吉林省通化县江甸地区地质特征及成矿条件分析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第6期   作者:柴东
[导读] 研究区位于通化县西南部,区内断层以北东、南北向为主,局部发育有褶皱,本文从成矿地质背景、地球物理
        柴东
        吉林省核工业地质局,吉林,长春 130000
        {摘要}研究区位于通化县西南部,区内断层以北东、南北向为主,局部发育有褶皱,本文从成矿地质背景、地球物理、地球化学等方面对研究区进行分析,总结地质特征,并对区内矿产资料进行归纳整理,进而对江甸地区成矿条件进行分析,为地质找矿工作提供积极指导。
        关键词:吉林省通化县江甸地区;地质特征;成矿条件
        吉林省通化县位于吉林省中南部,属低山丘陵区,地势起伏多山,区内地势总体呈中部高向四周减缓趋势,成矿区带属Ⅴ-42正岔-复兴屯金、多金属成矿带,区内矿产比较丰富,金属矿产主要有包括金、铁、铜、铅、锌、镍等,典型矿床有小龙头砂金矿床、清河铁矿床、复兴沟铜金铅锌矿床等;非金属矿产主要有石墨、硼、硫铁矿、硅石、大理石、钾长石、泥炭等,典型矿床有复兴村晶质石墨矿床、和平村硼矿床、红石砬子硫铁矿床、团结钾长石硅石矿床、砬子沟钾长石矿床、金厂镇白云石大理石矿床、黑瞎沟泥炭矿床等。其中铜矿、铁、石墨、滑石等矿产已经大量开采。笔者2020年在该地区进行了调查工作,认为其具有金及多金属成矿条件。
        1  成矿地质背景
        1.1大地构造位置
        研究区大地构造位置位于敦化-密山断裂带南东侧,鸭绿江断裂带北西侧。调查区北西侧置于板石沟地块上,南东侧位于老岭凹陷裂谷内。
        1.2 地层特征
        研究区内地层较为发育,出露面积较大,从古元古界到新生界地层均有出露,共划分9个地层填图单元。其中包括滹沱系蚂蚁河岩组(Pt1m.),主要岩性为由斜长角闪岩、黑云变粒岩、钠长浅粒岩、磁铁微斜变粒岩、电气石变粒岩、蛇纹石化大理岩、白云质大理岩等组成;荒岔沟岩组(Pt1h.):主要岩石类型为石墨变粒岩、含墨黑云片麻岩、含墨大理岩夹斜长角闪岩;大东岔岩组(Pt1d.):主要岩石类型为含榴堇青矽线斜长片麻岩、石榴石片麻岩、黑云变粒岩、浅粒岩组成;中元古界老岭岩群林家沟组(Pt2l)分为新农村段(Pt2lx)和板房沟段(Pt2lb),其中新农村段(Pt2lx):主要岩性为长石石英浅粒岩、长石石英砂岩、磁铁浅粒岩、白色变质长石石英砂岩;板房沟段(Pt2lb):主要岩性为条带状透闪大理岩、黑云变粒岩、透闪石硅质条带大理岩、硅质条带大理岩、黑云变粒岩;珍珠门组(Pt2?):主要岩性为白云质大理岩、蜂窝状大理岩、碳质板岩;花山组(Pt2h):主要岩性为灰色含榴黑云石英岩、含电气石二云片岩、薄层透闪大理岩;第四系中更新世阶地堆积(Qp2pal)岩性主要为黄土堆积,分布在浑江两侧;全新统洪冲积物堆积(Qhpal)岩性主要为亚粘土、亚砂土、碎石、卵石、黑色腐殖土。
        1.3构造特征
        区域构造较发育,太古宙总体构造形迹主要表现为面状、线状和条带状构造,晚期构造形式较特殊,以卵形构造为主,其中包体、岩浆侵位片麻理亦呈卵形构造,反映了深成侵入岩侵位特点,韧性构造较为发育。古元古代构造主要表现为早期的伸展机制下的裂陷构造,有伸展盆地,裂谷火山活动等,并伴有大量的岩浆侵入活动,之后沉积了大量的碎屑岩;晚期盆地闭合,于18.5亿年发生古元古代造山作用,使区域上古元古代火山-沉积岩系及早期花岗岩发生变质变形作用,同时伴随造山作用有大量岩浆侵入活动;古元古代的老岭群和集安群之间存在较大的逆推断层,集安群推覆在老岭群之上。中生代印支运动使调查区内形成了一系列北西向构造形迹,表现为压性断裂,并伴有花岗岩侵位;晚中生代以来由于受环太平洋构造域控制,形成了北东向构造形迹为主的脆性断裂体系,并控制了燕山期花岗岩体的侵位,局部反映火山演化序列以及相伴的同沉积特征。
        (1)褶皱构造
        珠山倒转背斜:核部为蚂蚁河岩组,轴向近东西向,轴长约6km;两翼夹角为50°-60°西窄东宽呈扇状同斜产出。北部倒转翼为荒岔沟岩组、大东岔岩组,以大东岔岩组底部厚层石英岩为标志,组成同斜褶皱;南翼为荒岔沟岩组。两翼片理南倾,南翼缓,北翼陡。倾角分别为40°-45°和60°-70°。碱厂村附近见枢扭向东倾斜。倾角50°-70°,蚂蚁河岩组在上,荒岔沟岩组在下。
        (2)断裂构造
        ①新民村—板房沟推覆构造
        在老岭岩群与集安岩群之间发育有大型逆冲推覆构造。推覆构造西起辽宁桓仁二户来进入调查区,经新民村、西江、磨齿村、板房沟、砬子沟至通化南,全长百余公里,表现为集安群不同岩组逆冲于老岭群不同层位之上,接触部位常见挤压破碎带,岩石破碎强烈,老岭群的总体形态被破坏,该断裂总体走向70°—100°,倾向160°-190°,地表倾角陡50°-70°,深部较缓,呈现地表陡,深部缓,具铲状特征。
        ②新农—团江沟脆性断裂构造
        主要发育在中元古界集安岩群和老龄岩群内,总体走向140°左右,延伸5.1km左右,局部构造面可见擦痕。
        1.4侵入岩特征
        研究区内侵入岩的分布范围主要集中在调查区北部,共计划分为三个填图单元分别为古元古代钱桌沟岩体二长花岗岩(Pt1Qηγ)、中生代苇沙河岩体石英闪长岩(T3Wδο)和中生代岔信子岩体二长花岗岩(T3Cηγ)。脉岩分布范围相对较为广泛,主要有正长斑岩脉(ξπ),辉绿岩脉(βμ)和石英脉(q)分布于研究区内。
1.5火山岩特征
        研究区火山岩主要出露在中北部民主村附近,出露面积相对较小,分布相对较为集中,岩性以流纹岩为主,研究区果松期火山活动发生于晚侏罗世早期。在区域上为第二火山喷发旋回,以中心式火山喷发为主,分为爆发亚相和溢流亚相。
1.6变质岩特征
        调查区内区域变质岩比较发育,主要分布于调查区中南部,以下元古界集安岩群和中元古界老岭岩群为主。下元古界集安岩群变质岩零星分布在调查区南东部。主要岩石类型为磁铁石英岩、斜长角闪岩、片麻岩、变粒岩、浅粒岩,黑云石英片岩、大理岩等。由老至新划分为荒岔沟岩组(Pt1h.)和大东岔岩组(Pt1d.)。中元古代老岭群变质岩大面积分布在调查,沿新农—板房沟逆冲推覆构造呈带状分布。主要岩石类型为板岩、各种片岩、变质长石石英砂岩及大理岩等组成,由老至新划分为老岭群下亚群林家沟组(新农村段(Pt2lx)、板房沟段(Pt2lb))、珍珠门组(Pt2?)、花山组(Pt2h)。
        

1-第四系洪冲积物;2-砂砾石、黄土;3-上侏罗统果松组;4-长城系老岭岩群花山组;5-长城系老岭岩群珍珠门组;6-长城系老岭岩群林家沟组板房沟段;7-长城系老岭岩群林家沟组新农村段;8-滹沱系集安岩群大东岔组;9-滹沱系集安岩群荒岔沟组;10-滹沱系集安岩群蚂蚁河组;11-中生代岔信子岩体;12-中生代苇沙河岩体;13-花岗斑岩脉;14-石英脉;15-断层;16-整合地质界线;17-不整合地质界线;18-重点工作区;19-调查区
        2  地球物理背景
2.1 航磁异常特征
        研究区共发现航磁异常3处,分别编号为C-77、C-77-1、C-129,异常呈一定方向上展布的椭圆状,面积较大,异异常区主要分布为老岭岩群林家沟组(新农村段(Pt2lx)、板房沟段(Pt2lb))、珍珠门组(Pt2?),航磁特征明显,是液型多金属尤其是铁矿的重要找矿信息。
2.2区域重磁场特征
        根据1975年国家地质总局航空物探大队905队1:5万航空磁法测量成果资料,区域上以花甸子-浑江-抚松坳拉槽西缘断裂(即光华-大泉源-二户来断裂)为界分为2个一级磁场区及26个二级磁场区,航磁AT/5km延拓场特征见图2-1。
        研究区处于二级磁场区内,△T总体为面积性波状正负磁场区,强度一般在-200nT—300nT,具有较大梯度变化;局部地段见有“峰”形异常磁场区,且有正负布格重力异常相伴,推断为元古代复杂地质体的展布区。
        3  地球化学背景
        3.1 水系沉积物异常特征
        根据集安—大泉一带1:5万水系沉积物测量成果资料,在区域上共有6处异常,异常编号分别为HS-1、HS-2、HS-11、HS-12、HS-16、HS-17,其中HS-12大部分分布在调查区内。
        HS-12异常:位于山里红南沟李家街,地理坐标:东经:125°38′04″—125°41′56″,北纬:41°26′34″—41°29′00″。异常由Au、Cu、Pb、Zn元素组成,异常以金为主,元素套合较好,总体呈北西向展布,面积8.10km2。异常内中外分带明显,具明显浓集中心,内带面积占异常面积的2/5,Au元素一般含量为5.9-10.0×10-9,最高可达13.0×10-9。与西岔金银矿床引起的金异常强度9.6×10-9相当。Cu、Pb、Zn元素含量分别为29-33×10-6、35-38×10-6、63-66×10-6,NAP值为0.40、1.77、4.09。异常区内主要为集安岩群荒岔沟岩组和老岭岩群珍珠门组、林家沟组板房沟段地层,处于北东向、北西向断裂构造加持部位。
        3.2 土壤异常特征
        研究区共计划分出7处土壤地球地球化学综合异常,编号为HT-01—HT-07。其中套和较好,异常数值较高的为HT-04、HT-02、HT-05。
        HT-04号异常位于大坎下-大坎上交界附近,异常呈不规则状,主体方向为近东西向,面积0.2676km2,具明显的浓集中心。以Zn、Pb元素为主,伴生Sb、As,其中Zn、Pb元素具内带,As具中带,Sb元素具外带,Zn、Pb、Sb、As四种元素套合好,异常数值较高,Zn极大值为2447×10-6,Pb极大值为323×10-6,Sb极大值为4.24×10-6,As极大值为78.5×10-6。异常位于元古界长城系老岭岩群珍珠门组(Pt2?)大理岩中,附近有北东向构造通过,异常方向受构造控制明显。地表岩石中可见硅化、褐铁矿化明显。
        HT-02号异常异常位于东江村九组附近,异常呈不规则状,主体方向为近东西向,面积0.2676km2,具明显的浓集中心。以Zn、Pb元素为主,伴生Sb、As,其中Zn、Pb元素具内带,As具中带,Sb元素具外带,Zn、Pb、Sb、As四种元素套合好,含量高、梯度变化大。Zn极大值为2447×10-6,Pb极大值为323×10-6,Sb极大值为4.24×10-6,As极大值为78.5×10-6。
        HT-05号异常异常位于民和村附近,异常呈不规则状,主体方向为北东向,面积0.071km2,Cu、Sb、Zn、Pb、Mo、Au六种元素相对套合相对较好,异常分布于元古界长城系老岭岩群珍珠门组(Pt2?)大理岩、元古界长城系老岭岩群林家沟组板房沟段(Pt2lb)变粒岩、元古界长城系老岭岩群林家沟组新农村段(Pt2lx)浅粒岩以及上侏罗统果松组(J3g)流纹岩中。
        4  矿化异常特征
        调查区成矿区带属Ⅴ42正岔-复兴屯金、多金属成矿带,金属矿产主要有包括金、铁、铜、铅、锌、镍等,典型矿床有小龙头砂金矿床、清河铁矿床、复兴沟铜金铅锌矿床等;非金属矿产主要有石墨、硼、硫铁矿、硅石、大理石、钾长石、泥炭等,典型矿床有复兴村晶质石墨矿床、和平村硼矿床、红石砬子硫铁矿床、团结钾长石硅石矿床、砬子沟钾长石矿床、金厂镇白云石大理石矿床、黑瞎沟泥炭矿床等。
        5  结论
        1.研究区元古代为主要的成矿时代,成矿地质背景、地球物理、地球化学条件优越,构造发育,成矿潜力巨大。
        2.典型矿床(矿点)分布较为广泛,可针对性寻找岩浆热液、变质热液型成因的金及多金属矿产、非金属矿产。
    3.对目前已发现的矿床寻找其最有利的成矿地段和成矿部位,在调查区上具有相同成矿地质条件地区进行找矿工作,极有可能实现找矿的新突破。
        参考文献:
        [1]路孝平,等.吉林省1∶25万通化市幅区域地质调查报告[R].吉林省地质调查院,2001-2003.
        [2]松权衡,等.吉林省矿产资源潜力评价成果报告[R].吉林省地质调查院,2011.
        [3]章振铨.敦化—密山断裂带断裂活动性评价[J].吉林地质.1999.
作者简介:柴东,生于1991年,男,吉林公主岭人,助理工程师,研究方向:地质矿产
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