黑龙江争光金矿床地质特征及其成因探讨摘要
争光金矿床位于黑龙江省黑河市西北部,是近年来多宝山矿集区内新发现的一个大型独立金矿床。大地构造位置属于西伯利亚板块、华北板块与太平洋板块三大板块所夹持的兴蒙造山带东部的中间地带,位于贺根山-黑河断裂北西侧的兴安地块内。区域地层以奥陶系、志留系、泥盆系为主,石炭系、二叠系-三叠系、白垩系零星出露,其中奥陶系多宝山组为一套海相岛弧火山沉积建造,是矿质的主要来源。区域内断裂构造发育,以NW向压性、压扭性断裂和断裂破碎带为主,尚有NE向断裂与之截切。区域岩浆岩可分为加里东期、海西期和燕山期三期,其中加里东期和燕山期岩浆岩与成矿关系密切。研究区大致经历了①基底形成发展阶段(Pt1-?);②多宝山海盆生成演化阶段(O1-D3);③多宝山海盆闭合造山阶段(D3-P);④中生代构造岩浆活动阶段(T-K)四个阶段,地质构造复杂,成矿条件优越。矿区地层简单,仅见有铜山组和多宝山组地层出露,构造主要以NW向、NE向和NNE向断裂构造为主,侵入岩主要为闪长岩体和深部隐伏英云闪长斑岩,另见有少量闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩等岩脉产出。矿床自北向南可分为Ⅰ号矿带(37条矿体)、Ⅱ号矿带(93条矿体)、Ⅲ号矿带(1条矿体)三个矿带。在Ⅱ号矿带中,矿体主要呈脉状产于闪长岩体与多宝山组接触带附近,严格受断裂构造控制。矿石以原生矿石为主,地表氧化矿石多为黄褐色,蜂窝状,普遍发育褐铁矿化;原生矿石多为浸染状矿石,可见角砾岩型矿石、脉状矿石。矿石矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为石英、碳酸盐、绿泥石等。金主要以类质同象形式存在于黄铁矿、闪锌矿中,可见少量银金矿。围岩蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、青磐岩化、高岭土化等,呈大规模面状分布。将矿床的成矿作用分为热液成矿期和表生期,通过对脉体间的穿插关系、矿石组构和矿物共生组合可以将热液成矿期划分为铜钼铁多金属成矿亚期和金铅锌多金属成矿亚期,其中铜钼铁多金属热液成矿亚期可划分为绿泥石-磁铁矿-镜铁矿阶段和黄铁矿黄铜矿斑铜矿多金属硫化物阶段;金铅锌铜多金属热液成矿亚期可划分为石英黄铁矿阶段、石英多金属硫化物阶段、碳酸盐多金属硫化物阶段和石英碳酸盐阶段四个成矿阶段,石英多金属硫化物阶段和碳酸盐多金属硫化物阶段是金的主要矿化阶段。表生氧化期主要为氧化阶段。本文在借鉴前人研究成果和详细了解矿床地质特征的基础上,以新发现的矿化隐爆角砾岩和矿化的隐伏英云闪长斑岩体为出发点,从成矿年龄、成矿物质与成矿流体来源、成矿物理化学条件、成矿物质迁移及沉淀机制等方面来探讨矿床成因及成矿过程,建立成矿模式,并总结了寻找该类型矿床的找矿标志,指导矿区深部及外围找矿。现取得如下几点认识:(1)在野外地质调查过程中,发现了3个隐爆角砾岩体(J-1、J-2、J-3),角砾岩体从中心向外侧有较显著的岩石类型分带,中心为热液隐爆角砾岩,向外角砾增大,逐渐过渡为震碎角砾岩。根据胶结物的不同和穿插关系可将其分为四期,最早期为硅质胶结,中期为绿泥石胶结,其次为矿质胶结,最后为灰黑色安山质胶结,其中绿泥石胶结隐爆角砾岩与铜金矿化关系密切,矿质胶结隐爆角砾岩与金多金属矿化关系密切。(2)与成矿关系密切的隐伏英云闪长斑岩,为准铝质高钾钙碱性岩石,具有埃达克质岩石的特征。其形成与加里东期伊尔斯岛洋盆向兴安地块俯冲有关,可能为俯冲洋壳(包括其上覆的沉积物)的部分熔融,并在上侵过程中经历了与岩石圈橄榄岩发生相互作用和地壳物质同化混染作用,最终侵位于地壳浅部的多宝山组地层中。(3)争光金矿床的成矿作用可能隶属于加里东期多宝山斑岩成矿体系,与深部隐伏英云闪长斑岩体密切相关,而非闪长岩体,成矿年龄约为462.1±1.8Ma。(4)成矿物质主要源于多宝山组地层,可能有少部分幔源物质的参与;成矿流体早期主要源于深源岩浆,与英云闪长斑岩体有关;后期有较多大气降水的参与,具有逐步向大气降水演化的趋势。(5)成矿温度主要集中在130-160℃之间,盐度主要集中在4-7%NaCleq之间,密度变化范围为0.92-0.99g/cm3,属于中低温低盐度低密度流体;成矿压力主要集中在8-15MPa之间,相应成矿深度主要集中在0.8-1.5km之间,属于浅成低压环境。流体成分气相以H2O为主,富含较多氧化性气体CO2和少量CH4、C2H6等还原性气体;液相成分中阳离子主要为Na+和K+,阴离子主要为Cl-和SO42-,表明矿床流体为H2O-Cl--SO42--Na+-K+体系。(6)成矿流体中金早期以氯的络合物形式进行迁移,而晚期逐渐变为以硫的络合物形式为主进行迁移。导致成矿流体中金卸载沉淀的机制主要有流体混合、沸腾作用和水岩反应三种,其中流体混合和沸腾作用可能为成矿物质沉淀的重要机制。(7)在矿床地质特征和成矿流体研究的基础上,认为争光金矿床是与深部隐伏英云闪长斑岩有关的岩浆期后中低温热液型金矿床。
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