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黑龍江省嘉蔭縣馬連金礦床地質特征及外圍找礦潛力分析

2014-04-12 02:26張朋楊宏智彭明生喬樹巖
地質與資源 2014年2期
關鍵詞:巖群蜂房造山

張朋,楊宏智,彭明生,喬樹巖

(1.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心,遼寧沈陽 110034;2.中煤地質工程總公司,北京 100073)

黑龍江省嘉蔭縣馬連金礦床地質特征及外圍找礦潛力分析

張朋1,楊宏智1,彭明生1,喬樹巖2

(1.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心,遼寧沈陽 110034;2.中煤地質工程總公司,北京 100073)

通過對馬連金礦床及其外圍開展系統的地質、物化探綜合普查評價,分析了該地區的成礦地質背景,確定了2處找礦靶區.以蜂房溝找礦靶區為重點,通過工程揭露共發現4條礦(礦化)體,且礦(礦化)體與圈定的物、化探異常套合較好,經分析認為其成礦條件與馬連金礦床具有可比性.由此得出,在蜂房溝區極有可能找到一處造山型金礦,找礦潛力較大.

造山型金礦;馬連金礦外圍;找礦前景;黑龍江省

1 成礦地質背景

馬連金礦床位于佳木斯隆起北緣,該區屬于北北東向佳木斯古元古代隆起鐵、金、非金屬成礦帶的重要組成部分??黑龍江省地礦局第三地質大隊.黑龍江省嘉蔭縣馬連巖金礦床普查報告.1989.,區域上可分為湯旺河-關松河隆起、嘉蔭凹陷、太平溝隆起3個次級構造單元(圖1).

區域出露的地層較為簡單,主要有古元古界興東巖群(Pt1xd)、中元古界黑龍江巖群上巖組(Pt2hl1)、黑龍江巖群下巖組(Pt2hl2)、下白堊統寧遠村組(K1n)、下白堊統淘淇河組(K1t)、上白堊統松木河組(K2s)、古新統烏云組(E1w)、上-漸新統孫吳組(E3N2s)、大羅密玄武巖巖組(β)及第四系(Q).

區域構造以褶皺和斷裂構造為主.褶皺構造以元古宙變質巖為變形體形成的馬連站、中心溝復背斜及其間的復向斜,呈雁行式排列,總體背、向斜軸走向為北東.斷裂構造按走向可分北北東、東西、南北向斷裂等.上述斷裂具有多期活動與疊加復合的特點.

區域內巖漿巖不發育,類型單一,以中-酸性巖類侵入巖最為主.脈巖以花崗斑巖脈、閃長玢巖脈為主.

2 馬連金礦地質特征

2.1.1 礦區地質

馬連金礦床位于黑龍江省嘉蔭縣城東南50 km處,佳木斯隆起北端.礦區內出露的地層主要是中元古界黑龍江巖群下巖組,侵入巖為閃長巖、安山玢巖脈等.其中黑龍江群下巖組總體走向北東,傾向以南東為主,傾角15~35°.主要巖石類型為白云斜長片巖、白云石英片巖-片狀石英巖、含綠簾陽起綠泥鈉長片巖、鈉長綠泥片巖及透閃石巖等.其原巖為一套基性玄武巖、酸性火山巖、火山碎屑巖和黏土質—半黏土質沉積巖[1].主要構造是北東、北西和近南北向壓扭性斷裂構造,馬連金礦床賦存在北西和近南北向壓扭性斷裂帶內,賦礦圍巖為白云母斜長片巖(圖2).

圖1 馬連地區構造綱要圖(據吳國學,2008)Fig.1 Geotectonic map of Malian area(FromWUGuo-xue,2008)

2.1.2 礦床地質

目前該礦區發現礦(化)體34條,其中主礦體6條,尤以Ⅸ和Ⅹ號礦體規模較大.其中IX號礦體呈北北西走向,走向延伸達150 m,地表出露寬度最大9.93 m,平均寬度4.48 m,傾向東,傾向延伸93 m,平均品位2.88×10-6;X號礦體呈北西走向,走向延伸170 m,地表出露平均寬度2.45 m,傾向北東,傾斜延伸115 m,平均品位2.51×10-6(圖2)??黑龍江省地礦局第三地質大隊.黑龍江省嘉蔭縣馬連巖金礦床普查報告.1989..

圖2 馬連金礦礦區地質圖(據文獻[2]修改)Fig.2 Geologic map of the Malian gold orefield(Modified fromReference[2])

礦石自然類型為石英脈型,金屬礦物組合較為簡單,主要有黃鐵礦(圖3a、c)、毒砂(圖3b)、方鉛礦、黃銅礦(圖3e),含少量褐鐵礦(圖3g).脈石礦物主要為石英,其次為絹云母和長石.礦石結構以半自形—他形結構(圖3d)、碎裂結構(圖3f)為主,局部見有交代殘余結構,主要構造有浸染狀構造和脈狀構造.圍巖蝕變類型主要有鉀化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化.

2.1.3 找礦標志

地層標志:礦體主要賦存在中元古界黑龍江巖群雞冠山組地層中,因此雞冠山組是該區找金的主要層位.

構造標志:長期隆起的構造單元,北北西向、近南北向及北北東向的斷裂構造是該地區找金的構造標志.

圖3 馬連金礦床礦石顯微照片Fig.3 Microphotographs of ores in the Malian gold deposit

蝕變標志:以硅化、黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化為主的蝕變與礦化是該區找金的礦化蝕變標志.

化學異常標志:以Au、As、Sb為主的地球化學組合異常是該區域找金的地球化學標志.

3 找礦靶區的確定

本次工作在馬連金礦床外圍地區開展1∶5萬水系沉積物測量,共圈定具有找礦意義的Au-Sb-Hg-As-Bi-Pb中低溫金礦床組合,Mo-Au-Cu、W-Mo中高溫組合異常45處??吉林大學地質調查研究院.黑龍江省烏拉嘎幅、團結構幅、連江林場幅、嘉蔭河口幅1∶5萬區域地質礦產調查報告.2009..

上述異常的圈定為馬連金礦床外圍找礦提供了有力的地球化學依據.通過對地球化學異常的科學評價,結合該區的成礦地質條件,確定了2處找礦靶區,即連江林場蜂房溝和連江林場小馬連站河兩個找礦靶區(圖4).在連江林場蜂房溝投入大量工作,找礦效果最為明顯.認為該區找礦潛力較大,故本文重點討論該靶區的成礦地質特征及找礦前景.

4 蜂房溝找礦靶區特征

4.1 地質特征

蜂房溝找礦靶區位于嘉蔭縣連江林場峰房溝西北方向4 km處,大地構造位置處于地處吉黑地槽褶皺系北部,佳木斯隆起與張廣才嶺造山帶接壤部位北端.礦化區內出露地層較為簡單,為中元古界黑龍江群變質巖系,其主要巖性為白云母片巖、白云母石英片巖、綠泥綠簾鈉長片巖,局部地段見有長英質片麻巖.侵入巖主要為花崗斑巖,脈巖主要為花崗細晶巖脈.礦區構造主要為北東東和北北西向斷裂構造,其中北東東向斷裂是主要的容礦構造(圖5).

4.2 礦化蝕變體特征

筆者在該找礦靶區組織實施了1∶10000、1∶2000地質填圖和槽探揭露工程??吉林大學地質調查研究院.黑龍江省烏拉嘎幅、團結構幅、連江林場幅、嘉蔭河口幅1∶5萬區域地質礦產調查報告.2009..通過普查共發現礦(礦化)體4條,礦體類型主要為石英脈型和破碎石英脈型,賦存于石英片巖等巖石中.其中有3條規模相對較大,編號Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ.礦體總體呈北東東走向,傾向北東.金的含量一般在0.77×10-6~2.27×10-6之間,銀含量一般在0.08×10-6~0.18×10-6之間.其主要特征見表1.

表1 礦體(礦化)特征和Au含量一覽表Table 1 Features of ore body/mineralization with Au and Ag contents

礦石中礦石礦物組合較為簡單,主要為黃鐵礦,含有少量方鉛礦、毒砂和褐鐵礦.其中黃鐵礦有兩期:一期顏色黃白色,顆粒小,自形晶;另一期顏色黃色,顆粒大,半自形—他形晶.脈石礦物主要為石英,含少量長石和方解石.礦石結構為半自形—他形結構,礦石構造為浸染狀構造.圍巖蝕變有絹云母化、高嶺土化和泥化,礦化礦物主要為黃鐵礦、絹云母、石英.根據野外礦體的相互穿插關系、物質成分、礦物的共生組合和礦石的結構構造特征,礦點的成礦作用主要分為3個成礦階段:Ⅰ絹云母-黃鐵礦階段;Ⅱ石英-黃鐵礦階段;Ⅲ石英-高嶺土階段.

圖4 馬連地區地質簡圖Fig.4 Geologic map of Malian area

圖5 蜂房溝找礦靶區地質簡圖Fig.5Geologic sketch map of the Fengfanggou prospecting target

4.3 地球化學特征

4.3.1 1∶5萬水系沉積物地球化學

區內1∶5萬水系沉積物異常主要分布在小馬連站河北部,主要由Au、As、Sb、W單元素異常組成.該元素組合異常面積為8.14 km2,呈葫蘆形,北東向展布,面積約8.14 km2.最高NAP為47.65(Sb-03),異常分帶性一般,僅Au-17發育中帶,其他異常為濃度外帶.異常最高值和平均值分別為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∶1萬土壤地球化學

本異常查證區位于1∶5萬連江林場幅的中部,以Au、Hg、Cu、As和Sb元素異常組合為主,其他元素異常相伴生.共圈定土壤組合異常42個,其中組合元素套合較好的有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個.ⅢHT-10、ⅢHT-22和ⅢHT-34以Au-W-Hg元素套合較好為特征.各元素異常的最大值、最小值、平均值、離差、變異系數詳見表2.從表中可知,Au、As、Sb和Hg的變異系數較大,Au-Ag-As-Hg-Sb元素套合較好,W也具有較高的含量和變異系數,且Au、Pb具有明顯的正態分布特征.屬于乙3類或乙2類異常.

4.4 地球物理特征

2008年在該區開展了1∶2萬高磁測量,結果將測區內的磁場分為波動的正磁場和正負交替不規則鋸齒狀磁場兩類(圖6、7).波動的正磁場是主要磁異常場類型.異常曲線形態總體較平穩,疊加有波狀波動,強度弱,變化范圍10~200 nT.該類磁場區地表地質環境主要為黑龍江巖群白云母片巖-石英巖巖組和綠片巖-綠泥鈉長片巖巖組,推斷該類磁場主要由中元古界黑龍江巖群變質巖類引起.有6處環形正異常分布在西部,為早白堊世侵入巖類花崗閃長斑巖引起(圖6).測區磁異常分為正負相間磁異常和負磁異常兩種類型(圖7).正、負交替不規則鋸齒狀磁場,主要分布于靶區中東部,正負交替,強度弱,基本變化范圍-15~+50 nT.該類磁場區地表出露的地層為黑龍江巖群,但磁場特征與測區內其他部位該巖組的磁場特征完全不同.由于在具有層狀結構的變質巖中,其磁性往往隨方向不同而異,表現出磁各向異性.當產狀發生變化時,表現出的磁場特征亦會出現明顯不同.抗磁性礦物石英的含量不均勻變化也會引起磁性的明顯變化.結合野外地質測量,初步認為是巖石內部的石英含量不同,背形和向形交替變化共同導致.

表2 蜂房溝找礦靶區地球化學參數特征表Table 2 Geochemical parameters of the Fengfanggou prospecting target

圖6 蜂房溝找礦靶區高精度磁測ΔT等值線平面圖Fig.6 The ΔT planar isogram of ground high-precision magnetic survey in Fengfanggou prospecting target

圖7 蜂房溝找礦靶區高精度磁測ΔT剖面平面圖Fig.7 The ΔT profile map of ground high-precision magnetic survey in Fengfanggou prospecting target

5 找礦前景分析

造山型金礦床是指那些在時空上與造山作用有關的主要受構造控制的金礦床.這類礦床形成于地表向地下2~20 km的不同深度,Groves等[3]根據Lindgren(1933)的淺成、中成和深成的深度分類方案,將造山型金礦劃分為淺成(<6km)、中成(6~12km)和深成(>12km)3個亞型.造山型金礦床是最重要金礦床類型之一,在全球占有重要的地位,在全球超大型金礦中,有23個儲量大于500t的金礦床屬于此類型[4].

通過對馬連金礦床成礦地質條件的分析,結合前人的研究結果[5],認為馬連金礦床具有造山型金礦的典型特征,而蜂房溝找礦靶區成礦地質條件和成礦地質背景具有相似的特點.本文從成礦大地構造背景、地層、構造方面對該區找礦前景進行分析.

(1)成礦大地構造背景:造山型金礦產于碰撞造山形成的變質地體中,而本區恰好為佳木斯地塊和松嫩地塊碰撞造山地區,說明本區具有造山型金礦成礦的大地構造背景.

(2)地層:造山型金礦成礦主要發生在賦礦地質峰期變質之后,成礦深度變化范圍大,而本區賦礦圍巖(黑龍江巖群)恰為變質地質體,且含有成礦元素[3],這為該類型金礦的形成提供了有利的條件,說明該區存在與馬連金礦相似的金礦類型.

(3)構造:造山型金礦主要為受斷裂構造控制的脈狀金礦床,構造既有有利于含礦熱液流動遷移的條件,又有合適的空間與場所圍其成礦物質沉淀堆積的存儲條件,是主要的控礦因素.本區斷裂構造較為發育,特別是北東東和北北西向斷裂構造,說明本區既有導礦又有儲礦構造的條件,有利于礦床的形成.

通過工程揭露,本區圈定的物、化探異常處與新發現的蝕變礦化體吻合較好,推測上述異??赡転閿嗔褬嬙鞄е泻鹆蚧镆?,由此推斷本區極有可能找到造山型金礦.

(/Continued on Page 106)(/Continued from Page 102)

參加此項目工作的還有吉林大學地球科學學院孫景貴教授、李殿超教授、長春工程學院門蘭靜博士、吉林省地質調查院聶喜濤、國土資源部航遙中心梁樹能、江蘇地質調查院陳東、中國冶金地質總局三局常燕等,在此表示感謝.

[1]王可勇,任云生,程新民,等.黑龍江團結溝金礦床流體包裹體研究及礦床成因[J].大地構造與成礦,2004,2(28):171—178.

[2]陳雷.黑龍江省寧安縣英城子金礦成礦作用與成礦模式研究[D].長春:吉林大學碩士學位論文,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]張朋,孫景貴,喬樹巖,等.黑龍江省嘉蔭縣馬連金礦床地質地質特征及成因探討[J].黃金,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.編輯:張哲.

黑龍江省國土資源廳“烏拉嘎幅、團結構幅、連江林場幅、嘉蔭河口幅1∶50000區域地質礦產調查”(200621)項目資助.

張朋(1983—),男,主要從事地質礦產勘查工作,通信地址遼寧省沈陽市皇姑區黃河北大街280號,E-mail//geozhangpeng2010@163.com

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