黑龙江省永庆林场金多金属矿控矿因素及成矿规律研究_郭浩.pdf

2020年第10期西部探矿工程 * 收稿日期 2019-12-25 第一作者简介 郭浩 （1987-） ， 男 （汉族） ， 河北玉田人， 工程师， 现从事地质勘查工作。 黑龙江省永庆林场金多金属矿 控矿因素及成矿规律研究 郭浩*， 祁荣德 （黑龙江省有色金属地质勘查七〇七队， 黑龙江 绥化152000） 摘要 矿区属于天山兴安地层大区、 额尔古纳地层区， 漠河地层分区， 大兴安岭成矿省上黑龙江 前陆盆地Au、 Cu、 Mo成矿带， 北部处于富拉罕逆推带Au成矿亚带， 南部处于雄关塔尔根Mo、 Pb、 Zn、 Ag成矿亚带。为黑龙江省重要的金、 铅、 锌、 银、 铜、 钼等多金属成矿带组成部分。 关键词 金多金属矿； 控矿因素； 成矿规律； 永庆林场 中图分类号 P618 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202010-0109-04 1成矿地质背景 1.1区域地质背景 1.1.1地层 区域内地层发育， 中生界与新生界均有出露。中 生界地层 侏罗系中统绣峰组 （J2x） ， 主要分布在西尔根气河 和依沙溪河两侧， 岩性组合主要为长石石英粗砂岩、 含 砾长石石英粗中砂岩、 含角砾长石石英细砂岩、 含炭质 长石石英粗砂岩、 含角砾粗砂岩、 砾石长石粗砂岩。 侏罗系中统二十二站组 （J2er） ， 主要分布在土鲁尔 碑溪和依沙溪河两侧，岩性组合主要为长石石英细砂 岩、 长石石英中细砂岩、 长石岩屑中砂岩、 含砾长石石 英粗中砂岩、 含泥质粉砂岩、 岩屑长石细砂岩等。 侏罗系上统塔木兰沟组 （J3t） ， 主要分布于永庆林 场北部， 岩性组合主要为红褐色、 灰褐色、 灰绿色安山 岩， 灰褐色、 灰黑色安山玄武岩， 安山质 （岩屑、 晶屑） 凝 灰岩， 安山质 （含角砾） 沉凝灰岩等。 第四系全新统 主要分布在呼玛河、 依沙渓河、 小 西尔根气河河谷及其支流的沟谷及两侧， 呈狭长条带 状， 并随河谷形态展布， 地势平坦， 植被发育， 表面横向 近水平， 纵向坡度1～3， 两侧与岩石地层之间发育不 明显陡坎， 内部常有现代河床切割该组， 进一步分为低 漫滩Qh2和高漫滩Qh1。 1.1.2火山岩 区域内岩浆活动频繁， 以中生代晚寒武早奥陶 世为主， 其次为脉岩类。各侵入岩岩性特征如下 晚寒武早奥陶世二长花岗岩 主要分布于呼玛 河和依沙溪河南北两侧， 岩性为二长花岗岩ηγ∈3O1， 呈岩基状产出， 呼玛河以南、 依沙溪河以北以中细粒二 长花岗岩为主。 早奥陶世花岗斑岩 主要分部于椭坡垴一带， 岩性 为花岗斑岩 （γπ∈3O1） ， 呈岩株状产出。 脉岩类 主要有闪长岩 （δ） 、 闪长玢岩 （δμ） 、 花岗细 晶岩 （γl） 、 二长斑岩 （ηπ） 、 正长斑岩 （ξπ） 、 石英岩脉 （q） 。 1.1.3构造 矿区大地构造位置为天山兴蒙造山系Ⅰ 大 兴安岭弧盆系Ⅰ-3 漠河前陆盆地 （Ⅰ-3-1） ，德尔 布干断裂北侧， 受德尔布干断裂影响， 形成了区域内以 北西向、 北东向为主， 南北向次之的一系列断裂构造， 受漠河推覆构造影响， 在区域上形成一系列近东西向 构造。早期以北西向韧性剪切脆性、 压性断裂为主 （F1） ， 受后期构造活动的改造， 仅部分残留； 后期构造 以近北东向 （F5） 、 北西向 （F3、 F6） 、 近南北向 （F4） 及近U 型展布的 （F7） 压性张性断裂为主， 对加里东期花岗 岩、 侏罗系沉积岩、 火山岩及早期构造产生了破坏和改 造， 形成了现今构造的框架， 详见图1。 1.1.4断裂 （1） NW向依沙溪河断裂为区内的主要断裂。沿 依沙溪河谷展布， 西段被科多提埃沙基河断裂向西错 开约1km。近直线展布， 其切穿了燕山期以前形成的 109 2020年第10期西部探矿工程 地层、 侵入岩和构造， 成生时代为燕山期。是该区主要 的控岩和导矿构造。 （2） 科多提埃沙基河断裂， 东段沿呈依沙溪河谷展 布， 西段沿科多提埃沙基河河谷展布。 （3） NS向庆祥沟宝兴沟断裂 从庆祥沟宝兴 沟， 呈近东西向展布， 为NW向依沙溪河断裂的次级断 裂， 宝兴沟岩金矿点位于该断裂附近。 （4） 小布鲁嘎里河断裂 从小布鲁嘎里河红布耶 河， 呈北东向展布， 为NW向依沙溪河断裂的次级断裂。 1.2矿区地质背景 1.2.1地层 矿区内分布地层有中侏罗统二十二站组 （J2er） 和 上侏罗统塔木兰沟组 （J3t） 。 中侏罗统二十二站组 （J2er） 主要分布于矿区西北 部， 其岩性组合主要为长石砂岩、 粉砂岩、 泥质粉砂岩、 泥岩等。 上侏罗统塔木兰沟组 （J3t） 在矿区大面积分布， 其 岩性组合主要为灰色、 灰绿色安山岩， 灰色、 灰白色安山 质 （岩屑、 晶屑） 凝灰岩等。岩石普遍具轻微高岭土化。 1.2.2侵入岩 矿区内地表未发现侵入岩分布。 1.2.3构造 矿区位于依沙溪河断裂和小布鲁嘎里河断裂的交 汇处， 受NW向依沙溪河断裂与NE向小布鲁嘎里河断 裂影响， 形成了工作区内一系列NE、 NW、 EW向断裂 构造 （物探高磁推断断裂） 。 NW断裂为区内主要构造方向， 是该区主要的控 岩控矿断裂， 为小布鲁嘎里河断裂的次级断裂。 1.2.4围岩蚀变 矿区内蚀变矿化受构造控制明显， 与区内沿近北西 向构造充填的火山岩关系密切， 地表主要蚀变矿化有硅 化、 绿泥石化、 碳酸盐化、 高岭土化、 黄铁矿化、 褐铁矿化 等， 发育于安山岩、 安山质凝灰岩中； 深部蚀变矿化有硅 化、 绢云母化、 绿泥石化、 碳酸盐化、 萤石化、 高岭土化、 黄铁矿化、 方铅矿化、 闪锌矿化、 褐铁矿化、 黄铜矿化、 辉 钼矿化等； 各种矿化蚀变特征详见以下描述。 硅化 石英呈无色微晶产出， 主要呈细脉状、 网脉 状分布于岩石中， 脉宽约0.5～3mm。 绢云母化 绢云母呈灰色， 鳞片状星散分布， 局部 交代斜长石， 与硅化关系密切。 绿泥石化 绿泥石呈绿色， 呈集合体分布， 主要为 安山岩中角闪石、 黑云母蚀变形成。 高岭土化 白色、 灰白色， 土状， 主要分布于地表或 近地表安山岩、 安山质凝灰岩及破碎带中。 碳酸盐化 碳酸盐呈灰白色， 呈脉状分布， 脉宽 0.5～5mm。 萤石化 萤石呈绿色、 紫色， 粒状集合体， 玻璃光 泽， 分布于变质砂岩中 （少量） 。 褐铁矿化 黄褐色， 块状、 土状， 主要分布在地表或 近地表附近， 沿岩石裂隙或破碎带分布。 黄铁矿化 浅黄铜黄色， 金属光泽， 晶型呈半自形 他形， 大部分黄铁矿多呈星点状分散状分布岩石中； 局 部呈脉状、 细脉状充填于岩石裂隙中。 方铅矿化 铅灰色， 金属光泽， 立方体晶型， 主要赋 存于粗安岩与泥质板岩接触带中的泥质板岩中， 与闪 锌矿共生。 闪锌矿化 黄色、 黄褐色， 金刚光泽， 晶体呈粒状集 合体， 主要赋存于泥质板岩与蚀变安山岩接触带中的 蚀变安山岩中， 与方铅矿共生。 黄铜矿化 黄铜色， 金属光泽， 与黄铁矿等共生。 辉钼矿化 钢灰色， 金属光泽， 主要赋存于黑云闪 长岩中， 呈脉状产出， 与石英细脉关系密切。 110 2020年第10期西部探矿工程 其中地表金矿体及矿化体与硅化、 绢云母化、 绿泥 石化、 黄铁矿化等关系比较密切， 尤其以硅化、 黄铁矿 化发育的地段金品位较高， 地表铅锌矿体及矿化体与 高岭土化、 绢云母化、 褐铁矿化关系密切， 铅锌矿体及 矿化体地段岩石比较破碎， 高岭土化、 褐铁矿化发育； 深部矿体及矿化体主要与硅化、 方铅矿化、 闪锌矿化、 黄铜矿化、 辉钼矿化、 黄铁矿化等蚀变矿化组合关系比 较密切， 尤其以硅化、 黄铁矿化关系密切。 综上所述， 本区蚀变矿化比较发育， 与本区成矿有 关的蚀变矿化主要以硅化、 方铅矿化、 闪锌矿化、 黄铜 矿化、 辉钼矿化、 黄铁矿化等关系比较密切。 1.2.5矿体特征 该区共发现低品位矿体5条， 其中金矿体1条、 铅 矿体3条、 锌矿体1条， 编号为ⅡAu、 ⅠPb、 ⅢPb、 ⅣPb、 ⅤZn， 均为单槽控制； 矿化体17条， 其中金矿化体6条、 铅锌矿体5条、 锌矿化体3条、 钼矿化体3条。 ⅡAu矿体水平厚度1m， 平均品位Au1.61010-6， 最高品位Au1.61010-6， 矿体主要赋存环境为上侏罗统 塔木兰沟组安山岩， 矿体走向北西， 主要蚀变有高岭土 化、 硅化， 矿化有黄铁矿化。 ⅠPb矿体水平厚度3m， 平均品位Pb0.33710-2， 最高品位Pb0.37410-2， 矿体主要赋存环境为上侏罗统 塔木兰沟组安山岩， 矿体走向北西， 主要蚀变有高岭土 化、 硅化， 矿化有黄铁矿化、 褐铁矿化。 ⅢPb矿体位于水平厚度2m， 平均品位Pb0.459 10-2， 最高品位Pb0.50610-2， 矿体主要赋存环境为上侏 罗统塔木兰沟组安山岩， 矿体走向北西， 主要蚀变有高 岭土化、 褐铁矿化。 ⅣPb 矿体穿越厚度 1.04m， 品位 Pb0.50910- 2， Zn0.35810-2， 矿体主要赋存环境为侏罗系中统二十二 站组变质砂岩中， 主要蚀变有高岭土化、 硅化， 矿化有 黄铁矿化、 褐铁矿化， 经与地表发现的矿体及矿化体对 比， ⅢPb为ⅡPbZnh体的深部延深。 ⅤZn 矿体穿越厚度 0.62m， 品位 Pb0.22610- 2， Zn1.05210-2， 矿体主要赋存环境为上侏罗统塔木兰沟 组安山岩与侏罗系中统二十二站组泥质板岩接触带， 主要蚀变有高岭土化、 硅化， 矿化有黄铁矿化。 2找矿模型建立 金找矿模型的建立 区域内以金为主的矿床 （点） 多 属于燕山期中基性火山岩有关的浅成岩浆热液矿床。 本类矿床的围岩蚀变为硅化、 绢云母化、 绿泥石 化、 黄铁矿化， 主要产在火山岩体内。岩浆侵入提供了 足够的矿液， 使成矿元素进一步富集， 在有利的构造部 位形成矿化体。矿化体与围岩无明显界线， 需靠化 验结果圈定。 矿化体受构造控制明显， 主要受北西向构造破碎 带控制。其矿化带走向受构造控制， 与构造线方向基 本一致， 以北西向为主。与母岩侵入体连通的断裂裂 隙是含矿热液在岩体附近流动的通道， 当矿液迁移到 有利的地层和容矿构造时， 就容易富集成矿， 这种具有 上下贯通， 深浅相依的岩浆活动分布区， 成矿作用强 烈， 有利于矿床的形成， 这些裂隙一般是压性和压扭性 的， 具有区域上成群分布的特点。 岩浆在深部高温高压下， 由于岩浆的蒸馏作用导 致超临界热液的分离， 在冷却时直接变成压缩热液。 此时在岩浆或混浆结晶过程中， 大量硅酸盐矿物堆积 以后， 溶液中的挥发份含量相对增加， 以致使内部压力 大于外部压力， 并导致它们流出岩浆房。岩浆期后热 液阶段， 则依据温度、 压力由高到低， 矿质浓度由大到 小， 以及氧、 硫逸度的变化和pH值的不同沉淀出各种 矿物， 其总的趋势是自岩体内部至接触带再到围岩， 形 成先氧化物， 后硫化物； 先高、 中温； 后低温的元素组合 和相应的矿化分带。 同时， 由于大量挥发份的存在， 提高了金属在热液 中的溶解度。这些金属在热液中呈硫化物、 氧化物等 络合物的形式沿节理裂隙搬运。并在北西向构造的复 合部位沉淀成矿。 综上所述， 深大断裂和深部岩基的存在是成矿的 基础， 封闭良好的容矿空间， 有利于成矿， 适宜的物理 化学条件、 多期矿化的叠加等是形成工业矿体的必备 条件。 3控矿因素 3.1地层与矿产关系 地层对内生金属矿产的控制十分明显， 它主要反 映在对成矿时代和空间分布的控制上。 火山岩地层控矿 测区火山岩地层发育， 控矿作用 明显， 以中生界塔木兰沟组 （J3t） 火山岩为主， 与其相关 的矿产主要为金、 铅锌等金属矿产。 地球化学条件与矿产的关系 主要为水系沉积物 异常和土壤地球化学异常等。水系沉积物异常和土壤 异常能很好地指示矿源区的大致位置， 可为相应矿产 的调查提供找矿靶区。 3.2构造与内生矿产的关系 本区自古元古代以来， 经历了复杂的构造运动， 形 111 2020年第10期西部探矿工程 成了各种断裂构造。它既是多期岩浆活动带也是多期 导矿、 容矿有利地段。区域上形成了一系列的北东向、 东西向、 北西向断裂， 控制了区内金等多金属矿产的形 成。区内小布鲁嘎里河断裂 （F5） 具一定规模， 是良好 的导矿构造， 两侧次级断裂构造是有利的容矿构造， 赋 存金、 铅锌等金属矿床、 矿 （化） 点。 4成矿规律研究 区域内地质历史较为漫长， 地质构造较复杂， 岩浆 活动频繁， 对成矿极为有利， 其所处的大地构造单元为 额尔古纳地块 （Ⅰ-1） ， 北部位于漠河前陆盆地 （Ⅰ-1- 1） ， 南部位于塔河翠岗岩浆弧 （Ⅰ-1-4） 。 （1） 矿床 （点） 空间展布特征。成矿在空间上的分 布规律， 是根据矿区构造基本格架的展布、 含矿地层的 发育程度与延伸情况以及成矿母岩的分布及活动规 律。根据高磁异常解释、 遥感解译以及地质现象的分 析。区内主要构造线方向为北东向和东西向， 其次为 北西向、 南北向等。 ①区域东北部发育一条近南北向断裂带 （宝兴沟 庆祥沟断裂） ， 宝兴沟岩金矿点就分布在该断裂带上， 同时在晚侏罗世火山岩中见有细脉状硅化、 黄铁矿化、 绢云母化等蚀变现象。发现1条铅矿体、 1条金矿化 体、 4条铅锌矿化体， 内火山岩区为找火山热液型金铅 锌主要靶区。 ②区域内岩浆活动强烈， 形成大面积的侵入岩分 布， 为晚寒武早奥陶世花岗岩岩浆侵入， 以及晚侏罗 世的火山岩浆的活动为中低温金多金属矿化提供有利 条件。 （2） 成矿时间的演化规律。区域成矿时间主要有 二期 晚寒武早奥陶世构造岩浆侵入期、 晚侏罗世 火山活动期。其中永庆林场金多金属矿床与晚侏罗世 火山活动有关。 5结论 永庆林场金多金属矿区位于大兴安岭成矿省上黑 龙江前陆盆地Au、 Cu、 Mo成矿带， 富拉罕逆推带Au 成矿亚带。区域内金属矿产矿床 （点） 众多， 主要有宝 兴沟岩金矿点、 宝兴沟岩金矿床等， 成矿条件有利。区 内有利成矿地质构造位于构造的交汇部位， 有较强的 岩浆活动等控矿因素， 结合区内已知内生金属矿产分 布及物化探异常套合较好， 主成矿元素异常面积较大、 异常规模较大等特征； 划分出永庆林场金矿化集中区。 参考文献 [1]黑龙江省有色金属地质勘查七○七队.黑龙江省宝兴沟幅、 瓦拉干幅1 ∶ 5万区域地质矿产调查报告[R]. [2]黑龙江省有色金属地质勘查七○七队.黑龙江省塔河县508 高地金多金属矿普查报告[R]. 存在的开挖空间， 可以将沿空动压巷道划分为8个类型。 （2） 围岩破坏状况主要存在于岩性较差的顶板及 护巷煤柱的一侧， 巷道破坏具备较大的差异， 体现在 破坏周期较长、 变形较迅速、 破裂状况较严重等等。 （3） 通过现场观测发现， 对巷道的稳定性造成影响 的诸多因素主要为结构应力、 巷道的布置及其开挖的 顺序、 巷道支护和2次动压。 参考文献 [1]张永国.破碎围岩巷道变形破坏机理及控制[J].煤炭技术， 2019633-35. [2]邓海富，张洪锋.不同夹矸位置的沿空巷道围岩变形规律及 支护[J].山西煤炭，2018644-46. [3]钟会军，马永刚.沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研 究[J].能源技术与管理，2017690-92. 序号 ① ② ③ 主要影响因素 巷道实际施工情况 巷道围压地质情况 巷道工程具体赋存情况 内容 巷道断面尺寸大小与形状情况， 巷道类型情况， 支护情况， 支护形式， 巷道主要开挖方式 巷道煤岩体的裂隙大小， 节理实际发育大小， 地质构造情况 环境温度情况， 地下水情况以及应力大小 表1巷道的破坏与变形的影响因素表 （上接第108页） 112