黑龙江省中东部金矿类型、成矿特征与成矿规律

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作者吴猛
来源吉林大学
出版年2018
摘要
黑龙江省中东部隶属黑龙江省境内的逊克-铁力-尚志以东地区,南、北分别与吉林省北部、俄罗斯远东地区相毗邻,是一个经历了不同时期的罗迪尼亚超大陆演化、古亚洲洋演化和中新生代滨太平洋演化而形成的复合构造区,多期、复杂的地质作用使得本区成为重要的内生金矿床成矿区之一。目前为止,该区已发现大型金矿床4座(老柞山、东安、金厂和东风山等),中型金矿床10余座(大安河、平顶山、四山林场等),小型金矿床20余座及30处以上的金矿(化)点。长期以来,有关该区金矿类型、成矿特征,特别是区域成矿规律与找矿潜力,备受国内外学者关注和研究。但有关矿床成因类型、成矿规律等方面认识存在较大争议,本文通过该区各类重要金矿床的矿床地质、流体包裹体、年代学等方面研究,取得如下进展。1.在系统研究矿床地质基础上,将该区内生金矿的主要成因类型划分为中温热液金矿床、接触交代/矽卡岩金矿床、浅成热液型和斑岩型金矿床以及沉积变质热液型金矿床五大类。同时将浅成热液型金矿床划分两个亚类,分别是浅成热液高硫化型、浅成热液低硫化型金矿床。2.通过典型矿床的矿物流体包裹体研究得出,研究区不同类型矿床的成矿流体性质是:中温热液金矿床具有中温、中盐度、低密度的流体特征,流体包裹体主要为CO2和H2O,属于CO2-H2O-NaCl岩浆流体体系;接触交代/矽卡岩金矿床具有高温、中等盐度、中等密度的属性,成矿流体气相成分以CO2-CH4-H2O为主,具有岩浆热液流体属性;浅成热液低硫化型具有中低温、中低盐度、低密度的含矿流体性质,为H2O-NaCl岩浆流体体系;浅成低温热液高硫化型-斑岩型金矿床中温、中等密度、低盐度的含矿流性质,含CO2的H2O-NaCl岩浆流体;沉积变质热液型金矿床流体具有中低温、中低盐度、中低密度特征,成矿流体的气相成分以CO2为主,并含有一定量N2、H2O、CH4等。3.硫化物的硫、铅同位素和石英流体包裹体的氢-氧同位素数据揭示:中温热液金矿床的成矿物质主要来源于下地壳,含矿流体为岩浆流体性质,成矿过程有大量的大气降水加入;接触交代热液型金矿床的成矿物质主要来源于上地壳或年轻地壳源,成矿流体属中温热液流体,流体组成为岩浆与地层相互作用形成的特征,并在成矿过程还有大气降水加入;斑岩型、浅成热液高硫化型金铜矿床和浅成热液低硫化型金矿床成矿物质具有壳幔混生源特征,但前两者成矿流体具有高氧化流体属性或岩浆热液属性,成矿过程有不同程度的大气降水加入,后者浅成热液低硫化型金矿床成矿流体以大气降水为主,岩浆水所占比例较小。4.将单颗粒锆石U-Pb同位素与蚀变矿物39Ar/40Ar同位素定年相结合,厘定了该区金矿床成矿期划分中二叠世(262 Ma)、晚三叠(219-182Ma)、早白垩世(119-110Ma)三个成矿期,浅成热液低硫化型金矿床和斑岩-浅成热液铜金矿床成矿集中发育在早白垩世,而中温热液金矿床在晚三叠(219-182Ma)和早白垩世(119-110Ma)均有形成。5.从流体演化角度出发,得出不同成因类型金矿成矿机制:接触交代热液型金矿床成矿经历了流体的不混溶或沸腾作用形成低盐度和高盐度后,再以气相为主的高温含矿液体交代围岩发生矽卡岩化,温度>350℃,后形成低盐度和高盐度,以液相为主的中高温的含矿液体卸载Fe、As、Au等元素,最终含矿流体与大气降水沉淀卸载石英、方解石;中温热液型金矿床是在成矿流体还原的、较封闭下,伴随温压降低和大气水加入过程而卸载沉淀出金、银等成矿物质;浅成热液低硫化型金矿床是低温、低盐度的流体以充填结晶作用为主而沉淀卸载金等成矿元素;浅成热液高硫化型金铜矿床和斑岩/类斑岩型成矿过程是高氧化流体上升、并发生强烈的不混溶、沸腾作用之后而卸载成矿物质而成矿;沉积变质热液型金矿床成矿经历了早期沉积和叠加变质变形作用而成矿的,并一定程度受到后期岩浆热液改造。6.从成岩成矿角度出发,分别建立了上述接触-交代热液型(矽卡岩型)、中温热液型、浅成低温热液低硫化型金矿床、斑岩-浅成热液高硫化型金铜矿床成岩成矿地质模式,为进一步开展区域成矿理论研究和找矿提供了科学依据。7.将区域地质背景与成矿地质特征相结合,明确指出了在佳木斯地块上应以寻找矽卡岩型金矿和沉积变质型金矿床为主,而在广泛中生代发育的中生代盆地内具有较大的浅成热液低硫化型金矿潜力,而在花岗杂岩隆起区发育早白垩世花岗岩区是寻找浅成热液高硫化型-斑岩型金铜矿床的良好场所。8.从区域成矿地质背景、勘查元素地球化学特征与金矿的时空分布角度出发,重新将研究区的金矿床划分出5个成矿系列、6个成矿亚系列、11个矿床式。成矿单元划分为古亚洲和滨太平洋2个成矿域、吉黑1个成矿省、3个Ⅲ级成矿带、34个Ⅳ级成矿带或成矿远景区、6个Ⅴ级矿田或矿化集中区,并指出了金矿今后的找矿方向。

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