黑龙江明礼地区多金属矿成矿地球化学环境初步评价

2018-04-09邓福理苏连驰周荣辉

吉林地质 2018年1期

关键词：脉岩成矿研究

邓福理，苏连驰，周荣辉

1.吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061；2.核工业二四三大队，内蒙古赤峰 024006

0 引言

明礼地区地处黑龙江省伊春铀成矿远景带之内，成矿区位优势明显。本文通过野外实际化探土壤取样和分析对研究区乃至更大区域范围的地球化学环境多金属成矿潜力较好进行评估，为将来的相关地质工作提供较为有利的地球化学环境信息。

1 区域地质背景

研究区主要位于兴安岭—内蒙地槽区（Ⅰ级），地处伊春—延寿地槽褶皱系（Ⅳ）亚Ⅰ级的构造单元内的茂林—木兰早古生代陆缘活动带（Ⅳ1），以及与宾东隆起带（Ⅲ4）相邻[1]（图1）。吉黑成矿省（Ⅱ—1）、小兴安岭—张广才岭早古生代、晚古生代、中生代金铜银铅锌石墨成矿带（Ⅲ—4）、秋皮沟—五道岭—明礼铁、有色金属成矿亚带（Ⅳ—13）[2]（图2）的多金属成矿带内。同时也是“十一五”“全国铀矿资源潜力评价”大型项目所圈定的49个成矿区（带）和远景带之一的黑龙江省伊春铀成矿远景带之内[3]，

研究区及其周边由于地质构造活动十分活跃,地壳抬升较为频繁，岩层也较为复杂，并且多呈零星块状出露。构造走向主要为北西向、北东向以及近南北向；研究区内地层由老基底和盖层组成，其中，基底主要为海相—滨海相建造变质岩以及部分变质火山岩组成，其变质程度均较低；盖层则主要为一套以中—酸性火山熔岩及其碎屑岩为主，以及后期的杂色砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂泥质岩。与此同时在中奥陶世末、晚三叠世—早白垩世期间发育花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩以及相关脉岩沿着各深大断裂侵入至老基底之中，并且在岩层的接触部位多形成类矽卡岩型多金属矿床。

图 1 研究区区域位置图Fig.1 Regional position map of the study area

2 样品的采集与分析

2.1 样品的采集

研究区隶属于张广才岭西麓支脉，主要为山地丘陵貌中温带大陆性季风气候区，风化作用总体上以物理为主，化学风化、生物风化次之，与此同时地表剥蚀用较为强烈；根据DD2010 -XX《地球化学测量规范》、DD2009-XX《地球化学普查规范（1：50000）》及其补充要求等相关的规范要求，本研究区位于全国I级景观区的森林沼泽区，土壤地球化学取样也严格按着本规范进行，即采用250×25规则网，采样粒级为-10～+60目，采样位置为B层下部和C层，在实际中以C层为主，B层为辅，并且样品均经过水筛的方法。按照规范要求我们总共采集到了1 219个土壤地球化学样。在样品的晒样、筛样等后续工作均符合规范要求。

2.2 样品数据处理及分析

图 2 研究区成矿带位置图Fig.2 Location of the metallogenic belt in the study area

样品测试结果显示，数据总体上呈正态分布特征，只有少量数据的效果不是很理想，作者采用spass、GeoChem Studio1.1.0以及Excel等数据处理软件对上述数据进行了处理。通过对数据处理后，得出研究区内各元素相关数据统计（表 1）和各元素之间的相关关系矩阵（表 2）以及R型聚类分析谱系图（图 3）。

根据元素的聚类分析结果可看出，当相关系数在0.4时，元素可分成四个群。其中将Th-U-Sn-W-Bi-Mo划分为一个群；以及将Ag-Pb-Zn-Cu-Sb-As也划分为一个群；Au和Hg各为一个单一群。并且在元素异常图中同一群中的各个元素之间的相互套合方面，均有较好的套合效果。这说明数据的采集以及处理方法均较为合理（表3）。

3 研究区地球化学环境特征

研究区内由于地表淋滤作用的影响使得U、Th元素的异常特征不明显，这种现象与地面放射性能谱测量的过程中得到的结果较为一致。Au、Hg元素与其他元素的套合情况均不理想，说明在本研究区内的成因条件可能与其他元素有所不同；或者不是同一时期的物源。除此之外，研究区内各元素增高异常带的展布主要受到两大断裂以及岩体与早期基底岩层接触带所控制：Au、Ag主要分布于大水捡—李家屯构造(F1)以西的晚二叠统土门岭组，特别是Au元素的异常成较大面积，但是没有特高地段；Pb、Zn、Mo、Cu等则主要受到北东向：大华屯—陈家屯构造控制，地质方面主要表现为晚期的正长斑岩脉岩带状出露（图4）。

表 1 研究区内各元素相关数据统计表Table 1 The data of each element in the study area

表 2 研究区各元素之间的相关关系矩阵表Table 2 The correlation matrix table between the elements of the study area

图 3 研究区R型聚类分析谱系图Fig.3 Hierarchical diagram of R-type cluster analysis in the study area

表 3 研究区化探综合异常区统计表Table 3 Statistical table of geochemical anomaly zone in the study area

根据研究区内的地质、构造情况以及区内的主要成矿元素、找矿指示元素：Pb、Zn、Mo、W、Cu以及本次各元素的异常分布情况综合分析，本人对研究区内共圈定了八处综合异常区（表3、图4）。

图 4 研究区化探综合异常图Fig .4 Geochemical anomaly in the study area

研究区内较好的有利地段为HT-01、HT-03、HT-04、HT-05和HT-06综合异常区，这些地段不仅各元素均有一定的异常显示，同时也是矽卡岩化、绿泥石化、褐铁矿化、硅化等矿化蚀变十分发育的地段，并且大部分位于新老地层接触面或后期脉岩与老岩层的侵入接触部位。其中最好地段为HT-04，该地段内不仅仅具备以上优势，同时在其附近有已经发现的明礼铅锌矿矿床；其次为HT-05地段，在地表强烈蚀变岩石中见有少量的黑色金属条带，并且岩石比重较大、接触带附近的正长花岗岩混合岩化也十分强烈。

4 矿床成因探讨

中国东部自印支造山运动以来，构造格局发生了显著变化随后，进入滨太平洋构造域阶段，除上黑龙江边缘海槽、那丹哈达中生代海槽和台湾新生代海槽外，广大地区均属滨太平洋陆源活化区。滨太平洋构造域是叠加在早先的古亚洲成矿域和秦祁昆成矿域之上的，成矿作用往往是多旋回的[1]。本研究区又是所处于欧亚板块与太平洋板块的相结合部位，所以其成矿时间及控矿条件均是多期次的。主要有以下几个阶段：

（1）华力西晚期是本地区的初成矿期，在局部地区迭加该期成矿作用，形成铁、多金属矿床（点）。

（2）印支晚期是主要成矿期之一，主要分布于滨东隆起带。赋矿围岩是下二叠统土门岭组大理岩、玉泉组灰岩和上二叠统五道岭组酸性凝灰岩，矿床受北东向三道岗—玉泉复背斜及北西向、北东向和东西向断裂控制。此时发育较多中性及中酸性脉岩，在与围岩的接触部位形成了（类）矽卡岩化矿床，并且在部分地段中，放射性元素也有富集增高显示，该期成矿作用在明礼地区的820矿化点发育明显。

（3）燕山晚期是本地区的后续叠加期，主要表现为各中酸性脉岩的侵位，岩性主要为正长花岗岩，少量安山（玢）岩。此次岩浆—成矿作用相对较弱，主要受北东向和北西向深大断裂控制。