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吉黑东部中生代主要金属矿产成矿特征及找矿方向

2015-04-21寇林林

地质与资源 2015年6期
关键词:燕山热液斑岩

张 森,张 迪,寇林林

中国地质调查局沈阳地质调查中心(沈阳地质矿产研究所),辽宁沈阳110034

吉黑东部中生代主要金属矿产成矿特征及找矿方向

张 森,张 迪,寇林林

中国地质调查局沈阳地质调查中心(沈阳地质矿产研究所),辽宁沈阳110034

吉黑东部是我国东北地区极具潜力的重要成矿区带.区内燕山期为最重要的成矿期,具有很高的工业价值.具找矿前景的主要矿床类型是与燕山早期岩浆侵入活动有关的细脉浸染型钼矿、接触交代型铁、多金属矿床和与燕山晚期火山喷发-超浅成侵入体有关的浅成低温热液型金(银)矿床、斑岩-浅成低温热液型金(铜)矿床.有利的找矿地段为①伊春-滨东-吉中地区燕山早期二长花岗岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩分布区;②呼玛-黑河-逊克-嘉荫以南燕山晚期陆相火山岩分布区;③东宁-汪清-珲春地区燕山晚期陆相火山岩-超浅成侵入岩分布区.

中生代;金属矿产;成矿特征;找矿方向;吉黑东部

0 引言

吉黑东部是我国东北地区极具潜力的贵金属、多金属重要成矿区带.近年来,该区先后发现了多处与燕山早期-燕山晚期岩浆作用有关的大、中型钼、金、铜、铅、锌等矿床,一批老矿床在后续勘查中也取得了资源量和认识上的新突破,如:鹿鸣[1]、霍吉河[2]、大黑山[3-4]、福安堡[5]、季德[6]、长安堡❶❶王立群,等.吉林省舒兰市长安堡矿区铜钼矿详查工作总结.吉林有色金属地质勘查局607队,2012.细脉浸染型钼(铜)矿床,翠宏山[7]夕卡岩型铁多金属矿床,东安[8]、高松山[9-10]、三道湾子[11]浅成低温热液型金矿床,金厂[12-13]、小西南岔[14-15]等斑岩-浅成低温热液系统金铜矿床等.不少学者对该地区上述矿床成矿地质特征、地球化学特征、流体包裹体特征、成矿年龄及成因类型等进行了较深入的研究,取得了一定的成果.但一直以来很少讨论对吉黑东部广泛分布的中生代贵金属、多金属矿床的找矿方向.作者将基于吉黑东部主要金属矿产时空分布特征、燕山期岩浆活动与成矿特点,讨论该区中生代主要金属矿产的找矿方向问题.

1 区域成矿地质背景

吉黑东部地处中亚-兴蒙巨型造山带的东段,是小兴安岭-松嫩、佳木斯-兴凯和铁岭-靖宇-和龙地块之间的拼接活动带.前中生代主要受古亚洲洋构造域的影响,中生代后又受到太平洋构造域的强烈改造,在漫长的地质构造演化过程中,形成了众多大型、超大型Mo、Cu、Au、Ag、Pb、Zn等金属矿产.

区内结晶基底由前寒武系变质岩系组成,主要为古元古界东风山群、中元古界黑龙江群和新元古界张广才岭群等,主要由泥质岩、粉砂岩、酸性火山岩夹碳酸盐岩组成的含金铁硅建造组成.上覆地层为古生界寒武系陆缘浅海相碎屑岩-碳酸盐岩、奥陶系火山-沉积建造、泥盆—二叠系中酸性火山岩建造,为大中型夕卡岩型铁多金属矿床赋矿地层.中生界以陆相火山沉积和碎屑沉积为主.

区内岩浆活动强烈而频繁,以燕山早期花岗闪长岩-二长花岗岩组合和燕山晚期陆相火山岩-中酸性浅成侵入岩为主,与区内细脉浸染型(斑岩型)和浅成低温热液型矿床形成密切相关.

2 吉黑东部中生代金属矿产时空分布及成矿特征

吉黑东部与中生代岩浆岩有关的矿床见图1,各矿床成矿时代见表1.由表1可见,区内与成矿有关的火成岩年龄集中165~195 Ma和105~115 Ma之间,与文献[16-19]认为的200~170 Ma和120~100 Ma两个年龄范围一致.200~170 Ma间形成大规模花岗岩类,主要沿伊春-滨东-吉中呈近南北向展布,岩石类型总体为钙碱性-高钾钙碱性系列的I型花岗岩,形成与太平洋板块的俯冲有关,该期构造岩浆活动控制了鹿鸣、霍吉河、长安堡、季德、大黑山等大—超大型钼矿床的产出;120~100 Ma间与成矿有关的主要为火山岩-浅成侵入岩,岩石学特征和地球化学分析表明其形成于俯冲后岩石圈伸展减薄环境,该期构造岩浆活动控制了三道湾子、东安、高松山、乌拉嘎、小西南岔、金厂等大—中型浅成低温热液型金银矿床.

根据区内中生代矿床时空分布、矿床类型及成矿特征,可划分3个主要矿化集中区:1)伊春-滨东-吉中细脉浸染型钼矿和夕卡岩型铁多金属矿化集中区;2)三道湾子-东安-高松山-乌拉嘎浅成低温热液型金(银)矿化集中区;3)金厂-小西南岔斑岩-浅成低温热液型金(铜)矿化集中区(图2).区内中生代主要矿化集中区成矿特征简述如下.

表1 吉黑东部地区与中生代岩浆岩有关的矿床年龄Table 1 Ages of deposits related to Mesozoic magmatic rocks in eastern Jilin and Heilongjiang

2.1 伊春-滨东-吉中细脉浸染型钼矿和夕卡岩型铁、多金属矿化集中区

该矿化集中区分布于铁力-伊春、滨东和吉中地区,是吉黑东部主要的铁及有色金属成矿集中区之一,燕山早期岩浆活动对该区成矿具有重要意义.区内主要有2种成因类型矿床:1)产于燕山早期二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗斑岩中的细脉浸染型钼矿床;2)与燕山早期岩浆侵入活动有关的接触交代型矿床.

1)细脉浸染型钼矿床.该类型矿床近几年取得了重大突破和进展,其找矿潜力极大,代表性的矿床有鹿鸣、霍吉河、长安堡、福安堡、季德、刘生店、大石河、大黑山等大—中型钼矿床.该类型矿床成矿特征见表2.

表2 吉黑东部中生代细脉浸染型钼矿床地质特征Table 2 Geological characteristics of Mesozoic molybdenum deposits in eastern Jilin and Heilongjiang

图1 吉黑东部地区中生代构造花岗岩及矿床分布图Fig.1 Distribution of tectonic granites and deposits in eastern Jilin and HeilongjiangⅠ—小兴安岭-张广才岭-牡丹岭印支期构造花岗岩带(Xiaoxinganling-Zhangguangcailing-Mudanling Indosinian tectonic granite belt);Ⅱ—老黑山-珲春印支晚期构造花岗岩(Laoheishan-Hunchun Indosinian tectonic granite belt);Ⅲ—滨东-吉林燕山期构造花岗岩带(Bindong-Jilin Yanshanian tectonic granite belt);Ⅳ-海林燕山期构造花岗岩(Hailin Yanshanian tectonic granite);Ⅴ—汪清燕山期构造花岗岩(Wangqing Yanshanian tectonic granite);Ⅵ—完达山燕山期构造花岗岩带(Wandashan Yanshanian tectonic belt);1—三道湾子金矿床(Sandaowanzi Au deposit);2—东安金矿床(Dongan Au deposit);3—高松山金矿床(Gaosongshan Au deposit);4—乌拉嘎金矿床(Wulaga Au deposit);5—翠宏山铁多金属矿床(Cuihongshan Fe-polymetallic deposit);6—鹿鸣钼矿床(Luming Mo deposit);7—霍吉河钼矿床(Huojihe Mo deposit);8—秋皮沟铜多金属矿床(Qiupigou Cu-polymetallic deposit);9—弓棚子铜矿床(Gongpengzi Cu deposit);10—五道岭钼矿床(Wudaoling Mo deposit);11—长安堡铜钼矿床(Chang'anpu Cu-Mo deposit);12—福安堡钼矿床(Fuanpu Mo deposit);13—季德钼矿床(Jide Mo deposit);14—大黑山钼矿床(Daheishan Mo deposit);15—金厂金铜矿床(Jinchang Au-Cu deposit);16—小西南岔金铜矿床(Xiaoxinancha Au-Cu deposit)

图2 吉黑东部中生代金属矿产矿集区分布图Fig.2 Distribution map of Mesozoic metallic ore concentration areas in eastern Jilin and HeilongjiangⅠ—三道湾子-东安-高松山-乌拉嘎浅成低温热液型金(银)矿化集中区(Sandaowanzi-Dongan-Gaosongshan-Wulaga Au(Ag)mineralization concentration area);Ⅱ—伊春-滨东-吉中细脉浸染型钼矿和接触交代型铁多金属矿化集中区(Yichun-Bindong-Jizhong disseminated Mo and contact metasomatic Fepolymetallic mineralization concentration area);Ⅲ—金厂-小西南岔斑岩-浅成低温热液型金(铜)矿化集中区(Jinchang-Xiaoxinancha porphyry-epithermal Au(Cu)miceralization concentration area);1—研究区范围(study area);2—远景区及编号(prospective area);3—典型矿床(typical deposit)

2)燕山早期岩浆侵入活动有关的接触交代型矿床.代表性矿床有伊春翠宏山、铁力二股西山铁多金属矿床等和滨东地区的五道岭、弓棚子多金属矿床等.矿床赋存于中生代花岗岩体与寒武系下统铅山组、奥陶系小金沟组白云质碳酸盐岩类岩石(伊春地区)及下二叠统玉泉组或土门岭组碳酸盐岩分布区和上三叠统凤山屯组火山岩(滨东地区)接触带.其中产出的主要矿种为铜、铅、锌、钨、钼、锡、铁,主要成矿特征见表3.

2.2 三道湾子-东安-高松山-乌拉嘎浅成低温热液型金(银)矿化集中区

该金矿化集中区位于黑龙江省北部黑河-逊克-嘉荫以南,矿化与早白垩世钙碱性中酸性火山岩有成因联系,矿床类型为浅成低温热液金(银)矿床.区内与金(银)矿化有关的火山喷发带受北西向黑龙江断裂带控制,断续延长约400~450 km,金(银)矿化较好,具有很大的找矿潜力.金(银)矿化主要产于燕山晚期火山断陷盆地与老地块接合部位,老地块可以为金成矿提供物质来源,酸性岩浆来源于老地层重熔,有利于金的富集沉淀,矿化体分布受火山-次火山机构及其与区域性断裂的复合构造控制.火山-次火山机构及其与区域性断裂的复合,控制了浅成低温热液成矿系统金银矿床,次火山岩顶部的火山角砾岩带是成矿物质沉淀的理想场所.

迄今为止,在该区燕山早期喷发带内已发现了旁开门、三道湾子、东安、高松山、乌拉嘎等金(银)矿床.主要金(银)矿床特征见表4.

表3 吉黑东部中生代接触交代型铁多金属矿床地质特征Table 3 Geological characteristics of Mesozoic Fe-polymetallic deposits in eastern Jilin and Heilongjiang

表4 三道湾子-东安-高松山-乌拉噶矿化集中区主要金属矿床特征Table 4 Characteristics of main metallic deposits in the Sandaowanzi-Dongan-Gaosongshan-Wulaga mineralization concentration area

2.3 金厂-小西南岔斑岩-浅成低温热液系统金、铜矿化集中区

吉黑东部东宁-汪清-珲春地区是东北地区重要的金、铜多金属成矿区,已发现有数十处与燕山晚期浅成-超浅成侵入岩有关的斑岩型-浅成低温热液系统金、铜、铅锌矿床,如:黑龙江省东宁县金厂金铜矿床(大型)、洋灰洞子铜矿床、金厂沟铜、钼矿点、金厂西沟(四三林场)金矿点和延边地区小西南岔金铜矿床(大型)、五凤-五星山、刺猬沟、闹枝、九三沟等多处小型金矿床及众多的金、铜矿点及矿化点.

区内金铜矿化特点是斑岩型和浅成低温热液型矿床共生,即如金厂沟斑岩型铜钼矿床外围,可出现四山林场浅成低温热液系统金银矿床,金厂矿区浅部为浅成低温热液型矿床(如金厂半截沟II号矿体等),深部为斑岩型矿床(金厂18号矿体).因此,该区矿床成因类型确定为斑岩型-浅成低温热液型,成矿与燕山晚期火山岩-浅成侵入岩有关,成矿时代为燕山晚期.代表性矿床有金厂金(铜)矿床和小西南岔金(铜)矿床,特征如表5.

3 找矿方向

综上,根据区内中生代岩浆岩时空分布、矿床类型及成矿特征,初步提出以下找矿勘查思路.

1)细脉浸染型钼矿床该类型矿床主要分布在伊春和吉中地区的燕山早期二长花岗岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩分布区内.矿化体赋存于岩体内不同方向断裂构造发育地段、隐爆角砾岩筒发育处和碎裂或震碎构造发育地段.该类型矿床找矿有利地段是:①黑龙江省乌伊岭-伊春-通河一带;②吉林省舒兰县七里乡-吉林大黑山一带.

2)夕卡岩型铁多金属矿床该类型矿床找矿有利地区是伊春地区下寒武统铅山组和奥陶系小金沟组白云质大理岩和滨东地区下二叠统玉泉组或土门岭组碳酸盐岩、上三叠统凤山屯组火山岩与燕山早期花岗岩侵入体的接触带.矿床均受NNE向的复式褶皱带与一系列NW向区域断裂所控制.找矿有利地段是:①乌伊岭-铁力地区寒武系铅山组白云石大理岩与燕山早期花岗岩接触带;②宾县-五常地区下二叠统玉泉组或土门岭组碳酸盐岩、上三叠统凤山屯组火山岩与燕山早期花岗岩侵入体的接触带.

3)浅成低温热液型金(银)矿床主要分布于黑河-逊克-嘉荫以南地区,产于北西向分布的燕山晚期陆相火山岩带内.找矿有利地段是:旁开门-三道湾子-东安-高松山地区燕山晚期陆相火山岩分布区.

4)斑岩型-浅成低温热液系统金、铜矿床该类型矿床主要分布于吉黑东部东宁-汪清-珲春地区,产于燕山晚期火山~次火山侵入岩中.不同类型铜、金矿床存在着共生现象,即浅成低温热液型矿床与细脉浸染型矿床在区域内或在同一个矿区内同时出现.因此,在该区找矿勘查时应以斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿理论为指导,在整装勘查思路指导下开展综合性的找矿工作.

表5 金厂、小西南岔斑岩-浅成低温热液型金、铜矿床特征Table 5 Characteristics of porphyry-epithermal gold(copper)deposits in Jinchang and Xiaoxinancha

(/Continued on Page 592)(/Continued from Page 544)

[1]时永明,崔彬,贾维林.黑龙江省铁力市鹿鸣钼矿床地质特征[J].地质与勘探,2007,43(2):19—22.

[2]郭嘉,杨言辰.黑龙江省霍吉河钼矿床地质特征及成因[D].长春:吉林大学,2009:36—50.

[3]周伶俐,曾庆栋,刘建明,等.吉林大黑山斑岩型钼矿床成矿阶段及含矿裂隙分布规律[J].地质与勘探,2010,46(3):448—454.

[4]王磊,孙丰月.吉林大黑山钼矿矿床地质特征及成矿模式研究[D].长春:吉林大学,2012:52—75.

[5]于晓飞,侯增谦,钱烨,等.吉林中东部福安堡钼矿床成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究[J].地质与勘探,2012,48(6):1151—1162.

[6]史致元,王玉增,孟广才,等.吉林省舒兰季德屯大型钼矿床地质特征及找矿过程中化探异常查证效果[J].吉林地质,2010,29(1):62—65.

[7]何财,李少云,高贺祥,等.黑龙江省翠宏山夕卡岩型铁多金属矿床的成矿地质条件[J].吉林地质,2010,29(3):56—58.

[8]叶鑫,孙丰月.黑龙江省逊克县东安金矿矿床地质特征及成因研究[D].长春:吉林大学,2011:27—50.

[9]边红业,陈满,刘洪利,等.黑龙江省逊克县高松山金矿床地质特征及成因分析[J].地质与资源,2009,18(2):91—95.

[10]连永牢,王兴昌.黑龙江省高松山金矿床成矿规律及找矿方向[J].金属矿山,2010(6):119—122.

[11]陈美勇,刘俊来,胡建江.大兴安岭北段三道湾子碲化物型金矿床的发现及意义[J].地质通报,2008,27(4):584—587.

[12]朱成伟,陈锦荣,李体刚,等.黑龙江金厂金矿床地质特征及成因探讨[J].矿床地质,2003,22(1):56—64.

[13]李真真,李胜荣,张华锋.黑龙江东宁县金厂金矿围岩蚀变和成矿年代学特征[J].矿床地质,2009,28(1):83—92.

[14]陈兆仁,胡朗,郑晓惠.吉林省小西南岔金铜矿床地球化学特征[J].地质与资源,2011,20(3):194—200.

[15]王可勇,卿敏,孙丰月,等.吉林小西南岔金-铜矿床成矿流体地球化学特征及矿床成因研究[J].岩石学报,2010,26(12):3727—3734.

[16]杨言辰,韩世炯,孙德有,等.小兴安岭-张广才岭成矿带斑岩型钼矿床岩石地球化学特征及其年代学研究[J].岩石学报,2012,28(2):379—390.

[17]韩振哲,金哲岩,吕军,等.小兴安岭东南鹿鸣-兴安-前进地区早中生代含矿花岗岩成岩成矿特征[J].地质与勘探,2010,46(5): 852—862.

[18]汪志刚,孙丰月,郭文秀.吉林东部中生代内生金属矿床成矿作用研究[D].长春:吉林大学,2012:176—177.

[19]陈静,孙丰月.黑龙江小兴安岭区域成矿背景与有色、贵金属矿床成矿作用[D].长春:吉林大学,2011:124—126.

[20]张森,寇林林,韩仁萍,等.黑龙江省伊春市霍吉河钼矿成矿特征及赋矿花岗闪长岩锆石U-Pb年龄[J].地质与资源,2013,22(3): 169—173.

[21]谭红艳,舒广龙,吕骏超,等.小兴安岭鹿鸣大型钼矿LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义[J].吉林大学学报:地球科学版,2012,42(6):1757—1770.

[22]王成辉,松权衡,王登红,等.吉林大黑山超大型钼矿辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质意义[J].岩矿测试,2009,28(3):269—273.

[23]李立兴,松权衡,王登红,等.吉林福安堡钼矿中辉钼矿铼-锇同位素定年及成矿作用探讨[J].岩矿测试,2009,28(3):283—287.

[24]邵军,李秀荣,杨宏智.黑龙江翠宏山铅锌多金属矿区花岗岩锆石SHRIMPU-Pb测年及其地质意义[J].地球学报,2011,32(2):163—170.

[25]马芳芳,孙丰月,李碧乐,等.黑龙江东安金矿床锆石U-Pb年龄及其地质意义[J].地质与资源,2012,21(3):277—280.

[26]王永彬,刘建明,孙守恪,等.黑龙江省乌拉嘎金矿赋矿花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及其地质意义[J].岩石学报,2012,28(2):557—570.

[27]鲁颖淮,张宇,赖勇,等.黑龙江金厂金矿田岩浆和成矿作用的LAICP MS锆石定年[J].岩石学报,2009,25(11):2902—2912.

[28]任云生,王辉,屈文俊,等.延边小西南岔铜金矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义[J].地球科学——中国地质大学学报, 2011,36(4):721—728.

[29]陈静,孙丰月.黑龙江三道湾子金矿床锆石U-Pb年龄及其地质意义[J].黄金,2011,5(32):18—22.

METALLOGENIC CHARACTERISTICS AND PROSPECTING DIRECTION OF MAIN MESOZOIC METAL DEPOSITS IN EASTERN JILIN AND HEILONGJIANG

ZHANG Sen,ZHANG Di,KOU Lin-lin

Shenyang Institute of Geology and Mineral Resource,CGS,Shenyang 11034,China

The eastern part of Jinlin and Heilongjiang provinces is a very important metallogenic belt with great potential in Northeast China.Yanshanian is the most significant metallogenic period of the area.The prospective ore deposits involve two major types.One is veinlet-disseminated Mo deposits and contact metasomatic Fe-polymetallic deposits,which are related to the Early Yanshanian magmatic intrusive activities.The other is epithermal Au(Ag)deposits and porphyryepithermal Au(Cu)deposits,which are connected with Late Yanshanian volcanic eruption-ultra hypabyssal intrusion.The favorable prospecting areas are:1)the distribution of Early Yanshanian adamellite,granodiorite and granodiorite porphyry in Yichun-Bindong-Jidong;2)the Late Yanshanian terrestrial volcanic rock distribution in the south of Huma-Heihe-Xunke-Jiayin;and 3)the Late Yanshanian terrestrial volcanic rock and ultra hypabyssal intrusion distribution in Dongning-Wangqing-Hunchun.

Mesozoic;metal deposit;metallogenic characteristics;prospecting direction;eastern Jilin and Heilongjiang

1671-1947(2015)06-0539-07

P618.2

A

2015-03-24;

2015-05-06.编辑:李兰英.

中国地质调查局“吉黑东部成矿预测及选区研究”项目(编号1212011085482).

张森(1983—),男,硕士,工程师,从事矿床成矿规律和成矿预测工作,通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号,E-mail// zhangsen556@163.com

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