APP下载

大兴安岭北段岩金和砂金矿床成矿规律

2024-02-09陆胜武广张彤陈毓川

西部资源 2024年6期
关键词:成矿规律

[摘要]大兴安岭北段是我国重要的金矿产地,该区岩金矿床的主要成矿类型为岩浆热液型和陆相火山岩型,砂金矿床的主要成矿类型为砂矿型。大兴安岭北段岩浆热液型金矿与区域构造活动和岩浆活动关系密切,其主要分布于构造带内及其附近;陆相火山岩型金矿与区域火山活动关系密切,主要赋存于火山岩地层中,受火山断裂构造控制。大兴安岭北段西部金成矿作用与蒙古-鄂霍茨克洋演化有关,东南部的金成矿作用与古太平洋板块的俯冲有关,成矿时代主要为早白垩世。大兴安岭北段砂金矿床分布于岩金矿附近,主要沿河流沟谷分布,赋存于现代河谷冲积物底部的砂砾层和含砂砾碎石层中,成矿时代为第四纪。岩金矿、含金高的地质体是砂金矿的物质来源,砂金矿的分布特征可以指导岩金矿的找矿工作。

[关键词]岩金;砂金;成矿规律;成矿模式;大兴安岭北段

大兴安岭北段属于大兴安岭成矿省(Ⅱ-12),包括上黑龙江盆地Au-Sh-Nb-Ta-石墨-泥炭-矿泉水成矿带(Ⅲ-46)、新巴尔虎右旗-根河Au-Ag-Ph-Zn-Cu-Mo-W-Fe-Ti-硫铁矿-萤石-石墨-煤(锗)-煤层气-石油-天然气-白云岩-石灰岩-大理岩-蛇纹岩-膨润土-芒硝-地下水-矿泉水成矿带(Ⅲ-47)以及东乌珠穆沁旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-W-Be-Fe-Cr-Ni-Ti-V-U-萤石-煤-石油-天然气-石灰岩-大理岩-花岗岩-蛇纹岩-石英砂-膨润土-芒硝-地下水-矿泉水成矿带(Ⅲ-48)东北部地区。就金属矿床而言,该区主要矿种为铅锌银铜钼金,主要矿床类型为陆相火山岩型铅锌银矿、矽卡岩型铅锌银矿、斑岩型铜钼矿、陆相火山岩型金矿、岩浆热液型金矿、砂矿型砂金矿。该地区成矿地质条件优越,金矿产丰富(陈行时,2013)。研究区内的金矿床以砂金矿为主,岩金矿较少,矿床规模以中小型为主,大型、超大型矿床较少,与该地区优越的成矿地质条件严重不符。前人对大兴安岭北段单个岩金矿床(武广,2006;陆胜,2019;江思宏等,2018)和砂金矿床(徐伦先等,2007;陈满等,2006)进行了大量的研究工作,但关于二者成矿关系和区域成矿规律的研究较少(吕英杰等,1983),在一定程度上制约该地区金的矿产勘查工作。本次对大兴安岭北段岩金和砂金矿床成矿规律进行研究,以期能为该地区的找矿工作提供科学依据。

1区域地质背景

研究区位于中亚造山带东段的额尔古纳兴凯期造山带和兴蒙加里东期-华力西期造山带,其南界为二连-贺根山-黑河断裂。该区经历了一系列构造事件,包括元古宙罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解,早古生代新林-喜桂图洋洋内俯冲,晚古生代古亚洲洋的闭合和中生代晚期蒙古—鄂霍茨克洋的闭合,以及侏罗纪以来古太平洋板块的俯冲(毛景文等,2005;Xu etd,2013;Chai et al,2016a;Chai et al,2016b)。大兴安岭北段出露地层由老到新依次为前寒武纪基底、奥陶纪-泥盆纪海相沉积地层、中-上二叠统-下三叠统陆相沉积地层、侏罗纪陆相沉积地层、中侏罗世-早白垩世火山岩和火山碎屑岩建造以及新生代松散沉积物。岩浆岩包括四堡期、晋宁期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期,以晋宁期、华力西期、印支期和燕山期为主。断裂构造主要呈北东向和北西向展布。强烈的构造、岩浆活动形成大量矿产,金属矿产以铜钼、铅锌银、金为主,如多宝山斑岩型铜钼矿床、铜山斑岩型铜钼矿床、乌努格吐山斑岩型铜钼矿床、甲乌拉陆相火山岩型银铅锌矿床、额仁陶勒盖陆相火山岩型银矿床、砂宝斯岩浆热液型金矿床、三道湾子陆相火山岩型金银矿床、老沟河砂矿型砂金矿床、大林河砂矿型砂金矿床、韩家园子砂矿型砂金矿床等。大兴安岭北段是大兴安岭成矿省金矿床最发育的地区,尤以盛产砂金著称。该区砂金矿为第四纪砂矿型,主要沿着黑龙江流域分布,在额尔古纳河右岸亦有少量砂金矿。岩金矿主要为陆相火山岩型和岩浆热液型,成矿时代集中在早白垩世。岩浆热液型金矿床主要分布于黑龙江盆地西北部,赋存于中侏罗系统二十二站组(J2er)碎屑沉积岩中(李向文,2015);陆相火山岩型金矿床主要分布在大兴安岭北段的东部,主要赋存于早白垩世中酸性火山岩中(曾国平等,2016;刘宝山等,2006)。

2岩金和砂金矿产概况

截至2024年,大兴安岭北段已发现小型及其以上规模金矿床118处,其中砂金矿95处,岩金矿23处,是我国重要的金矿产地(图1)。

2.1岩金和砂金矿产资源禀赋

大兴安岭北段已发现岩金矿床23处,其中大型2处,中型3处,小型18处,岩金矿床以小型规模为主;砂金矿床95处,其中大型10处,中型25处,小型60处,砂金矿床主要以中、小型规模为主,但其中也不乏大型砂金矿的存在(图2)。

2.2矿床类型

大兴安岭北段岩金矿床类型主要为陆相火山岩型和岩浆热液型,并有少量的斑岩型,其中岩浆热液型14处,陆相火山岩型8处,斑岩型1处。砂金矿床均为砂矿型,共95处(图3)。

3典型矿床特征

大兴安岭北段已发现多处陆相火山岩型金矿床(如三道湾子、上马场、北大沟、古利库、旁开门等)、岩浆热液型金矿床(如砂宝斯、瓦拉里等)及砂金矿床(如古莲河、达拉罕、古利库河、韩家园子等)。现将三道湾子金矿、砂宝斯金矿及达拉罕砂金矿典型矿床特征简述如下。

3.1三道湾子金矿床

三道湾子中型陆相火山岩型金矿床位于黑龙江省黑河市北西38 km处,金金属量15.4t,平均品位10.2g/t。大地构造位置隶属于西伯利亚板块、兴蒙加里东期-华力西期造山带、查干敖包-多宝山加里东期-早中华力西期活动陆缘,成矿区带为东乌珠穆沁旗-嫩江成矿带、呼玛-多宝山成矿亚带。

矿区地层出露有中侏罗统塔木兰沟组(Jzt)、下白垩统光华组(Kign)及第四系(Q)。塔木兰沟组在矿区大面积出露,为赋矿地层,岩性为粗面安山岩、粗安质火山角砾岩、安山岩、安山质火山角砾岩、含角砾岩屑晶屑凝灰岩、角砾熔岩等。下白垩统光华组出露于矿区的东部,覆盖子塔木兰沟组之上,岩性为流纹质含角砾凝灰岩、火山角砾岩、凝灰岩、英安岩、流纹岩等。第四系分布于矿区的西部,沿沟谷出露。矿区出露的侵入岩主要为印支晚期中粒二长花岗岩,分布于矿区东南部,呈北东向木规则岩席状产出。脉岩仅见流纹斑岩和辉绿玢岩,为成矿期后脉岩(图4)。矿区位于近东西向隐伏深大断裂带与北东向大断裂交汇处西缘。矿区以北西向断裂为主,近南北向和北东向断裂次之。此外矿区内多见北西及北北东向断裂破碎带、节理和小断层。

含金石英脉主要充填在北西向断裂带中。该带中含金石英脉大致呈现出平行排列的特征,成群出现,走向290°-320°,倾向北东,倾角40°-70°。F2-F8断裂在空间上相距不远,具有左行斜列分布特征,长120-550m,宽1-10m,断裂内充填的含金石英脉,在平面上略呈反S型(吕军,2019)。

矿石类型比较简单,为单脉型、网脉型及复脉带型,局部为含金蚀变火山岩型。矿石中金属矿物主要为黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿,黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、自然金、自然银、辉银矿和银金矿;金银主要以碲化物的形式存在,与之共生的碲化物还有碲铅矿和碲汞矿。脉石矿物以石英、长石和方解石为主。矿石结构以自形、半自形、他形结构、交代结构及碎裂结构为主:矿石构造以致密块状、浸染状、细(网)脉状及角砾状构造为主。围岩蚀变以硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化为主。

根据三道湾子金矿床矿物组合及生成顺序,将成矿过程划分为三个阶段:Ⅰ阶段为石英-黄铁矿阶段,主要形成石英、黄铁矿、磁铁矿等,该阶段矿物构成了石英脉的主体;Ⅱ阶段为石英-金-多金属阶段,含矿热液沿围岩及前期石英脉裂隙进行交代,胶结了前期石英脉及围岩角砾,局部形成角砾岩型矿石,金矿物大部分充填于石英脉内的微裂隙中,形成了显微细脉-浸染型金矿化,热液中含少量金属硫化物(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等),与金矿物紧密共生,该阶段为主要金矿化阶段;Ⅲ阶段为石英-碳酸盐阶段,方解石、石英细脉沿早期岩石和矿体的裂隙及空洞进行穿插和充填(Zhao et al,2015)。

三道湾子金矿床的成矿流体主要为大气降水组成,属中低温、低盐度、低密度的体系(吕军,2019;武子玉等,2005)。矿质沉淀机制为不断冷却降温并发生流体沸腾作用(Zhao et al,2015)。成矿物质来源于地幔源(吕军,2019)。成矿的时间约为120 Ma,与围岩安山岩年龄相近(吕军,2019;Zhao et al,2015),三道湾子地区成矿作用发生与早白垩世的中-酸性岩浆作用关系紧密(Zhao et al,2015)。

三道湾子金矿位于大兴安岭和小兴安岭交汇地带,是蒙古—鄂霍茨克洋闭合后古太平洋板块俯冲的叠加部位。三道湾子矿区西北侧为火山口,成矿与该火山的喷发有着密切关系。成矿物质的来源及热能由此火山提供,火山喷发物质来源方向与成矿流体的流动方向及矿体的侧伏现象相吻合。古太平洋板块俯冲触发下部地壳和岩石圈地幔发生部分熔融。幔源与壳源岩浆混合的岩浆携带着成矿物质上侵,进入地壳浅层或喷发到地表。伸展作用又形成了后期的北东向张性断裂,充填有中基性脉岩,对矿体有一定的破坏作用。三道湾子金矿床形成于早白垩世晚期,火山热液提供了主要的Au、Ag、Te物质来源和热能,深源的富含H2S、CO2、H20、CH4的流体在沿裂隙上升过程中,随着大气降水大量加入,使得大气降水发生对流循环,与围岩发生物质交换,将其中的部分金、银淋滤出来,形成低盐度的流体向浅部运移沿北西向张性断裂充填富集成矿,形成了富含金、银碲化物的低硫化型浅成低温热液矿床,成矿模式图见图5。

3.2砂宝斯金矿床

砂宝斯大型岩浆热液型金矿床位于黑龙江省漠河市西北约49 km的北极村河东岸,金金属量33.2t,平均品位3.2g/t。大地构造位置隶属于蒙古-鄂霍茨克造山带东南缘上黑龙江盆地(武广等,2008a),成矿区带为上黑龙江盆地成矿带。

矿区出露的地层由老到新依次为中元古界兴华渡口岩群、下-中泥盆统泥鳅河组及中侏罗统二十二站组。兴华渡口岩群出露于矿区的东部,岩性为片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩、混合岩、大理岩。泥鳅河组出露于矿区的西北部,岩性主要为灰岩、变粉砂泥质岩、板岩等。二十二站组在矿区大面积出露,为赋矿地层,岩石为砂岩和粉砂岩,以中细粒砂岩为主。矿区内断裂构造发育,以北北东、北东、北西和南北向为主,矿体主要受北北西、南北向断裂构造控制,为容矿构造(赵春荣等,2008)。矿区内岩浆岩及脉岩不发育。

砂宝斯金矿床已发现5条矿化蚀变带,圈定工业矿体5条。各矿体总体走向为南北向,大致平行产出,矿体西倾,Ⅰ号矿体整体为近水平状;Ⅱ-1和Ⅱ-2号矿体倾角10°-30°;Ⅲ-1和Ⅲ-2号矿体倾角60°-70°。金矿(化)体主要赋存于中细砂岩中,矿体呈条带状、透镜状、似层状和脉状展布,矿体沿走向及倾向具有分支复合、收缩膨胀及尖灭再现现象(图6)。I号矿体长度350m,出露宽度2.00-35.00m,平均厚度11.40m,金品位1.03-13.06g/t,平均品位为3.50g/t。Ⅱ-1号矿体长度600m,最大延深1400m,厚度1.00-39.26m,平均厚度为7.41m,金品位为1.71-19.57g/t,平均品位为3.21g/t;Ⅱ-2号矿体长度450m,最大延深265m,平均厚度为2.40m,金品位为1.02-11.61g/t,平均品位为2.73g/t。Ⅲ-1号矿体长度550m,最大延深150m,厚度0.50-8.83m,平均厚度7.14m,金品位为0.37-11.80g/t,平均品位为3.15g/t;Ⅲ-2号矿体长度260m.最大延深100m,平均厚度4.02m,金品位为0.25-15.28g/t,平均品位为3.72g/t(图6)。

矿石类型主要为蚀变砂岩型和构造破碎蚀变岩型。矿石中金属矿物含量很少,但种类较为复杂,有自然金、银金矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、黄铜矿、辉钼矿、辉锑矿及磁铁矿等;脉石矿物以石英、长石为主。矿石结构以自形一半自形晶、他形粒状、交代及碎裂结构为主;矿石构造以浸染状或细脉浸染状、角砾状、团斑状、网脉及脉状等构造为主。围岩蚀变以硅化、碳酸盐化、绢云母化及绿泥石-绿帘石化为主,其中硅化、黄铁矿化与金矿化关系密切。

根据脉体穿插关系、矿石结构、构造、矿物共生组合及矿物标型特征等对砂宝斯金矿床成矿阶段进行了划分(贾伟光等,2004;李良等,2015),各划分方案的成矿阶段演化趋势基本一致,仅成矿阶段划分详细程度有所差异。综合前人划分方案,该矿床可划分为2个成矿期,即热液成矿期和表生期;划分为6个成矿阶段:I阶段为黄铁矿-石英阶段,该阶段黄铁矿自形程度高,石英颗粒粗大,含矿性差;Ⅱ阶段为硫化物-石英阶段,为主成矿阶段,硫化物呈细粒浸染状分布,石英呈团粒状或细脉状分布;Ⅲ阶段为细粒黄铁矿-石英-黏土矿物阶段,石英、黄铁矿及黏土矿物呈浸染状、脉状分布于矿石之中;Ⅳ阶段为辉锑矿-石英-方解石阶段,为热液活动晚期产物,不含金;V阶段为成矿后期石英阶段,石英呈乳白色脉状分布,脉宽数十厘米,未见金属硫化物,不含矿;Ⅵ阶段为表生期蚀变砂岩呈褐黄色,发育有褐铁矿、孔雀石等。

砂宝斯金矿床是在成矿流体处于中低温、低盐度、低压浅成、偏碱性、高硫低氧、相对还原环境的物理化学条件下形成的(齐金忠等,2000)。成矿流体是岩浆热液与大气降水的混合流体,成矿晚阶段大气降水增多。成矿物质主要与深源地幔物质有关,并有少量的地层物质加入(王晓勇等,2005)。砂宝斯金矿的成矿年龄应在130 Ma左右,成矿时代为早白垩世(Liu et al,2015)。

砂宝斯金矿床为岩浆热液型金矿床,该矿床目前是大兴安岭北部发现的唯一大型岩金矿床,矿床位于蒙古-鄂霍茨克造山带内。早中生代蒙古-鄂霍茨克洋自西向东闭合,洋盆闭合后的陆陆碰撞造山作用自西向东始于三叠纪-早侏罗世(Tang et al,2014),早白垩世本区处于造山后伸展环境(武广等,2008b)。砂宝斯金矿床形成于早白垩世蒙古—鄂霍获克造山后碰撞挤压向伸展转换阶段。侏罗纪早期额尔古纳地块强烈拉张,形成断陷盆地并沉积二十二站组初始矿源层;早白垩世期间,深部壳幔物质发生部分熔融,发生大规模构造岩浆活动。起源于深部的岩浆热液携带大量成矿物质沿张性断裂上侵,萃取围岩地层中成矿物质,并与大气降水等其他低温低盐度流体混合。含矿流体沿断裂运移,不断与围岩发生水岩反应,随温度、压力和流体化学成分的改变导致Au从热液中沉淀形成矿体。其成矿模式见图7。

3.3达拉罕砂金矿床

达拉罕砂金矿床位于黑龙江省呼玛县北西70 km处,金金属量9.25t,平均品位0.333 g/m3,为大型砂金矿床。大地构造位于兴蒙加里东期-华力西期造山带海拉尔泥盆纪-石炭纪弧后盆地,成矿区带属新巴尔虎右旗-根河成矿带根河-韩家园成矿亚带。矿区出露的地层有中元古界兴华渡口岩群、新元古界-底寒武统倭勒根岩群及第四系。兴华渡口岩群呈东西向大面积分布于矿区,岩性以片岩、片麻岩、变粒岩、浅粒岩为主;倭勒根岩群呈东西向分布在矿区的南部(倭勒根河北岸),岩性为钙质千枚状板岩、粉砂质板岩、钙质千枚岩、夹变质长石砂岩、条带状结晶灰岩。第四系沿沟谷分布,晚更新统一级阶地堆积含砂砾黏土层、含黏土砂砾层、含黏土碎石层,全新统河床、河漫滩堆积碎石层、砂砾层、巨砾层、腐殖土层、黏土层。矿区出露的岩浆岩有加里东中期、华力西晚期和燕山期。矿区以东西向和北西向构造为主,矿体位于构造的复合部位。矿区地势为北西高,南东低的丘陵地貌,发育两级夷平面和三级阶地。海拔高度250-450m。达拉罕河为呼玛河的二级支流,属黑龙江水系,全长25 km,向南流入倭勒根河(图8)。

该矿床由6个砂金矿体组成,其中2条矿体赋存于达拉罕河谷西侧一级阶地上,其他4条矿体赋存于达拉罕河谷及倭勒根河谷的河漫滩中。矿体稳定,产状平缓。矿体呈带状分布,长1283-17750m、平均宽97.81-248.73m、平均厚3.74-6.51m,平均品位0.1519-0.3410 g/m3。主矿体品位具有中间富,两端贫的变化规律。其他砂金矿体纵向上存在上游品位高,下游品位低的变化规律,横向上受河谷地貌和谷底基岩起伏所控制,砂金矿品位变化较大,在谷底基岩的低洼处或侵蚀岸或有较强冲刷能力的河床地段砂金矿的品位变富。

矿石松散,由砂砾石、含砂砾碎石组成。金颗粒呈金黄色,有时见少量金颗粒表面具污染现象,偶见金颗粒被方铅矿所包裹。金粒形态以板状为主,次为粒状、片状及少量的辫状、钩状、棒状和柱状。金颗粒磨蚀程度以中等和较差为主。金粒度大小多数在0.2-0.5 mm,其次为0.1-0.2 mm和0.5-1.0 mm。砂金成色一般介于807.6-848.1,平均为845.1。伴生矿物以钛铁矿、黄铁矿、角闪石、绿帘石为主,其次为榍石、磁铁矿、锆石、赤铁矿、电气石、磷灰石、阳起石。

达拉罕砂金矿床成因类型为冲积砂金矿,成矿时代为第四纪。矿床处于兴华隆起内,区内兴华渡口岩群、燕山期花岗闪长斑岩及原生金矿化等为砂金矿的形成提供了物质来源。区内自古近纪以来,新构造运动至少有过3次不均衡的升降运动,但总的趋势是上升幅度大于下降幅度,新构造运动的多次间歇性缓慢上升,不断使物源区高于侵蚀基准面,而接受长期的风化剥蚀,河流于下游切割兴安期夷平面形成河谷,为砂金矿的形成和砂金进一步富集于谷底提供了有利条件。第四纪河流冲积-洪积成矿环境下,达拉罕河谷不断被侵蚀加深和扩大,至晚更新世达拉罕河谷呈不对称的箱形谷,纵向坡降小,河谷宽窄变化大,为砂金矿的形成提供了良好的搬运、分选、沉积条件。侵蚀岸或有较强冲刷能力的河床地段有利于砂金的富集,有强力冲刷能力的河岸地段其搬运能力强,以河谷底部的碎屑物形成了活动层,是良好的筛选条件,这些地段不断接收矿质,又不断冲刷运走活动碎屑物,砂金逐渐向下运移,最后停留在底部,冲积-洪积作用是砂金富集成矿的主要机制,其成矿模式见图9。

4区域成矿规律

4.1时间分布规律

大兴安岭北段岩金成矿作用主要集中于早白垩世,与早白垩世的浅成侵入体、次火山岩、火山岩密切伴生。大兴安岭北段岩金矿床的成矿年龄具有自北西向南东总体表现为逐渐趋于年轻,大兴安岭北段西部的砂宝斯金矿床的成矿年龄为约130 Ma,大兴安岭北段东南部三道湾子金矿床的成矿年龄为120 Ma。大兴安岭北段砂金矿成矿时代为第四纪。

4.2空间分布规律

大兴安岭北段岩金矿床主要分为岩浆热液型金矿、陆相火山岩型金矿及少量的斑岩型金矿。岩浆热液型金矿与区域构造活动和岩浆活动关系密切,其主要分布于构造带内及其附近,如砂宝斯金矿分布于漠河推覆构造带内,瓦拉里金矿分布于瓦拉里-北西里推覆构造带内,宽河金矿分布于嫩江-黑河推覆构造带内。陆相火山岩型金矿与区域火山活动关系密切,主要赋存于火山岩地层中,受火山断裂构造控制,如三道湾子金矿床赋存于中侏罗统塔木兰沟组及下白垩统光华组中酸性火山岩地层中,旁开门金矿赋存于下白垩统龙江组中基性火山岩地层中。斑岩型金矿与成矿斑岩体关系密切,金矿体赋存于斑岩体内,如二十一站金铜矿床赋存于早白垩世花岗闪长斑岩中(赵广江等,2006)。

岩金矿是砂金矿的物质来源,砂金矿多分布于岩金矿附近,岩金矿的形态、规模在一定程度上决定了砂金矿的分布形态。砂金矿床多分布于深大断裂及其旁侧次级裂隙所出露的范围内、不同的构造单元接合部位的两侧及构造隆起区以及区内的构造交汇部位或直接分布于构造谷中。大兴安岭北段砂金矿多为单层矿体,赋存于河谷基岩之上的河谷冲积物底部的砂砾石层中,呈平缓的带状平行于现代的河谷分布。常在含矿支流与砂金矿体的汇合部位、河谷开阔地段的前端、河流急转弯处的前后端、河谷的低洼处、含矿阶地陡坎下等水流速度突然变慢的部位形成富矿地段。

4.3控矿因素

4.3.1地层对成矿的控制作用

大兴安岭北段岩浆热液型金矿床主要分布于黑龙江流域和多宝山地区,可能与中元古界兴华渡口岩群和早古生代地层有关。陆相火山岩型金矿主要分布于早白垩世中酸性火山岩或次火山岩中,早白垩世陆相火山岩提供了部分成矿物质。

大兴安岭北段砂金矿的分布与岩性关系密切,老变质岩及中生代中酸性火山岩和沉积岩等含金背景值较高的地层在沉积变质或成矿过程中,经过了活化、迁移和进一步富集作用,经风化剥蚀后,就可为砂金矿的形成提供丰富的物质来源。

4.3.2构造对成矿的控制作用

大兴安岭北段构造运动强烈,区内断裂褶皱均十分发育,褶皱多被断裂破坏。构造对大兴安岭北段金矿床的形成和保存具有重要的控制作用。岩浆热液型金矿受区域断裂控制,为成矿提供了导矿构造和容矿空间。陆相火山岩型金矿与火山活动关系密切,火山活动过程中产生的火山构造控制了金矿体的分布。

大兴安岭北段砂金矿床的形成与新构造运动关系密切,表现为振幅不大的升降运动,上升幅度大于下降幅度,导致多次侵蚀作用,为砂金的进一步富集提供了有利条件。砂金矿床多分布于深大断裂及其旁侧次级断裂范围内、不同构造单元接合部位的两侧、构造隆起区以及区内的构造交汇部位或直接分布于构造谷中,这些部位均是形成原生金矿的有利部位,也间接地控制了砂金矿的分布。

4.3.3岩浆岩对成矿的控制作用

大兴安岭北段岩金矿床的形成与岩浆活动关系密切,岩浆岩形成时代、规模及性质均对成矿具有一定的控制作用,岩浆侵入活动既可以为成矿作用提供热力学条件,又可以为成矿提供成矿流体和丰富的成矿物质。岩浆热液型金矿床与晚侏罗世-早白垩世酸性、中酸性和偏碱性的岩浆岩有关。大兴安岭北段中生代火山岩大面积分布,陆相火山岩型金矿主要与早白垩世中酸性次火山岩有关。

4.3.4主要地质事件对成矿的控制作用

中元古代西伯利亚板块东南缘发生裂解,沉积兴华渡口岩群沉积岩、基性火山熔岩、火山碎屑岩。中-新元古代的四堡运动和晋宁运动,使兴华渡口岩群发生强烈的褶皱和角闪岩相的变质作用,并伴有原地、半原地型花岗岩、基性-超基性侵入岩,西伯利亚古陆向南东增生,额尔古纳地块基底形成(武广,2006)。古生代期间,受新林-喜桂图洋洋内俯冲和古亚洲洋的闭合影响,产生大量的中酸性岩浆岩,使得中元古界兴华渡口岩群岩石内金元素有了一定的活化。早中生代,大兴安岭北段主要受蒙古-鄂霍茨克洋俯冲作用的影响,兴华渡口岩群及古生代岩浆岩、地层均发生了强烈的糜棱岩化,使得其金元素有了一定的富集,并为后期热液的灌人提供良好沉淀空间(陆胜,2019)。晚中生代,大兴安岭北段西北部主要受蒙古-鄂霍茨克洋闭合和后造山影响,东南部受古太平洋板块俯冲的影响,发生广泛的岩浆活动和构造运动,岩浆热液和大气降水混合,并萃取了成矿围岩的金元素,随着温压条件的降低,成矿物质沉淀析出成矿,区域上大量的岩金矿床形成于该阶段。总体上,大兴安岭北段西部(上黑龙江盆地和额尔古纳地块)岩金成矿时间集中于140-130Ma,与蒙古-鄂霍茨克洋演化有关;大兴安岭北段东南部(多宝山、黑河、呼玛地区)岩金成矿时间集中于120-110 Ma,与古太平洋板块的俯冲有关。

4.4区域成矿模式

4.4.1陆相火山岩型金矿床成矿模式

大兴安岭北段陆相火山岩型金矿床主要赋存于晚侏罗世-早白垩世火山岩中,该时期大兴安岭北段受到蒙古-鄂霍茨克洋闭合和古太平洋板块俯冲的双重影响(施璐等,2013;Lu et al,2020)。陆相火山岩型金矿床成矿年龄与该期火山活动时间基本一致,矿体受火山构造控制明显,成矿物质主要来自火山岩地层。成矿过程中,火山活动晚期的次火山热液携带成矿物质沿火山构造不断上升,与大气降水发生混合,从而降低了成矿流体的氧逸度以及pH值,使得流体中含矿元素络合物的运载平衡被破坏,金在此过程中大量析出沉淀,富集成矿(Fan et al,2003)。其成矿模式见图10。

4.4.2岩浆热液型金矿床成矿模式

岩浆热液型金矿床与岩浆侵入活动密切相关,是岩浆在侵入过程中形成的,产在构造-岩浆活动带内,一般形成在侵入岩的内、外接触带以及上部围岩构造中。矿化多产在石英脉和破碎带蚀变岩中,形成石英脉型和破碎带蚀变岩型矿体。大兴安岭北段岩浆热液型金矿床主要形成于晚中生代,该时期主要受蒙古-鄂霍茨克洋闭合和古太平洋板块俯冲的影响(图11)。

4.4.3砂金矿床成矿模式

大兴安岭北段砂金矿床为第四纪砂矿型,主要沿河流沟谷分布,赋存于现代河谷冲积物底部的砂砾层和含砂砾碎石层中。大兴安岭北段地势总体呈西南高,东北低,自第三纪以来,至少有过3次不均衡的升降运动,但总的趋势是上升幅度大于下降幅度,区内金含量较高岩浆岩、古老地层、原生金矿化不断遭受剥蚀,给砂金矿的形成和砂金进一步富集于谷底提供了有利条件。

5结论

(1)大兴安岭北段岩金矿床的主要成因类型为岩浆热液型和陆相火山岩型,砂金矿床的主要成因类型为第四纪河谷砂矿型。

(2)大兴安岭北段岩浆热液型金矿与区域构造活动和岩浆活动关系密切,其主要分布于构造带内及其附近;陆相火山岩型金矿与区域火山活动关系密切,主要赋存于火山岩地层中,受火山断裂构造控制。大兴安岭北段西部金成矿与蒙古-鄂霍茨克洋演化有关,东南部的金成矿与古太平洋板块的俯冲有关。岩金矿床的成矿时代主要为早白垩世。

(3)大兴安岭北段砂金矿床分布于岩金矿附近,主要沿河流沟谷分布,赋存于现代河谷冲积物底部的砂砾层和含砂砾碎石层中,成矿时代为第四纪,岩金矿、含金高的地质体是砂金矿的物质来源,砂金矿的分布特征可以指导岩金矿的找矿工作。

致谢 黑龙江省第五地质勘查院的苏道成、王冶、倪福庆,中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心的陈桂虎、陈洪鹏、李增涛参加了野外地质调查,审稿人提出了详细的修改意见及建议,在此一并致以诚挚的感谢。

猜你喜欢

成矿规律
河北省锰矿床控矿因素及成矿规律研究
山东烟台莱州地区金矿成矿规律和成矿推测
蓬莱市崮寺店—小雪金矿床成矿规律及找矿远景分析
西藏铁矿典型矿床及成矿规律初步研究
东北地区铁矿成矿特征与重点找矿方向探析
东天山板块构造与金属矿产成矿规律研究
内蒙古自治区呼和陶勒盖银铅锌矿成因研究
金矿资源及成矿规律概况
区域成矿规律的研究进展
鄂西“宁乡式”赤铁矿成矿规律及成矿原因探讨