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黑龙江小兴安岭地区早白垩世浅成低温热液型金矿成矿规律及找矿前景研究

2021-01-06MANIRAMBONAAlainJospin赵忠海

世界有色金属 2021年18期
关键词:白垩火山岩斑岩

MANIRAMBONA Alain Jospin,赵忠海

(辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁 阜新 123000)

1 区域成矿地质背景

小兴安岭地区位于中亚造山带东端、松嫩地块北缘,西部以黑河-贺根山断裂与兴安地块相邻,东侧以嘉荫-牡丹江断裂与佳木斯地块相接(图1),是一个至少经历了古亚洲洋、鄂霍次克海构造域演化和环太平洋板块的俯冲以及新生代深断裂作用的叠加复合构造区[1,2]。

区内各时代地层发育比较齐全,但受后期岩浆及构造活动的改造下,地层分布多不连续。研究区地层由老到新主要包括古生代的下寒武统、奥陶系、泥盆系和二叠系地层,中生界的侏罗系、白垩系以及新生代地层。区内侵入岩十分发育,呈近NS向带状展布,岩石类型从镁铁质-超镁铁质岩类到花岗岩类均有产出,其中花岗岩分布最广,占到研究区面积一半以上。小兴安岭地区经历了多次拉张分裂和挤压闭合,地质构造错综复杂,具多旋回发展特点。研究区是我国重要的内生金、钼和铅锌等多金属热液矿床发育区,到目前为止,已发现金矿床9座,钼矿床座,多金属矿床4座。金是本区主要的矿产资源,类型主要为浅成低温热液矿床。大型矿床有团结沟、东安和永新金矿床[3],中型的有三道湾子、高松山和平顶山金矿床;小型的有富强、马连和杜家河等金矿床。

2 研究区浅成低温热液型矿床特征及成因

研究区浅成低温热液型矿床主要产出于早侏罗世一晚白垩世的陆相火山岩、碎屑岩大面积分布的拗陷盆地或与断隆区交接的边缘起带成矿与中性、中酸性、酸性潜火山岩或斑岩体有关控矿构造主要是与潜火山岩相、侵入体相连通的断裂或侵入体边部爆发隐爆角砾岩带矿体形态多样,以脉状或不规则的复合脉体为常见,规模大小不一。蚀变矿物组合有玉髓状石英、石英、冰长石、绢云母、绿泥石、碳酸盐矿物及萤石,玉髓状石英网脉、冰长石是确定矿床成因的主要标志,石英一冰长石脉、绿泥石化较集中的部位,矿石品位较高。

矿床严格受构造一岩性控制,分布于陆内伸展环境,成矿及相关岩浆岩同位素年龄介于130Ma~110Ma。形成浅成热液型金矿的岩浆表现为高侵位深度,并伴随着火山喷发,不少矿床的矿石同位素年龄与含矿火山岩或与成矿有关的侵入岩的同位素年龄非常接近,表明成矿作用与中生代火山作用为同一地质事件。

3 研究区浅成低温热液型成岩成矿时代规律

早白垩世伴随着广泛的岩浆活动,东北地区爆发了大规模的成矿作用,且多数浅成低温热液型金矿床与早白垩世陆相火山-次火山岩及浅成超浅成花岗岩类侵入体密切相关,矿床普遍发育在陆相火山盆地边缘,与陆相火山-次火山岩在时间、空间和成因上密切相关,矿床多形成于火山喷发的间歇期或火山活动末期,为同生矿床,成岩和成矿是在同一地质作用下无间断先后发生的。矿床是在火山-次火山岩成岩后,成矿流体通过热液交代作用(包括渗透和充填)形成的,这些矿床的成矿作用与成岩作用近于同时发生或相差<10Ma。总体上在小兴安岭地区已发现的浅成低温热液型金矿与同期火山岩关系密切,形成同一时期,同一构造背景下,其成矿时代集中在125Ma~100Ma范围内,均形成在晚燕山期的早白垩世。

4 研究区成矿动力学背景及找矿前景预测

4.1 成矿动力学背景分析

众多学者提出了中国东北及邻区,包括小兴安岭地区中生代成矿期划分了5个不同阶段成矿时期:三叠纪(240-205Ma),早-中侏罗世(190-165Ma),晚侏罗世(155-145Ma),早白垩世(140-120Ma)和早白垩世晚阶段(115-110Ma),其中早白垩成矿作用发生在蒙古-鄂霍茨克洋闭合与古太平洋板块俯冲共同作用下引起的伸展构造环境;早白垩世成矿作用的最终阶段与古太平洋板块俯冲方向的变化导致软流圈上涌,从而引起岩石圈大范围伸展有关。

综合认为小兴安岭浅成低温热液型金矿属于早白垩世晚期,形成在伸展构造环境,由于古太平洋板块的俯冲,导致岩石圈加厚,随后拆沉,软流圈上涌,导致下地壳熔融的动力学背景。

4.2 找矿前景分析

随着在浅成低温热液型矿床深部发现大量的斑岩型矿床,或在斑岩型矿床附近发现大量的浅成低温热液型矿床的事实,引起了人们对斑岩型矿床与浅成低温热液型矿床之间存在的内在关系的高度重视,尤其是高硫化型浅成低温热液型矿床与斑岩型矿床的转换,他们往往相伴产出,成矿时代较近。

中国东北地区,早白垩世发育有大量的浅成低温热液型金铜矿床和斑岩型铜钼矿床,其中在东南(吉黑东部)地区,尤其是东宁-珲春一线,该地区在早白垩世,尤其是在晚早白垩世,经历了古太平洋高角度俯冲欧亚大陆,经历了最短的抬升和剥蚀历史,是中国东北部活动大陆边缘外侧最活跃的地区,暗示该地区是寻找富金斑岩型铜钼矿床和高硫化型浅成低温热液型金矿的有利场所,该地区近些年已经发现了大量的高硫化型浅成低温热液型金矿(如杜荒岭、九三沟、小西南岔、金厂等),而斑岩型矿床发现较少,所以按照之前的理论推测,在该地区深部具有相当大的找矿潜力寻找富金斑岩型铜钼矿床。

而对于中国东北地区西北区域,由于该地区在早白垩世(140-90Ma)经历了最长的折返,抬升和剥蚀,该地区存在着大量的砂金矿,是东北地区最重要的砂金矿产地,所以认为该地区浅成低温热液型金矿已经大量被剥蚀,暗示该地区是寻找斑岩型矿床的有利场所,同时如果该地区局部发现有浅成低温热液型金矿,暗示深部具有较大潜力去寻找斑岩型矿床。

在中国东北地区大兴安岭东北部和小兴安岭西北部地区,尤其是逊克-黑河北东一线,该区域正处在大陆活动边缘的内侧,在早白垩世期间,发育有大量的同期火山-次火山岩,处于类似弧后伸展构造环境,独立的低硫化型浅成低温热液型金矿的形成与同期的火山-次火山热液关系最为密切,所以在该地区大面积发育的火山-次火山岩分布地区,尤其是火山机构边部及火山断陷盆地边缘出现的中-酸性次火山岩体发育地区是寻找独立的低硫化型浅成低温热液型金及多金属矿的有利场所。

5 结语

总体上在中国东北地区,包括小兴安岭地区已发现的浅成低温热液型金矿成矿时代均在125Ma~100Ma范围内,均形成在早白垩世,形成在伸展构造环境;根据斑岩型-浅成低温热液型矿床成矿系列的理论,预测在中国东北的东南(吉黑东部)地区,尤其是东宁-珲春一线,该地区在早白垩世是寻找富金斑岩型铜钼矿床和高硫化型浅成低温热液型金矿的有利场所;而对于中国东北地区西北区域,该地区由于浅成低温热液型金矿已经大量被剥蚀,暗示该地区是寻找斑岩型矿床的有利场所,同时如果该地区局部发现有浅成低温热液型金矿,暗示深部具有较大潜力去寻找斑岩型矿床;在中国东北地区大兴安岭东北部和小兴安岭西北部地区,尤其是逊克-黑河北东一线是寻找独立的低硫化型浅成低温热液型金及多金属矿的有利场所。

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