大兴安岭中段旁开门金银矿地质特征及找矿标志_张志国

张志国1,2,胡军海2,刘涛2

1.中国地质大学,北京100083

2.黄金第三支队,黑龙江哈尔滨150069

摘要:旁开门金银矿位于塔源)兴隆早加里东陆缘活动带的东南端,为深源、远源、中低温火山热液型金银矿床,矿石类型为金(银))石英)黄铁矿型。通过对矿床地质特征、地球物理特征、地球化学特征、矿石类型、成矿期次、流体包裹体及稳定同位素地球化学特征的研究。初步确定了该矿床的找矿标志为硅化角砾岩,多组构造的交汇处(尤其是S N向构造与NN E、NNW构造交汇处),硅化、黄铁矿化发育,蚀变强烈地段,Au、A g为主(伴有A s、Sb)的土壤地球化学异常,高电阻率异常,低极化率,率低磁异常,成矿温度为中)低温。该标志对于在旁开门一带寻找同类型金银矿具有一定的指导意义。

关键词:金银矿;地质特征;找矿标志;旁开门;大兴安岭

中图分类号:P618.51文献标识码:A文章编号:1005-2518(2008)01-0043-05

旁开门金银矿区位于爱辉)呼玛成矿带上,赋存于中生界上侏罗统甘河组和下白垩统富林组中的一套中基)中酸性火山岩中,属于火山热液型金银矿床[1]。区域上呼玛)黑河之间沿黑龙江西岸火山岩广泛分布[2],因此通过对旁开门金银矿床成矿规律的总结及控矿因素研究,对于在该区域寻找同类型金及金银矿床具有重要启示意义。

1矿床地质特征

1.1地层

上侏罗统甘河组(J3g),基本覆盖整个矿区,是一套陆相中)基、中)酸性火山岩建造,呈单斜构造产出,倾向北西西,倾角一般为35b~45b,其主要岩性有玄武岩、安山玄武岩、安山岩、流纹岩、自碎玄武)安山质角砾熔岩、流纹质熔结凝灰岩、层状凝灰岩和凝灰岩等,岩相以喷溢相和爆发相为主,为近矿围岩。岩石含金背景值较高(硅化安山岩原岩光谱分析表明金含量为55.8@10-9,银含量为4.3@ 10-6,熔结凝灰岩金含量为63.7@10-9,银含量为1.4@10-6),对成矿极为有利。

白垩系下统富林组(K1f),分布在矿区南部,呈岩被状或似层状不整合覆盖于甘河组地层之上,岩性主要为流纹岩、熔结凝灰岩、熔结角砾凝灰岩、薄层安山岩、英安岩、珍珠岩、松脂岩,以其酸性喷发旋回为特征区别于甘河组地层。

上第三系中新统金山组(N1-2j),在矿区的边缘零星出露,河湖相沉积,面积不大,大致北西)南东向呈带状分布,由下到上为砾岩、砂质砾岩和含砾砂岩、长英质砂岩、泥岩等,厚度小于60m,与下伏地层不整合接触。

1.2侵入岩

矿区侵入岩为主要有次闪长玢岩(D L)、石英斑岩(O P),多呈小岩株和岩墙产出,其规模不大。次闪长玢岩(D L),呈岩株状产出在测区的中部,出露面积约0.5km2,为超浅成的次火山岩相,形成时代为燕山晚期。石英斑岩(O P),呈岩墙产出,宽数米至数十米,控制长度约3000m,与Ó-11、Ó-2号硅化角砾岩脉在空间上相伴产出,形成时代为燕山晚期,系金矿化成矿前岩体,对金银矿的形成提供了热源。

1.3构造

区内构造以断裂构造为主,褶皱构造次之。断裂构造按其展布方向划分为NEE向、NE向、NNE 向、SN向和NW向五组。NEE向断裂,展布方向为N75b~85b E,断裂规模最大,贯穿全区,压性断裂特征,具继承性多期活动、被后期断裂改造等特点,控制了火山岩的分布。SN向断裂,展布方向近南北向,规模较大,具先压后张的特点,是容矿构造,与NEE向断裂控制了矿体的总体展布。NE向和NW 向断裂,展布方向为N30b~50b W,为SN向构造体

第16卷第1期2008年2月

黄金科学技术

G ol d Science and Techno l o gy

V ol.16,No.1

Feb.2008

*收稿日期:2007-11-06;修订日期:2007-12-07.

作者简介:张志国,(1973-),男,工程师,主要从事地质矿产勘查与研究1

系的两组剪切共轭断裂,呈等间距格子状分布。

NNE 向断裂,展布方向为N15b E ,受早期断裂的,表现不强烈。

褶皱构造呈宽缓背、向斜出现

[3]

,主要有南胡

通河缓背斜、北胡通河缓向斜,褶皱轴向25b ~35b ,

背斜向南西倾伏,北西翼倾角20b ~45b ,南东翼倾角30b ~50b ;向斜北西翼倾角10b ~20b 。

通过航片解译,在旁开门及其附近存在3个大的火山环状构造,产出在N W 与NE 向断裂的交汇

部位,与次火山岩有关[1]

。

2

矿体地质特征

2.1

矿体特征

矿床内有5个含金银矿化断裂带,近南北向展布,各带大致以900~1000m 间距平行展布,局部变为NNW 或NNE 向。断裂面大部分向西倾斜,个别向东倾斜。断裂带长度一般大于3k m,宽度不一。带内共发现61条含金银硅化角砾岩体,多呈单脉产出,局部有分枝复合、收缩膨胀、尖灭再现现象,走向一般在330b ~30b 之间,倾向一般为西倾,个别东倾,倾角50b ~80b 之间。控制长度最大为1800m,最小50m,一般为200~500m,最大出露宽度为17.6m,最窄为0.15m,一般为2.0m ,最大控制延深为280m ,与围岩的界线清楚。在含金银硅化角砾岩体圈出11金条矿体。矿体的形态严格受硅化角砾岩脉控制,呈脉状产于硅化角砾岩脉中,矿体与围岩的界线一般不明显,多呈渐变关系。金矿体分布在Ñ号矿带3条,Ò号矿带3条,Ó号矿带1条,Ô号矿带3条,Õ号矿带1条。平均长度50~300m ,平均宽度一般为0.4~3.0m,平均金品位一

般在3.0~11.22@10-6

之间,平均银品位一般在20.39@10-6

~46.39@10-6

之间。产状多为倾向南西225b ~265b ,倾角44b ~74b ,小部分倾向北东或北西[4]

。2.2 矿石矿物特征

(1)矿石组合征。通过镜下观察及人工重砂分析,矿石中金属矿物为:自然金、自然银、银金矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、辉砷铜银矿、碲银矿、碲金矿、碲铋矿、铜兰、辉锑矿。含量约占5%~15%。其中常见金属矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等。含金矿物为:自然金、自然银、银金矿、黄铁矿、磁黄铁矿、碲铋矿、辉银

矿。含银矿物为:自然金、自然银、银金矿、黄铁矿、

黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉砷铜银矿、碲银矿、碲铋

矿。脉石矿物主要为石英,约占85%~95%。 (2)矿石结构构造及金赋存状态。矿石呈隐晶质、隐晶)细粒结构,角砾状构造、块状构造、网脉状构造、浸染状构造。

矿石中金主要赋存状态有:游离金:多数自然金的颗粒赋存在硅化角砾岩的石英晶体中;包体金:少数自然金赋存在碲铋矿和黄铁矿的裂隙中;裂隙金:另有一些自然金赋存在石英裂隙中,呈细线状、细条叶状。自然金粒度多为细小的他形粒状,麦粒状,细条状及不规则粒状等。其最小粒径0.01~0.005mm,最大粒径0.05mm,一般为0.02mm 。经电子探针分析,原生金的平均成色为865j ,主要为浅黄色,金黄色等。自然金与自然银常呈固融体状态出现,两者互为消涨,粒状、片状为主,细条状、不规则状次之。2.3蚀变特征

围岩蚀变发育主要有硅化、黄铁矿化,其次为碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、萤石化、高岭土化及蒙脱石化。硅化是本矿区最重要的围岩蚀变,与金矿化关系密切,具多期活动,也是找矿的直接标志,大致可分为四期。

早期深灰色玉髓状石英:为致密块状隐晶质结构,以均匀交代作用为主,硅化带宽度常达十几米,该期硅化引起的金矿化品位一般小于0.33@10-6

。 第二期乳白色隐晶质石英:有少量角砾和黄铁矿出现,交代作用和石英细脉都很发育,引起的金矿化品位多在0.33@10

-6

~1.33@10-6

之间。

第三期灰白细粒状石英:该期硅化与金矿化关系最为密切,常有较多的角砾及黄铁矿出现,为金矿

床的主要成矿期,硅化强烈,黄铁矿呈五角十二面体和集合体产出,硅化带宽度一般2~5m ,品位一般在2.00@10

-6

~20.00@10-6

之间。

晚期乳白色石英脉:硅化强度较弱,硅质比较纯净,常呈宽的石英脉出现,晶簇、晶洞发育,含矿性较好,该期硅化与前期硅化叠加出现时,常为工业矿体成矿的有利部位。黄铁矿化在矿区比较普遍,与成矿热液活动关系密切,主要出现在安山岩、流纹岩及凝灰岩中,是一种近矿围岩蚀变,主要呈立方体、五角十二面体和团块状集合体。其中五角十二面体和团块状集合体与金矿化关系密切,在硅化角砾岩脉中出现时,为金的主要载体矿物。2.4 成矿阶段

44Z HANG Zhi guo ,et al :Geolog ical Fea t ures and P rosp ecting D irection of Pangkai men G ol d ,

综合研究表明,该区矿物的生成是多期的,也是比较复杂的。根据金的生成时间该区矿物生成时间大致为火山热液期及表生期2种,其中火山热液期又可分成4个阶段,即:黄铁矿早期阶段,石英)多金属硫化物阶段,石英)黄铁矿阶段、晶簇状石英阶段(表1),石英)

多金属硫化物阶段为主要成金阶段。

3 地球物理、地球化学特征

3.1 地球物理特征

根据区内主要岩、矿石物性测定结果(表2),硅

表2

旁开门金银矿岩、矿石参数测定结果

岩性视电阻变化范围

视电阻率平均值标本数量极化率变化范围视极化率平均值硅化角砾岩538~97700183620.1~36.05.2玄武岩544~4877310584350.3~17.74.1安山岩25~4816

13

300.1~3.51.1

流纹岩444~60545268300.1~1.72.8凝灰岩203~74283488150.1~1.60.4安山玄武岩61~209267363170.2~8.32.2硅化安山岩

533~9786

4324

19

0.3~2.3

2.4

化角砾岩的电阻率最高,磁化率最低,因而为电阻率法的高阻值圈定矿体和垂直磁测的低磁场圈定矿体提供了较好的物理依据。

区内岩层系一套陆相火山岩系,属高阻岩层,电阻率随硅化的加强而增高,而硅化强烈的岩石又是寻找的对象,这样形成了在高阻岩层中寻找高阻体的找矿标志。

3.2 地球化学特征

(1)硫同位素组成。旁开门金银矿硫化物含量较多,约占5%~15%,黄铁矿占主要。用不同钻孔深度及地表硅化角砾岩中的黄铁矿进行了硫同位素测定,D 34

S 值为1.5j ~4.6j ,极差3.1j ,均值为3.26j ,分布范围显示硫来源于深部岩浆源,接近陨石硫,深部硫同位素组成具有较均一的背景值,但向浅部及地表发生了明显的局部变化,由深部向浅部至地表D 34S 值逐渐增大,并且缓慢圆滑的两组曲线,可认为矿体中硫与岩浆分异和大气降水有关。 (2)碳氧同位素组成。旁门金银矿区玄武岩、安山岩中的杏仁体充填物石英、方解石及硅化角砾岩体中不同期次的石英进行了碳氧同位素的测定。碳氧同位素测试结果显示,玄武岩杏仁体中的方解石D 13

C 为-7.94j ~7.03j ,与深成幔源型岩石中

D 13

C 一致,是由岩浆热液充填形成。

硅化角砾岩中石英18

O 的测定结果表明,氧同位素明显分两组:一组D 18

O 为5j ~9j ,属正常的初生水,即地幔岩浆水特征;另一组D 18

O 为5j ~

0.j ,为地下热水的特征。石英中18

O 的不同,反映了氧同位素的差别。结果是旁开门火山岩中的氧同位素虽属地幔岩浆水,但在火山岩浆演化过程中受到了大气降水的混合作用。发生了同位素交换,使18O 贫化,18

O 分布点向大气降水线靠近并具负值,包体氧D 18

O 负值更显著。石英包体水的氢同位素D D 为-112j ~150j ,更具典型大气降水特征。矿体的形成可能受岩浆和大气降水双重作用的结果。

4 找矿标志特征

4.1 地质找矿标志

围岩:甘河组硅化安山岩、熔结凝灰岩。 构造:南北向断裂,具先压后张的特点,呈平行排列。与其他方向断裂交汇部位。

岩浆:燕山晚期超浅层次火山岩:次闪长玢岩,石英斑岩。

蚀变:以硅化、黄铁矿化为主,其次为碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、萤石化、高岭土化及蒙脱石化。硅化标志性最明显。

硫化物:矿石中金属硫化物含量为5%~15%,黄铁矿细粒半自型)他型。呈星点浸染状、细脉状产出,其他硫化物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿。

45

黄金科学技术 张志国,等:大兴安岭中段旁开门金银矿地质特征及找矿标志

硅化角砾岩脉:灰白色、浅灰色、灰黑色,受南北向断裂带控制,平行展布,多呈单脉产出,局部有分枝复合,收缩膨胀,尖灭再现现象。走向一般在330b~30b之间。倾向一般为西倾,个别东倾。倾角50b~80b度之间。

4.2地球物理找矿标志

航磁:产生于航磁场的紊乱磁场内,拓延磁场的上延2km、5km、10k m负波动磁场浓集中心周边梯度带上。

激电:具高阻、低极化率特征,在硅化角砾岩体倾向一侧Q s曲线较缓,反倾向方向Q s曲线较陡。

磁法:低磁异常。

遥感地质特征:处在东西、北东、北西向及北东、北西向线性线断裂构造组成的菱块构造区内。环型构造组合类型为为叠生偏心式,线,环型构造配比关系为交叉式,小环内,外附近存在不同方向线性断裂交叉点。

4.3地球化学找矿标志

土壤地球化学异常:以Au、A g为主,强度高、规模大,伴有A s、Sb异常,该区Au的背景值为2.03@ 10-9,以背景值加2倍离差做为该区的异常下限,其值为6.0@10-9。大兴安岭北部虎拉林金矿就是以土壤异常为依据发现的新矿床[5]。

岩石地球化学特征:区内指示元素是Au、Ag、M o、Sb,这几种元素在硅化角砾岩中均有较强的指示作用,其次是Pb、Cu、Zn、Co、N i这几种元素,但不普遍。元素轴向分带序列为:Sb-Ag-A s-Au-Pb-Zn-V-M o-N-i Cr-Co-W。硅化角砾岩体的元素组合分析显示,本区剥蚀程度较高,处于中部特征。

包体测温:170~280e,成因类型为中)低温热液型矿床。

碳氧同位素:碳氧同位素测试结果,玄武岩杏仁体中的方解石D13C为-7.94j~7.03j,与深成幔源型岩石中D13C一致,是由岩浆热液充填形成。

硫同位素:D34S值为1.5j~4.6j,具有幔源硫同位素组成特点,接近陨石硫。硅化角砾岩中石英18O的测定结果分两组:一组D18O为5j~9j,属正常的初生水,即地幔岩浆水特征;另一组D18O 为5j~0.j,为地下热水的特征。石英中18O的不同,反映了氧同位素的差别。旁开门火山岩中的氧同位素虽属地幔岩浆水,但在火山岩浆演化过程中受到了大气降水的混合作用。发生了同位素交换,使18O贫化,18O分布点向大气降水线靠近并具负值,包体氧D18O负值更显著,石英包体水的氢同位素D D为-112j~-150j,更具典型大气降水特征。矿体的形成可能受岩浆和大气降水双重作用的结果。

5结论

通过对旁开门金银矿床地质、地球物理、地理化学特征、硅化角砾岩脉特征及构造特征的研究,认为该矿床成因为中)低温火山热液型金银矿床,矿石类型为硅化角砾岩型。找矿标志以甘河组安山岩、富硫化物硅化角砾岩脉、北西向张性断裂、硅化带、Au-A g(伴有)土壤地球化学异常、高电阻率异常、中)低温成矿温度为主要特征。该标志的确定对于继续在中生代火山岩地区盆缘断裂两侧次级张性断裂内寻找同类型金银矿及金矿床具有一定的指导意义。

参考文献

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[2]刘洪君,刘喜友.额尔古纳)呼伦深断裂带的形成发展及其对

矿产的控制作用[J].黄金科学技术,2007,15(1):10-131 [3]陈满,刘智杰,徐伦先,等.大兴安岭地槽褶皱系岩金找矿远景

分析[J].黄金地质,2004.10(3):7-121

[4]袁江洪.黑龙江呼玛西部金矿成矿条件及成矿规律[J].黄金

地质,1998,4(1):68-73.

[5]宋贵斌,宋丙剑,岳继航.内蒙古额尔纳市虎拉林金矿床地质

特征及成矿规律探讨[J].黄金科学技术,2007,15(5):30-

35.

46Z HANG Zhi guo,et al:Geolog ical Fea t ures and P rosp ecting D irection of Pangkai men G ol d,

G eol ogical Features and Prospecti ng D irection of Pangkai m en Gol d D eposit ,M i ddle of D axing c anli ng

Z HANG Zh i guo 1,2

,HU Ji uha i 2

,L I U T ao

2

1.Ch i n a Universit y of G eosciences ,B eijing 100083,Ch i n a

2.N o .3Gold G eolog ical Part y of CAPF,H arbin 150069,H eilongjiang,China

Abst ract :The Pangkai m en go ld and silver deposit i s l o cated i n si m ultaneous sou t h east o f early flourish i n g to w er source Jiali d ong si x predestined relati o nships acti v iti e s end ,be that the l o w te m perature vo lcano heats up li q u i d type go l d and silver m i n era l deposit,the ore type i s gold (sil v er)quartz pyrite i n the deep source ,the d istant source ,type .By beco m ing o re scheduled ti m e to the m i n eral deposit geo l o gy character i s tic ,t h e earth physi c s character i s tic ,geoche m istr y characteristic,ore type ,ti m e ,fluid inc l u si o n and stab ilizes iso tope geoche m istr y char -acteristic research.The first step has been ascertained be i n g m i n eral deposits 'turn look i n g for the ore si g n to be sil-i ca ti o n breccia ,the structura lm ulti u n it relationsh i p converges to get along (especia lly the north north east,the nort h north w est str ucture relationsh i p converges to get along),silication ,pyrite -rizati o n g ro w th ,ecli p se are changed into i n tense section of an area ,Au,Ag g i v e first place to f o r t h e m iddle lo w te m perature (acco m pany so il geoche m istry hav i n g A s,Sb)abnor m ally,high resistiv ity to beco m e t h e ore te m perat u re ex traordinarily .That sign is w ith regar d to nearby open the door area seeks and type kuste lite has certa i n guidi n g sign ificance .K eywords :Go ld and silver deposi;t Geo log ica l feature ;Prospecti n g D irection ;Pangkai m en ;Dax i n g c an li n g .

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