王 乐

(吉林省有色金属地质勘查局六〇三队，吉林 延吉 133000)

吉林六道崴子铁铜多金属矿床成因及找矿方向研究

王 乐

(吉林省有色金属地质勘查局六〇三队，吉林 延吉 133000)

目的 针对吉林白石砬子白钨矿矿床的发现，研究矿床成因，建立找矿标志，为深入研究矿床地质特征和区域找矿提供参考依据。方法 在结合前人研究成果的基础上，通过对区域地质背景、矿区(床)地质特征、矿体特征和矿物生成顺序的研究，探讨该矿床的成因和找矿方向。结果 六道崴子铁铜多金属矿床共发现7条铜矿体，伴生铁、银、金、锡，矿体产于二叠系庙岭组大理岩与燕山早期石英闪长岩接触部位，赋矿岩石主要为石榴子石矽卡岩，矿化阶段大致划分为矽卡岩阶段、石英硫化物阶段、低温热液阶段、表征氧化阶段。结论 研究表明，成矿作用与古太平洋板块向吉黑东部的俯冲作用有关，发生在活动大陆边缘的岛弧环境，矿床类型为与岩浆期后热液作用有关的接触交代(矽卡岩)型铁铜多金属矿床。应重视异常类比法在找矿中的运用，同时加强矿床周边岩体及古生界地层的研究，注意新类型找矿，扩大矿床资源远景。

铁铜多金属矿床；矿床成因；找矿方向；六道崴子；吉林

六道崴子铁铜多金属床地处吉黑两省交界线南侧，隶属于吉林省延边朝鲜族自治州汪清县复兴镇。近年来，吉林省爱普勒冶金地质勘查有限公司委托吉林有色金属地质勘查局603队进行了地质详查工作，对铜和伴生铁、银、金、锡、硫金属量进行了估算。笔者在总结该矿床勘查成果的基础上，对区域地质背景和矿区地质特征进行了总结，对矿床成因、成矿类型和控矿条件进行了深入分析，以期对今后的矿床开发利用提供参考依据。

1 区域地质背景

六道崴子铁铜多金属矿床大地构造位置处于吉黑褶皱系延边优地槽褶皱带延边复向斜的北部春化-四道沟中间凸起的东侧开山屯-复兴深断裂的北东端、敦化至大北城东西向构造成矿带的东段[1-3]，区域上经历了极其复杂的地质演化历史。

该区出露地层由老至新有上古生界二叠系庙岭组(P1m)凝灰质砂岩、凝灰质板岩、大理岩，柯岛组(P1k)板岩、角岩、凝灰质粉砂岩和砾岩，开山屯组(P2k)凝灰质砂砾岩、板岩，中生界三叠系托盘沟组(T3t)含砾凝灰岩、黑色安山岩和闹枝沟组(T3n)熔岩集块岩、熔岩角砾岩-熔岩，新近系上新统船底山组(βΝ2ch)橄榄玄武岩、安山玄武岩和第四系全新统(Q4)冲、洪积物，主要为砾石、砂、亚砂土、亚粘土。其中庙岭组(P1m)顶部大理岩与中酸性侵入岩接触部位或附近常见有接触交代蚀变，并伴有铜矿化，局部形成铜矿体。

区内岩浆活动强烈，岩浆岩发育，主要为燕山早期中酸性岩和燕山晚期酸性岩。燕山早期侵入岩呈深成相岩基状产出，其边部多发育混染带，岩性主要为黑云母斜长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩等。燕山晚期侵入岩呈岩基、浅成小岩株及岩脉状产出，岩相变化较大，它们之间没有明显界限，为渐变过渡关系。岩体由花岗斑岩、石英斑岩、二长花岗斑岩、钾长花岗岩等组成。

区域资料表明，受后期岩浆活动及断裂破坏，区内北东向的复杂褶皱构造仅存有六道崴子复式背斜。区内断裂构造对岩浆侵入活动、中生代火山盆地级火山机构的产生起到重要作用，主要为北东向断裂和北西向断裂构造，两组断裂构造基本属于一对共轭断裂系，形成于三迭系晚期。

2 矿区地质特征

由于燕山期强烈而频繁的构造岩浆活动，造成矿区内出露的古生界二叠系庙岭组和柯岛组、三叠系闹枝沟组地层残缺不全，并发生了强烈的褶皱及变质，期间伴随着较强烈的含矿热液活动。

图1 六道崴子铁铜多金属矿床大地构造及矿区地质图注：Q4-第四系；T3n-三叠系上统闹枝沟组；P1k-二叠系下统柯岛组；P1m-二叠系下统庙岭组；λπ53-燕山晚期石英斑岩；γi53-燕山晚期花岗细晶岩；γ52(2)-燕山晚期钾长花岗岩；γδ43(1)-华力西期花岗闪长岩；δο43(1)-华力西期石英闪长岩；δ43(1)-华力西期闪长岩；νδ43(1)-华力西期辉长闪长岩；Cα-次安山岩脉；SK-矽卡岩；1-铜矿体及编号；2-地质界线；3-地质产状；4-背斜构造；5-压性断层；6-扭性断层；7-性质不明断层。

2.1 地层

矿区内出露地层主要为二叠系庙岭组(P1m)、柯岛组(P1k)和三叠系闹枝沟组(T3n)(见图1)。其中二叠系庙岭组(P1m)岩石类型有凝灰质砂岩、凝灰质板岩、矽质角岩、大理岩，主要分布在矿区中东部的六道崴子至八道崴子一带；二叠系柯岛组(P1k)岩石类型比较简单，主要为黑色凝灰质砂岩，多分布在该矿区西北部的五道崴子一带；三叠系闹枝沟组(T3n)岩石类型主要为酸性火山岩，主要分布在矿区的东北部。

2.2 岩浆岩

矿区侵入岩发育，主要为燕山早期中酸性岩，主要岩石类型有花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩和辉长闪长岩；燕山晚期酸性岩，主要岩石类型有石英斑岩、花岗细晶岩和钾长花岗岩。前者呈深成相岩基状产出，后者呈浅成小岩株及岩脉状产出。石英斑岩中见有裂隙，裂隙里充填硅质和褐铁矿的细脉。

2.3 构造

矿区内的构造主要表现为北东向褶皱带、压(压扭)性断裂及其伴生的北西向张(张扭)性断裂。

其中北东向褶皱带主要有六道崴子复式背斜，呈北东向展布。该复式背斜核部和西翼为燕山早期岩浆岩占据，西翼见有部分互层之凝灰砂板岩、大理岩残块，走向10～45 °，倾向北西，倾角63 °；东翼为凝灰质砂板岩、大理岩，走向25～88 °，倾向南东，倾角54～79 °。该复式背斜主要由八道崴子向斜和六道崴子背斜组成。

断裂构造主要为北东向、北西向近于正交的两组断裂组成。前者多为岩脉和矿脉充填，后者多为脉岩充填，形成宽阔河谷，并将前者错断。北东向断裂为区内最发育的一组断裂，为本区主要导矿和熔矿构造，如F3断裂处在石英闪长岩与大理岩接触带上，为Ⅰ号矿体导矿和熔矿构造，为压性或压扭性断裂，再如F5、F7也归属于此组断裂；北西向断裂为张性断裂或张扭性断裂，沿断裂两侧与其平行或斜交的断裂、小裂隙发育，此组断裂将北东向断裂错开；扭性断与区域性北东向、北西向断裂有成因联系的有2组扭性断层，如F6、F8断层显示出张扭性断层特征。

2.4 矿化蚀变

地质调查表明，矿区内围岩蚀变发育，种类较多，主要有矽卡岩化、角岩化、硅化、碳酸盐化等。其中矽卡岩化主要产在庙岭组大理岩与燕山早期闪长岩或石英闪长岩接触带中，局部产在与燕山期钾长花岗岩接触带中，是赋存矿体的主要含矿带。角岩化主要产在侵入岩与庙岭组地层接触带中的凝灰质板岩、砂岩中，形成硅质板岩或硅质角岩等岩石，并伴随普遍的黄铁矿化，但它与铜矿化关系不大。硅化、碳酸盐化蚀变，一般形成均晚于矽卡岩化，多呈细脉状或粒状分布于矽卡岩矿物颗粒间或裂隙中，该蚀变普遍伴随金属硫化物，为成矿作用产物。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

经槽探、钻探、坑探工程揭露，共圈定7条铜矿体(见表1)，伴生铁、银、金、锡[1]。矿体分布比较分散，其中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3号矿体分布在六道崴子北山，Ⅱ号矿体分布在六道崴子南山，Ⅳ、Ⅴ-1、Ⅴ-2号矿体分布在八道崴子北山。已发现的矿体均赋存于燕山早期石英闪长岩与庙岭组大理岩接触带上，与围岩界线清楚；总体走向43～63 °，倾向北西，倾角61～70 °，矿体平均真厚度2.75～6.02 m；矿体受北东向断裂构造控制，矿体形态以脉状为主，个别形态呈扁豆状，矿体具明显的分枝复合现象；控制矿体最长为400 m，最大延深316 m。

表1 六道崴子铁铜多金属矿床矿(化)体特征参数表

Ⅰ-1号矿体，估算铜矿产资源储量(122b+333)矿石量279 000 t(占矿床43.75%)，铜金属量2 311 t，铜品位0.38%～1.19%，平均品位0.83%，品位变化系数77%。伴生矿产资源量(333)矿石量279 000 t，全铁矿石量2790 000 t，平均品位TFe14.98%；银金属量7 t，平均品位29.45×10-6；金金属量42 kg，平均品位0.15×10-6；锡金属量279 t，平均品位0.10%；硫金属量3 062 t，平均品位1.10%。总体而言，矿体形态复杂，分枝复合明显，产状变化大。

Ⅱ号矿体，位于六道崴子南山，六道崴子背斜西翼，赋存在石英闪长岩与大理岩接触带上。矿体呈波状弯曲，总体走向62 °，倾向北西，倾角65 °。赋矿标高585～715 m，矿体真厚度0.50～7.16 m，平均真厚度2.50 m，厚度变化系数为85.23%。估算铜矿产资源储量(122b+333)矿石量301 000 t(占矿床46.87%)，铜金属量2 151 t，铜品位0.30%～1.19%，平均品位0.72%，品位变化系数95.55%；伴生矿产资源量(333)矿石量300 000 t，铁矿石量301 000 t，平均品位TFe14.80%；银金属量9 t，平均品位29.45×10-6；金金属量45 kg，平均品位0.15×10-6；锡金属量301 t，平均品位0.10%；硫金属量3 309 t，平均品位1.10%。

矿石多元素分析、组合分析表明，伴生有益元素Ag平均29.45×10-6，Au平均0.15×10-6，Sn平均0.10%，S平均1.10%，TFe平均23.44%(mFe平均11.11%)。

3.2 矿石质量

矿石的主要结构有他形晶结构、半自形-他形晶结构、固溶体分离结构、破裂状结构。矿石的主要构造有块状构造、斑杂构造、条带状构造。

矿石中金属矿物主要为黄铜矿和磁铁矿。其次有孔雀石、铜蓝、黄铁矿、赤铁矿、黝铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿，还有自然金、含银矿物、白钨矿等。非金属矿物有方解石、透辉石、石榴子石、石英、硅灰石、尖晶石、金云母、符山石、绿帘石、黝帘石、绢云母等。

根据矿石中的矿石矿物组合特征，划分出3类矿石自然类型，分别为含磁铁矿黄铜矿矿石、闪锌矿黄铜矿矿石和闪锌矿方铅矿黄铜矿矿石，其中以致密块状铁铜-浸染状铜矿石为主，主要矿石工业类型为含磁铁矿黄铜矿矿石。

3.3 矿化阶段

根据矿石矿物和蚀变矿物组合及其相互关系，大致划分为4个成矿期6个成矿阶段[1](见图2)。

(1)高温热液期，主要形成接触交代硅酸矿物和铁的氧化物矿物。第一阶段为简单矽卡岩阶段，该阶段所形成的矿物主要是铁铝石榴石、钙铁-钙铝榴石、透辉石等矿物。第二阶段为复杂矽卡岩-磁铁矿阶段，该阶段所形成的矿物主要为钙铁辉石、硅灰石、尖晶石、金云母、符山石、绿帘石、黝帘石及大量磁铁矿。

(2)中温热液期，主要形成热液蚀变矿物及金属硫化物矿物，形成主要矿物有石英、绢云母、方解石、黄铜矿，相当于高中温热液阶段之产物。第一阶段为简单金属硫化物阶段，形成主要矿物有石英、绢云母、方解石、黄铜矿、黄铁矿，相当于高中温热液阶段产物。第二阶段为多金属硫化物阶段，该阶段为铜的主要成矿阶段，形成的矿物相当于低中温热液阶段之产物，主要有石英、方解石、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、黄铁矿、斑铜矿，次为自然金、含银矿物、白钨矿等。

(3)低温热液期，主要形成玉髓、萤石、辰砂、沸石等矿物。

(4)表生氧化期，主要形成赤铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

该多金属矿床产于二叠系庙岭组上段大理岩与燕山早期闪长岩或石英闪长岩接触带中，矿体主要赋存于钙铝榴石矽卡岩带中，主要有用组份以Cu元素为主，伴生有Fe、Ag、Au、Sn、S等元素。野外观察和室内鉴定表明，矿体形态复杂，产状和品位变化大，矿体与围岩界线清楚，其生成明显晚于矽卡岩的形成，矿石自然类型以含磁铁矿黄铜矿为主，属于典型的接触交代型矿床。

根据吉林大学侯鹤楠、任云生对该矿区成矿辉长闪长岩的研究成果[4]，六道崴子岩体主要为岛弧或活动大陆边缘环境的中酸性岩浆岩，具有类似于活动大陆边缘花岗岩的岩石组合特征和壳-幔混源的特征，属偏铝质富钠钙碱性系列。该岩体形成于侏罗纪初期(燕山早期)，其成矿作用发生在活动大陆边缘的岛弧环境，与古太平洋板块向吉黑东部的俯冲作用有关。此成果与区域上小兴安岭-张广才岭中生代花岗岩多为偏铝质、高钾钙碱性系列的I型花岗岩[5,6]，且形成时代以侏罗纪为主[7,8]的总体特征相符合。

表2 六道崴子铁铜多金属矿床矿物生成顺序

因此，根据成矿地质条件、矿体特征、矿石组构和围岩蚀变特征，认为该矿床属于岩浆期后热液作用有关的接触交代(矽卡岩)型铁铜多金属矿床。

4.2 找矿标志

(1)地层标志。二叠系庙岭组中的大理岩有利于形成矽卡岩，其中方解石大理岩更有利于形成矽卡岩。

(2)侵入岩标志。与成矿作用有关的侵入岩为燕山早期钙碱性系列石英闪长岩体，该岩石中亲铁、亲硫元素Fe、Cu、Pb、Zn含量较高。

(3)构造标志。侵入岩与大理岩接触面凹陷部位有利于形成矽卡岩及成矿，当接触面形成矽卡岩后又经断裂活动时更有利成矿，未经后期断裂活动的接触面往往形成简单的矽卡岩，并少见矿化，一般岩体突出部位及转弯处往往铜铁矿化较强。

4.3 找矿方向

从勘查角度看，土壤地球化学测量在寻找该类型矿产中发挥了重要作用，特别是铜土壤地球化学异常具有良好的找矿效果，因此应注重运用异常类比法寻找同类型的矿产，如五道崴子、七道崴子等地均具有相似的成矿地质条件，并发育有良好的土壤地球化学异常，找矿前景良好，有望发现铁铜多金属矿(化)体。同时也要加强对矿床周边岩体及古生界地层的研究，注意新类型找矿，扩大矿床资源远景。

5 结 论

六道崴子铁铜多金属矿床共发现7条铜矿体，伴生铁、银、金、锡，矿体产于二叠系庙岭组大理岩与燕山早期石英闪长岩接触部位。该矿床的形成于活动大陆边缘的岛弧环境，与古太平洋板块向吉黑东部的俯冲作用有关，矿床因类型为与岩浆期后热液作用有关的接触交代(矽卡岩)型铁铜多金属矿床。矿床形成与地层、构造、岩浆岩关系密切。

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[责任编辑：王荣荣 英文编辑：刘彦哲]

Ore-genesis and Prospecting Direction of Liudaowaizi Iron-copper Polymetallic Deposit in Jilin Province

WANG Le

(Team 603,Bureau of Nonferrous Metals Geological Exploration of Jilin Province,Yanji,Jilin 133300,China)

Objective In view of the discovery of Jilin Baishilazi scheelite deposit,the genesis of the deposit was studied to establish the prospecting criteria for deposit,in-depth study the genesis of the deposit and provide reference for regional prospecting.Methods On the basis of previous research results,through the study of regional geological background,geological characteristics,ore body characteristics and mineral formation sequence,the genesis and prospecting direction of the deposit were discussed.Results There were 7 copper orebodies in the Liudaowaizi iron-copper polymetallic deposit.The staples were copper and ubordinate production were iron,silver,gold,tin,etc.The major orebodies occured along the contact zone between the Early Yanshanian gabbrodiorite and the Permian marble.The ore-hosting rock in the ore deposit was dominated by the garnet.Conclusion In combination with the evolution of tectonic background of Northeast China,both the gabbrodiorite and the associated iron-copper mineralization in the Liudaowaizi deposit were formed in island-arc environment resulted from the subduction of the Paleo Pacific plate to the Eurasian plate at the beginning of the Jurassic period.Based on the ore-forming geological factors and mineralization characteristics,the deposit belongs to the contact-metasomatic type.Attention should be paid to the application of abnormality analogy in prospecting minerals and study on magmatic body around ore deposit.The study on statum in the strate of Palaezoic should be strengthened at the same time to explore new mine and expand resources perspective.

iron-copper polymetallic deposit；ore-genesis；prospecting direction；Liudaowaizi；Jilin

王乐(1988-)，女，吉林白城人，助理工程师，现从事地质矿产勘查方面研究。

P 618.41

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2016.11.005

来稿日期：2016-05-30