【摘要】：夾皮溝成礦區(qū)位于吉林省樺甸市境內(nèi),是濱太平洋成礦帶內(nèi)重要的金礦集區(qū)之一。大地構(gòu)造位置位于華北克拉通北緣東段與中亞造山帶東段之間的北西向拼貼帶內(nèi),夾皮溝-大石砬子NW向構(gòu)造帶控制金礦帶內(nèi)金礦床、礦(化)點的分布。區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)二道溝、小北溝、八家子、三道岔、四道岔、下戲臺和板廟子等一批大中小型礦床和數(shù)幾十余處礦(化)點。伴隨礦山開采對已探明資源儲量的不斷消耗,找尋接替資源任務(wù)緊迫,同時由于前人對礦床成因、成礦控制因素、主要預(yù)測要素(標(biāo)志)、成礦富集規(guī)律等方面的認(rèn)識存在較大爭議,制約找礦工作的順利開展。為緩解中國黃金集團(tuán)夾皮溝礦業(yè)有限責(zé)任公司的資源危機,中金集團(tuán)設(shè)立了“夾皮溝金成礦區(qū)多元信息找礦預(yù)測”科研項目。作者依托該項目研究,以勘查區(qū)找礦預(yù)測理論和綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測理論為指導(dǎo),在系統(tǒng)收集、分析和整理前人研究成果的基礎(chǔ)上,以典型礦床(二道溝金礦、小北溝金礦和八家子金礦等)地質(zhì)地球化學(xué)特征、礦床成因研究為基礎(chǔ),系統(tǒng)分析了夾皮溝成礦區(qū)的成礦地質(zhì)條件與控礦因素(成礦要素),總結(jié)成礦規(guī)律;根據(jù)野外觀察結(jié)合對已有航磁、重力、化探數(shù)據(jù)以及本項目實施的高磁、土壤測量成果的綜合信息解譯,確定金礦的預(yù)測要素;最后,以基于GIS平臺的區(qū)域礦產(chǎn)資源綜合信息評價系統(tǒng)(MRAS)為基礎(chǔ),以證據(jù)權(quán)法為手段,提取夾皮溝金成礦區(qū)的地質(zhì)(地層巖性、構(gòu)造及巖漿巖)、礦產(chǎn)(礦床、礦點及礦化點)等成礦信息及重力、航磁、化探等預(yù)測信息(標(biāo)志),對區(qū)域金礦找礦潛力進(jìn)行評價,圈出找礦靶區(qū),并對各找礦靶區(qū)潛在資源量進(jìn)行估算,為礦山企業(yè)開展后續(xù)勘查工作提供選區(qū)及科學(xué)依據(jù)。論文研究取得如下成果:1.以典型礦床研究為手段,總結(jié)了夾皮溝成礦區(qū)金礦的地質(zhì)特征及成因,建立成礦模式。研究認(rèn)為夾皮溝金礦區(qū)的金礦化以含金石英脈型為主,其次是蝕變巖型,賦礦圍巖均為夾皮溝群三道溝組,巖性以花崗片麻巖和斜長角閃巖為特征,礦體嚴(yán)格受北西向夾皮溝斷裂及其低序次北西向、北東向斷裂構(gòu)造綜合控制,與中生代花崗質(zhì)巖漿活動關(guān)系密切。成礦作用劃分為熱液成礦期及次生氧化期,其中熱液期包括石英(I)、石英-黃鐵礦(II)、金礦化-石英-多金屬硫化物(III)和晚期石英-方解石(IV)等四個礦化蝕變階段。流體包裹體及氫-氧同位素研究表明,區(qū)內(nèi)金礦的成礦流體屬于中溫、中低鹽度共存的NaCl-H_2O-CO_2不混溶體系,主要來源于具有幔源流體特征的巖漿水,成礦晚階段演化為成分相對簡單的均一NaCl-H_2O體系;礦石硫同位素組成顯示區(qū)內(nèi)金礦床成礦物質(zhì)具有殼-�；旌蟻碓吹奶卣�,以深源為主,成礦流體上升運移過程中從圍巖中萃取了少量成礦物質(zhì)。對成礦有關(guān)巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)研究顯示,該區(qū)至少存在~252Ma和230 Ma~213 Ma兩期巖漿作用。結(jié)合礦體與巖漿巖體(脈)的依存關(guān)系,提出夾皮溝成礦區(qū)金的成礦作用從晚三疊世一直延續(xù)到中侏羅世早期,從早到晚可劃分為兩個成礦期次,分別對應(yīng)于區(qū)域上的兩期構(gòu)造-巖漿事件:印支晚期(240~210Ma)和燕山早期金成礦作用(180~160 Ma)。綜上所處,確定夾皮溝金礦床為中溫巖漿熱液礦床。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化特征,認(rèn)為成礦作用形成于華北克拉通北緣與中亞造山帶東緣擠壓向伸展過渡的構(gòu)造環(huán)境中。2.研究確定了夾皮溝成礦區(qū)金礦成礦的地質(zhì)條件及控礦因素,總結(jié)了區(qū)域金礦成礦要素。夾皮溝成礦區(qū)的金礦床受夾皮溝北西向構(gòu)造帶控制,根據(jù)地質(zhì)、地球物理解譯結(jié)果,提出夾皮溝北西帶西側(cè)存在TTG巖漿穹窿,夾皮溝北西帶早期為TTG穹窿與夾皮溝群地層接觸帶,晚古生代-中生代繼承性發(fā)展為區(qū)域性北西向韌脆性斷裂帶,控制區(qū)內(nèi)金礦床總體北西向帶狀分布;夾皮溝北西帶的低序次北西向、北東向構(gòu)造控制礦床礦體的空間分布,構(gòu)成構(gòu)造控礦要素;太古界夾皮溝群三道溝巖組中的斜長角閃巖、角閃斜長片麻巖在空間上為金礦礦體的主要容礦巖石,其金等成礦元素含量及變異系數(shù)、濃集系數(shù)特征表明其為金礦成礦提供物質(zhì)來源,構(gòu)成金礦成礦地層巖性要素;印支期、燕山早期區(qū)域花崗質(zhì)巖漿活動,在時間、空間、熱液來源、成礦物質(zhì)來源、成礦動力學(xué)特征方面控制礦體的產(chǎn)出及分布,構(gòu)成成礦巖漿巖條件。夾皮溝成礦區(qū)金礦的形成是上述構(gòu)造、地層巖性、巖漿作用條件綜合作用的產(chǎn)物。根據(jù)地質(zhì)及航磁、重力綜合信息解譯結(jié)果,確定了夾皮溝成礦區(qū)的成礦地質(zhì)體、成礦結(jié)構(gòu)面及控礦構(gòu)造類型及特征,為后續(xù)找礦潛力評價奠定基礎(chǔ)。3.根據(jù)野外觀察,結(jié)合地質(zhì)、航磁、重力、化探綜合信息解譯,確定了夾皮溝金成礦區(qū)的金礦預(yù)測要素。對已知礦床研究確定成礦有關(guān)的硅化、黃鐵礦化、鉀化、絹英巖化、黃鐵絹英巖化和綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化為金礦預(yù)測的地質(zhì)標(biāo)志;夾皮溝北西向構(gòu)造及其派生的低序次北西向、北東向斷裂構(gòu)造以及成礦有關(guān)脈巖集中發(fā)育地段也是金礦成礦預(yù)測的地質(zhì)標(biāo)志。對區(qū)域化探數(shù)據(jù)解譯結(jié)果表明,夾皮溝成礦區(qū)內(nèi)Au、Ag、Zn、Mo、Sb、Hg、Pb、Cu等為主要成礦元素(變異系數(shù)),且Au、Ag、Pb、Zn、As、U、Mo等元素表現(xiàn)出一個主成礦期(階段),Cu、Bi、W、Sb、Hg、Sn、Th等元素表現(xiàn)出兩個或以上成礦期(階段);成礦元素劃分為Ag-Cu-Pb-Zn、Co-Ni-Ti-V、Au-Bi-W、F-Mo-Th、As-B-Sb、Mn-Sn和Hg-U等元素組合,表明區(qū)內(nèi)成礦元素具有多來源、多階段疊加富集特征,確定Au、Bi、W、Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mn等元素異常及Au-Bi-W、Ag-Cu-Pb-Zn組合異常(元素組合因子得分值的異常區(qū))為金礦找礦的地球化學(xué)標(biāo)志。對區(qū)域航磁、重力數(shù)據(jù)進(jìn)行化極、延拓、解析,根據(jù)不同上延高度不同方向水一階導(dǎo)數(shù)軸值(極大值或極小值)反映物性變化界面,不同上延高度垂向二階導(dǎo)數(shù)0等值線反映不同物性地質(zhì)體邊界特征,提取了航磁、重力的線性構(gòu)造信息和環(huán)形構(gòu)造信息,根據(jù)金礦床礦體與重磁解譯線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造的空間依存關(guān)系,確定重磁解譯北西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造(物性界面)及其交匯部位,北西向構(gòu)造與環(huán)形構(gòu)造的交匯部位控制礦床礦體空間分布,確定其為金礦找礦的地球物理標(biāo)志。4.根據(jù)夾皮溝成礦區(qū)金礦床、礦點的分布特征及其與控礦地層巖性、構(gòu)造、巖漿巖及重磁解譯線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造關(guān)系,總結(jié)了區(qū)域金礦成礦規(guī)律。提出區(qū)內(nèi)金礦床(點)在空間分布上具有明顯的不均勻礦化與集中分布、等間距規(guī)律,這主要受夾皮溝群地層巖性、北西向或北東向構(gòu)造、太古代TTG分布以及中生代花崗巖分布綜合控制;夾皮溝成礦區(qū)金礦床(點)多產(chǎn)于北西向與北東向線構(gòu)造交匯復(fù)合部位、環(huán)形構(gòu)造(或成礦地質(zhì)體)產(chǎn)狀變化部位、環(huán)形構(gòu)造與線構(gòu)造交匯地段;金礦成礦作用集中發(fā)生于印支~燕山早期。5.以基于GIS平臺的區(qū)域礦產(chǎn)資源綜合信息評價系統(tǒng)(MRAS)為基礎(chǔ),以證據(jù)權(quán)法為模型,提取夾皮溝金成礦區(qū)的地質(zhì)(地層巖性、構(gòu)造及巖漿巖)、礦產(chǎn)(礦床、礦點及礦化點)等成礦信息及重力、航磁、化探等預(yù)測信息(標(biāo)志),開展1:5萬金礦綜合信息成礦預(yù)測研究,共圈定A級成礦預(yù)測區(qū)5處,B級成礦預(yù)測區(qū)8處,C級成礦預(yù)測區(qū)11處,并利用數(shù)量化理論Ⅰ模型對各成礦預(yù)測區(qū)進(jìn)行資源量估算,獲得金礦預(yù)測資源量總計348t,為研究區(qū)開展后續(xù)金礦勘查提供選區(qū)及科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

圖 1.1 論文研究技術(shù)路線圖1.4 完成工作量2016 年以來，作者先后對夾皮溝成礦區(qū)進(jìn)行了勘查區(qū)調(diào)查與評價、典型礦床研究、井下典型剖面編錄和原生暈采樣、鉆孔巖心編錄等野外地質(zhì)調(diào)查工作，同時結(jié)合室內(nèi)工作綜合研究，開展了區(qū)內(nèi)綜合信息成礦預(yù)測評價工作。完成主要工作量如

圖 2.2 夾皮溝成礦區(qū)脈巖分布圖（據(jù) Wutiepu et al., 2019）（3）煌斑巖類煌斑巖類主要出露于礦區(qū)內(nèi)北西向主剪切帶內(nèi)，呈巖墻（脈）狀，受后期構(gòu)造作用等影響（于海軍，，2009）。（4）花崗質(zhì)脈巖類花崗巖類脈巖在區(qū)內(nèi)分布最廣，區(qū)內(nèi)見有花崗偉晶巖、花崗細(xì)晶巖、花崗斑巖、二長花崗斑巖等。其中以花崗偉晶巖、花崗斑巖最為發(fā)育，與成礦關(guān)系也最密切（劉向偉，2010；李亮，2016）。2.4 區(qū)域構(gòu)造2.4.1 區(qū)域褶皺構(gòu)造研究區(qū)構(gòu)造上位于華北陸塊（龍崗地塊）與吉黑造山帶交接部位，構(gòu)造運動強
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P618.51


本文編號：2616532