黑龙江省嘉荫县马连金矿床地质特征及外围找矿潜力分析

2014-04-12 02:26张朋杨宏智彭明生乔树岩
地质与资源 2014年2期
关键词:岩群蜂房造山

张朋,杨宏智,彭明生,乔树岩

(1.沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳 110034;2.中煤地质工程总公司,北京 100073)

黑龙江省嘉荫县马连金矿床地质特征及外围找矿潜力分析

张朋1,杨宏智1,彭明生1,乔树岩2

(1.沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳 110034;2.中煤地质工程总公司,北京 100073)

通过对马连金矿床及其外围开展系统的地质、物化探综合普查评价,分析了该地区的成矿地质背景,确定了2处找矿靶区.以蜂房沟找矿靶区为重点,通过工程揭露共发现4条矿(矿化)体,且矿(矿化)体与圈定的物、化探异常套合较好,经分析认为其成矿条件与马连金矿床具有可比性.由此得出,在蜂房沟区极有可能找到一处造山型金矿,找矿潜力较大.

造山型金矿;马连金矿外围;找矿前景;黑龙江省

1 成矿地质背景

马连金矿床位于佳木斯隆起北缘,该区属于北北东向佳木斯古元古代隆起铁、金、非金属成矿带的重要组成部分❶❶黑龙江省地矿局第三地质大队.黑龙江省嘉荫县马连岩金矿床普查报告.1989.,区域上可分为汤旺河-关松河隆起、嘉荫凹陷、太平沟隆起3个次级构造单元(图1).

区域出露的地层较为简单,主要有古元古界兴东岩群(Pt1xd)、中元古界黑龙江岩群上岩组(Pt2hl1)、黑龙江岩群下岩组(Pt2hl2)、下白垩统宁远村组(K1n)、下白垩统淘淇河组(K1t)、上白垩统松木河组(K2s)、古新统乌云组(E1w)、上-渐新统孙吴组(E3N2s)、大罗密玄武岩岩组(β)及第四系(Q).

区域构造以褶皱和断裂构造为主.褶皱构造以元古宙变质岩为变形体形成的马连站、中心沟复背斜及其间的复向斜,呈雁行式排列,总体背、向斜轴走向为北东.断裂构造按走向可分北北东、东西、南北向断裂等.上述断裂具有多期活动与叠加复合的特点.

区域内岩浆岩不发育,类型单一,以中-酸性岩类侵入岩最为主.脉岩以花岗斑岩脉、闪长玢岩脉为主.

2 马连金矿地质特征

2.1.1 矿区地质

马连金矿床位于黑龙江省嘉荫县城东南50 km处,佳木斯隆起北端.矿区内出露的地层主要是中元古界黑龙江岩群下岩组,侵入岩为闪长岩、安山玢岩脉等.其中黑龙江群下岩组总体走向北东,倾向以南东为主,倾角15~35°.主要岩石类型为白云斜长片岩、白云石英片岩-片状石英岩、含绿帘阳起绿泥钠长片岩、钠长绿泥片岩及透闪石岩等.其原岩为一套基性玄武岩、酸性火山岩、火山碎屑岩和黏土质—半黏土质沉积岩[1].主要构造是北东、北西和近南北向压扭性断裂构造,马连金矿床赋存在北西和近南北向压扭性断裂带内,赋矿围岩为白云母斜长片岩(图2).

图1 马连地区构造纲要图(据吴国学,2008)Fig.1 Geotectonic map of Malian area(FromWUGuo-xue,2008)

2.1.2 矿床地质

目前该矿区发现矿(化)体34条,其中主矿体6条,尤以Ⅸ和Ⅹ号矿体规模较大.其中IX号矿体呈北北西走向,走向延伸达150 m,地表出露宽度最大9.93 m,平均宽度4.48 m,倾向东,倾向延伸93 m,平均品位2.88×10-6;X号矿体呈北西走向,走向延伸170 m,地表出露平均宽度2.45 m,倾向北东,倾斜延伸115 m,平均品位2.51×10-6(图2)❶❶黑龙江省地矿局第三地质大队.黑龙江省嘉荫县马连岩金矿床普查报告.1989..

图2 马连金矿矿区地质图(据文献[2]修改)Fig.2 Geologic map of the Malian gold orefield(Modified fromReference[2])

矿石自然类型为石英脉型,金属矿物组合较为简单,主要有黄铁矿(图3a、c)、毒砂(图3b)、方铅矿、黄铜矿(图3e),含少量褐铁矿(图3g).脉石矿物主要为石英,其次为绢云母和长石.矿石结构以半自形—他形结构(图3d)、碎裂结构(图3f)为主,局部见有交代残余结构,主要构造有浸染状构造和脉状构造.围岩蚀变类型主要有钾化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化.

2.1.3 找矿标志

地层标志:矿体主要赋存在中元古界黑龙江岩群鸡冠山组地层中,因此鸡冠山组是该区找金的主要层位.

构造标志:长期隆起的构造单元,北北西向、近南北向及北北东向的断裂构造是该地区找金的构造标志.

图3 马连金矿床矿石显微照片Fig.3 Microphotographs of ores in the Malian gold deposit

蚀变标志:以硅化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化为主的蚀变与矿化是该区找金的矿化蚀变标志.

化学异常标志:以Au、As、Sb为主的地球化学组合异常是该区域找金的地球化学标志.

3 找矿靶区的确定

本次工作在马连金矿床外围地区开展1∶5万水系沉积物测量,共圈定具有找矿意义的Au-Sb-Hg-As-Bi-Pb中低温金矿床组合,Mo-Au-Cu、W-Mo中高温组合异常45处❶❶吉林大学地质调查研究院.黑龙江省乌拉嘎幅、团结构幅、连江林场幅、嘉荫河口幅1∶5万区域地质矿产调查报告.2009..

上述异常的圈定为马连金矿床外围找矿提供了有力的地球化学依据.通过对地球化学异常的科学评价,结合该区的成矿地质条件,确定了2处找矿靶区,即连江林场蜂房沟和连江林场小马连站河两个找矿靶区(图4).在连江林场蜂房沟投入大量工作,找矿效果最为明显.认为该区找矿潜力较大,故本文重点讨论该靶区的成矿地质特征及找矿前景.

4 蜂房沟找矿靶区特征

4.1 地质特征

蜂房沟找矿靶区位于嘉荫县连江林场峰房沟西北方向4 km处,大地构造位置处于地处吉黑地槽褶皱系北部,佳木斯隆起与张广才岭造山带接壤部位北端.矿化区内出露地层较为简单,为中元古界黑龙江群变质岩系,其主要岩性为白云母片岩、白云母石英片岩、绿泥绿帘钠长片岩,局部地段见有长英质片麻岩.侵入岩主要为花岗斑岩,脉岩主要为花岗细晶岩脉.矿区构造主要为北东东和北北西向断裂构造,其中北东东向断裂是主要的容矿构造(图5).

4.2 矿化蚀变体特征

笔者在该找矿靶区组织实施了1∶10000、1∶2000地质填图和槽探揭露工程❶❶吉林大学地质调查研究院.黑龙江省乌拉嘎幅、团结构幅、连江林场幅、嘉荫河口幅1∶5万区域地质矿产调查报告.2009..通过普查共发现矿(矿化)体4条,矿体类型主要为石英脉型和破碎石英脉型,赋存于石英片岩等岩石中.其中有3条规模相对较大,编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ.矿体总体呈北东东走向,倾向北东.金的含量一般在0.77×10-6~2.27×10-6之间,银含量一般在0.08×10-6~0.18×10-6之间.其主要特征见表1.

表1 矿体(矿化)特征和Au含量一览表Table 1 Features of ore body/mineralization with Au and Ag contents

矿石中矿石矿物组合较为简单,主要为黄铁矿,含有少量方铅矿、毒砂和褐铁矿.其中黄铁矿有两期:一期颜色黄白色,颗粒小,自形晶;另一期颜色黄色,颗粒大,半自形—他形晶.脉石矿物主要为石英,含少量长石和方解石.矿石结构为半自形—他形结构,矿石构造为浸染状构造.围岩蚀变有绢云母化、高岭土化和泥化,矿化矿物主要为黄铁矿、绢云母、石英.根据野外矿体的相互穿插关系、物质成分、矿物的共生组合和矿石的结构构造特征,矿点的成矿作用主要分为3个成矿阶段:Ⅰ绢云母-黄铁矿阶段;Ⅱ石英-黄铁矿阶段;Ⅲ石英-高岭土阶段.

图4 马连地区地质简图Fig.4 Geologic map of Malian area

图5 蜂房沟找矿靶区地质简图Fig.5Geologic sketch map of the Fengfanggou prospecting target

4.3 地球化学特征

4.3.1 1∶5万水系沉积物地球化学

区内1∶5万水系沉积物异常主要分布在小马连站河北部,主要由Au、As、Sb、W单元素异常组成.该元素组合异常面积为8.14 km2,呈葫芦形,北东向展布,面积约8.14 km2.最高NAP为47.65(Sb-03),异常分带性一般,仅Au-17发育中带,其他异常为浓度外带.异常最高值和平均值分别为Au:14.5×10-9,0.767×10-9;As:374.85×10-6,99.58×10-6;Sb:22.16×10-6,14.84×10-6;W:14.84×10-6,10.97×10-6.

4.3.2 1∶1万土壤地球化学

本异常查证区位于1∶5万连江林场幅的中部,以Au、Hg、Cu、As和Sb元素异常组合为主,其他元素异常相伴生.共圈定土壤组合异常42个,其中组合元素套合较好的有ⅢHT-01、ⅢHT-03、ⅢHT-05、ⅢHT-06、ⅢHT-09、ⅢHT-16、ⅢHT-25、ⅢHT-21、ⅢHT-27、ⅢHT-39、ⅢHT-10、ⅢHT-22和ⅢHT-34等13个.ⅢHT-10、ⅢHT-22和ⅢHT-34以Au-W-Hg元素套合较好为特征.各元素异常的最大值、最小值、平均值、离差、变异系数详见表2.从表中可知,Au、As、Sb和Hg的变异系数较大,Au-Ag-As-Hg-Sb元素套合较好,W也具有较高的含量和变异系数,且Au、Pb具有明显的正态分布特征.属于乙3类或乙2类异常.

4.4 地球物理特征

2008年在该区开展了1∶2万高磁测量,结果将测区内的磁场分为波动的正磁场和正负交替不规则锯齿状磁场两类(图6、7).波动的正磁场是主要磁异常场类型.异常曲线形态总体较平稳,叠加有波状波动,强度弱,变化范围10~200 nT.该类磁场区地表地质环境主要为黑龙江岩群白云母片岩-石英岩岩组和绿片岩-绿泥钠长片岩岩组,推断该类磁场主要由中元古界黑龙江岩群变质岩类引起.有6处环形正异常分布在西部,为早白垩世侵入岩类花岗闪长斑岩引起(图6).测区磁异常分为正负相间磁异常和负磁异常两种类型(图7).正、负交替不规则锯齿状磁场,主要分布于靶区中东部,正负交替,强度弱,基本变化范围-15~+50 nT.该类磁场区地表出露的地层为黑龙江岩群,但磁场特征与测区内其他部位该岩组的磁场特征完全不同.由于在具有层状结构的变质岩中,其磁性往往随方向不同而异,表现出磁各向异性.当产状发生变化时,表现出的磁场特征亦会出现明显不同.抗磁性矿物石英的含量不均匀变化也会引起磁性的明显变化.结合野外地质测量,初步认为是岩石内部的石英含量不同,背形和向形交替变化共同导致.

表2 蜂房沟找矿靶区地球化学参数特征表Table 2 Geochemical parameters of the Fengfanggou prospecting target

图6 蜂房沟找矿靶区高精度磁测ΔT等值线平面图Fig.6 The ΔT planar isogram of ground high-precision magnetic survey in Fengfanggou prospecting target

图7 蜂房沟找矿靶区高精度磁测ΔT剖面平面图Fig.7 The ΔT profile map of ground high-precision magnetic survey in Fengfanggou prospecting target

5 找矿前景分析

造山型金矿床是指那些在时空上与造山作用有关的主要受构造控制的金矿床.这类矿床形成于地表向地下2~20 km的不同深度,Groves等[3]根据Lindgren(1933)的浅成、中成和深成的深度分类方案,将造山型金矿划分为浅成(<6km)、中成(6~12km)和深成(>12km)3个亚型.造山型金矿床是最重要金矿床类型之一,在全球占有重要的地位,在全球超大型金矿中,有23个储量大于500t的金矿床属于此类型[4].

通过对马连金矿床成矿地质条件的分析,结合前人的研究结果[5],认为马连金矿床具有造山型金矿的典型特征,而蜂房沟找矿靶区成矿地质条件和成矿地质背景具有相似的特点.本文从成矿大地构造背景、地层、构造方面对该区找矿前景进行分析.

(1)成矿大地构造背景:造山型金矿产于碰撞造山形成的变质地体中,而本区恰好为佳木斯地块和松嫩地块碰撞造山地区,说明本区具有造山型金矿成矿的大地构造背景.

(2)地层:造山型金矿成矿主要发生在赋矿地质峰期变质之后,成矿深度变化范围大,而本区赋矿围岩(黑龙江岩群)恰为变质地质体,且含有成矿元素[3],这为该类型金矿的形成提供了有利的条件,说明该区存在与马连金矿相似的金矿类型.

(3)构造:造山型金矿主要为受断裂构造控制的脉状金矿床,构造既有有利于含矿热液流动迁移的条件,又有合适的空间与场所围其成矿物质沉淀堆积的存储条件,是主要的控矿因素.本区断裂构造较为发育,特别是北东东和北北西向断裂构造,说明本区既有导矿又有储矿构造的条件,有利于矿床的形成.

通过工程揭露,本区圈定的物、化探异常处与新发现的蚀变矿化体吻合较好,推测上述异常可能为断裂构造带中含金硫化物引起,由此推断本区极有可能找到造山型金矿.

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参加此项目工作的还有吉林大学地球科学学院孙景贵教授、李殿超教授、长春工程学院门兰静博士、吉林省地质调查院聂喜涛、国土资源部航遥中心梁树能、江苏地质调查院陈东、中国冶金地质总局三局常燕等,在此表示感谢.

[1]王可勇,任云生,程新民,等.黑龙江团结沟金矿床流体包裹体研究及矿床成因[J].大地构造与成矿,2004,2(28):171—178.

[2]陈雷.黑龙江省宁安县英城子金矿成矿作用与成矿模式研究[D].长春:吉林大学硕士学位论文,2008.

[3]Groves D I,Goldfarb R J,Gebre-Mariam M,et al.Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship toother gold deposit types[J].Ore GeologyReviews,1998,3: 7—27.

[4]Bierlein F P,Groves D I,Goldfarb R J,et al.Lithospheric controls on the formation ofprovinces hostinggiant orogenic gold deposits[J].Mineralium Deposita,2006,40:874—886.

[5]张朋,孙景贵,乔树岩,等.黑龙江省嘉荫县马连金矿床地质地质特征及成因探讨[J].黄金,2011,8(32):9—16.

GEOLOGIC CHARACTERISTIC AND PROSPECTING POTENTIAL OF THE MALIAN GOLD DEPOSIT IN HEILONGJIANG PROVINCE

ZHANG Peng1,YANG Hong-zhi1,PENG Ming-sheng1,QIAO Shu-yang2

(1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China; 2.China Coal Geology Engineering Corporation,Beijing 100073,China)

On the basis of mineral geology,geophysics and geochemistry in the Malian gold deposit and its surroundings, with discussion on the geology setting,two prospecting targets are determined,among which Fengfanggou is the major area for exploration.Four ore(mineralized)bodies are discovered,which are identical with the delineated geophysical and geochemical anomalies.The mineralizing conditions are comparable with the Malian gold deposit.Therefore it is concluded thatanorogenicgolddepositsimilartotheMaliangolddepositwillbepromisinglyfoundintheFengfanggouarea.

orogenic gold deposit;surroundings of Malian gold deposit;prospecting potential;Heilongjiang Province

1671-1947(2014)02-0097-07

P618. 51;P612

A

2012-08- 27;

2012-10-31.编辑:张哲.

黑龙江省国土资源厅“乌拉嘎幅、团结构幅、连江林场幅、嘉荫河口幅1∶50000区域地质矿产调查”(200621)项目资助.

张朋(1983—),男,主要从事地质矿产勘查工作,通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号,E-mail//geozhangpeng2010@163.com

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