上黑龙江盆地金矿床地质特征及成因探讨（武广,孙丰月,朱群等《矿床地质》2006.3）.pdf

年月 ∏ 矿 床 地 质 ∞ ⁄∞≥≥ 第卷 第期 ∂ 文章编号 上黑龙江盆地金矿床地质特征及成因探讨 Ξ 武 广 孙丰月朱 群李之彤丁清峰李广远 庞庆帮王宏博 吉林大学地球科学学院吉林 长春 沈阳地质矿产研究所辽宁 沈阳 摘 要 上黑龙江盆地是近年来发现的重要岩金成矿区文章对该区的砂宝斯老沟等矿床进行了详细的野外 调查和矿床地质特征研究通过流体包裹体均一温度包裹体成分群体分析单个包裹体激光拉曼探针分析和 ≥ 同位素研究对金矿的成矿作用进行了深入探讨∀研究结果表明矿石中硫化物以黄铁矿为主硫化物含量一 般不超过 为少硫化物型矿石∀流体包裹体主要类型为气液两相和含≤ 三相包裹体并有少量纯≤ 包裹体∀ 黄铁矿等的Δ ≥值为 ϕ ∗ ϕ 成矿热液的Δ 值为 ϕ ∗ ϕ Δ⁄值为 ϕ ∗ ϕ 铅同位 素表现出造山带铅同位素特征∀成矿流体液相中阳离子主要为 阴离子主要是≤和≥ 气相成分中 ≤ 和占绝对优势还含有≤ ≤ ≤≤≤≤和≥ 成矿晚期≤ 含量明显增加 总体上属 ≤ ≤ ≤ 体系∀流体包裹体的盐度ω ≤ 平均为 属低盐度流体均一温度为 ∗ ε 属中温热液矿床∀上述金矿床与造山型金矿具有相似的地质地球化学特征矿石类型为∏ ≥组合属 标准的浅成造山型金矿床形成于中生代蒙古鄂霍茨克陆陆碰撞造山环境∀ 关键词 地质学地球化学特征矿床成因造山型金矿上黑龙江盆地 中图分类号 文献标识码 Γεολογιχα λχηαραχτερισ τιχσ ανδγενεσ ισ οφγολδ δεποσ ιτσιν Υππερ Ηε ιλονγϕιανγΒασ ιν ∏ ≥ƒ ≠∏ ∏ ⁄ ƒ ∏ ≠∏ ≤ ∞ ≥ √ ≤ ∏ ≤ ≥ ∏ ∏ ≥ ≤ Αβσ τραχτ √ ∏ ∏ ≥ ∏≥ ∞ ∞ ∏ ∏ ∞ 2 ∏ ∏ ≥ ∞ ∏ ∏ √ ∏ ≥ ∏ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ≥ ∏ ∏ 2 ∏ ∏ [ ∏ Ξ本文得到国家资源补偿费项目编号 和国家地质调查项目编号 资助 第一作者简介 武 广男年生研究员主要从事矿床学岩石学研究和有色贵金属矿产资源勘查工作∀ 收稿日期 改回日期 ∀张绮玲编缉∀ ƒ∏ ∏ √ ∏ ∏ ≤ ∏ ≤ ∏ ∏ ∏ Δ ≥ √ ∏ ∏ ϕ ϕ Δ √ ∏ ∏ ϕ ϕ Δ⁄ ϕ ϕ √ ∏ ≤ ≥ √ ∏ ≤ ∏ ≤ ≤ ≤≤≤≤ ≤ √ ∏ 2 ≤ ≤ ≤ √ 2 ∏ ∏ ∏ ε ε ∏ ≥ ≥ ∏ ∏ Κεψωορδσ ∏ 2 上黑龙江盆地位于大兴安岭北部总体呈近东 西向展布于中俄边界地区李锦轶等 ∀该 盆地在中国境内东西延长 南北宽约 面积约 ∀盆地南缘受控于西林吉塔河 断裂东侧受得尔布干断裂带控制∀主要由下中侏 罗统陆相碎屑岩组成盆地内局部出露前中生代基 底武广等 ∀世纪年代以来在该盆地 西部漠河地区相继发现了砂宝斯大型金矿床老沟 和砂宝斯林场小型金矿床在盆地中部的二十五站 一带发现了二根河小型金矿床在盆地东部的二十 一站地区发现了二十一站小型金矿床同时还发现 了虎拉林三十二站等多处金矿点∀上述矿床矿点 的发现表明上黑龙江盆地是重要的岩金成矿区具 有较大的找矿前景∀对上述金矿床的成因先后有 /新类型0金矿权恒等 和蚀变砂岩型金矿齐 金忠等 赵春荣等 等观点∀目前中国多 数学者将上黑龙江地区划归为得尔布干成矿带并 认为这些矿床的形成与大兴安岭中生代陆相火山 岩次火山岩及同期的浅成超浅成斑岩体有关齐 金忠等 张炯飞等 这一传统成矿模式 已经严重影响了该区的普查找矿工作∀实际上上 述金矿床与得尔布干成矿带内产于大兴安岭中生代 陆相火山岩中的四五牧场莫尔道嘎奥拉齐等浅成 低温热液金矿床赵财胜等 具有完全不同的 地质特征而与蒙古鄂霍茨克成矿带内的达拉松 卡里克留切夫和基洛夫等金矿床段瑞焱等 沈存利 却有明显的相似 性∀本文通过对上述矿床矿点详细的野外调查和 室内矿物流体包裹体测温成分分析及≥ 同位素的研究探讨了砂宝斯老沟二根河等金矿 床的成因并对该类型金矿的找矿前景进行了分析∀ 区域地质背景 上黑龙江盆地发育在额尔古纳地块北部前人 曾称之为上黑龙江断拗陷黑龙江省地质矿产局 或上阿穆尔盆地 ∀ 近年来的研究表明该盆地是与中生代蒙古鄂霍 茨克造山带有关的前陆盆地而不是侏罗纪陆内断 陷盆地李锦轶等 和政军等 ∀盆地基 底为古元古代兴华渡口群 ξη片岩片麻岩斜 长角闪岩变粒岩混合岩大理岩和早寒武世额尔 古纳河组 Ι ε大理岩板岩及兴凯 萨拉伊尔期 花岗岩类武广等 ∀中生代为盖层沉积自下 而上被划分为下中侏罗统绣峰组 ξ 中侏罗 统二十二站组ερ和漠河组μ 为一套陆相砾 岩砂岩粉砂岩及泥岩等组成的陆源湖沼相碎屑 岩沉积建造∀中生代火山岩形成于晚侏罗世早白 垩世为一套基性中酸性为主的火山熔岩火山碎 屑岩从下至上为塔木兰沟组τ 上库力组 σ 和伊列克得组 ψ ∀泥盆系结晶灰岩泥灰岩呈飞 来峰形式覆盖在中生代碎屑岩之上图 ∀ 由于中生代陆相碎屑岩的覆盖盆地内出露的 侵入岩较少多数呈小的岩株状产出∀主要为兴凯 矿 床 地 质 年 图 上黑龙江盆地地质和岩金矿床点分布简图据黑龙江省地质矿产局 修改 上侏罗统下白垩统塔木兰沟组上库力组和伊列克得组玄武岩安山岩英安岩 下中侏罗统绣峰组二十二站组和漠河组砾岩砂 岩粉砂岩泥岩 下泥盆统泥鳅河组灰岩 下寒武统额尔古纳河组大理岩板岩变砂岩 古元古界兴华渡口群变粒岩浅粒岩斜 长角闪岩 燕山期正长花岗岩 兴凯萨拉伊尔期二长花岗岩 地质界线 断层及编号 金矿床金矿点及编号 省界 国界∀主要金矿床点 砂宝斯林场 老沟 砂宝斯 三十二站 东马扎尔 虎拉林 富克山 二根河 页索 库 马大尔 奥拉齐 二十一站∀主要断裂≠ 得尔布干断裂 西林吉塔河断裂≈ 洛古河二根河韧性剪切带 ƒ ∏ ∏ ∏ ∏ √ ∏ ≤ ∏ ∏ . ∏≥ ∏ ≠ ƒ ≤ 2 ∏ ∏ ∏ ∞ ƒ ⁄ √ ∏ ƒ ≤ ∞ ∏ ƒ ∏ ∏ ∏ 2 ∏ ∏ ∏ ∏ ≠ ≥ ∏ ƒ ∏ ∏ ∏ √ ∏ ∏ Μαϕοργολδ δε2 ποσ ιτσορεσποτσ ≥ ∏ ≥ ≥ ⁄ ∏ ƒ∏ ∞ ≠ ∏ ∏ ∞ Μαϕορ φαυλ τσ ≠ ⁄ ∏ ∏ ∏ ≈ ∏ ∏ ∞ ∏ 萨拉伊尔期花岗岩类和燕山期花岗岩类∀兴凯萨 拉伊尔期侵入岩的≥ 锆石年龄为 ∗ 武广等 主要分布于洛古河北极 村一带岩性以二长花岗岩和石英闪长岩为主另有 少量正长花岗岩和碱长花岗岩燕山期花岗岩类分 布于额木尔河上游二十二站及二十一站等地均以 岩株岩枝状产出主要岩石类型为正长花岗岩和花 岗闪长岩以及少量花岗闪长斑岩和花岗斑岩∀正 长花岗岩的≥ 锆石年龄为 武广等 ∀ 上黑龙江盆地内褶皱构造不发育主要表现为 线形断裂构造和环状构造∀断裂构造主要为近东西 向和北北东向环状构造包括火山机构和侵入穹隆 构造∀漠河逆冲推覆构造带是盆地内主要的断裂 构造该逆冲推覆构造带西起洛古河经漠河北 红马伦东达西尔根气河沿黑龙江南岸的整个上 黑龙江地区分布推覆构造的南界在门都里鲜花 山龙河林场二十五站一线全长大于 宽 第卷 第期 武 广等上黑龙江盆地金矿床地质特征及成因探讨 约 如果包括前陆褶皱带宽可达 该逆 冲推覆构造带总体呈北东东向展布其推覆作用方 向自北向南推覆作用发生的时间推测为晚侏罗世 在中生代碎屑岩中形成多条韧性韧脆性变形带并 造成泥盆系结晶灰岩泥灰岩呈飞来峰形式覆盖在 中生代碎屑岩之上∀主要的穹隆构造有砂宝斯门 都里二根河等多处这些穹隆构造与金矿关系密切 武广等 ∀ 近年来的研究表明上黑龙江盆地西部及俄罗 斯后贝加尔地区是一个重要的∏≥ 成矿带 武 广 ∀空间上这些金矿床沿蒙古鄂霍茨克 缝合带展布尽管金矿床可在各种类型的容矿围岩 中产出但这些金矿床的形成时代集中于中晚侏 罗世与蒙古鄂霍茨克造山带的演化密切相关∀ 蒙古鄂霍茨克造山带西起蒙古西部的杭爱山向 北东延伸经俄罗斯后贝加尔中国漠河东达太平洋 沿岸的乌达海湾∀该造山带前身的杭爱肯特洋北 侧的西伯利亚地台与南侧的蒙古华北地块于二叠 纪开始自西向东呈剪刀式闭合西段杭爱肯特地区 在二叠纪开始碰撞中段俄罗斯后贝加尔地区碰撞 造山时间在三叠纪早侏罗世中国漠河地区碰撞 时间为中晚侏罗世 √ 李锦轶等 ∀陆陆碰撞期间形成了大 量的逆冲断层韧性剪切带和同造山期花岗岩类挤 压到伸展转换时期形成了大量的后碰撞花岗岩类和 走滑断层李锦轶等 ∀侵入岩为成矿提供 了热源和部分成矿物质而穿过地壳的缝合带为成 矿热液的运移提供了通道韧性剪切带及其派生的 次级张扭性和压扭性断裂为矿体赋存提供了空间∀ 前苏联金产量的 均来自蒙古鄂霍茨克成矿带 段瑞焱等 自西向东代表性矿床有达拉松 卡里克留切夫小伊诺盖沟砂宝斯和基洛夫等金 矿床 武广等 ∀ 矿床地质特征 洛古河二根河金矿带呈近东西向展布于毛 河砂宝斯龙沟河二根河小西尔根气河一带武 广等 矿体主要赋存于中侏罗统二十二站组 和漠河组砂岩粉砂岩含碳及碳质泥岩中在辉绿 岩脉和英安岩脉中也有金矿体产出∀围岩蚀变主要 为硅化黄铁矿化金矿床与汞砷锑矿物组合关系 密切∀金矿带空间上基本与北东东向洛古河二根 河韧性剪切带相一致矿床受侵入穹隆构造控制矿 体主要赋存于近南北向北东东向和北西向张性张 扭性断裂中图 ∀ 2 1 砂宝斯林场金矿床 矿床位于黑龙江省漠河县西北 处的砂宝 斯林场为小型金矿床∀矿区出露地层为中侏罗统 二十二站组长石石英砂岩∀侵入岩主要为兴凯萨 拉伊尔期石英闪长岩和二长花岗岩∀燕山期辉绿岩 脉穿插于二十二站组地层中∀矿区内见条北东东 向韧性剪切带中生代砂岩多已糜棱岩化形成初糜 棱岩∀金矿体主要赋存于硅化黄铁矿化辉绿岩脉 中金品位 ≅ 左右∀与辉绿岩脉接触的砂岩中 也有金矿化显示但很少达到工业品位∀已发现 和号个矿体群矿体走向总体近东西向倾角 ∗ β亦有北西向和北东向矿体∀矿体受断裂构 造控制一般长 宽 ∗ 图 ∀围岩蚀变 主要为硅化呈细网脉状金属矿物主要为细粒黄铁 矿呈稀疏浸染状∀ 2 2 砂宝斯金矿床 位于黑龙江省漠河县砂宝斯林场西南 处北极村河东岸∀该矿床大地构造位置处于中生 代蒙古鄂霍茨克东西向造山带南缘的老沟砂宝 斯环形构造的东缘齐金忠等 ∀金矿床赋矿 岩石为中侏罗统二十二站组砂岩粉砂岩以中细 粒砂岩为主∀容矿构造为近南北向的脆性构造破碎 带∀蚀变带长 ∗ 宽 ∗ ∀围岩 蚀变发育主要为硅化高岭土化绢云母化∀矿石 中金属硫化物含量很少体积分数占矿石总量的 ∗ 但种类复杂∀主要金属矿物有黄 铁矿毒砂辉锑矿辰砂闪锌矿黄铜矿方铅矿 辉钼矿磁黄铁矿磁铁矿辉锑矿通常呈针状局部 可见块状辉锑矿∀脉石矿物以石英为主其次为长 石绿泥石粘土矿物方解石石墨等∀ 主要蚀变带有条号蚀变带规模 ≅ 其内有个工业矿体号矿体长 宽 ∗ 矿体呈板状平均厚 最 高金品位 ≅ 平均品位 ≅ 号矿体长 宽 ∗ 矿体呈板状最高 品位 ≅ 平均品位 ≅ ∀ 号蚀变 带规模 ≅ 内有一个工业矿体长 厚 ∗ 呈鞍形似层状延深约 走向近南北西倾倾角约β 最高品位 ≅ 矿 床 地 质 年 图 蒙古鄂霍茨克造山带东南缘地质图和构造简图 据李锦轶等 修改 砂宝斯林场金矿控矿构造略图砂宝斯金矿控矿构造略图老沟金矿控矿构造略图二根河金矿控矿构造略图 第四系 中侏罗统漠河组粉砂岩泥岩 中侏罗统二十二站组砂岩粉砂岩 下寒武统额尔古纳河组大理岩板岩 中生代火 山岩 侏罗系碎屑岩 前侏罗纪地质体 白垩纪花岗岩 侏罗纪花岗岩 辉绿岩脉 闪长玢岩脉 闪长岩脉 英 安岩脉 花岗闪长斑岩脉 兴凯萨拉伊尔期二长花岗岩 兴凯萨拉伊尔期石英闪长岩 石英脉 地质界线 不整 合界线 推测断层 实测断层 韧性剪切带 断层破碎带 矿体群及编号 ƒ ≥ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ≥ ∏ ∏ ≥ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∞ ∏ ≥ ∏ ∏ ƒ ≥ ∏ ∞ ƒ 2 ≤ ∞ ∏ ƒ √ ∏ ∏ ≤ ∏ ∏ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ≥ ≥ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ ⁄∏ ≥ ∏ ∏ ∏ 第卷 第期 武 广等上黑龙江盆地金矿床地质特征及成因探讨 平均品位 ≅ ∀ 号蚀变带规模 ≅ 内有个工业矿体矿体长 ∗ 厚 ∗ 陡倾脉状产状β Ν ∗ β 延 伸 ∗ 金矿石品位 ≅ ∗ ≅ 图 ∀ 2 3 老沟金矿床 矿床位于黑龙江省漠河县金沟林场以西 处∀该矿床与砂金斯金矿床同处于砂宝斯老沟环 形构造的东缘齐金忠等 ∀矿区内主要断裂 构造为北东向韧脆性剪切带矿体多赋存于北东东 向脆性断裂裂隙中∀矿区围岩主要是二十二站组 砂岩粉砂岩∀糜棱面理倾向东南倾角 ∗ β 矿 体倾向东南西南 ∗ β 倾角 ∗ β与糜 棱面理同倾斜交倾角大于糜棱面理倾角 ∗ β ∀ 矿区内侵入岩不发育仅见少量闪长玢岩脉图 ∀ 目前已初步控制一条长近 宽 ∗ 的破碎蚀变带∀主要蚀变为细脉状和细网脉状硅 化绢云母化高岭土化∀金属矿物主要为黄铁矿和 褐铁矿并见针状辉锑矿∀蚀变带内已发现个矿 体主矿体控制长 平均宽 金最高品 位 ≅ 平均品位 ≅ ∀ 矿体产于细脉状和网脉状硅化黄铁矿化砂岩 中∀硅化分期第一期为含黄铁矿的青灰色石英 细脉和石英网脉第二期为乳白色石英脉∀ 2 4 二根河金矿床 矿床位于漠河县兴安乡西南 处的二根河 地区∀处于近东西向洛古河二根河韧性剪切带与 北北东向交鲁山东天火山喷发岩带的交汇部位 矿床受页索库环状火山机构控制∀ 矿区出露地层主要为中侏罗统漠河组区内岩 浆岩不发育但矿区内见有多条中酸性脉岩推测深 部有大的隐伏岩体存在∀脉岩宽 ∗ 风化强 烈具高岭土化和硅化∀矿区主体为穹隆构造围绕 穹隆中心水系呈放射状分布∀ 矿区内岩石蚀变类型较简单主要为硅化其次 为绢云母化绿泥石化高岭土化∀硅化有期早 期硅化以石英及玉髓充填交代碎裂岩石为特征晚 期硅化表现为梳状石英微粒石英呈脉状穿切交 代早期硅化岩石将岩石分割成角砾状∀期硅化皆 伴有黄铁矿化硅化与金矿化关系密切是找矿标志 之一∀绢云母化绿泥石化主要见于强硅化岩石两 侧泥质胶结的粉砂岩中胶结物多蚀变成绢云母和 绿泥石高岭土化仅见于细晶闪长岩脉或英安岩脉 中∀区内所见矿化主要有辉锑矿化黄铁矿化其次 为褐铁矿化∀辉锑矿化与硅化关系十分密切辉锑 矿多呈脉状浸染状团块状星点状分布黄铁矿多 呈星点状及团块状集合体单晶黄铁矿颗粒细小一 般小于 颜色较浅呈黄白色黄铁矿化与金 矿化关系密切是找金的重要标志褐铁矿化多呈细 脉状薄膜状分布不均匀多见于岩石裂隙面上∀ 矿区已发现个金矿化体其中个达到金边 界品位 个为表内矿体∀矿体走向以北东向为主 与相应走向的断裂基本吻合倾向以南东为主倾角 ∗ β平均倾角β ∀矿石类型有硅化角砾岩型 和脉岩型种∀硅化角砾岩型矿石以号矿体为代 表矿体产于硅化黄铁矿化粉砂岩中细粒砂岩 中黄铁矿呈星点状分布含量约 粒度在 左右硅化蚀变带宽 矿体斜厚 金最高品位为 ≅ 走向北北东∀脉岩型金 矿体赋存于细网脉状硅化黄铁矿化英安岩脉中金 品位 ≅ 左右该类型金矿不是二根河金矿的主 要类型仅在号矿体中见到少量脉岩型矿石图 ∀ 矿床地球化学特征 3 1 硫同位素组成及硫的来源 研究区典型矿床件硫化物样品的硫同位素 分析结果见表 ∀砂宝斯金矿中黄铁矿的Δ ≥