黑龙江省嫩江县永新金矿床成因分析
2018-02-01徐国战赵瑞君
徐国战,赵瑞君,杨 轶
(黑龙江省地质调查研究总院,黑龙江 哈尔滨 154800)
1 区域地质特征
黑龙江省永新金矿是近年来黑龙江省新发现的中型规模金矿床。区域大地构造位置位于兴蒙造山带东段,多宝山岛弧带南部;多宝山铜金钼钨成矿带南部。该矿床位于多宝山—争光铜钼金矿田的南侧。
2 金矿成矿因素分析
2.1 断裂构造
断裂构造为本区的主要控矿构造,按其规模可分为深大断裂及控矿断层。①深大断裂。矿床位于二连浩特-贺根山-黑河深大断裂北部,属于深大断裂影响区域。该断裂控制着本区地质体分布形式、展布方向,该断裂构造带具有漫长而复杂的演化历史,其剪切活动持续时间由早石炭世直到早侏罗世[1],使得老地质体的金多次富集,为成矿提供物源和热源。在该深大断裂上分布有众多金矿床,主要有旁开门金银矿床和三道湾子金矿床,以上矿床属于典型的浅成低温型金矿床[2-4];②控矿断层。矿床西部存在近南北向次一级断裂构造,为矿液的运移提供重要通道,为本区的导矿构造。矿床主要位于早石炭世正长花岗岩与早石炭世花岗质糜棱岩的断层接触处,该断层走向北东向,倾向为北西西向,倾角在20°~40°之间,为重要的容矿构造。
2.2 成矿物质来源
该矿床矿体主要位于正长花岗岩与糜棱岩接触部位的角砾岩体中。角砾岩成分主要为正长花岗岩与糜棱岩,经过后期热液活动胶结而形成。早白垩世花岗质糜棱岩经过热动力变质作用致使含金矿液的初步富集,后期在早白垩世光华期火山作用致使矿液的再次富集在构造薄弱部位富集成矿。
2.3 成矿时代
普查工作中在Ⅰ号金矿体中采取了一个黄铁矿化石英岩样品,经中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测定,其K-Ar法同位素年龄为102.7±4.6Ma[5],与下白垩统光华组流纹岩的K-Ar法同位素年龄(112.0±1.0Ma)比较接近,显示成矿作用发生于早白垩世。
3 金矿成因类型
3.1 金矿成因类型
永新金矿开始发现于2009年,被认为是与韧性剪切带有关的糜棱岩型金矿床。但是随着后续勘查及大量的测试数据显示,认为该矿床为浅成低温热液型金矿。主要依据如下:
(1)成矿地域。根据成矿地质背景划分,浅成低温热液型金矿主要形成于岛弧岩浆弧、弧后张裂带或者岛弧地壳的浅部,只有少数矿床形成在洋壳之上[6],浅成低温热液型矿床集中区主要以大规模地壳运动、火山活动、酸性浅成侵入作用为特征,即可以是岛弧环境,也可以使陆缘岩浆弧环境[7,8],永新金矿北部发育的光华期火山岩为亚碱性系列-钙碱性亚系,甘河期火山岩主要为亚碱性系列-钙碱性亚系、高钾岩系有向碱性系列过渡的趋势。光华组流纹岩和甘河组玄武岩类构成双峰式火山岩组合。这些特征表明区域上发育的早白垩世火山岩其形成的动力学环境为拉张,而且壳幔岩浆构造作用强烈。这应该是太平洋板块的俯冲挤压,后期加厚的地壳和上地幔发生拆沉作用,岩石圈减薄,地幔物质上涌。使拆沉的上地幔和地壳物质发生了熔融所致。永新金矿处于古亚洲和环太平洋成矿带共同影响部位,处于火山断陷盆地边缘,矿床中见有大量的光华期后闪长玢岩及花岗岩斑岩等次火山岩,所以永新金矿处于有利的浅成低温热液型金矿的构造位置。
(2)构造分析。很多矿床研究表明,浅成低温热液型矿床的导矿构造一般为切壳的深大断裂。这种断裂的作用主要是引导岩浆热源侵位以及后期的热液活动。随着成矿物质的沿深大断裂上移,在后期有利的深大断裂有关的次一级构造中形成工业矿体。永新金矿紧邻嫩江-黑河深大断裂,属于深大断裂影响范围,而且矿床位于深大断裂次一级的北东向、南北向断裂的交汇部位。这种构造是有利的浅成低温热液金矿的就位位置。
(3)成矿时间。黑龙江省浅成低温热液型金矿床及与矿床关系密切的火山—次火山岩体的年龄多数集中在78.8Ma~122Ma,主要集中在100Ma~118Ma,即成矿时代多在早白垩世,同时也反映黑龙江省金矿床的成矿作用与中生代的火山作用为同一地质事件。黑龙江省早白垩世随着太平洋板块的俯冲,加厚的岩石圈发生大规模的拆沉,并发生岩石圈的伸展和减薄,引发深部物质上涌,使得上部的岩石圈物质发生部分熔融,产生大量的岩浆活动,伴随这岩浆活动产生大规模的流体,并爆发式的产生大量的金矿床。在该体制下形成东安、三道湾子、上马场等浅成低温热液型金矿床,成矿作用最强。永新金矿成矿时代,成矿时间与黑龙江省浅成低温热液型金矿主成矿时代一致。
(4)矿石的结构构造。低硫型浅成低温热液型金矿矿石的典型组构常常发为梳状、胶状条带、壳状等构造、交代组构和大量角砾化构造,并具有脉状构造特征。
该矿床具有典型的浅成低温热液型矿床所具有的结构构造,低硫型浅成低温热液型金矿的结构构造,矿石结构构造主要为碎裂结构、交代结构、角砾状构造、局部网脉、晶洞构造,疏状构造,说明矿石在开放空间由充填作用形成。与我国的浅成热液金矿床形成于拉张的地球动力学背景中相吻合。
(5)矿石及围岩蚀变矿化。该矿床围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化等。矿体上盘的闪长玢岩中发育泥化、碳酸盐化、高岭土化、绿泥石化等;下盘发育明显的青盘岩化、赤铁矿化等蚀变,符合浅成低温热液型金矿蚀变特征。
综上所述,永新金矿属于浅成低温热液型金矿,再细一级划分属于低硫型浅成低温热液型金矿。
[1]汪岩,杨晓平,那福超等.嫩江-黑河构造带中花岗质糜棱岩的确定及地质意义[J].地质与资源,2013,22(6):452-459.
[2]张志国,胡军海,刘涛.大兴安岭中段旁开门金银矿地质特征及找矿标志[J].黄金科学技术,2008,16(1):43-47.
[3]刘宝山,吕军.黑河市三道湾子金矿床地质、地球化学和成因探讨[J].大地构造与成矿学,2006,30(4):481-485.
[4]吕军,岳邦江,王建民,等.黑河市三道湾子金矿床特征及找矿标志[J].地质与资源,2005,14(4):256-264.
[5]曲晖、赵忠海、李成禄等.黑龙江省永新金矿地质特征及成因探讨[J].地质与资源.2014.
[6]Sillitoe R H.Characteristics and controls of the largest porphyry copper-gold and epithermal gold deposits in the circum-Pacific region[J].Australian Journal of Earth Sciences,1997.44.
[7]Hedenquist J W.ARRIBAS R A,GONZALEZ U E,Exploration for epithermal gold deposits[J].Reviews in Economic Geology,2000.13.
[8]应汉龙等.浅成低温热液金矿床的全球背景.贵金属地质.1999.8(4):241-248.