(Ⅰ)、包尔汉图—温都尔庙弧盆(Ⅰ-6)、磐石—百里坪岩浆弧(Ⅰ-6-2)。

区域地层主要有古生界泥盆系中统机房沟岩组变质岩系、中生界白垩系下统营城组火山岩-火山沉积岩系、泉头组沉积岩系(图1)。其中，营城组中段硅化蚀变岩为该区的主要含金赋矿地层。

图1 长春市九台区大青山区域综合地质图Fig.1 Comprehensive geological map of Daqingshan area in Jiutai District, Changchun City，Jilin Province1.河床及河漫滩堆积;2.荒山组;3.泉头组;4.营城组;5.杨家沟组;6.机房沟组;7.碱长花岗岩;8.蛇纹岩;9.闪长玢岩;10.不整合接触界线 / 地质界线;11.断裂构造;12.三台小型金矿床/安家沟金矿化点;13.勘查区登记范围

区域构造以断裂构造为主，本区域发育较明显的断裂构造有5条，其中北东向3条、北西向2条。北西方向的F1断裂最早，北东方向的F2、F3、F4断裂次之，北西向F5断裂最晚。根据地形地貌特征推测，区内最早的断层为近东西向断裂构造，因被第四系覆盖，断裂构造不明显。区域内褶皱构造为上河湾向斜，发育于白垩系营城组、沙河子组中，总体呈北东—南西向展布，西北翼产状为倾向140°，倾角40°，局部变化较大，呈开阔的向斜盆地特征。

区域中生代火山岩较发育，为营城组组成部分，大面积出露于工作区内，岩性主要为流纹岩，次为珍珠岩、黑曜岩、安山质凝灰角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩夹凝灰质砂岩等。

工作区地处小兴安岭—张广才岭(造山带)Fe-Pb-Zn-Cu-Mo-W成矿带(Ⅲ-52)中的八台岭—上河湾Au-Ag-Cu-Fe萤石找矿远景区(Ⅲ-52-④)内。区内矿产资源主要有三台小型金矿床和安家沟金矿化点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层由老到新依次为：古生界泥盆系中统机房沟组、二叠系上统杨家沟组、中生界白垩系下统营城组、泉头组，新生界新近系全新统。白垩系下统营城组出露面积约30 km2，分布范围占整个工作区的80%。岩性为流纹岩、球粒流纹岩、硅化流纹斑岩、流纹质晶屑岩屑凝灰熔岩、硅化流纹质角砾凝灰岩、安山岩、珍珠岩、黑曜岩及薄煤层。目前地表揭露出的金矿(化)体就产于该组地层中，岩石具有强硅化、褐铁矿化、蛋白石化等蚀变现象，与成矿关系密切。

2.2 构造

工作区内发育较明显的断裂构造有4条，其中北东向3条，北西向1条，分别与区域构造的北东向F2、F3、F4断裂，北西向F5断裂一致(见图1)。北西向断裂晚于北东向断裂，北西向断裂构造截切北东向断裂。

工作区内发育的褶皱构造位于松辽平原的东侧边缘，上河湾、城子街东西向斜盆地由两个向斜盆地构成，总体方向呈30°～35°，延伸长度达26 km，局部走向50°，北侧的上河湾向斜盆地向南西翘起，而南侧的城子街向斜盆地向北东方向翘起，两个盆地的翘起端对顶，横跨在加里东期四棱山断裂带上，两个盆地均由下白垩统营城组组成。

2.3 岩浆岩

工作区内火山岩发育，主要为白垩纪酸性岩类，大面积出露于工作区内，岩性主要为流纹岩，次为珍珠岩、黑曜岩、安山质凝灰角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩夹凝灰质砂岩等。存在于该岩石中的含矿硅化蚀变岩是本区主要的含矿岩石。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

经槽探工程揭露，发现4条金矿体，均产于营城组中段的黄铁矿化硅化蚀变岩中，矿体总体受北东向与北西向断裂控制，矿体产出特征见表1。

表1 矿体产出特征一览表

3.2 矿石特征

矿石为黄铁矿化硅化蚀变岩，主要有硅化流纹岩、球粒流纹岩、硅化含角砾流纹岩、硅化凝灰岩，呈黄褐色、黑褐色，强硅化。见黄铁矿矿化蚀变，多呈团块状、浸染状、细脉状分布，烟灰色至浅黄色，粒度极细。矿石结构主要有隐晶质结构或显微晶质结构、非晶质结构、斑状结构等。矿石构造主要有流纹状构造、块状构造、气孔状构造、角砾状构造、珍珠构造、细脉浸染状构造等。矿石中金属矿物主要为黄铁矿、褐铁矿，见有极少量的黄铜矿。脉石矿物以石英为主。

3.3 围岩蚀变特征

围岩蚀变主要有：硅化、绿帘石化、蛋白石化，玉髓化等，矿化主要为黄铁矿化、褐铁矿化。

3.4 矿床成因及找矿标志

该区矿体均赋存于强硅化流纹岩中，根据矿化蚀变等特征，经分析，本区金矿床成因类型初步确定为岩浆喷溢低温热液型金矿床。

以Au为主的Au、Ag、As、Sb、Mo土壤组合化探异常是本区寻找金及多金属矿的重要标志；北东向断裂与北西向断裂交汇部位是本区寻找金及多金属矿的重要标志；激电中梯测量高阻高极化异常是本区寻找金及多金属矿的重要标志(高极化低阻特征)；强硅化蚀变+黄铁矿化+蜂窝状褐铁矿化+烟灰色浸染状石英细脉是最佳找矿标志[1]。

4 大青山金矿点发现的过程

4.1 发现异常区

1979年至1990年，吉林省地质矿产勘查开发局第五地质调查所先后开展了1∶20万舒兰县幅、向阳山幅、吉林市幅、蛟河县幅、磐石幅、桦树林子幅、农安幅、怀德幅区域化探扫面工作(2)吉林省第五地质调查所.吉林省1∶20万舒兰县幅、向阳山幅、吉林市幅、蛟河县幅、磐石幅、桦树林子幅地球化学图说明书[R].1989.② 吉林省第五地质调查所.吉林省1∶20万农安幅、怀德幅地球化学图说明书[R].1990.。在包含九台区的舒兰县幅和农安幅中，发现了多处金及多金属矿化异常区，其中的九农-89-HS-21、九舒-88-HS-14号两处异常分布在白垩系下统的营城组内。

2013年吉林省第五地质调查所在该区开展了吉林1∶25万吉林市、榆树县幅化探异常扫面工作(3)吉林省第五地质调查所.吉林1∶25万吉林市、榆树县幅地球化学图说明书[R].2015.，通过1∶25万水系沉积物测量，圈出了HS-1号异常(图2)。异常区主要出露的地层有二叠系上统杨家沟组(P3y)的含砾砂岩、板岩及砾岩、砂岩等，分布在异常区的南部。另有下白垩统营城组(K1y)一套中酸性火山岩系大面积分布在异常区的北部。北东、北西向两组构造在异常区内交汇。

图2 HS-1号综合异常图Fig.2 Comprehensive anomaly diagram of No. HS-1

异常呈椭圆状近北西向展布，元素组合以Au、Ag、Hg、Sb、As、Mo为主，其次为Nb、Rb、Li、La、U等，其中Au、Ag、As、Sb、Hg、Mo等元素套合较好。Au、Ag、Hg、Sb等元素异常规模中等，强度中等，有浓度分带(表2)。

异常总体呈北西向展布，异常主要分布在下白垩统营城组中，Au、Ag、As、Sb元素套合较好，异常规模大，构成异常浓集中心，其周围有Mo、Hg、Nb、Rb、Li等异常分布。异常处于北东向断裂与北西向断裂交汇部位，成矿地质条件有利。该异常具有很好的找矿前景，是寻找Au及多金属矿的有望靶区。

2014年在该区进行1∶5万水系沉积物测量工作，对圈出的各类异常进行查证工作时，在HS-1异常区圈出了两个异常，编号HS-1-1、HS-1-2。

HS-1-1号异常分布于下白垩统营城组火山岩内，由Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Mo、W、Pb组成，元素套合好，异常规模大，强度高，Au、Ag、As、Sb、Hg有较强的浓集中心，异常元素特征见表3。

HS-1-2号异常呈椭圆形北西向展布，元素组合Sb、Au、As、Mo、Ag、W、Zn，元素套合较好，规模大，异常元素特征见表4。

表2 HS-1号异常特征参数一览表

注：Au单位为10-9，其他元素单位为10-6。

表3 HS-1-1号异常元素特征参数一览表

注：Au单位为10-9，其他元素单位为10-6，平均衬值=平均值/异常下限。

表4 HS-1-2号异常元素特征参数一览表

注：Au单位为10-9，其他元素单位为10-6, 平均衬值=平均值/异常下限。

上述两处水系沉积物异常规模大，强度高，各元素异常套合较好，Au异常浓度分带明显，属于金矿化引起的异常，有很好的找矿前景，建议进一步查证。

4.2 异常查证

2015年对大青山普查区进行了1∶1万土壤测量，圈出较好土壤异常7处，由西至东编号为AP-1～7，根据异常元素组合和异常所处的地质环境及矿化信息来推测异常矿化类型，最终确定金矿化类型5处，金及多金属矿化类型2处。

根据异常的参数特征及成矿地质条件，将区内的异常分为两类：AP-1、3、6、7为第Ⅰ类异常，异常元素组合好，异常强度高，异常面积较大，异常元素具浓集中心；AP-2、4、5为第Ⅱ类异常，异常元素组合较全，异常强度中等，异常面积中等，成矿元素具中带。

2016年度主要对第Ⅰ类4个1∶1万土壤异常进行异常查证，开展了1∶1万土壤加密测量，并对AP-7号土壤异常进行了1∶5 000土壤加密测量，重新圈定了Au异常。1∶5 000化探成果显示，异常得到了进一步体现，总体呈两个区域分布，东部组成元素为Au、Ag、As、Sb、Mo，西部组成元素为Au、As、Sb、Mo，Au峰值77×10-9，且有浓集中心，与1∶1万土壤异常基本吻合。

2017年度对大青山普查区东南部进行了1∶1万土壤测量，共圈出土壤异常2处，编号为AP-8、AP-9。根据2015年土壤综合异常划分原则，AP-8、AP-9属Ⅰ类异常。

4.3 发现矿体

2017年度在AP-9号异常中施工槽探，揭露出一条金矿体，宽2 m，平均品位1.74×10-6，为下一步工作提供了充分的地质依据。目前槽探、钻探工程主要集中于勘查区南东部AP-7号土壤异常区，所发现矿体亦均分布于AP-7号土壤异常区内，其它土壤异常区还未进行工程验证。

通过对AP-7号土壤异常进行地表槽探工程揭露，发现主要金矿体4条，均产于营城组中段的黄铁矿化硅化蚀变岩中。黄铁矿呈团块状、浸染状，烟灰色至浅黄色，粒度极细，局部富集。

对地表已发现的K1号矿体选择较为有利地段施工了ZK001号钻孔进行深部验证，在42.65～44.65 m、46.65～48.65 m处见有K1号矿体，岩性为硅化含角砾流纹岩，岩石中见有宽度不一的硅质网脉，呈黄褐色、黑褐色，脉宽1～5 cm。强硅化，见有团块状、浸染状黄铁矿化，烟灰色至浅黄色，粒度极细，局部富集，视厚度均为2 m，轴夹角40°～50°，Au品位(0.58～0.85)×10-6。

对发现的一处物探异常高值区进行钻孔深部验证，在ZK002号钻孔中发现两条矿化蚀变带，圈出4条金矿化体，均为单工程控制。矿化蚀变带主要由硅化流纹岩组成，总体走向北东 50°～55°，轴夹角40°～50°，长度40 m，视厚度为6.25～32.2 m，Au品位(0.3～1.03)×10-6。矿化蚀变带以浅黄色为主，蚀变主要为硅化，多见有石英细脉、硅质细脉分布，多呈乳白色、蛋清色，偶尔见有绿帘石化、绿泥石化。矿化主要为黄铁矿化、褐铁矿化，多呈粒状、浸染状、团块状、蜂窝状。

矿化蚀变带中发现4条金矿化体，岩性均为硅化凝灰岩，其中见有黄铁矿化，局部富集，呈团块状、浸染状分布，烟灰色至浅黄色，粒度极细，视厚度2～6 m，品位(0.5～0.85)×10-6。其产状与矿化蚀变带一致。

分析认为，在土壤异常区与物探异常区高强异常下面可能还存在有以金为主的矿体，需要对发现的其它土壤异常区进行地表槽探揭露和钻探深部验证，以期有更好的找矿发现。

5 发现大青山金矿点的地质意义

综上所述，区内成矿地质条件优越，矿体明显受岩性和构造作用控制。该矿点是目前本区已知的第一个在下白垩统营城组中发现的金矿点，该矿点的发现预示着本区白垩系中有较好的金矿找矿前景，对本区开展地质普查找矿具有重要的地质意义。本区是大面积中酸性火山岩覆盖区，同时也发育较大规模的断裂构造，本文总结的大青山金矿点地质特征及发现过程，对今后在本区进一步开展金矿勘查具有重要的指导意义。