黑龍江永新金礦地質(zhì)特征及成因

曲 暉，趙忠海，李成祿，徐國戰(zhàn)，田 園 ，孔 申 ，王 卓 ，譚樹勛

（1.黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，黑龍江哈爾濱150036；2.中國地質(zhì)大學(xué)，湖北武漢430074）

永新金礦是在多寶山斑巖銅礦外圍地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)潛火山熱液型金礦床.多寶山斑巖銅礦發(fā)現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)50年代，是黑龍江省唯一的特大型銅礦，其資源儲(chǔ)量占到全省已探明銅資源儲(chǔ)量的78%.早年在多寶山斑巖銅礦的周圍發(fā)現(xiàn)過3個(gè)大—中型銅、金礦床和十幾個(gè)銅（鉬、鐵）礦（化）點(diǎn)，構(gòu)成多寶山礦集區(qū).最近幾年隨著該區(qū)域礦產(chǎn)勘查力度加大，在多寶山礦集區(qū)的南側(cè)又不斷取得新的找礦成果［1-8］.新發(fā)現(xiàn)的永新金礦賦存在多寶山斑巖銅礦南側(cè)約60 km處.本文依據(jù)近兩年永新金礦的普查資料，簡述該礦床的地質(zhì)特征，并對礦床成因做初步探討.

1 區(qū)域地質(zhì)概況

永新金礦所在的地區(qū)處于白堊紀(jì)火山盆地的邊緣地帶.該區(qū)西北側(cè)大面積分布下白堊統(tǒng)光華組酸性火山巖和甘河組玄武巖類，不整合覆蓋在東南側(cè)的早石炭世侵入巖之上（圖1）.

圖1 永新金礦區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regionalgeologicalmap of the Yongxin gold deposit1—早白堊世中基性火山巖（Early Cretaceous intermediate-basic volcanic rock）；2—早白堊世中酸性火山巖（Early Cretaceous acidic-intermediatevolcanicrock）；3—早石炭世正長花崗巖（EarlyCarboniferoussyenogranite）；4—早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖（Early Carboniferousgraniticmylonite）；5—斷層（fault）

下白堊統(tǒng)光華組巖性主要為流紋巖、流紋質(zhì)巖屑玻屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫凝灰?guī)r、珍珠巖及少量黑耀巖.下白堊統(tǒng)甘河組不整合覆蓋在光華組之上，主要巖石類型有致密塊狀玄武巖、氣孔狀玄武巖和安山巖，以噴溢相為主，局部以潛火山巖相和火山通道相產(chǎn)出.光華組流紋巖的K-Ar法同位素年齡為（112.0±1.0）Ma，甘河組塊狀玄武巖的K-Ar法同位素年齡為（96.23±1.98）Ma?黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院.霍龍門溝等4幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.2011.，相當(dāng)于早白堊世晚期.

該區(qū)東南側(cè)出露早石炭世侵入巖，劃分為早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖和早石炭世正長花崗巖，二者間為斷層接觸.早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖具糜棱結(jié)構(gòu)和眼球狀構(gòu)造.殘斑占15%，成分主要為鈉更長石.糜棱基質(zhì)占85%，多為細(xì)?；L流動(dòng)的長石石英微細(xì)粒集合體，顆粒大小0.04～0.25mm.細(xì)?；佋颇浮自颇赋蕳l帶狀或環(huán)繞殘斑分布.正長花崗巖主要由鉀長石和石英組成，含少量斜長石，具中細(xì)?！写至＝Y(jié)構(gòu).

石炭紀(jì)本區(qū)發(fā)生了一次強(qiáng)烈的同碰撞造山型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在擠壓機(jī)制及巖漿熱效應(yīng)作用下，前石炭紀(jì)構(gòu)造層發(fā)生區(qū)域變質(zhì)和褶皺作用，早石炭世花崗巖遭受韌性剪切作用，形成長度超過170 km，寬度10～30 km的北東向糜棱巖帶（新開嶺-科洛混雜巖帶）［9］.本區(qū)分布的早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖就是區(qū)域上大規(guī)模的北東向糜棱巖帶的組成部分.永新金礦就賦存在白堊紀(jì)火山盆地外側(cè)的北東向糜棱巖帶的邊緣地帶.成礦部位是早石炭世正長花崗巖與花崗質(zhì)糜棱巖的接觸部位，

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

永新金礦區(qū)西北部出露早石炭世正長花崗巖，西南部出露早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖.沿早石炭世正長花崗巖和花崗質(zhì)糜棱巖的接觸帶，主要在花崗質(zhì)糜棱巖一側(cè)，受構(gòu)造、巖漿和熱液作用形成巖性和結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜的蝕變角礫巖體，大體對應(yīng)于主要金礦體（Ⅰ號礦體）的賦存部位（圖2）.

圖2 永新金礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geologicalsketchmap of Yongxin gold field1—早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖（Early Carboniferousgraniticmylonite）；2—早石炭世正長花崗巖（Early Carboniferous syenogranite）；3—花崗斑巖（granite porphyry）；4—閃長玢巖（dioritic porphyrite）；5—蝕變礦化角礫巖（alteredmineralized breccia）；6—金礦體及編號（Auorebodyand code）；7—斷層（fault）；8—勘探線及編號（exploration line）

蝕變角礫巖體北東向延伸，分布在140～180線之間，控制長度300m左右.平面上呈不規(guī)則楔形，向北東收縮以致尖滅，向南西膨大.蝕變角礫巖體在140～150線的出露寬度分別為50m左右，在170線的出露寬度增大為90m左右.由于受北西向斷裂的切割，在180～170線之間（靠近170線），蝕變角礫巖體在膨大部位突然消失.蝕變角礫巖體與周圍早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖及正長花崗巖的接觸關(guān)系，由于構(gòu)造和蝕變作用的影響不夠清楚.可見蝕變角礫巖體與正長花崗巖之間為巖脈所隔，也見有蝕變角礫巖體與花崗質(zhì)糜棱巖呈漸變過渡關(guān)系.

蝕變角礫巖體中的角礫大小混雜，大者在10 cm以上，小的僅數(shù)毫米，被更細(xì)小的碎屑物質(zhì)或巖粉膠結(jié).角礫成分復(fù)雜，大體上靠近正長花崗巖的部位，正長花崗巖的角礫較多.靠近花崗質(zhì)糜棱巖的部位，花崗質(zhì)糜棱巖的角礫較多.此外見有脈巖和蝕變巖的角礫.許多角礫由于受強(qiáng)烈構(gòu)造和熱液作用形成碎裂蝕變巖，無法辨認(rèn)其原巖.

礦區(qū)內(nèi)大量發(fā)育中—酸性巖脈及小侵入體，其巖石類型復(fù)雜，穿切于早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖、正長花崗巖和蝕變角礫巖體中.巖脈及小侵入體的形成時(shí)間與金礦形成時(shí)間大體一致，部分形成于成礦前或成礦期，部分形成于成礦后.潛火山相的潛英安巖和潛流紋巖呈脈狀產(chǎn)出，多具有較強(qiáng)的硅化、絹云母化及金礦化，個(gè)別礦化較強(qiáng)者含金在邊界品位以上，多為成礦前或成礦期的巖脈.淺成侵入相的閃長玢巖和花崗斑巖小侵入體和巖脈大多蝕變較弱或無蝕變，對礦體有破壞作用，多形成于成礦后.礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的花崗斑巖小侵入體控制長度600m左右，控制寬度160m左右，巖石蝕變微弱，無礦化顯示，對金礦體有顯著破壞作用.

礦區(qū)構(gòu)造以北東向?yàn)橹?，表現(xiàn)為北東向的巖體接觸帶、斷裂帶、糜棱巖帶、角礫巖體和蝕變礦化帶.近南北斷裂次之.地表工程中見許多北東向及近南北斷裂破碎帶、節(jié)理、小斷層及石英細(xì)脈.金礦體受北東向和近南北向構(gòu)造的控制，賦存在北東向糜棱巖帶與南北向斷裂交匯處.礦區(qū)內(nèi)存在北東向和北西向成礦后斷裂.破壞礦體的花崗斑巖、閃長玢巖等小侵入體和巖脈主要受北東向成礦后斷裂控制.

3 礦體特征

金礦體賦存在早石炭世正長花崗巖與早石炭世糜棱巖接觸部位的蝕變角礫巖體中及其附近，金礦體大體平行排列，成群出現(xiàn)，走向40～60°，傾向北西，傾角20～50°.

礦體巖石主要為強(qiáng)烈蝕變的角礫巖、碎裂巖、碎粒巖等構(gòu)造巖類，統(tǒng)稱角礫巖類.該類礦石多呈灰白色，局部見有深灰色，破碎角礫結(jié)構(gòu)，呈塊狀構(gòu)造.含金角礫巖體中的角礫大小不一，形態(tài)復(fù)雜多樣.角礫形態(tài)多為不規(guī)則棱角狀、三角狀、多角狀至次圓狀,基本無旋轉(zhuǎn)和位移,并具有一定的定向性和可拼性.角礫成分主要為鉀長石和石英，部分為正長花崗巖.角礫分選差，其長軸長度多數(shù)集中在2 cm以下，個(gè)別大于2 cm.角礫自淺部向深部粒徑變小，角礫與圍巖主要經(jīng)含硅質(zhì)熱液充填膠結(jié).膠結(jié)物以脈狀、網(wǎng)脈狀充填于角礫間的空隙或圍巖的裂隙中，與角礫界線明顯.其次為蝕變糜棱巖類礦體.糜棱巖類也見有不同程度的構(gòu)造破碎.礦體中及礦體外圍發(fā)育成礦前和成礦后的多種脈巖，還見有多條寬窄不一的石英脈及強(qiáng)硅化帶.礦體部位的主要蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化等.金礦體與硅化黃鐵礦化關(guān)系密切，尤其與煙灰色面狀硅化關(guān)系最為密切.

2012年，在系統(tǒng)的槽探揭露基礎(chǔ)上，通過對礦體和礦化體的綜合研究和分析，依據(jù)最能反映礦化體特征以及合理圈定礦體自然邊界的原則，參考當(dāng)時(shí)的黃金價(jià)格和露天開采的要求，以0.6×10-6為邊界品位在礦區(qū)地表圈出兩個(gè)主要的金礦體（Ⅰ號和Ⅱ號金礦體）.

Ⅰ號金礦體是礦區(qū)的主要礦體，在地表的形態(tài)呈錐形，北東向展布.礦體長約為375m，最寬73.4m，最窄6.8m.由于受北西向斷裂的破壞，在180～170線之間（靠近170線），礦體在膨大部位突然消失，與金礦體相伴出現(xiàn)的化探金異常也隨之消失.

礦體賦存在早石炭世正長花崗巖和花崗質(zhì)糜棱巖的接觸帶，與沿接觸帶部位形成的蝕變角礫巖體有大致對應(yīng)的關(guān)系.礦體基本限于蝕變角礫巖體的范圍內(nèi)，僅在140線附近金礦體延伸到蝕變角礫巖體之外.地表出露的蝕變角礫巖體約一半面積為金礦體（金含量≥1×10-6），其余部分為金礦化體（0.3×10-6≤金含量＜1×10-6）.礦體主要巖性為強(qiáng)烈蝕變的角礫巖和碎裂巖.礦體的地表平均品位1.9×10-6，最高品位為9.28×10-6.

Ⅱ號金礦體呈長條狀，礦體延長約為375m，礦體最寬為 5.90m，最窄 1.00m，平均品位為 1.44×10-6，最高品位為4.61×10-6.礦體主要巖性為蝕變糜棱巖.

除Ⅰ號和Ⅱ號金礦體之外，礦區(qū)內(nèi)還在地表發(fā)現(xiàn)了一些單工程控制的規(guī)模較小的金礦體和范圍較大的金礦化.較大的金礦化體分布在蝕變角礫巖體的東南邊緣外側(cè)的蝕變糜棱巖中，礦化體長約300m，寬2.0～4.7m.礦化體平均品位 0.70×10-6，最高品位 0.92×10-6.（表 1）.

表1 永新金礦區(qū)地表工程見礦情況一覽表Table1 Theorebodiesrevealedbysurfaceexploringinthe Yongxingolddeposit

深部鉆探工程控制顯示，深部礦體主要賦存在中粗粒正長花崗巖與糜棱巖基礎(chǔ)部位的蝕變角礫巖中.角礫巖中混有正長花崗巖和糜棱巖兩種成分的角礫，發(fā)育強(qiáng)烈的硅化、黃鐵礦化等蝕變，與地表所見的礦體特征基本一致.礦體在剖面上呈不規(guī)則的漏斗形狀，傾向北西，傾角 25°左右（圖 3）.

圖3 永新金礦區(qū)170號勘探線剖面圖Fig.3 GeologicalsectionalongNo.170explorationlineintheYongxingolddeposit1—早石炭世花崗質(zhì)糜棱巖（EarlyCarboniferousgraniticmylonite）；2—早石炭世正長花崗巖（EarlyCarboniferoussyenogranite）；3—閃長巖（diorite）；4—閃長玢巖（dioriticporphyrite）；5—蝕變礦化角礫巖（altered mineralizedbreccia）；6—金礦體（Auorebody）；7—鉆孔及編號（drillhole andcode）

Ⅰ號金礦體在170、160、150和140等4條勘探線（線距100m）的鉆孔中都可見到.在170線施工的幾個(gè)鉆孔中，對應(yīng)于Ⅰ號金礦體的見礦（化）厚度為16.16～36.65m.其中存在連續(xù)多條厚度不等的礦體，礦體最厚達(dá)11.16m，最高品位14.25×10-6，單工程平均品位最高4.77×10-6.160線鉆孔中對應(yīng)于Ⅰ號金礦體的見礦（化）厚度1～18m不等，其中存在多條厚1～3m不等的金礦體，品位多集中在1.01×10-6～4.34×10-6之間，最高品位29.66×10-6.150線對應(yīng)于Ⅰ號金礦體的見礦（化）厚度為10～20.5m間，其中有兩條金礦體，品位相對較低，最高1.52×10-6.140線對應(yīng)于Ⅰ號金礦體的見礦（化）厚度在9～50m之間，其中存在多條礦體，最高品位3.5×10-6.總的來看，礦體深部品位比地表品位偏高一些.

4 礦床成因探討

永新金礦在發(fā)現(xiàn)之初曾被認(rèn)為是與早石炭世韌性剪切作用有關(guān)的糜棱巖型金礦.隨著普查工作深入，取得了較多有助于確定礦床成因及成礦時(shí)代的地質(zhì)資料.目前認(rèn)為成礦作用與早白堊世火山作用關(guān)系密切.主要考慮以下因素：

1）礦區(qū)位于早白堊世火山盆地的邊緣，礦體賦存部位距離下白堊統(tǒng)光華組流紋巖類出露區(qū)僅數(shù)百米，顯示礦區(qū)處于早白堊世火山作用影響范圍內(nèi)，有利于發(fā)生與火山活動(dòng)有關(guān)的成礦作用.

2）永新金礦區(qū)與周圍不含礦的地段相比，是一個(gè)淺成相和潛火山巖相小侵入體和巖脈的密集分布區(qū).這些小侵入體和巖脈有些形成于成礦前，受強(qiáng)烈蝕變和礦化，個(gè)別形成金礦體；有些形成于成礦后，對礦體有明顯破壞作用.雖然對于這些小侵入體和巖脈尚未取得同位素測年數(shù)據(jù)，但根據(jù)它們的產(chǎn)出部位、巖石組合及巖貌特征分析，認(rèn)為這些小侵入體和巖脈與下白堊統(tǒng)光華組火山巖是同源巖漿產(chǎn)物，形成于大體相同的時(shí)代，并且與金的成礦時(shí)間基本一致，顯示成礦作用與早白堊世的火山和潛火山活動(dòng)有關(guān).

3）礦體分布未顯示受糜棱巖帶的內(nèi)部構(gòu)造及分帶特征控制，而明顯受蝕變角礫巖體的控制.礦區(qū)內(nèi)主要金礦體（及接近邊界品位的金礦化）的分布范圍與蝕變角礫巖體的范圍基本一致.巖石特征顯示，蝕變角礫巖體并非與普通斷裂作用有關(guān)的的構(gòu)造角礫巖，而是與火山-潛火山活動(dòng)有關(guān)的隱蔽爆破角礫巖.

4）礦區(qū)內(nèi)發(fā)育硅化、絹云母化、高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化等蝕變類型，具有火山成因金礦的一般圍巖蝕變特征.

5）成礦組分單一，僅形成金礦，不伴生其他金屬礦產(chǎn)，符合黑龍江省早白堊世金礦的一般成礦特征［10］.

6）普查工作中在Ⅰ號金礦體中采取了一個(gè)黃鐵礦化石英脈樣品，經(jīng)中國地震局地質(zhì)研究所地震動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測定，其K-Ar法同位素年齡為（102.7±4.6）Ma，與下白堊統(tǒng)光華組流紋巖的K-Ar法同位素年齡（112.0±1.0）Ma比較接近，顯示成礦作用發(fā)生于早白堊世.

從以上分析，初步認(rèn)為永新金礦是一個(gè)早白堊世形成的潛火山熱液型金礦.該礦床的發(fā)現(xiàn)顯示在黑龍江省西部的古生代糜棱巖帶中存在與早白堊世火山作用有關(guān)的金成礦作用，也表明多寶山斑巖銅礦老礦區(qū)的外圍仍具有找礦潛力.

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