吉林省舒兰市长安堡大型铜钼矿床地质特征及物、化探异常查证效果

2013-01-25王立群李明涛张永力蒋秀成

吉林地质 2013年2期

王立群，李明涛，张旭，张永力，赵威，蒋秀成

吉林省有色金属地质勘查局六〇七队，吉林吉林市 132001

近几年来在吉林省中部地区，吉中多金属成矿带中相继发现了大石河钼矿床、福安堡钼矿、季德钼矿床等大型钼矿床，2011 年至2012 年，笔者参加又一大型铜钼矿床——舒兰长安堡铜钼矿床的发现、勘查过程，至2012 年底已探获钼金属量16 万吨、铜金属量2.73 万吨、伴生银金属量96 t、伴生硫矿物量302 万吨。矿床类型为斑岩型钼多金属矿床，铜、钼异常共生矿产，目前矿区及外围整装勘查工作正在进行中。长安堡大型铜钼多金属矿床地质特征及找矿模式有很好的借鉴作用，该矿床的发现是吉林省“十二五”期间重大找矿成果之一，矿产资源的开发利用将为吉林省地方经济建设起到重要的作用。

1 区域地质背景

长安堡矿区位于吉林省中部的舒兰市北东部，所处大地构造位置为吉黑褶皱系，吉林优地槽褶皱带，依兰—伊通、敦化—密山两条北东向展布的深大断裂带之间。吉林省中部已发现的大中型钼矿床集中分布在这两条深大断裂控制的地体内，这些矿床成矿特征相似，多产于印支期、燕山期似斑状花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩及斜长花岗岩体中，受区域北西向新安—额穆断裂带控制（图1）。

2 长安堡大型铜、钼矿床地质特征

2.1 矿区侵入岩特征

图1 吉林省舒兰市长安堡矿区区域地质略图Fig.1 Regional geological sketch of Chang'anpu mining area

本区为大面积花岗岩分布区，矿区岩浆岩主要为印支期中酸性侵入岩。主要岩性为二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等，多呈岩株状产出。其K-Ar 同位素年龄在232.2～212.5 Ma。钼矿体主要产在印支期二长花岗岩、钾长花岗岩中，印支期侵人岩既是含矿母岩又是近矿围岩。区内脉岩主要为花岗伟晶岩、钾长岩脉及石英脉等。石英脉中含铜、钼、银矿化。

二长花岗岩为区内主要岩石，岩石呈肉红色，似斑状结构，花岗结构，块状构造。似斑晶为石英：他形粒状，常呈被基质熔蚀现象，粒径一般2～7 mm ，质量分数约15%～20% ；碱长石：呈半自形—他形，常见包裹斜长石和石英颗粒，粒径2～7 mm，质量分数约15%～25%；斜长石∶呈自形—半自形，具聚片双晶，粒径2～6 mm，质量分数约占25%～35%；黑云母∶他形片状，粒径0.5～2 mm，质量分数约3%～5%。基质为细小的长石、石英等。粒径0.01～0.1 mm，质量分数约占20%～30%。

钾长花岗岩：肉红色，半自形粒状结构，块状构造，矿物成份：钾长石，半自形板状，粒度1.5～3.0 mm，质量分数约70%；石英，他形粒状，粒度0.5～5.0 mm，质量分数22%；白云母，片状晶体，质量分数约4%。

2.2 构造特征

矿区断裂构造发育，钻孔岩心常见破碎带、断层、泥化带、擦痕、构造角砾岩等，伟晶岩脉、石英脉发育，表明区内构造活动较强，矿化富集部位与构造关系密切，构造控矿作用十分明显。矿区内断裂构造主要为F1 断层。

F1 断层：分布在矿床中部，走向近东西向，长约2 km，宽约100～200 m，由一系列相互平行的破碎带组成。断层中见破碎带、断层泥、擦痕、构造角砾岩等，有石英脉、伟晶岩脉贯入。断裂性质为压扭性。

区内北西向新安—额穆断裂带为本区的主要控岩控矿构造，该断裂带次一级东西向及北西向断裂控制本区铜钼矿床的分布，即F1 断裂为本区的储矿构造（图2）。

2.3 矿体特征及围岩蚀变

2.3.1 钼矿体

钼矿体平面总体形态呈条带状，剖面形态呈似层状，东西向展布，15 线～30 线工程控制矿体长度2 300 m，平均宽约1 000 m。矿体为隐伏矿体多层分布赋存于蚀变二长花岗岩中，矿体垂直延深8.0～730.10 m。矿体控制标高342～- 423.01 m，主矿体见矿中心标高- 100 m。单孔累计见矿最大厚度403.40 m。主矿体最大厚度350.60 m，平均厚度约200 m。单样钼最高品位1.163%，钼平均品位0.088%，伴生硫平均品位1.06% 。矿体走向近东西，倾角近水平，矿体中部厚度大，向边部变薄分支呈参差状产出（图3）。

矿石的结构主要为似斑状结构、斑状结构、半自形粒状结构、碎裂结构。矿石构造主要为细脉状、稀疏浸染状、局部稠密浸染状、网脉状、斑点状、团块状及块状构造。

矿石的矿物成分：金属矿物以黄铁矿、辉钼矿为主，黄铜矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿次之。非金属矿物主要为碱长石、斜长石、石英、黑云母及角闪石。

钼矿赋存状态：矿石有用组分单一，主要为钼，钼元素主要以辉钼矿（MoS2）状态存在，在近地表氧化带中部分呈钼华（MoO3）状态存在。

2.3.2 铜矿体

主矿体形态呈厚大透镜体状，次要矿体形态为脉状。11 线～6 线工程控制矿体断续长度1 000 m，宽80～480 m，平均宽约200 m，矿体厚度2.00～83.20 m，平均厚约40 m。矿体为隐伏矿体赋存于长英质蚀变岩及二长花岗岩中，主矿体上、下盘赋存有厚大石英脉标志层。矿体垂直延深61～320 m，矿体控制标高256～-19.91 m。11 线～7 线矿体厚度大，矿体垂直延深230～320 m。矿体控制标高100～10 m，见矿中心标高50 m，矿体在5 线以东垂直延深变浅，见矿中心标高150 m。单孔累计见矿最大厚度89.90 m。主矿体最大厚度83.20 m。单样铜最高品位5.07 %，铜平均品位0.52%。伴生银品位一般为（10～30）×10-6，最高品位365.20×10-6，平均品位14.84×10-6。伴生硫品位（5.288～8.759）%，平均品位7.06%。矿体走向近东西。

图2 长安堡矿区地质图Fig.2 Geological map showing Chang'anpu mining area

图3 长安堡矿区8号勘探线地质剖面图Fig. 3 Geological prof ile of prospecting line 8 , Chang'anpu mining area

矿石的结构主要为半自形—他形粒状结构、交代结构，压碎结构等。矿石构造主要块状构造、细脉—浸染状构造，稠密浸染状构造等。

矿石的矿物成分：铜矿石的金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿，其次是方铅矿，闪锌矿等。矿石矿物主要为黄铜矿，脉石矿物主要为石英、碱长石、斜长石。

矿区内围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、绿帘石化、高岭土化、绢云母化、云英岩化，其次为黄铁矿化、辉钼矿化、黄铜矿化。硅化较发育，与矿体紧密伴生，含矿石英细脉、网脉及大脉发育地段往往是钼矿体的赋存部位。其它各种蚀变相互迭加无明显分带性。

3 长安堡铜钼矿床物、化探异常特征及查证效果

3.1 化探异常特征

长安堡大型铜、钼矿床与吉林省中部其他大中型钼矿床化探异常模式十分相似，矿区通过1∶5 万水系沉积物测量及1∶1 万土壤测量，均获得了以钼元素为主，伴有Cu、Ag、Pb、Zn、W 等元素的组合异常，异常重现性好。

Hf1 号分散流Mo 元素异常异常面积约4.3 km²，钼异常下限值为3.0×10-6，异常最高值为7.89×10-6，其中以6.0×10-6数值圈定的异常面积达0.75 km2。该异常异常面积大，有较明显的浓集中心，以钼异常为主并伴有Cu、Ag、Pb、Zn、W等组合异常。通过1∶1 万土壤测量，勘查区内共获得20 处土壤地球化Mo、Cu 多元素组合异常，其中已经钻探验证的Hc1 、Hc3 、Hc4 号异常均见到了铜、钼矿体（图4）。

Hc1 号土壤地球化学Mo、Cu 元素异常：异常形态为椭圆状，以3.00×10-6为异常下限圈定的异常面积约1.00 km2，异常分布在长安堡矿区的中部。在异常范围内以6.0×10-6和12.0×10-6两个梯度值圈出的浓集中心面积分别为0.75 km2和0.11 km2。异常区局部地段组合有低缓的铜元素异常，异常下限值为18.0×10-6。异常区出露岩石主要为印支期侵二长花岗岩。该异常位于长安堡矿区中部，经钻探验证异常由铜钼矿床所引起，异常范围与矿床主要边界范围基本吻合，异常浓集中心及异常高值区与矿床富矿部位具有一致性。

Hc3 号土壤地球化学Mo、Cu 多元素组合异常：位于矿区东部，异常范围约2 km2，异常主要以Mo、Cu 元素为主，伴有Zn、Ag、W 元素异常。Mo 异常最高质量分数为7.26×10-6，平均为3.2×10-6；Cu 异常最高质量分数为30.1×10-6，平均为22.5×10-6。该异常位于长安堡钼矿床东延部位，2011 年经钻探验证发现了钼矿体，扩大了矿床规模。

Hc4 号土壤地球化学Mo、Cu 多元素组合异常：位于矿区北东部，异常面积1.50 km2，展布方向不明显，异常主要分布于碱长花岗岩与黑云母花岗岩接触部。异常主要以Mo 元素为主，伴生Cu、Pb、Zn、Ag 元素异常组合。 Mo 异常最高质量分数为4.21×10-6，平均为2.81×10-6。该异常2012 年经钻探验证，于6 线ZK6-6 孔、14 线ZK14-6 孔分别发现钼矿体，扩大了矿区找矿远景。

3.2 物探异常特征

矿区通过1∶1 万高精磁法及1∶1 万激电中梯测量扫面工作，在勘查区内获得了两处规模较大的物探综合异常，异常为高精度正负磁异常、低电阻率、高极化率异常组合（图5）。

图4 吉林省舒兰市长安堡矿区化探土壤异常图Fig. 4 Soil geochemical anomalies of Chang'anpu mining area

图5 吉林省舒兰市长安堡矿区物探异常图Fig.5 Geophysical anomalies of Chang'anpu mining area

Wt1 综合异常：高视极化率异常ηs1 异常下限1.70%，异常强度极大值4.63%，异常面积3.078 km2，异常呈不规则条带状、近东西向展布、南倾。低视电阻率异常ρs1 异常下限1 100 Ω.m，异常强度极小值ρs为 222 Ω.m，异常面积3.78 km2,异常呈条带状，东西向展布。M5 磁异常，异常极大值2 140 nT，极小值-183 nT，异常面积面积4.68 km2异常呈不规则长条状，近东西向展布。

高视极化率异常ηs1 和低视电阻率异常ηs1 及正负相伴磁异常M5 基本吻合，并与化探Hc1 号Mo、Cu 土壤异常相吻合。该异常位于Ⅰ号矿带，为矿致异常，由铜钼矿床引起，异常东端未封闭。Wt2 综合异常：高视极化率异常ηs2，异常下限1.70%，异常强度极大值2.37%，异常面积0.96 km2，异常近东西向展布，连续性略差。低视电阻率异常ηs2，异常下限1 100 Ω.m，异常强度极小值ρs为695Ω.m，异常面积1.1 km2，异常呈条带状，北东向展布。M3 磁异常异常，极大值100 nT，极小值-100 nT，异常面积面积2.22 ㎡，异常呈长条状，北东向展布，南倾。高视极化率异常ηs2 和中低视电阻率异常ρs2 及低磁异常M3 部分吻合，并与化探Hc4 号Mo、Cu 土壤异常部分相吻合。该异常位于Ⅱ号矿带，2012 年经钻探验证见到钼矿体，异常为含矿构造破碎带引起。

3.3 异常查证的过程及效果

长安堡矿区属低山—丘陵区，第四系覆盖层厚，在初期异常查证过程中，地表槽、井探工程见不到原岩及矿化线索。通过对钼矿床成矿特征的分析，并与邻区同类型的福安堡、季德钼矿物化探异常模式对比，推测本区物、化探异常深部存在隐伏矿体，直接采用钻探手段验证异常，勘查初期至中期施工的57 个钻孔全部见矿，证实异常是矿致异常。采用200 m×160 m 及100 m×80 m 工程间距布置钻孔，找矿效果非常理想。

长安堡大型铜钼矿床的发现、勘查过程证实了物、化探方法在找矿初期直观、有效，物、化探异常是该区的直接找矿标志。首先用1∶5 万化探分散流异常圈定找矿靶区，然后用1∶1 万化探土壤异常及物探低阻、高极化率异常进一步确定找矿靶区。通过实践已证实，由于该区地表风化淋滤作用，在地表和近地表很难形成矿体，仅靠地表浅部工程无法发现工业矿体。