吉林省通化市二密铜矿床含金性分析

1 吉林省通化市二密铜矿床含金性分析 周杰 1 赵光剑2 姜建军 2 1 吉林省有色金属地质勘查局 606 队 吉林省通化市 134002 吉林省有色金属地质勘查 院 吉林省长春市 130021 摘要 二密铜矿自上世纪 50 年代开始勘探工作 累计提交铜金属量约 12 万吨 矿山已进 入资源枯竭阶段 寻找新的资源已是当务之急 本文从矿石中的含金性和区域化探资料中 的金异常进行分析 探讨勘查新的矿种的可能性 从而拓展该区找矿的新思路 关键词 吉林省 二密铜矿 含金性 分析 矿床位于龙岗古陆核南缘 滨太平洋活动带长白山火山 深成岩 带 二密中生代火山沉积盆南东翼 基底为太古宙高级区 东南隅为 板石沟 旺文川花岗岩带 中生代由于强烈的岩浆喷发活动 堆积有 6000 余米厚的火山沉积 形成火山盆地 主要由晚侏罗世和晚白垩世 两期火山旋回组成 岩浆侵入活动有晚侏罗世辉长岩 石英闪长岩 花岗斑岩 早白垩世流纹岩 石英粗面岩 霏细岩以及正长岩 正长斑 岩等 呈小岩株侵入于盆地中心边缘 与同期火山岩组成一套完整的 岩浆喷发旋回 盆地内北东向 北西向及东西向断裂较为发育 多为 继承性断裂 控制着盆地矿产的形成 1 矿区地质 矿区由南向北分为四方顶子区 南区 东区三个生产区段和四 道洋岔 七道沟 烟袋窑沟 小横道河子等四个区 区内出露主要地层有上侏罗统果松组 鹰咀砬子组 林子头组 下桦皮甸子组 果松组 上部为暗灰紫色安山质集块岩 安山质凝灰角砾岩 斑 状安山岩等 中部为灰紫色安山角砾岩 安山质集块岩 灰绿色斑状 安山岩 下部绿黑色斑状玄武安山岩 灰紫色安山岩夹粉砂岩薄层 鹰咀砬子组 上部为灰绿色流纹质凝灰岩 紫红色粉砂岩 砂质页 2 岩 灰绿色流纹质凝灰岩等 下部为紫红色砂砾岩 巨 粒 砾岩 页岩 等 林子头组 上部为安山岩 凝灰岩互层夹安山质火山角砾岩 中部 为粉砂岩 砾岩夹凝灰岩 下部为深灰色安山岩 二长安山岩等 下桦皮甸子组 上部为紫黑色凝灰质粉砂岩 紫红色粉砂岩 下部 为黄绿色粉砂岩 黄绿色与紫黑色粉砂岩互层 二密火山盆地是一个平缓开阔的向斜盆地 由于石英闪长岩体侵 入的上拱作用 导致岩体周围地层向外倾斜形成似穹隆状构造形态 矿区内褶皱构造不发育 断裂构造十分发育且复杂 显示出多组 不同方向 多期活动性 继承性和复杂性的特点 3 矿区以东西向断裂构造和火山构造为主 规模较大者为干沟 松 顶子 马当沟断裂构造 其次为北西向 南北向及北东向构造 晚侏罗纪成群出现的火山构造呈东西向断续展布于矿区内 它不 仅控制着岩浆活动 同时也为成矿提供了导矿和容矿空间 东西及北西向挤压破碎带十分发育 说明东西向及北西向断裂构 造活动具多期性和复杂性 是控岩及控矿的主要构造 工作区岩浆岩分布较广泛 既发育有新太古 古元古变质深成侵 入岩 也发育有与侏罗纪火山作用有关的浅成侵入岩 区内新太古 古元古宙变质深成侵入岩按构造岩石单位划分出马鹿沟片麻岩套 小 荒沟片麻岩套 侏罗纪岩浆岩按照岩石谱系单位进行等级体制划分 划分出松顶山序列 A B C D 四个单元 其成因与晚侏罗世火山岩 密切相关 属同一序列浅成 超浅成火山岩相 松顶山复式岩体侵入 于盆地中林子头组中 总体呈 NW 向展布 面积仅 9km2 其同位素年 令 钾 氩法 为 56 79Ma 岩体向东南倾 倾角较缓 向南东分出二个 岩枝伸入围岩 脉岩主要见有细晶岩 闪长玢岩 橄榄辉长玢岩等 2 矿体地质 2 1 矿体形态 规模 二密铜矿大小工业矿体 150 条 其中东区 39 条 南区 57 条 东 南区 13 条 四方顶子区 13 条 小横道河子区 4 条 二道沟区 16 条 七道沟 8 条 按矿体产出部位分为两大矿体群 一是石英闪长岩体顶 部围岩中 垂直于接触带张性断裂系统中的矿体 简称顶部围岩矿体 群 二是近接触带并与之平行的断裂系统中的矿体群 矿体按矿化特 4 点可划分 脉状 细脉浸染状矿体 脉状 复脉状矿体 网脉 浸染状矿 体 浸染状矿体 块状矿体 以脉状 复脉状矿体类型为主 顶部围岩矿体群分布在四方顶子一带 矿体产于石英闪长岩体上 部接触带 200 300 米围岩中 该矿体延伸到下部被接触带的缓倾斜 矿体所截 依矿体产出特点分为东西向矿带和北西向矿带 东西向矿 带长 150 270 米 宽 25 500 米 深 160 200 米 倾向南 70 85 单 矿体呈透镜状 长 40 220 米 延深 40 60 米 厚 1 6 米 矿体由长 30 80 米 宽 0 5 1 米矿囊组成 每个矿囊长 1 10 米 宽 0 12 2 厘米 北西向矿带有三条 受与岩枝平行的断层控制 矿带长 450 600 米 宽 180 100 米 深 300 500 米 倾向北东 20 80 矿带中的单矿体 呈透镜状 长 80 100 米 宽 1 5 米 最宽达 9 米 矿体由细脉和浸染 体组成 单一细脉长 10 60 米 宽 0 5 5 厘米 石英闪长岩接触带附近矿体成群分布在石英闪长岩体的东南部 总体呈弧形 分布在岩体接触带内 外 100 200 米范围内 一般由多 条矿脉组成脉带 平面上 剖面呈斜列状 自北东至南西断续出现三 条 东区 东南区及南区 矿体集中地带 每个矿体集中带长 600 1900 米 宽 100 300 米 深 400 700 米 最深 1800 米 矿带产状自北东至 南西总体构成一个向南东突出 并向东倾斜的弧形矿带 2 2 矿石的矿物组成 矿区内各类型矿体的矿物成分基本相似 变化不大 仅在不同矿 体类型或同一类型矿体的不同地段各种金属硫化物的比例和矿物组 合有所 差异 主要金属矿物 黄铜矿 磁黄铁矿 白铁矿 毒砂 闪锌矿 方铅 5 矿等 次要金属矿物 辉钼矿 磁铁矿 辉铋矿等 脉石矿物 石英 方解石 绢云母 绿泥石等 2 3 矿石的化学成分 主要成分 Cu 尚含有 Zn Mo Bi Au Ag Co Sn B Ga In Cd Te Se 等 可以综合利 用 主要分布于黄铜矿和毒砂矿物中 2 4 矿石结构 构造 矿石结构主要有 自形半自形结构 他形晶结构 斑状结构 包含 结构 固溶分解结构 交代结构 矿石构造主要有 块状构造 条带状构造 浸染状构造 角砾状构 造等 2 5 围岩蚀变 主要蚀变类型 硅化 绢云母化 绿泥石化 碳酸盐化 电气石化 黄铜矿化 黄铁矿化 毒砂化等 3 矿体富集规律 区内各类型矿体的铜品位 沿走向和垂向为锯齿状跳跃式 总体 上沿走向变化较大 沿垂向各中段铜平均品位相差很小 缓 中等倾 斜矿体厚度稳定 基本无变化 在倾斜矿体中 矿脉则显示上宽下窄 变化很大 多呈楔型尖灭的特征 1 矿化分布 矿体形态和铜的富集主要受不同岩性接触带构造 控制 石英闪长岩与安山岩 花岗斑岩与石英闪长岩的接触带附近裂 隙发育 为多期次构造活动的软弱地带 给矿液活动提供了良好的构 造空间 因此接触带附近构造裂隙发育程度决定着矿化的分布和富集 6 2 岩石的矿物成分和组构特征影响着矿化的富集程度 一般在 石英闪长岩 花岗斑岩和灰 灰白色安山岩中矿化较强 而在致密坚 硬的紫红色含燧石质安山岩和凝灰岩 角岩中矿化微弱 3 矿化富集标高 第一成矿梯段 主要在 150 500m 4 矿化强度 矿化规模及其矿化指数随深度的增大而发生有规 律的变化 矿化强度最大的部位也是矿化集中富集的部位 本矿床矿 化强度最大空间在标高 450 200m 之间 5 按矿床走向 铜的富集特点 四方顶子矿段矿化较强而集中 赋存在近地表的浅部 矿体形态复杂 南区和东区矿化稍弱 品位较 低 以脉状 浸染状 细脉浸染状矿体为主 矿体稳定 同时南区矿脉 总体向南西侧伏 东区矿脉向北西侧伏 4 成成矿阶矿阶段的划分段的划分 4 1 气成高温热液期 见于岩体顶部 近地表地段 浸染型矿体可能是此成矿期的产物 1 电气石 石英阶段 2 石英 黄铁矿 辉钼矿阶段 4 2 高中温热液期 为主要成矿期 浸染型矿体 脉状矿体可能为此成矿期的产物 后者可能略晚一些 1 黄铁矿 毒砂矿化阶段 2 黄铁矿 磁黄铁矿矿化阶段 3 黄铁矿化阶段 7 4 3 中低温热液期 团块状富矿体可能为此成矿期的产物 1 黄铜矿 白铁矿阶段 2 黄铜矿 石英阶段 3 晚期方解石脉阶段 5 矿床含金性分析 5 1 矿石含金性分析 二密铜矿生产主要以石英闪长岩体内外接触部位多次活动的原 生裂隙带内充填 交代 型矿 火山岩围岩中微裂隙发育部位的细脉浸 染型矿脉带 花岗斑岩内环形蚀变破碎体中充填型富矿脉 而石英闪 长岩和花岗斑岩内微裂隙发育部位的浸染型矿染带和蚀变花岗斑岩 中细脉浸染型斑岩铜矿一直未能引起重视 矿区共有有 6 条这样的矿 染带 矿染带中黄铁矿染普遍 由于铜品位大多在 0 5 左右 一直未 能有效利用 最近在浸染型矿石中发现了金的存在 品位普遍在 0 4 1g t 左右 因此重新评价该类型矿石 是二密危机矿山找矿突破 的关键 5 2 区域化探金异常 1 200000 区域自然重砂测量在二密铜矿及其外围发现了规模较 大的黄铜矿 自然金 方铅矿等自然重砂异常 自然金异常呈北西向 椭圆状分布 面积近 30 km2 异常主要在头道阳岔 二道阳岔 四道 阳岔 七道沟等 I 级水系中 区内的水系沉积物异常为通 Hs 5 号 1 200000 水系沉积物铜金 为主的多元素套合异常 二密铜矿处于异常西北侧 异常分布范围广 规模大 属于大型异常 推断异常是多处矿化体的共同反映 异常组 8 分复杂 异常元素多 异常元素有 Cu Au Ag Sb As Hg Pb Zn Mo Bi Li Co Sn B F 等 据各 类典型矿床特征元素组合来看 这些元素不仅有斑岩型铜矿床的特征 元素组合 也有火山热液型金矿特征元素组合 异常元素套合紧密 水平分带清晰 异常各元素形态相近 相互套合 组成一个近同心圆 状的孤立大异常 异常元素按其面积大小可划分内 中 外三带 W Sn Mo 为内带 Cu Au Pb Zn W 为中带 As Sb Ag Hg 为 外带 异常的分带性反映出成矿活动受温度所支配 也反映了成矿的 多阶段 多期次的特点 异常元素含量高 浓度分带明显 Cu 平均含 量 205 3 10 6 最高为 827 1 10 6 Au 平均 50 4 10 9 最高 213 1 10 9 此外 异常主元素 Cu Au Ag Pb Zn Sn As Sb 等 浓度分带清 晰 浓集中心基本重迭 这一特征反映了区内矿化作用较强 而且分 布集中 具有中 大型矿产地异常特征 5 3 金矿找矿前景分析 综上所述 矿区浸染状矿石中已发现有金的显示 个