吉林敦化-尚志地区重力调查成矿远景预测

张洪普，李 宁，李志成，刘域田，刘宗义，郝福安，张作新

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林长春130012）

吉林敦化-尚志地区重力调查成矿远景预测

张洪普，李 宁，李志成，刘域田，刘宗义，郝福安，张作新

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林长春130012）

根据1∶20万区域重力调查工作成果，以重力场特征解释推断构造控岩、控矿基本规律.通过研究矿床（点）分布与重力场关系，划分内生金属矿产成矿远景预测区9处，含煤远景预测区3处，例举铁及多金属3处，含煤远景1处.建议在这些远景区开展高精度地磁及可供源法和瞬变电磁法工作，探讨深层矿体形态及空间展布规律.

成矿远景预测；控岩控矿；矿床（点）分布重力场；敦化-尚志地区；吉林省

调查区内曾开展过较多的中-小比例尺区域地质调查和矿产预测、成矿远景区划工作，局部地段工作程度和研究程度较高，成矿远景规划工作均取得较好的地质效益.本次通过“东北地区基础地质调查及数据更新”项目，开展1∶20万区域重力调查.通过重力分析、局部异常划分，利用场的转换，经大量数据处理［1-3］，从而获得丰富信息.本文以重力场特征及其所反映的控岩、控矿地质构造信息为依据，结合物化探异常及前人研究成果，进行综合成矿远景预测.

1 构造控岩控矿基本规律

1.1 控岩特征

根据区重异常所提供的区域构造背景和构造岩浆岩活动带的信息与已知化探异常（元素浓集区）和已知金属矿床（点）的展布特征对比，可以看出本区矿床形成与构造背景密切相关，构造（主要是断裂）控岩、控矿明显，有复合控矿和多级控矿的特点.对取得资料综合分析后发现有如下基本规律：

调查区 F1、F2、F4、F5、F7、F21、F22等区域性断裂，具有规模大、活动时间长、两侧岩性复杂、控岩活动特别明显的特点（见图1）.综合深部构造特征显示，这7条断裂控制了整个测区的拗陷与隆起的边界.

依据1∶20万区域重力调查成果❶吉林省地质调查院.黑龙江五常县-沙兰站公社1∶20万区域重力调查报告.2009.，结合航磁、化探等综合信息推断的上述7条区域断裂（带），在长期活动过程中，对沉积建造和岩浆活动具有重要控制作用.具体叙述如下.

图1 敦化-尚志地区区域地质略图Fig.1 Regional geologic map of Dunhua-Shangzhi area

F1：展布于四合屯-尚志一带，早白垩世大砬子组、宁远村组正常沉积岩、酸性火山岩、火山碎屑岩沿断裂带呈北东向带状展布，古近系宝泉岭组、新近系船底山玄武岩亦呈带状或串珠状沿北东向分布.

F2：于沙河子-苇河一带，晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩（T3—J1ηγ）、花岗闪长岩（T3—J1γδ）、正长花岗岩（T3—J1ξγ）呈岩基或岩株状北东向展布，新近系船底山玄武岩沿断裂带断续分布.

F4：老秃顶-红旗二队一带晚三叠世冷山组中性、中酸性火山岩、火山碎屑岩呈北东向分布.晚三叠世—早侏罗世石英闪长岩（T3—J1δ0）、白垩纪石英正长岩（Kξ0）沿断裂分布.

F5：晚三叠世—早侏罗世（T3—J1）正长花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩，晚侏罗世正长花岗岩呈岩株状北东向展布，早白垩世宁远村组酸性火山岩、火山碎屑岩及正常沉积碎屑岩呈北东向条带状展布.

F7：控制了新近系土门子组湖沼相细碎屑岩、船底山玄武岩展布，早侏罗世花岗闪长岩沿断裂分布.另古近纪虎林组正常沉积岩夹玄武岩、褐煤及油页岩北东向分布.

F21：晚三叠世—早侏罗世花岗闪长岩（T3—J1γδ），晚侏罗世正长花岗岩（J3ξγ）、早白垩世石英正长岩及晚白垩世海浪组沿断裂分布.

F22：早白垩世宁远村组酸性火山岩、火山碎屑岩，淘淇河组砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩沉积建造呈南北向沿断裂分布.

综上所述，各推断断裂（带）均为区内重要的控岩断裂带，部分断裂还控制了新生代含煤建造，成为寻找煤炭资源的成矿远景区.此外，断裂（带）主要控制了中生代沉积建造和岩浆活动的特点，也说明了中生代为各断裂带强烈活动期，新生代以来断裂持续活动.

1.2 控矿特征

由于本区经受了多旋回的构造运动，新元古代—中新生代沉积建造发育，多期次不同规模的岩浆活动及各阶段多期的断裂活动，为多金属矿床（点）的形成和富集提供了物质来源（包括水源、热源）和赋存空间，同时也导致矿床的成因极为复杂，此是各期成矿的特点.

对控矿起主导作用的是断裂及其控制的岩浆岩带，因此本区矿床（点）具有普遍沿断裂带及岩浆岩带分布的特点.主要控矿断裂可概括如下.

深大断裂 F5以及次级断裂 F2、F3、F4、F6、F21、F22的长期活动，控制了测区岩浆活动，导致岩浆演化及其分异作用，从而进一步导致成矿作用和矿化富集.次一级断裂构造及其复合部位，特别是与其所控制的岩株或岩基的复合部位，成为调查区矿床（点）分布的主要空间.F2、F3、F4、F5与 F19、F21交汇部位是控制本区最主要的铜、铁、铅、锌、锰等金属矿产的有利部位.

F1、F7两条北东向断裂带控制了新生代断陷盆地，断陷盆地内新生代地层为重要的含煤建造，是寻找煤炭资源有利空间.

深大断裂的控岩作用，不仅是深源岩浆和热能的通道，同时强烈的断裂活动本身导致能量释放，促使花岗岩化的强化和新生，诱发了重熔-再生岩浆的形成，并决定其侵位（定位），从而促使围岩蚀变和各时期沉积的含矿建造中的成矿物质活化转移、富集.岩石中成矿元素的丰度随着多旋回、多阶段的构造变动而不断增加，以致形成矿床.

东西向构造在本区属早期的构造带，与其他方向构造交汇的复合部位具有明显的控矿作用.东西向断裂的长期活动，导致岩浆的演化及分异，从而进一步促进成矿作用和矿化富集.如F10、F11、F13与北西向断裂交汇处及其附近已发现了矿点，再如F11一面坡西南发现铅、锌等矿点，F13断裂西端南哈垃子河发现金矿点等.

2 矿床（点）分布与重力场关系

本区布格重力异常及其剩余异常、二阶导数异常提供的各类特征及信息表明，主要控岩、控矿构造和隐伏岩体（酸性岩体、中性岩体）及矿化蚀变区，均与重力场的某些特征具有一定的关系，亦间接表明矿床（点）的分布与重力场的某些特征标志存在密切关系.这也就为矿床（点）的分布规律及其与重力场、局部异常的关系研究，进而为以后应用重力资料为主结合其他物化探资料进行成矿预测提供了依据（图2）.

2.1 矿床（点）分布与重力低关系

局部重力低多数为隐伏酸性岩体（花岗岩体）引起，如二十三公里（L-21）、新立屯（L-25）、三股流（L-27）、三秃顶子西北（L-30）、二道哈塘（L-34）等重力低.而花岗岩体与成矿关系相当密切，因为花岗岩在形成和不断发育演变过程中，矿质不断活化转运和集中，提高了岩石中成矿元素的丰度，岩浆期后通过热液环流进一步淬取含矿建造中的成矿物质，形成含矿热液，并在适当的物理与化学条件下富集成矿.

根据已知二道哈塘、三股流多金属矿点资料，矿点处于重力低异常区，域内岩性有晚三叠世—早侏罗世正长花岗岩、晚侏罗世正长花岗岩、晚三叠世—早侏罗世碱长花岗岩.另外航磁异常由多个正向封闭圈组成.

在依兰-舒兰断裂带上，四合屯-尚志段L-11、L-13、L-24号异常及敦化-密山断裂带上镜泊-金坑L-38号异常均属重力低异常区，均与新生代盆地有关，四合屯-尚志段有3处见煤点.总之区内新生代盆地是寻找煤炭资源有利地带.

2.2 矿床（点）分布与重力高的关系

区内局部重力高异常多呈北东向展布，水平梯度相对陡的偏多.通过对地质、化探、航磁资料的综合分析，认为局部重力高分布在高背景场的比较多，即多在隆起带上，为高密度岩石增厚的反映，实质上亦是岩石密度差异的结果.将剩余异常平面图与地质图对比后，可以直观地发现，剩余重力高异常均处在断裂带附近，说明构造对重力场的控制作用.这为间接利用重力异常找矿提供了依据.

调查区内重力高异常的长轴、短轴与断裂周边分布的隐伏、半隐伏的岩体有密切关系.

图2 重力推断成果及成矿远景预测图Fig.2 Gravity interpretation and metallogenic prospect prediction

G-26号重力高异常位于向阳山幅南哈垃河子一带，在该异常区有金矿点，出露的岩性主要为晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩及花岗闪长岩.

G-12号重力高异常位于五常县幅前宝龙殿一带，该异常区内有金、铜矿点，出露岩性为晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩.

G-22号重力高异常位于一面坡幅六里地-红旗二队一带，异常位于F3、F4与F21断裂交汇部位，在六里地附近有铜矿点.该异常地段出露的岩性主要为早白垩世石英正长岩及晚三叠世冷山组安山岩、角砾凝灰岩、夹板岩.

G-37号重力高异常位于敦化县幅朱敦店-尔站河口，异常内有铜矿点，并伴有F6号断层，塔东铁矿在异常区内，出露的地层为古元古代塔东群.

2.3 矿床（点）与重力梯度带的关系

重力梯度带主要是断裂构造或岩相密度差异的反映.断裂对控岩、控矿的作用已显为人知.本区在重力场上延图上反映为两隆两拗特征.隆与拗接触部位是重力异常梯度带部位，说明梯度带是深部构造的接合部位，因而对于深部矿源的活动、演化都有着重要的控制作用.

F2、F5、F6都是处于隆起与拗陷接触部分，是成矿的有利部位.在这些断裂带上均有化探异常，利用这一特征，将为矿产预测提供依据.

3 矿产远景区划分

矿产远景区是根据本区矿产具有的构造控岩、控矿等多元特点.以重力场及其位场转换后提供的综合信息为依据，以地质背景及成矿条件为基础，并结合已知矿（点）床分布及地球化学场资料，综合考虑成矿条件的有利程度后进行划定.

找矿远景区的划分原则如下.

A类远景区：

处于重力推断的不同方向的断裂构造带交汇形成的构造异常，特别是深部断裂异常；

处在重力异常所反映的断裂构造附近（深部构造拗陷带与隆起带边缘过渡带）；

处于深部花岗岩带上方或邻区，浅部有隐伏、半隐伏岩体，出露有小侵入体（岩株、岩脉）；

已知有矿点（床）地区；

地质成矿条件特别有利的地段，有利的构造部位（次级背斜）；

化探有 Pb、Zn、Sn、Ag、Cu、Hg、Mo 等元素组合异常浓集区.

B类远景区：

大体具有A类远景区的某些重力异常信息，但综合信息较少；

有已知矿点，但目前尚未发现有意义的矿床；地质成矿条件较有利，有一定的找矿潜力.

依据重力资料划分矿产远景区12处，其中金属矿产A类找矿远景区5处（A1—A5），B类找矿远景区4处（B1—B4），煤炭资源预测区 3处（图2）.

3.1 内生金属矿产成矿远景区预测

依据 1∶20 万区调地质报告、1∶20 万化探报告、1∶25万区调地质报告❶黑龙江地质调查研究总院.亚布力幅1∶25地质调查报告.2007.，区内共有已知铁及多金属矿（化）点15处.铁及内生金属矿（化）点主要成因类型有接触交代型、热液型、岩浆型、火山岩型.矿（化）点主要分布在花岗岩带及构造单元接触带上.成矿空间分布与地质构造、岩浆作用和围岩性质有着密切关系.

远景区预测采用1:20万区域地质、区域化探，1:25万区域地质资料为基础，以重力资料为依据，划分A类与B类远景区，将调查区内生金属成矿远景区划分为9个区.各远景区概况简述如下.

（1）永胜林场-梨树沟采运段铁、多金属找矿区（A3）

位于区内西部北西向长条分布，长20km，宽13km，面积约260km2.

本区主要位于重力资料推断的三级构造单元沙河子-亚布力拗陷内.出露了新元古代张广才岭群、新兴组变质岩、砂岩、板岩、大理岩等.重力局部异常为L-28异常区.侵入岩主要为晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩、花岗闪长岩.区内断裂构造发育，有重力推断F4、F9两组断层.两组构造交汇处，为成矿提供了有利条件.已发现铜矿点.区内分布有1∶20万水系沉积物组异常3处：向2001-23、向2001-28、向2001-29号，主要成矿元素有 Cu、Fe、Mo、Sb、W、Co、Mn、Bi、Ag等.化探推断为三级预测区.

综上所述，本区找矿地质条件较为有利，有矿（化）点相邻，化探异常明显，寻找铁为主多金属矿种前景较大.

（2）南大猪圈—沙河子贵金属找矿区（A1）

位于区内中部沙河子北，长20km，宽12km，面积约240km2.

该区位于重力资料推断的三级构造单元沙河子—亚布力拗陷内.出露的岩性主要为新元古代张广才岭群固安屯组，侵入岩为新元古代花岗岩.重力局部异常有G-26号异常.

区内断裂构造发育有北东、北西、东西向F16、F13、F2断层.3组断层交汇处，为成矿提供了有利条件.已发现有金矿点.在该区内分布有1∶20万水系沉积物异常2处，即向2001-Hs-7、向2001-Hs-5号异常区.主要成矿元素有 Pb、Fe、Ni、Au、As、Hg、Sb、Bi、V、Co、Cr等，化探为三级预测区.

综上所述，本区找矿地质条件较为有利，有金矿（化）点，寻找贵金属矿产前景较大.

（3）跃进站-红旗二队有色金属找矿区（B3）

位于调查区中东部红旗二队，长30km，宽10km，面积约300km2.

该远景区位于重力资料推断的三级构造单元沙河子-亚布力拗陷内.出露的岩性有上三叠统冷山组，侵入岩有晚三叠世-早侏罗世花岗闪长岩、早白垩世石英正长岩.在六里地北有铜矿（化）点.重力局部异常有G-22号异常.区内断裂有北东向F3、F4断层和北西向F20、F21断层，远景区处在4条断层交汇处，是成矿有利地带.位于 1∶20万水系沉积物 Hs-45、46、41号异常区内.其中有 Pb、Co、Mn、Cu、Ni、Fe、Bi、Zn 等元素异常.综上所述，该区为寻找铜等有色金属远景区.

3.2 成煤远景区预测

调查区内成煤时代为新生代古近纪，含煤建造为古近系虎林组、宝泉岭组.

古近系虎林组（Eh）、宝泉岭组（Eb）以陆相细碎屑岩为主，夹多层褐煤、油页岩.1∶20万地质图虎林组主要分布于敦密断裂带，宝泉岭组主要分布于依兰－舒兰断陷带［4］、四合屯－尚志一带.在四合屯、胜利、尚志有 3 处煤矿点.在敦－密断裂带［5］、敦化－金坑一带，煤系地层伏于玄武岩下.古近系含煤盆地在重力资料上呈现重力低异常.

依据已知煤矿点空间展布，结合重力资料，在L－11、L－13、L－2、L－38 局部异常区确定为找煤远景区.

4 结论与建议

通过以重力异常研究为基础，结合航磁、遥感、地球化学和地质资料的综合分析，系统地探讨研究区内岩浆岩的活动规律及其发育展布特征，总结了区分判别隐伏、半隐伏异常的标志及推断方法，分析了岩体的分布规律，共圈定隐伏、半隐伏花岗岩体8个.这8个低密度花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩岩体，其中隐伏岩体为 L－25、L－28、L－18，半隐伏型岩体为 L－21、L－27、L－30、L－34、L－35.根据地质模型，结合模拟计算方法，探讨了岩体的发育演化及定位方式，认为花岗岩的定位深度均在上部地壳硅铝质层上部，下界一般小于15km，岩基的深度约为10～12km.岩浆岩的空间展布和定位与深部构造背景有着极为密切的关系，明显受深部界面起伏的制约.本次深入探讨了隐伏岩体在寻找隐伏矿产中的作用及其成矿关系和找矿标志，构造控岩和矿点与重力场关系.利用重磁资料综合解释，圈出了成矿远景区12处，其中多金属成矿远景区9处，煤资源远景区3处，为今后找矿工作部署提供了综合信息和依据.

建议在这些远景区开展1∶5万区域地质测量，开展高精度地磁，选择可控源、瞬变电磁法研究深层矿体形态及空间展布规律.

［1］穆石敏，申宁华，孙运生.区域地球物理数据处理方法及其应用［M］.长春：吉林科学技术出版社，1990.

［2］徐宝慈，李春华.位场数据处理理论与问题［M］.长春：吉林大学出版社，1995.

［3］张作新，姜鹏里.重磁异常正、反演计算在煤田中的应用［J］.中国煤田地质，1998，10（1）:67—68.

［4］黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1993.

［5］吉林省地质矿产局.吉林省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1988.

METALLOGENIC PROSPECT PREDICTION BY GRAVITY SURVEY IN DUNHUA-SHANGZHI AREA,JILIN PROVINCE

ZHANG Hong-pu,LI Ning,LI Zhi-cheng,LIU Yu-tian,LIU Zong-yi,HAO Fu-an,ZHANG Zuo-xin
（Jilin Institute of Geophysical Survey,Changchun 130012,China）

Based on the result of 1∶200000 regional gravity survey,the characteristics of gravity field in Dunhua-Shangzhi area,Jilin Province are interpreted to infer the structural controlling regularities to rocks and ores.With study on the relationship between the distribution of deposits and the gravity field,some metallogenic prospect areas are predicted,involving 9 endogenetic metal prospect areas,4 coal-bearing areas and 3 iron-polymetal areas.High-precision geomagnetic and transient electromagnetic methods areas are suggested to probe the shapes and spatial distribution laws of the orebodies in the prospect areas.

metallogenic prospect prediction;rock and ore controlling;distribution of deposits;gravity field;Dunhua-Shangzhi area;Jilin Province

1671-1947（2011）04-0249-06

P612；P631.1

A

2011－06－15；

2011-07-19.编辑：张哲.

张洪普（1963—），男，高级工程师，从事地球物理勘探工作，通信地址长春市朝阳区桦甸街777号，E-mail//853162988@QQ.com