吉林省东部东方林场—星火林场多金属成矿地质及找矿标志

2021-11-30 17:54牛力功杨金艳
世界有色金属 2021年14期

牛力功,杨金艳

(1.吉林省有色金属地质勘查局六0八队,吉林 九台 130507;2.吉林省农业技术推广总站,吉林 长春 130000)

1 地层

区域内出露地层主要为新太古界南岗群的鸡南岩组和官地岩组、侏罗纪屯田营组火山岩、第三纪船底山组玄武岩及第四纪军舰山组玄武岩和松散堆积物。

1.1 新太古界

区内新太古界地层为南岗群的鸡南岩组和官地岩组。鸡南岩组主要分布在卧龙、鸡南一带,呈北西-南东向带状产出,出露面积约154.6km2。鸡南岩组斜长角闪岩同位素年龄2520Ma(锆石U-Pb法)、2740.7Ma(锆石U-Pb法)。其岩性主要以斜长角闪岩夹磁铁石英岩为主,有少量的黑云变粒岩。主要分布在卧龙湖、官地一带,出露面积约149.5km2。鸡南岩组斜长角闪岩同位素年龄2520Ma(锆石U-Pb法)、2740.7Ma(锆石U-Pb法);官地岩组黑云变粒岩、浅粒岩、黑云斜长片麻岩锆石Pb-Pb等时线年龄2499±Ma,一致曲线年龄2511±267Ma(吉林省区域地质志)。其岩性特征为:浅粒岩、变粒岩夹少量磁铁石英岩、斜长角闪岩。与鸡南表壳岩比较,斜长角闪岩明显减少,浅粒岩、变粒岩增多。

1.2 中生界侏罗纪

侏罗系地层在调查区内可见侏罗系上统屯田营组和中-上统果松组,分布于星火林场一带和金城村附近零星出露。区内果松组主要由安山岩、安山质凝灰熔岩,局部有流纹岩、流纹质凝灰岩,底部可见少量砾岩、砂岩、巨厚层状安山岩组成。屯田营组其岩性主要为安山岩、安山质火山角砾岩、凝灰角砾岩、多孔安山岩[1]。其底部为安山岩、中上部为火山角砾岩、凝灰角砾岩、气孔安山岩。

1.3 新生界第三纪

船底山组玄武岩主要分布于二道江工区,由致密块状玄武岩及气孔状玄武岩组成。

1.4 新生界第四纪

(1)军舰山组玄武岩。主要分布于二道江区,岩性为气孔状或杏仁状玄武岩及橄榄玄武岩组成。

(2)全新世松散堆积物。分布于各河谷两岸,多构成河床、河漫滩和一级阶地堆积,岩性为粒级不同的砂、砾石及亚粘土、淤泥夹泥炭。

2 侵入岩

工作区内大面积出露二叠系侵入岩,其次为侏罗系侵入岩及脉岩,局部出露有次火山岩。

2.1 二叠系侵入岩

主要分布于二道江地区及红旗河地区的杨树沟一带,出露面积较小,呈岩株状产出,出露总面积5.0km2。主要岩石类型为中-细粒的闪长岩和花岗闪长岩。华力西晚期侵入岩与晋宁期花岗岩为侵入接触关系,二道江地区的部分矿化蚀变带及矿体产于二者的内接触带上[2]。

(1)闪长岩:岩石呈灰绿色,中细粒结构,块状构造。主要由斜长石、碱性长石、黑云母、角闪石及少量石英组成。

(2)花岗闪长岩:岩石呈灰白色,中细粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石、碱性长石、石英、黑云母及角闪石。

2.2 侏罗系侵入岩

主要分布在红旗河东沟及王开沟北部,在二道江地区有零星出露,呈岩株状产出,出露总面积1.0km2。岩石类型为碱长花岗岩,岩石呈浅红色,中粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石、碱性长石、石英及少量黑云母。岩石蚀变常见硅化、绿泥石化、绢云母化、绿帘石化,并伴随有黄铁矿化。该侵入体的岩石化学及地球化学特征显示为钙碱性系列,具有S型花岗岩特征,岩浆成因为交代重熔形成。成岩时代为早侏罗世,属燕山早期,该侵入体与晋宁期花岗岩为侵入接触关系。

2.3 脉岩

脉岩较发育。它们主要集中在晚二叠世和早侏罗世侵入体内部,在其他地质体中比较少见。主要有闪长岩脉、闪长玢岩脉、花岗细晶岩脉及钾质伟晶岩脉,石英脉,脉岩一般规模较小,多为岩浆期后的残余岩浆沿断裂贯入。闪长玢岩:多分布于晚二叠世侵入体内部,岩石呈灰绿色,斑状结构,块状构造。由长石,黑云母,角闪石组成,斑晶矿物主要为斜长石,含量15%左右;基质多为隐晶质。走向多为北东和北西向,一般宽小于10m,大者几十米,个别脉岩具有黄铁矿化、黄铜矿化现象。闪长玢岩与贵金属矿产关系密切,已知的百里坪银矿、沙金沟金矿、星火林场银矿都与闪长玢岩有关,与早白垩世(穷棒子沟)单元关系较为密切的脉岩有花岗细晶岩脉,花岗斑岩脉,钾质伟晶岩,煌斑岩及石英脉。脉岩规模较小,主要沿北东向断裂分布。钾质伟晶岩含W元素较高,而穷棒子沟金矿与早垩世岩浆活动有成因联系。

3 构造

调查区自太古宙以来,经历了“太古宙地块形成”-“辽吉洋发展演化”-“板内发展”-“古亚洲洋构造域演化”-“古太平洋构造域演化”构造叠加的五阶段区域岩石圈及成矿作用的演化发展历史。在各地质历史阶段都形成了一套相应的构造样式。

晚三叠纪前北部属于华北陆块北部陆缘造山带(Ⅲ-A),哈兰达岭-英额岭新太古代-古生代叠覆造山带(Ⅲ-A1),石嘴子-山秀岭晚古生代弧盆系(Ⅲ-A12);南部属于龙岗复合地块(Ⅲ-51),和龙地块(Ⅲ-51c)和辽吉朝古元古代活动带(Ⅲ-52)两江-裂陷槽(Ⅲ-5a2)。

早-中侏罗纪开始,进入滨西太平洋构造发展阶段,总体上表现为一火山喷发—岩浆侵入的深成杂岩带,划分Ⅰ级构造单元为长白山陆缘火山盆岭叠加构造带(I-3),Ⅱ级构造单元太平岭—老岭火山—沉积盆隆带(I-35)和调查区东部和龙盆地(Ⅰ-353)及南西部长白山盆地(Ⅰ-3510)。

在漫长的地质历史演化中,调查区经历了多期次、多样性构造演化阶段,形成了不同层次的构造形迹,构成了复杂多样的构造格局。

3.1 太古代变形构造

区内仅见于南岗岩群和变质深成侵入体中,有两期变形构造。

(1)第一期变形。形成于变质深成侵入体(片麻岩)侵位之前,在鸡南表壳岩,官地表壳岩中形成透入性面理。

(2)第二期变形。形成于变质深成侵入体(片麻岩)侵位之后,在片麻岩及表壳岩中形成石香肠构造“I”型钩状褶皱,“M-N”形褶皱,鞘褶皱,眼球状构造等强烈的韧性变形和中韧性变形。表现为挤压压扁作用。

3.2 元古代变形构造

区内仅见中元古代二道白河群王德山岩组和新元古代青龙村岩群。自古元古代末期的吕梁运动以后,调查区西南部形成两江裂陷槽,进入中元古代,开始接受稳定盖层沉积,区域上升隆起,构造运动方式表现为垂向和侧向增生,同时继续发生构造变形,尤以青龙村群构造变形明显,其特征为:在长仁大理岩中见花岗质脉岩出现透镜状、形成石香肠构造,在十里坪南大夹皮沟公路旁,可见硅质条带大理岩的褶皱构造,它反映了在较高的塑性条件和横向拉伸,强烈时可以造成横向的面理置换。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 控矿因素及成因类型

(1)区内太古宙表壳岩及元古代老岭群呈捕虏体形式残存于岩体中,地球化学资料显示地层中金、铁、铜、铅、银等元素丰度值较高,均高出克拉克值1-5倍,说明这些地层单元岩石中含有丰富的金、银等成矿元素,被侵入岩重溶后成矿元素发生活化迁移,为成矿提供了一定的物质来源。

(2)工作区位于华北地台北缘的和龙地块内,图们江断裂的西侧,属台隆地带,经历了多期的构造岩浆活动,断裂构造及韧脆性剪切带非常发育,具有长期的发展演化历史。在演化过程中即表现了深部层次韧性剪切作用,又表现为浅部层次的脆性作用。这种作用尤其表现在印支期以来的地质历史时期,受太平洋板块向欧亚板块挤压俯冲作用的影响导致这些断裂的复活,并伴有剪切机制,断裂作用结果使地壳形成断块式升降运动,为岩浆上侵提供了潜在空间,诱导了岩体的侵入,并且断裂作用始终作用于岩体,形成了复杂的低序次的断裂系统,为区域成矿提供了空间。

(3)与早白垩世(穷棒子沟)单元关系较为密切的脉岩有花岗细晶岩脉,花岗斑岩脉,钾质伟晶岩,煌斑岩及石英脉。脉岩规模较小,主要沿北东向断裂分布。钾质伟晶岩含W元素较高,而穷棒子沟金矿与早垩世岩浆活动有成因联系。

(4)多期次多种类的基性-酸性脉岩的侵入,有利于成矿元素进一步活化,迁移并富集成矿。

(5)矿物共生组合主要是黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、螺状硫银矿等,属典型的中低温矿物组合。

4.2 找矿标志

(1)穷棒子沟石英二长岩为金矿的赋矿围岩。

(2)晋宁期的花岗岩体与华力西晚期小型侵入体尤其是闪长岩体的接触部位,为矿体的赋存提供了空间,是矿化发育部位。

(3)三叠纪基性-超基性侵入岩为铜、镍矿的赋矿围岩。

(4)高阻高极化特征,是寻找银矿体及矿化蚀变带的地球物理异常标志。

(5)线性构造密集区,不同方向线性构造的交汇部位及密集线性构造与环形构造的交切部位,是遥感地质找矿的标志。

(6)硅化、钾长石化、绢云母化及黄铁矿化是近矿围岩的蚀变组合标志,而强硅化蚀变岩或石英脉是直接找矿标志。