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黑龙江争光金锌矿地质特征、矿床成因及找矿潜力探讨

2015-03-14佟匡胤杨言辰宋国学梁海军马龙飞

地质与勘探 2015年3期
关键词:锌矿矿带争光

佟匡胤,杨言辰,宋国学,梁海军,马龙飞

(1.吉林大学地球科学学院,吉林长春 130061;2.黑龙矿业集团股份有限公司,黑龙江哈尔滨 150090;3.中国科学院大学地球科学学院,北京 100049 )



黑龙江争光金锌矿地质特征、矿床成因及找矿潜力探讨

佟匡胤1,2,杨言辰1,宋国学3,梁海军2,马龙飞2

(1.吉林大学地球科学学院,吉林长春 130061;2.黑龙矿业集团股份有限公司,黑龙江哈尔滨 150090;3.中国科学院大学地球科学学院,北京 100049 )

黑龙江争光金锌矿床位于我国北方重要的多宝山-铜山斑岩型铜、金、钼成矿带的南东端,构造上处于古亚洲成矿构造域和滨太平洋成矿构造域的叠加部位。矿床赋存于奥陶系多宝山组安山岩、安山质凝灰岩中;金锌矿体主要以裂隙充填脉状产出,矿物组合为石英+黄铁矿+闪锌矿+黄铜矿+方铅矿±碳酸盐矿物;围岩蚀变有硅化、青磐岩化、绢云母化、伊利石化等,青磐岩化大面积发育于矿体外围的火山岩中。通过对争光金锌矿床赋矿围岩、控矿构造、矿体产状、主成矿温度、流体包裹体等多方面对比研究,认为该矿床成因属于浅成低温热液型,成矿时代为燕山晚期。同时,对矿区地球物理和地质特征的研究显示,总体上矿区东部、北东部及II号带倾向深部均具有进一步扩大找矿的潜力;根据火山-次火山环状构造活动特征,结合区内矿体实际分布规律,在I、III、IV号矿带组成的外环状带,以II号矿带为中心放射状分布的内环带之间过渡区域内,以及在外环带内走向交汇部位,均为构造活动强烈区域,具有进一步勘查找矿潜力。

地质特征 成矿成因 找矿前景 浅成低温热液 争光金锌矿床 黑龙江

Tong Kuang-yin, Yang Yan-chen, Song Guo-xue, Liang Hai-jun, Ma Long-fei. Geological characteristics, genesis and prospecting potential of the Zhengguang Au-Zn deposit in Heilongjiang Province[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(3):0507-0518.

1 引言

多宝山矿集区位于中亚造山带东段,兴安地块东南缘,奥陶纪时属于大陆边缘火山岛孤环境(崔革,1983)。该成矿带侏罗纪-白垩纪属于滨海太平洋大陆边缘环境(秦克章等,1999;Li and Li,2007;孙卫东等,2010),是我国重要的斑岩型铜、钼矿床成矿带(Lietal., 2012; Liuetal., 2012; 陈衍景等,2012; 刘军等,2010)。成矿带呈北西-南东向展布,由北西向南东依次分布三矿沟矽卡岩铜铁矿、多宝山斑岩型铜矿、铜山铜矿和争光金锌矿(图1),其周边还分布有三道湾子、上马厂等十余处铜、钼、金锌矿床及矿化点(Chenetal., 2007; 赵一鸣等,1997; 武广等,2009)。

争光金锌矿床位于黑龙江省黑河市西部,多宝山矿集区南东部,矿区地理坐标为125°51′30″~125°54′30″E,50°11′30″~50°13′30″N。近几年来,一些学者对该矿床进行了岩石学、矿床地球化学以及岩石地球化学的初步研究(武子玉等,2006; 赵广江等,2006,2007;付艳丽等,2010;张莹芬等,2011)。由于以往争光金锌矿矿体剥露有限,且钻探工程较少,因而前期研究对矿床的构造、蚀变、矿化规律及特征矿物的认识尚不全面,对其矿床成因认识也不统一,主要集中有两种观点: 第一种认为争光金锌矿是浅成低温热液型金矿 (付艳丽,2010; 张莹芬等,2011);第二种观点认为是构造蚀变岩型金矿(武子玉等,2006;赵广江等,2006)。

2010~2014年以来,黑龙矿业集团股份有限公司对争光金锌矿I、III、IV号矿带及外围开展了一系列的地质勘查工作:投入钻探6万m,槽探近12万m3,物探可控源音频大地电磁测深和激点测深近1300个测点,矿区共估算金金属量达35t以上,锌金属量近8万t,取得了一系列重要地质成果,为进一步深入认识和研究争光金锌矿床提供了系统全面的地质资料。笔者通过近几年在争光金锌矿区的勘查工作,加强了对矿床的构造特征、蚀变特征、矿化特征、典型矿物的特征、矿体特征及矿区地球物理特征的综合认识和研究工作,对该金锌矿床的成矿规律、矿床成因进行探讨,并预测该金锌矿未来的找矿前景和有利成矿位置。

图1 争光金锌矿大地构造位置A和区域地质简图B(据武广等,2009年修改)Fig. 1 Sketch showing tectonic setting A and regional geology of Zhengguang Au-Zn deposit in Heilongjiang B(modified from Wu et al.,2009) 1-白垩纪九峰山组;2-晚奥陶世爱辉组、裸河组;3-古生代侵入岩;4-泥盆纪霍龙门组、泥鳅河组;5-中生代侵入岩;6-地质界 限;7-志留纪八十里小河组、黄花沟组;8-中奥陶纪多宝山组、铜山组;9-断层;10-矿床/矿点 1-Cretaceous Jiufengshan Fm.;2-late Ordovician Aihui and Luohe Fms.;3-Paleozoic intrusive rocks;4-Devonian Huolongmen and Niqiuhe Fms.;5-Mesozoic intrusive rocks.;6-geological boundary;7-Siliuric Bashilixiaohe and Huanghuagou Fms.; 8-middle Ordovician Duobaoshan and Tongshan Fms.;9-fault;10-ore deposit/spot

2 区域地质背景

多宝山矿集区是黑龙江省地层出露较全的地区之一,区内出露的地层主要有奥陶系、志留系及少量的泥盆系、石炭系和白垩系(杜琦等,1988)。奥陶系有铜山组和多宝山组,铜山组为一套陆源碎屑岩建造,多宝山组为滨海相-浅海相火山岩-火山碎屑岩建造,是区内铜、钼、铅、锌、金矿产的主要赋矿地层(武广等,2009;刘军等,2010)。志留系岩性主要为一套陆源碎屑岩建造,局部夹有中基性火山岩(杜琦等,1988)。泥盆系地层岩性主要为粉砂岩、绿泥板岩、长石石英砂岩和含砾砂岩,还有少量灰岩、凝灰岩、英安岩等。石炭系地层为星火组,岩性由下至上为板岩、砂岩、碎屑岩、安山岩和英安岩。奥陶系、志留系和泥盆系地层主要沿NW-SE方向呈带状展布。白垩系地层九峰山组为一套陆相含煤建造,出露于多宝山矿集区南部(杜琦等,1988;图1)。

华力西期形成的NW向和NE向构造组成区内的基本构造格架,后期发生继承性活动,形成了NE向、NWW向、NW向、SN向构造格局。NW向构造配套的断裂主要有NE向的张性断裂,近SN向和近EW向扭性断裂,这些断裂由于后期构造多次活动叠加已成为复合断裂,为成矿提供了优越的赋存空间①(高荣瑧等,2013)。一般认为,磁异常能较好地反映区域内构造体系基本特征。多宝山-争光地区航磁等值线异常(图2)显示争光金锌矿-大治铁点-裸河村范围为一形态规则的C1环形异常,面积约为90km2,进一步说明多宝山地层形成后,区内出现有火山-次火山构造活动,经多次构造活动叠加,形成区内大环状断裂构造,为区内金锌矿床提供赋矿空间。

区内岩浆岩分布广泛,多发育在NW向和NE向的断裂交汇处,成岩时代为加里东期、华力西期和燕山期。加里东期侵入岩主要为花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、碱长花岗岩和正长花岗岩;华力西期侵入岩岩性主要为花岗闪长岩、碱长花岗岩和正长花岗岩;燕山期侵入岩以角闪花岗闪长岩和黑云母花岗闪长岩为主,还有少量钾长花岗岩和细晶闪长岩。

图2 多宝山-争光航磁等值线异常图②Fig. 2 Aeromagnetic contour map of Duobaoshan-Zhengguang area②

3 矿床地质背景

矿区出露的地层有中奥陶统铜山组和多宝山组,前者岩性主要为安山质凝灰岩和石英砂岩,后者由安山质凝灰岩、凝灰质砂岩、安山岩组成,为矿区的主要赋矿围岩(图3)。矿区内构造发育,主要为NW向、NE向和近SN向断裂,这些断裂自形成以来,经历了华力西期、印支期晚期和燕山早期的强烈改造。其中,三矿沟-多宝山-争光NW向压扭性断裂为矿区的主体构造,该断裂起到控岩和控矿的作用,局部地方为容矿构造;NE向张扭性断裂和近SN向扭张性断裂是NW向断裂的配套构造,属于容矿构造。矿区的侵入岩有蚀变闪长岩、蚀变闪长玢岩、脉状花岗闪长斑岩、长石斑岩、煌斑岩等(图4)。侵入岩主要是受构造影响,沿NE、NW、SN等构造系统侵入多宝山组二、三段火山岩地层中,分布范围较广,多以脉状产出,局部以小岩枝产出。

图3 争光金锌矿大地构造位置A和黑龙江省黑河市争光金锌矿矿床地质图BFig. 3 Sketch showing tectonic setting A and topography and geological map of the Zhengguang Au-Zn deposit B 1-第四系;2-侏罗纪细粒闪长岩;3-中奥陶多宝山组;4-安山岩;5-安山质凝灰岩;6-含角砾安山质凝灰岩;7-凝灰质粉砂 岩;8 -正长岩;9-安山斑岩、10-闪长玢岩脉;11-煌斑岩;12-闪长岩;13-矿体 1-Quaternary;2-Jurassic fine-grained diorite;3-middle Ordovician Duobaoshan Fm.;4-andesite;5-andesitic tuff;6-brecciated andesitic tuff;7-tuffaceous siltstone;8-syenite;9-andesite porphyry;10-diorite-porphyrite veins;11-lamprophyre;12-diorite;13- orebody

争光金锌矿侵入岩具有多期次活动的特征(图4e),侵入岩多以脉状产出为主,次为岩枝、岩株状。后期受构造活动影响,侵入岩发育有变形作用(图4f~5)。观察侵入岩与金锌矿化关系,主要分为两期次:一期与金锌矿体的关系密切(图5a,b),多表现在闪长岩、闪长玢岩等出现在金锌矿体上下盘中,金锌矿体产状与侵入岩体相一致。另一期次侵入岩与金矿体关系不密切(图5c),主要表现为煌斑岩、花岗闪长斑岩和少量闪长岩等岩体远离金锌矿体分布,在空间上,与金锌矿体未表现出明显的联系。

4 矿床地质特征

争光金锌矿主要分为四个矿带,2009年由齐齐哈尔勘查研究总院对II号主矿带完成勘探,共提交23t金金属量,平均品位3.25×10-6。;2010~2014年由黑龙矿业集团股份有限公司对争光金锌矿及其外围I、III、IV号矿带开展勘查工作,提交金金属量12t以上。

矿区内II号矿体位于矿区中心,呈放射状,形成NE、NWW、SN向三组矿体,组成呈“Y”字展布;I号带位于矿区的NW端,为NE走向;III号带位于矿区SW端,为EW走向;IV号带位于矿区W部,近SN走向。空间上I、III、IV号矿带以II号矿带为中心,形成环状分布,均处于区内低磁环状异常区的西侧(图3)。

4.1 矿体特征

4.1.1 Ⅱ号矿带地质特征

II号矿带规模最大,位于矿区及环状中心(图3),围岩主要为安山岩和绿泥绢云板岩,少量为蚀变闪长岩。围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化(地表褐铁矿化)、绢云母化和伊利石化。共三个矿体群138条矿体,矿体以脉状产出,分布在闪长岩、闪长玢岩与围岩接触带附近,矿体受张性构造裂隙控制,局部具有膨大收缩、分支复合、尖灭再现等特点。矿体长度12.5~688.26m,倾向延深6~444.5m,真厚度0.87~10.87m,金金属量21.92t,平均品位3.28×10-6。49275线以南,矿体近SN走向,以北为NE和NWW走向,呈“Y”字形展布,倾向为NNW、NW和SW向,倾角多集中在35°~50°(图5-b)。

图4 黑龙江省黑河市争光金锌矿主要侵入岩及镜下照片Fig.4 Photographs of the main intrusive rock and microscope from Zhengguang deposit a-新鲜闪长岩;b-强风化蚀变闪长岩;c-风化辉石闪长玢岩;d-云斜煌岩;e-两期次脉岩;f-侵入岩褶皱构造;1-蚀变闪长岩;2-蚀变闪长岩;3-蚀变花岗闪长斑岩;4-新鲜辉石安山玢岩;5-蚀变细粒闪长岩;6-云斜煌岩; Aug-普通辉石;Bt-黑云母;Pl -斜长石;Q-石英;Hbl-角闪石 a-fresh diorite; b-intense weathering altered diorite; c-weathering pyroxene dioritic porphyrite; d-kersantite;e-two times of dikes; f-fold structure of intrusive rock;1 and 2-altered diorite; 3-altered granodiorite porphyry; 4-fresh pyoxene andesitic porphyrite; 5-altered fine-grain diorite; 6-kersantite; Aug-augite;Bt-biotite;Pl-plagioclase;Q-quartz; Hbl-hornblende

图5 黑龙江省黑河市争光金锌矿地质剖面图(a-d)I-IV 号矿带内闪长岩、 闪长玢岩与金矿体空间分布关系Fig. 5 Geological section of the Zhengguang Au-Zn deposit (Spatial distribution of diorite, dioritic porphyry and gold orebodies for No. I-IV orebelts) 1-第四系;2-安山岩;3-安山质凝灰岩;4-侏罗纪细粒闪长岩;5-闪长岩;6-绢英化蚀变;7-青磐岩化蚀变;8-钻 孔及编号;9-工业矿体;10-低品位矿体 1-Quaternary;2-andesit;3-andesitic tuff;4-Jurassic fine-grained diorite;5-diorite;6-phyllic alteration;7-propylitization alteration;8-drilling and number;9-industrial orebody;10-low-grade orebody

4.1.2 Ⅰ号带地质特征

Ⅰ号矿带资源量仅次于Ⅱ号带,位于矿区的北西端,共六个矿体群90条矿体,呈雁列式排布(图3)。矿体受北东向张性构造裂隙控制,主要以脉状、透镜状、蜂窝状等形态产出,具有分支复合、尖灭再现,局部膨胀收缩等特点。矿体长度为15~640m,倾向延深5~431m,真厚度0.14~27.85m,为NE走向,倾向295°~342°,局部反倾。倾角60°~89°,多近于直立(图5a)。

4.1.3 Ⅳ号矿带地质特征

Ⅳ号带位于矿区西侧,分三个矿体群33条矿体(图3)。矿体主要以脉状和透镜状为主,呈尖灭再现、分支复合、膨胀收缩特点,受区内褶皱构造影响较严重,见有断层泥出现。矿体长度20~416m,倾向延深16~347m,真厚度0.32~22.01m,以NW-NNW走向为主,局部近于SN,倾向240°~296°,倾角62°~89°(图5d)。

4.1.4 Ⅲ号矿带地质特征

Ⅲ号矿带位于矿区南部,发现2组金矿体(图3),近东西走向,矿体周围可观察到黄铁绢英岩化蚀变。

4.2 矿石特征

4.2.1 矿物特征

争光金锌矿典型的原生矿为是石英-黄铁矿-闪锌矿±方解石±黄铜矿±方铅矿脉,氧化矿中的金属矿物偶见毒砂。根据硫化物的关系,矿脉中矿物的生成顺序为自形黄铁矿(毒砂)-石英→脉状闪锌矿(固溶体黄铜矿)→脉状黄铜矿→脉状方铅矿。

黄铁矿:为区内分布最广泛的金属硫化物,主要以浸染状、脉状、微细脉状产出(图6a)。根据晶形与矿化关系,主要分为两期:第一期为自形-半自形晶,晶形较好,粒径0.2~1mm,个别达2~3.5mm,多为不含金矿期次;第二期多为他形晶,微细粒结构,集合体呈不规则微细脉状和浸染状构造,粒径<0.02mm,个别0.1~0.2mm,细粒黄铁矿中发现有金包裹体,为主含金矿化期次。与金矿化关系密切的多是脉状、微细脉状的他形致密状黄铁矿,含量多集中在3%~10%,个别高达30%以上,常伴有硅化、绢云母化等蚀变,受构造影响,形成压碎和碎斑结构,裂隙中见有裂隙金;而浸染状自形晶的黄铁矿多不含矿,含量1%左右,为区域背景矿化。

闪锌矿:与金矿化关系密切(图6b)。在矿石中含量约占2%,单晶为他形粒状,粒度大者2mm,一般0.1~1.0mm,集合体呈不规则团块状、脉状、细脉状产出,交代黄铁矿形成熔蚀交代结构、孤岛状等结构,与黄铜矿构成固熔体分离结构,如有方铅矿,则被方铅矿交代。闪锌矿是金的重要载体之一,往往有方铅矿伴生,金品位值就有一定提高。

方铅矿:是区内分布较广,但含量少的硫化物,在矿石中含量约占0.2%。单晶结晶较好,多以脉状产出,填充于各个颗粒间隙,单晶粒度大者0.4mm左右,一般<0.15mm。交代黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿,多为后期形成。

图6 黑龙江省黑河市争光金锌矿矿石类型、特征及典型矿物镜下显微照片Fig. 6 Microphotographs of ore types, characteristics and typical minerals a-脉状黄铁矿、闪锌矿;b-闪锌矿和黄铁矿共生;c-闪锌矿包裹黄铁矿;d-黄铜矿、闪锌矿充填黄铁矿粒间 a- veined pyrite, sphalerite;b-symbiosis of pyrite and sphalerite;c-pyrite included sphalerite;d-sphalerite and chalcopyrite filling in pyrite

黄铜矿:一种以乳滴状分布闪锌矿中,与闪锌矿构成固溶体出溶结构,另一种以细脉状填充在石英与黄铁矿空隙、裂隙之间(图6d)。黄铜矿在I、IV号矿带金锌矿体中发育相对普遍,多以脉状或浸染状交代先形成的黄铁矿、闪锌矿存在,而在II号矿带内分布很少。

4.2.2 矿石结构构造

矿石构造包括浸染状构造、细脉状构造、细脉-浸染状构造和块状构造;矿石构造主要为稠密浸染-团块状构造、浸染-条带状构造和脉状-浸染状构造。

4.3 围岩蚀变

围岩蚀变以发育在围岩火山岩中的青磐岩化,伴随金锌矿体发育的绢云母化、硅化和碳酸盐化为主。青磐岩化蚀变为区域背景性蚀变,以碳酸盐化、绿帘石化和绿泥石化为蚀变组合,分布面积大。绢云母化和硅化蚀变为成矿期蚀变,主要以脉状伴随金锌矿体发育在奥陶系多宝山组火山岩地层及部分闪长岩中,控制了I、Ⅱ号矿带80%~90%的矿体,是区内金锌矿的直接找矿标志。在IV号带钻孔和II深部钻孔发育少量的钾化,以石英-钾长石脉产出。区内主要矿化是黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,以及少量黄铜矿。

4.4 成矿阶段

区内脉系主要在原生矿中较为发育,以细脉状构造为主,其方向各异。主要发育有石英脉、黄铁矿化脉、闪锌矿脉、方解石脉、钾长石脉,以及组合细脉。根据中科院课题组对区内脉系穿插关系的统计,初步得到脉系先后顺序如下:

(1) 石英-钾长石脉→石英-绿帘石脉→梳状石英脉→石英-绿帘石-黄铁矿脉(石英-绿泥石-绿帘石脉)→石英-黄铁矿脉→石英-黄铁矿-闪锌矿脉;

(2) 绿帘石脉→绿泥石脉;

(3) 石英-方解石-绿帘石-绿泥石脉→石英-绿泥石脉→石英脉→石英-方解石脉→方解石脉;

综合反光镜下鉴别出来的矿体的主要存在形式为:石英-黄铁矿-闪锌矿-方解石脉±伊利石脉,石英-黄铁矿-闪锌矿-绿泥石脉,以及扫描电镜下的硫化物生成顺序自形黄铁矿(毒砂)-石英→脉状闪锌矿(固溶体黄铜矿)→脉状黄铜矿→脉状方铅矿,初步得到的综合脉系具有三阶段演化的特点,成矿前为硅酸盐阶段,成矿期为石英-硫化物(-碳酸盐)阶段,成矿后为石英-碳酸盐阶段(表2)。

5 矿床成因

关于争光金锌矿的成因主要在两种观点: 第一种认为争光金锌矿是浅成低温热液型 (付艳丽等,2010; 张莹芬等,2011);第二种观点认为是构造蚀变岩型(武子玉等,2006;赵广江等,2006)。笔者在近几年的勘查工作基础上,通过查阅、借鉴相关学者的研究成果,将争光金锌矿从赋矿围岩、控矿构造、矿体产状,主成矿温度、流体包裹体(邓轲等,2013)等几方面特征与浅成热液型金矿和构造蚀变岩型金矿进行对比(表2)。通过总结争光金锌矿床与浅成低温热液型近似或相一致,而有别于构造岩型金矿类型。

争光金锌矿区发育大量脉岩,除多期次的闪长岩、闪长玢岩外,在I号矿带钻孔深部还发育脉状花岗闪长斑岩、脉状长石斑岩等,年代学工作表明脉状花岗闪长斑岩和长石斑岩锆石U-Pb年代学分别为435.8Ma和454.5Ma11(宋国学等,2015)。在钻孔ZK49075-1采集具有铅锌矿化基性火山岩样品,锆石U-Pb测得12个有效点,其中一颗为471Ma,为捕获的老锆石,另外11颗锆石为291~331Ma,其加权平均年龄为320Ma(黑龙江多宝山-三矿沟矿集区初步成果内部资料,中国科学院地质与地球物理研究所,2014)。基于以上测年工作成果,笔者认为区域内存在多期次侵入岩侵入活动,其成矿系统主要分为两大期次:早期为与铜、钼有关的多宝山斑岩成矿系统;晚期为与燕山期闪长岩、闪长玢岩等侵位活动有关的岩浆热液型金成矿系统,与金、锌矿床有关。争光金锌矿成矿时代应晚于奥陶纪火山岩(约480Ma),与燕山期侵入岩近于同期或略晚,为燕山晚期。

表1 争光金锌矿床脉系穿切/演化顺序Table 1 Cross/evolution order of vein for the Zhengguang Au-Zn deposit

表2 争光金锌矿床与典型矿床特征对比Table 2 Characteristic contrast of Zhengguang Au-Zn deposit with typical deposits

备注:黝铜矿、辉银矿为前人的工作中发现的矿物,本次工作未发现。

6 找矿远景探讨

6.1 地球物理特征及找矿前景

磁异常表明,区内具有两组明显的异常梯度带,主要由CT1~CT4在600~2000nT的高磁环状异常带和0~50nT 的低磁带组成。根据物性样品测试推测,高磁异常可能是由中性火山岩类安山岩引起,低磁异常多为中性岩浆岩-闪长岩体及其蚀变表现平静的弱磁场(表3)。

矿体多受构造影响,成群、成带出现,受热液、蚀变等的影响,使岩石发生退磁,导致金锌矿化体、蚀变带多表现出低磁特征,与围岩具有一定的差异。对比区内金锌矿体位置及产状分布特征,I、III、IV号矿带是以II号为中心呈环状分布在ΔT 梯度较缓的0~50nT 平静负磁场范围内。一般认为,磁异常能反映区内构造活动,最新航磁异常(图2)和高磁异常(图7-a)特征均反映出区内的环状构造格局,可能是后期火山-次火山构造活动引起,形成叠加,金锌矿化体与其密切相关。根据环形构造西侧I-IV号矿带现有矿体规模、位置和资源分布情况,结合环形构造东侧土壤地球化学异常、低磁分布范围和极化率特征,推测以II号带为中心的东部环状区域具有寻找与西部同等资源量的找矿前景。

表3 争光金锌矿及外围勘查区域磁化率统计表Table 3 Statistical table of regional magnetisability for the Zhengguang Au-Zn deposit and its peripheral prospecting area

一般来说,ηs的大小与破碎带内硫化物的含量有关,硫化物含量越高,则ηs数值越高,反之则偏低;ρs则辅助判断破碎带的矿化和蚀变规模,ρs越高,岩石硅化、绢云母化越强;ρs越低,岩石黄铁矿化(地表可能褐铁矿化)越强。根据物性测试,争光金锌矿ρ、η变化范围较大,极大值是极小值的4~500倍(表4),说明不同位置的同类岩石在组成成分、结构、构造以及氧化上存在较大差异,而非同类岩石ρ、η也具有一定差异,表现在对金属硫化物的反映。争光金锌矿体赋存于硫化物的极化率平均值为5.55%,为安山岩、闪长岩、蚀变安山岩等平均极化率的2~6倍;电阻率均值1298Ω·m,与蚀变安山岩相近,闪长岩、沉凝灰岩、安山岩属于中阻值(表4)。综合表明,ρs在5000Ω·m以上高阻主要分布矿区西部,局部达到ρs在10000Ω·m以上,呈条带状NNE、NE展布;ηs在3%以上为中-高极化率异常,分布于I-IV号带矿体周边,近似环状展布,见有SN、NE等方向;矿区内北东、东部见有中-高极化率异常,呈NW、NE向展布,推测与区内破碎构造有关。通过与金锌矿体位置关系对比,赋金锌矿硫化物主要为极化率异常3%~6%,电阻率异常4000Ω·m范围内,为中-高阻、中极化特点,是区内利用地球物理方法寻找金属硫化物重要标志(图7b,c)。

图7 黑龙江省黑河市争光金锌矿地球物探特征异常图Fig. 7 Characteristic anomaly map of geophysical prospecting in the Zhengguang Au-Zn deposit

6.2 找矿潜力探讨

根据火山-次火山环状构造活动特征,结合区内金锌矿体实际分布规律,笔者认为在I、III、IV号矿带组成的外环状带及带内矿体走向交汇部位,以及II号矿带为中心呈放射状分布内环带之间的过渡位置,均为构造活动强烈区域,具有进一步勘查找矿潜力。争光金锌矿II号矿带大部分矿体在200m标高以下未完全控制或封闭,综合区内地球物理可控源卡尼亚异常、极化率异常、磁异常等特征,推测矿区东部、北东部及II号带深部均具有进一步扩大找矿潜力。笔者通过近几年工作,加强了对该矿成矿规律和矿床成因的研究总结工作,结合地球物理、地球化学特征异常的分析,综合研究认为该矿床具备有金储量突破50t以上的找矿潜力。

表4 争光金锌矿及外围勘查区域电性参数统计表Table 4 Statistical table of regional electrical parameter for the Zhengguang Au-Zn deposit and its peripheral prospecting area

7 结论

根据对争光金锌矿床矿石矿物、围岩蚀变的研究,将该矿床的成矿阶段划分为三个阶段:硅酸盐阶段、石英-硫化物(-碳酸盐)阶段和石英-碳酸盐阶段。

争光金锌矿位于多宝山斑岩型铜、金、钼成矿带上,是区内不同于斑岩成矿系统的热液型金矿床,综合研究其主要赋矿围岩、控矿构造、矿体产状、主成矿温度等基本特征,判断该矿床为浅成低温热液型金矿床,其成矿时代为燕山晚期。

通过对争光金锌矿矿体特征、成矿规律、矿床成因和地球物理、地球化学特征综合研究表明:区内I、III、IV号矿带以II号为中心的内、外环带及其接触交汇部位、II号带深部和矿区东部、北部的低磁、中极化率异常区均具有扩大资源储量,进一步找矿潜力。

[注释]

① 黑龙江省齐齐哈尔矿产开发研究总院.2009.黑龙江省黑河市争光岩金矿勘探报告[R].

② 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所.2014.黑龙江省多宝山整装勘查区无人机航磁试生产勘查成果报告[R].

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[附中文参考文献]

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Geological Characteristics, Genesis and Prospecting Potential of the Zhengguang Au-Zn Deposit in Heilongjiang Province

TONG Kuang-yin1,2, YANG Yan-chen1, SONG Guo-xue3,LIANG Hai-jun2, MA Long-fei2

(1.CollegueofEarthScience,JilinUniversity,Changchun,Jilin130061;2.HeilongMiningGroupCo.,LTD,Harbin,Heilongjiang150090;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049)

The Zhengguang gold-zinc deposit is located in the Duobaoshan-Tongshan porphyry Cu, Mo and Au metallogenic belt in northern China. In tectonics it lies at the conjunction between the Paleo-Pacific metallogenic tectonic domain and Circum-Pacific metallogenic tectonic domain. The deposit is preserved in the Ordovician Duobaoshan andesite and andesitic tuff. Its orebodies occur as fissure filling in vein shape, with mineral combination of quartz, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena and carbonate. The wall rock alteration contains silicification, propylitization, sericitization and illitization, and well developed propylitization is present in volcanic rocks outside the orebody. According to the comparative study of ore-bearing rock, ore-controlling structure, attitude of ore bodies, main ore-forming temperature and fluid inclusion, we inferred that the deposit belongs to the epithermal type and formed in the Late Yanshanian. Meanwhile, geochemistry and geological characteristics of the mining area show that east and northeast parts of the mining area possess further prospecting. On the basis of active characters of volcanic and sub-volcanic ring-shaped structure, and combing distribution rules of ore bodies, we suggest that the intensive tectonic activity areas have great potential for ore search, such as the outer annular zone composed of No.I, III and IV orebodies, transition region of internal annular zone in radial shape centered at No.II orebody, and the strike-along intersection area in the outer ring zone.

geological characteristics, ore genesis, prospecting potential, epithermal, Zhengguang Au-Zn deposit, Heilongjiang Province

2014-09-19;

2014-12-16;[责任编辑]郝情情。

中国地质调查局地质大调查项目(1212011120342)资助。

佟匡胤(1981年—),男,硕士研究生,矿产勘查专业。Email:tongkuangyin@126.com。

杨言辰(1965年—),男,教授,主要从事矿产勘查与研究工作。Email:yangyanchen@163.com。

P618

A

0495-5331(2015)03-0507-12

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