吉林省茶尖嶺礦區下二疊統范家屯組巖石成因及成礦分析

鮑繼文，曹希英，彭銳，孫雪峰

（1.吉林省有色金屬地質勘查局604隊，吉林樺甸 132400；2.吉林省有色金屬地質勘查局607隊，吉林省吉林市 132300）

吉林省茶尖嶺礦區下二疊統范家屯組巖石成因及成礦分析

鮑繼文1，曹希英2，彭銳1，孫雪峰2

（1.吉林省有色金屬地質勘查局604隊，吉林樺甸 132400；2.吉林省有色金屬地質勘查局607隊，吉林省吉林市 132300）

通過對茶尖嶺礦區M28異常分布區的硫同位素分析結果及一些元素比值、微量元素及數值等特征的綜合分析，結合有關巖礦鑒定等資料，認為M28異常分布區二疊系下統范家屯組地層巖石屬于沉積成因.該地層在沉積成巖時，有機碳吸附了大量金屬元素，以致范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量，為該異常區銀多金屬的成礦奠定了物質基礎.

M28異常分布區；二疊系下統范家屯組；元素初始含量；含碳巖系；銀多金屬；吉林省

茶尖嶺礦區處于天安-興蒙地槽系吉林優地槽南緣,磐石明城背斜的東翼南端,輝發河地塹裂谷的北緣，位于其谷肩地帶.M28異常分布區屬于茶尖嶺礦區的一部分??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.（圖1）.

1 成礦地質背景??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.

1.1 礦區地層

茶尖嶺礦區地層為一套以下二疊統范家屯組的淺海相含碳黏土巖為主，其間有大量碎屑巖和少量灰質巖的海退巖系.海西期地槽褶皺同時普遍遭受低級的區域變質作用.燕山期巖漿活動主要產生接觸變質，灰巖重結晶及伴生透閃石化、陽起石化、綠泥石化等蝕變.

M28異常分布區為由泥質板巖、碳質板巖、石榴石云母片巖、透閃陽起綠泥片巖組成的互層帶，并以后兩種為主，其中夾有薄層結晶灰巖.

1.2 礦區構造

自海西期地槽褶皺回返以來，構造巖漿活動頻繁.礦區總體構造線方向為北西西向，與區域海西構造線的方向吻合.M28異常分布區構造極為發育.

圖1 M28異常分布區地質略圖Fig.1 Geologic sketch map of the M28 anomaly area

（1）M28異常分布區內的褶皺

與海西期地槽褶皺回返的同時，形成南東傾沒背斜構造，分布于M28異常分布區處，背斜軸近于直立，呈北西向延伸，向北西傾沒.

（2）M28異常分布區的斷裂

海西期末斷裂：是早期北西向斷裂系統繼承活動的產物，多沿北西向在花崗巖體與圍巖接觸部發育，是控制礦區基性-超基性巖體分布的重要因素.

燕山期斷裂：燕山運動產生北東向橫向斷裂及北西西向為主，被細粒閃長巖、閃長玢巖充填的斷裂，還有與北西向平行并有規律分布于M28異常分布區的斷裂.

1.3 礦區巖漿巖

礦區巖漿巖種類繁多，由超基性—基性—中酸性巖均有出露.海西期巖漿巖有海西晚期褶皺同期、褶皺末期及海西期末的巖漿侵入巖.燕山期巖漿巖表現為強烈而普遍發育的中酸性次火山巖與淺成小巖體（主要為脈巖類）.

M28礦化點內巖漿巖為細?；◢弾r、似片麻狀花崗巖及各種淺成脈巖類.

2 異常分布區礦化蝕變特征

2.1 礦化特征

在M28異常分布區內ZK2802及ZK2803孔見到黃鐵礦-菱鐵礦，在TC2806槽發現一條鐵帽，按TFe 20%圈定3條礦化體.鐵帽的礦物組合在氧化原生礦石帶以磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦為主，有少量褐鐵礦；在原生礦石帶為黃鐵礦、菱鐵礦和含鐵碳酸鹽礦物.礦（化）體均產于燕山期淺成巖體的內外接觸帶及附近.M28異常區鉆孔體重樣全鐵、銀基本分析結果見表1??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983..

表1 M28異常區鉆孔體重樣全鐵、銀基本分析結果Table 1 Analysis result for drill hole samples from the M28 anomaly area

M28異常區鉆孔體重樣全鐵、銀含量變化特征見圖2.

圖2 M28異常區鉆孔體重樣基本分析平均含量曲線圖Fig.2 Basic analysis for the drill hole samples from the M28 anomaly area

2.2 蝕變特征

M28異常分布區發育的蝕變有透閃石化、陽起石化、綠泥石化、碳酸巖化、鉀長石化、黑云母化、絹云母化、硅化等.礦體及礦化體均伴生大規模熱液蝕變，并且在透閃陽起綠泥片巖中普遍見到黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物與透閃石、陽起石、綠泥石共生現象.

3 異常分布區多金屬礦成因

M28異常分布區銀多金屬礦的成因是與燕山期中酸性巖漿侵入活動有關的夕卡巖型.M28異常分布區的夕卡巖型銀多金屬礦的形成，是構造、熱液活動的結果；是因為在燕山期中酸性淺成巖體的接觸帶及附近有活潑性灰巖的存在；另外，多種巖性的互層帶可封閉礦液使其聚集，在結晶灰巖及地層中進行廣泛的交代，有利于成礦.

4 地層巖石成因分析

（1）前人資料??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.已經肯定了，M28異常分布區的千枚巖、片巖、板巖均屬海相沉積，并受海西期末低級區域變質的產物.

（2）M28異常分布區內，ZK2802孔、ZK2804孔均見有含碳質灰巖，巖礦鑒定描述為：“巖石由非晶質碳酸鹽礦物組成，黑色不透明的碳質圍繞著非晶質的碳酸鹽礦物集合體形成環邊結構……”亦反映碳質是同灰泥質一同沉積而成的.

（3）M28異常分布區的硫同位素分析結果（表2）??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.也證實了一些巖石的沉積成因.

表2 M28異常分布區硫同位素δ34S數值表Table 2 The S isotope data of the M28 anomaly area

泥質板巖的硫同位素δ34S值變化范圍大，平均值小于-6‰，反映了沉積硫分布不均的特征；透閃陽起綠泥片巖的硫同位素δ34S變化范圍較窄，平均值小于-6‰，反映了沉積硫又經過接觸變質作用的均一化的硫的特征；黃鐵礦化磁黃鐵礦化結晶灰巖的硫同位素δ34S值的變化范圍較寬，平均值大于6‰，亦反映出灰巖沉積形成后又經受接觸變質成結晶灰巖的特點.

（4）一些元素比值、微量元素及數值等特征（表3）??李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.也支持上述結論.

透閃陽起綠泥片巖的Sr/Ba比值小于1，反映其為副變質巖，其原巖屬沉積巖；黃鐵礦化結晶灰巖、硫化物的Sr/Ba比值為2.75，大于1，比值的增高與結晶灰質巖中含有較高的鈣，Sr→Ca類質同象替換有關，Ba進行類質同象替換是Ba→K，而此種巖石中K+明顯低于Ca2＋；此外，石榴黑云石英片巖的Sr/Ba比值為3，從類質同象替換時Sr→Ca，Ba→K來看，成巖環境中Ca2＋＞K＋.上述這兩種情況均反映出原巖的海相沉積特征［1］.泥質板巖同透閃陽起綠泥片巖的Sr/Ba比值相同，小于1，說明其原巖屬沉積成因.

透閃陽起綠泥片巖的Cr/Ni比值為56/58，小于1，說明其原巖可能為沉積成因；硅質板巖的Cr/Ni比值為73/61，近于1，亦說明其原巖可能為沉積成因；黃鐵礦化結晶灰巖的Cr/Ni比值為49/75，小于1，反映其原巖屬沉積成因.上述不同巖性巖石中的Cr/Ni比值小于1，反映了其原巖在表生作用下Cr、Ni兩種元素具有不同的遷移能力，造成其比值常低于1.石榴黑云母石英片巖的Cr/Ni比值為90/30，大于1，反映其原巖可能為巖漿巖［1］.

B·利克認為，富Cr、Ni、Ti以及具有低的尼格里K值的變質巖應為正變質巖，若Cr、Ni、Ti值低，則可為正變質巖，亦可為負變質巖；同時還認為，正變質巖的尼格里值K＜0.35，沉積巖的K＞0. 50；高的Cr、Ni、Ti值分別為10-4、10-5、10-3數量級［2］.

表3 M28異常分布區微量元素及特征數值表Table 3 Microelement features of the M28 anomaly area

在M28異常分布區，含碳板巖的K值大于0.5，并且Cr、Ni、Ti三元素中的Cr值較低，反映其原巖可能屬沉積成因；黃鐵礦化結晶灰巖的K值為0.45近于0.5，并具有低的Cr、Ti值，亦說明其原巖可能為沉積巖；石榴黑云石英片巖的K值為0.35，并具有低的Cr、Ti值，說明其原巖亦可能屬沉積成因.至于透閃陽起綠泥片巖，則特征不明顯.上述巖性中均具有較高的Ti值，可能與Ti的區域背景值高有關.

綜合以上多方面分析，認為M28礦化點的板巖、片巖及結晶灰巖等巖石應屬于沉積后又經低級區域變質的產物.

5 地層中銀多金屬初始含量

據上所述，M28異常分布區地層中巖石屬于沉積后又經區域變質的產物.不僅如此，該異常分布區地層還是一套富含碳質的巖石，即屬于含碳巖系［3］.巖石中除含碳板巖外，該異常分布區內還有含碳質灰巖、含碳云母片巖等含碳質巖石.這套“含碳巖系”除了含有較高的碳質外，還含有較高的硫質，這一特點可能說明地層在沉積成巖時處于還原腐泥質沉積環境并且有生命過程相伴，這與二疊紀生物的大量繁盛有關.巖石中的碳質屬于有機的碳氫化合物熱解的產物.這套含碳巖系中具有較高的銀多金屬含量，已是一個較普遍的規律，大量文獻中把這些元素在含碳巖系中有較高豐度的特點歸結為碳的吸附作用［1-3］???李東信，等.吉林省磐石縣紅旗嶺-茶尖嶺礦區及其外圍找礦工作總結報告.1983.?王斌，等.上汪家礦化點貴金屬地質找礦工作小結.1991..

6 結論

（1）綜合上述，可以認為，M28異常分布區巖石在沉積成巖時有機碳吸附了大量金屬元素，以致該區二疊系下統范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量.

（2）銀多金屬礦是與燕山期中酸性淺成巖漿活動有空間、成因聯系的夕卡巖型成因；銀多金屬的成礦是熱液活動、構造作用的產物，是地層、巖漿巖中的銀多金屬被淋濾、沉淀聚集的結果.可見，二疊系下統范家屯組地層中銀多金屬具有較高的初始含量，為多金屬的成礦奠定了物質基礎.

（3）有必要在此基礎上繼續投入工作，分析研究該異常分布區的巖漿巖及構造對銀多金屬成礦的影響，分析成礦條件，總結成礦規律，為該異常分布區的銀多金屬找礦提供依據.

［1］劉英俊，曹勵明，編.元素地球化學導論［M］.北京：地質出版社,1987.

［2］Barnes H L.熱液礦床地球化學（上冊）［M］.陳浩琉，譯.北京：地質出版社,1985.

［3］［加］博伊爾R W.金的地球化學及金礦床［M］.馬萬鈞，等譯.北京：地質出版社,1984.

GENESIS AND MINERALIZATION OF THE LOWER PERMIAN FANJIATUN FORMATION IN THE CHAJIANLING OREFIELD IN JILIN PROVINCE

BAO Ji-wen1,CAO Xi-ying2,PENG Rui1,SUN Xue-feng2
（1.No.604 Geologic Party,Jilin Bureau of Geological Exploration for Nonferrous Metal,Huadian 132400,Jilin Province,China; 2.No.607 Geologic Party,Jilin Bureau of Geological Exploration for Nonferrous Metal,Jilin 132300,Jilin Province,China）

Based on the result of sulfur isotope analysis,as well as element ratio and microelement data of the M28 anomaly area in the Chajianling orefield,with also lithologic and mineral identification,it is concluded that the Lower Permian Fanjiatun Formation in the M28 anomaly area belongs to sediment genesis.During the sedimentation and diagenesis of the strata,organic carbon adsorbed amount of metal elements,causing the high primary content of Ag-polymetal in the Fanjiatun Formation.ItprovidesthematerialbasisfortheAg-polymetalmineralizationoftheanomalyarea.

M28 anomaly area;Lower Permian Fanjiatun Formation;primary content of element;carbonaceous rock series;Ag-polymetal;Jilin Province

1671-1947（2014）02-0107-04

P588. 2；P581

A

2013－06－ 21；

2013-08-05.編輯：張哲．

鮑繼文（1969—），男，副高級工程師，地質項目負責人，從事地質找礦工作，通信地址吉林省吉林市豐滿區吉豐東路226號吉林省有色金屬地質勘查局607隊，E-mail//416680236@qq.com