黑龍江伊春市伊東林場(chǎng)金銀礦礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

王 興, 劉旭光, 萬(wàn)太平, 李德勝, 蘇永強(qiáng), 唐 偉

(1.黑龍江省自然資源調(diào)查院,黑龍江 哈爾濱 150036;2.黑龍江省礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,黑龍江 哈爾濱 150036)

0 引言

伊東林場(chǎng)金銀礦床為近年新發(fā)現(xiàn)的礦床。2010—2012年,原黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院在該區(qū)開(kāi)展1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查,開(kāi)展了1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作,并對(duì)該區(qū)HS-26組合異常進(jìn)行了查證工作,發(fā)現(xiàn)了金礦化點(diǎn)。2014—2018年,黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究齊齊哈爾分院對(duì)該處金礦化點(diǎn)開(kāi)展普查工作,進(jìn)行了1∶2萬(wàn)土壤測(cè)量、1∶2萬(wàn)高精度磁測(cè)、激電中梯測(cè)量和槽探、鉆探等工作,相繼發(fā)現(xiàn)了26條礦體,其中,金銀礦體11條,金礦體5條,銀礦體6條,鉛鋅礦體2條,鉬礦體2條,取得了較好找礦突破。截至目前為止,估算Ⅰ2、Ⅰ5、Ⅰ23工業(yè)及低品位礦體預(yù)測(cè)的資源量(334):金4971.78 kg,平均品位為2.71×10-6;銀186 830.43 kg,平均品位為101.44×10-6。

但是,該礦區(qū)勘查程度較低,礦體工程控制程度低,今后繼續(xù)增加勘查力度,有望達(dá)到中型金銀礦床。近些年,一些專(zhuān)家、學(xué)者對(duì)礦區(qū)地質(zhì)和物化探特征進(jìn)行了研究[1-4],但對(duì)礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志方面的研究有待深入。本文通過(guò)礦床地質(zhì)特征研究,并進(jìn)一步總結(jié)找礦標(biāo)志,為下一步探礦增儲(chǔ)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東北地區(qū)的淺成低溫?zé)嵋旱V床集中分布于德?tīng)柌几傻V集區(qū)、呼瑪?shù)V集區(qū)、小興安嶺礦集區(qū)和吉東礦集區(qū)等4個(gè)區(qū)帶內(nèi)[5-6](圖1)。伊東林場(chǎng)礦區(qū)位于小興安嶺礦集區(qū),礦集區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)淺成低溫?zé)嵋航鸬V,如高松山大型金礦、團(tuán)結(jié)溝大型金礦和東安大型金礦[6-12]。與太平洋板塊俯沖擠壓有關(guān)的小興安嶺—張廣才嶺巖漿弧,是淺成低溫?zé)嵋旱V床形成的有利部位[1-6],伊東林場(chǎng)金銀礦床便分布于此。

圖1 東北地區(qū)淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V礦集區(qū)及其地質(zhì)背景圖[1-2]

區(qū)域內(nèi)出露地層有下白堊統(tǒng)板子房組(K1b)和寧遠(yuǎn)村組(K1n)。板子房組區(qū)域上大面積出露,巖性主要為一套灰綠色、灰紫色安山巖、輝石安山巖及其火山碎屑巖、沉火山碎屑巖等夾少量英安巖及火山碎屑巖組合。寧遠(yuǎn)村組出露面積相對(duì)較小,巖性主要為一套灰白色流紋巖及其火山碎屑巖,以流紋質(zhì)含角礫凝灰?guī)r為主。區(qū)域上巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈,為中生代巖漿巖。侵入巖為酸性巖,為晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖(T3γδ)、晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖(T3ηγ)和早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖(K1γδ)。晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖呈巖株產(chǎn)出,巖性為細(xì)中粒花崗閃長(zhǎng)巖,呈淺肉紅色,以細(xì)中粒結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖在礦區(qū)南部和東北部呈巖基狀大面積出露,巖性為細(xì)中粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖,呈淺肉紅色,以似斑狀結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖呈小巖株零星分布,巖性為中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖,呈深灰色,以中細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造表現(xiàn)為濱太平洋活動(dòng)大陸邊緣活動(dòng)[7]。三疊紀(jì)形成規(guī)模較大的南北向構(gòu)造巖漿帶,白堊紀(jì)巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)及少量巖漿活動(dòng)。斷裂較為發(fā)育,可分為NE向、NEE向和NW向3組。其中,NE向和NEE向斷裂控制巖體侵位,NEE向和NW向斷裂為控制火山盆地的主要斷裂,且均具有多期活動(dòng)特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單,為下白堊統(tǒng)板子房組(K1b)和第四系松散堆積物(Qh)(圖2)。板子房組巖性主要為灰綠色、灰紫色安山巖、輝石安山巖、英安巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、含角礫凝灰?guī)r、安山質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)角礫熔巖、凝灰質(zhì)砂礫巖等。在礦區(qū)西南部巖石蝕變強(qiáng),發(fā)育有綠簾石化、綠泥石化、絹云母、碳酸鹽化、黏土化、黃鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、輝銀礦化和銀金礦化等。含金石英脈位于該組地層。第四系出露河谷中,地勢(shì)平坦,向河谷兩側(cè)微傾斜,堆積物主要為砂、礫石、亞黏土等。

礦區(qū)出露大面積的板子房組火山巖,以中性火山噴發(fā)—溢流相為主。出露侵入巖有晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖(T3γδ)、晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖(T3ηγ)及早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖(K1γδ)。晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖小面積出露于礦區(qū)東北部,巖性主要為細(xì)中粒花崗閃長(zhǎng)巖,呈淺灰色,以細(xì)中粒結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖出露于礦區(qū)東北部及西北角,巖性為細(xì)中粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖和中粗粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖,呈淺肉紅色,以似斑狀結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖呈巖株?duì)畛雎队诘V區(qū)東南部,巖性為細(xì)中粒花崗閃長(zhǎng)巖,呈深灰色,以中細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。

脈巖有安山玢巖、英安玢巖及閃長(zhǎng)玢巖等,其中英安玢巖脈多呈NE向平行分布。

礦區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育,主要分為NE向、NW向斷裂和火山構(gòu)造。其中,NE向斷裂及其次級(jí)構(gòu)造是主要的控礦和容礦構(gòu)造。NW向斷裂及其次生構(gòu)造為成礦后構(gòu)造,對(duì)礦體有一定的破環(huán)作用。火山作用形成的放射狀斷裂,各期構(gòu)造交匯處為導(dǎo)礦、容礦的有利部位。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

目前,礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)礦體26條,達(dá)到一定規(guī)模的Ⅰ5、Ⅰ2礦體產(chǎn)于板子房組火山巖內(nèi)(圖3),形態(tài)為脈狀,空間展布與構(gòu)造方向一致,受斷裂控制明顯,賦礦圍巖主要為英安巖、英安玢巖為主,黃鐵礦化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、黏土化等礦化蝕變現(xiàn)象普遍,節(jié)理裂隙多被碳酸鹽細(xì)脈、石英細(xì)脈充填。

圖3 伊東林場(chǎng)金銀礦區(qū)67勘探線剖面圖

最大的Ⅰ5礦體規(guī)模最大(圖3)。Ⅰ5礦體地表由 63TC103、59-1TC55、59TC63、55TC47等槽探工程控制,深部由ZK6101、ZK6504、ZK6701、ZK6702、ZK6703、ZK6704、ZK6705、ZK6901、ZK7102、ZK7301 等鉆探工程控制。礦體呈脈狀,總體呈NE向展布,長(zhǎng)度大于800 m,沿傾向延伸600多米,走向和傾向都未完全封閉。礦體走向NE60°～70°,傾向330°～340°,傾角70°～75°,總體向SW側(cè)伏,為不規(guī)則脈狀分布,整體呈舒緩波狀,膨脹收縮、分支復(fù)合特征。礦體平均水平厚度3.95 m,最大厚度7.99 m,金平均品位2.73×10-6,銀平均品位99.17×10-6。賦礦巖石主要為石英脈。

Ⅰ2礦體為隱伏礦體,位于Ⅰ5礦體上部,由 ZK6504、ZK6705、ZK6901、ZK6702、ZK7102 等鉆探工程控制。礦體總體呈NE向展布,長(zhǎng)度大于600 m,最大傾斜延伸大于600多米。礦體走向NE60°～70°,傾向330°～340°,傾角70°～75°,向SW側(cè)伏,為不規(guī)則脈狀分布。礦體由工業(yè)礦體和低品位礦體相互連接而成。礦體的平均水平厚度1.95 m,最大厚度4.13 m,礦體金平均品位為2.63×10-6,銀平均品位為115.70×10-6。賦礦巖石主要為石英脈,其次為硅化角礫巖。

3.2 礦石特征

礦石中金屬礦物有輝銀礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦(圖4)及方鉛礦等。金屬硫化物含量與金品位呈正相關(guān),反映了金屬硫化物與金礦化關(guān)系密切。脈石礦物以石英、方解石為主,含少量石膏、斜長(zhǎng)石和絹云母。

圖4 伊東林場(chǎng)金銀礦區(qū)礦石顯微礦相照片

金、銀礦物主要為銀金礦、輝銀礦、自然銀(圖5)。銀金礦,形狀多樣,硬度較低,粒度細(xì),主要嵌布于輝銀礦邊部。輝銀礦,呈他形粒狀,反射色灰白色帶綠色調(diào),具均質(zhì)性,低硬度,粒度小。自然銀,片狀,形態(tài)近四邊形,粒度小,含量很低。

圖5 貴金屬礦物掃描電鏡能譜分析圖

礦石結(jié)構(gòu)多呈自形—半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有致密塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、孔洞狀構(gòu)造、梳狀構(gòu)造、晶簇狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、葉片狀構(gòu)造。

礦石自然類(lèi)型有兩種:一種是含金多金屬硫化物石英脈型,為主要類(lèi)型;另一種是含金蝕變巖性,多分布在礦體邊部。

3.3 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變強(qiáng)烈而普遍,分帶性明顯,由內(nèi)向外發(fā)育硅化 → 絹云母化硅化 → 泥化。

硅化: 以脈狀硅化+碳酸鹽化+黃鐵礦化組合,礦(化)體主要分布于此,為成礦期礦化蝕變。呈脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀沿巖石斷裂、裂隙發(fā)育。硅化表現(xiàn)為灰色、灰白色,雜亂穿插于巖石中。石英脈為金礦載體,目前發(fā)現(xiàn)的礦體主要為石英脈,是找礦重要標(biāo)志。

絹云母化硅化: 以面狀硅化+絹云母化+黃鐵礦化組合,巖石多呈淺灰色,為早期的熱液角礫巖有一定關(guān)系,一般不含礦。

泥化: 以黏土化+黃鐵礦化為主,以泥化為主的巖石多呈灰白色、灰黃色,巖石有褪色、退磁的現(xiàn)象,為早期深部巖體的熱液蝕變。泥化帶中黃鐵礦含量高可圈出黃鐵礦化泥化帶,激電中梯視極化率上表現(xiàn)為明顯的高極化異常。

其中,硅化與金礦化關(guān)系最為密切,礦體均分布于硅化帶內(nèi)。

3.4 礦化階段劃分

根據(jù)對(duì)礦區(qū)不同的礦化蝕變特征,初步將礦床成礦過(guò)程劃分為熱液期和表生期。其中,熱液期劃分5個(gè)礦化階段。

(1)熱液期: 為成礦期,碳酸鹽石英脈,伴隨礦化有輝銀礦化、銀金礦、黃鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化等。根據(jù)礦物組合特征及礦石微觀特征(圖6),該礦床熱液期成礦作用可劃分為5個(gè)礦化階段:

第Ⅰ礦化階段:淺灰色碳酸鹽硅質(zhì)階段,含少量黃鐵礦等金屬硫化物,多以稀疏浸染狀分布,金品位較低。

第Ⅱ礦化階段:灰色金屬硫化物硅質(zhì)階段,含有大量輝銀礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等,呈團(tuán)塊狀分布,金屬礦物較小,為金的主礦化階段,金品位高。

第Ⅲ礦化階段:淺黃色碳酸鹽硅質(zhì)階段,含金屬硫化物,金屬礦物顆粒較大,金品位很低。

第Ⅳ礦化階段:白色—淺黃色碳酸鹽階段,部分已結(jié)晶形成方解石,不含黃鐵礦等金屬硫化物,巖石比較純凈,金品位極低。

第Ⅴ礦化階段:無(wú)色—白色石膏階段,以單獨(dú)細(xì)脈發(fā)育,伴有天青石、重晶石等,形成明顯晚于碳酸鹽硅質(zhì),含少量或不含金屬硫化物,為金銀礦成礦后期,金品位極低。

(2)表生期:成礦后,主要發(fā)生表生氧化作用,表現(xiàn)地表為原生礦物被氧化水解成氧化物,長(zhǎng)石氧化水解成黏土,黃鐵礦氧化成褐鐵礦等。

4 控礦因素及找礦標(biāo)志

4.1 控礦因素

4.1.1 地層因素

東北地區(qū)的淺成低溫?zé)嵋旱V床,初步確定白堊紀(jì)陸相中酸性火山巖為主要賦礦圍巖,礦床集中形成于晚侏羅世和早白堊世[5]。板子房組火山巖是含礦地層,從時(shí)間、礦體產(chǎn)狀看,板子房期可能是熱液活動(dòng)和成礦期。礦體含礦圍巖巖性主要為英安巖、其次為角礫巖和英安斑巖,以噴溢相為主,少量為潛火山相。巖石整體較致密堅(jiān)硬,在冷卻中形成的節(jié)理和裂隙,是熱液充填礦體的貯礦場(chǎng)所,礦體多呈脈狀。

4.1.2 巖漿巖因素

晚三疊世花崗巖分布于礦區(qū)東北及西北角。早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖呈巖株?duì)畛雎队诘V區(qū)東南部。礦區(qū)內(nèi)Ⅰ號(hào)礦化蝕變區(qū)整體呈面狀,蝕變特征為淺成低溫?zé)嵋何g變特征。礦區(qū)內(nèi)在礦體附近英安玢巖等次火山巖脈特別發(fā)育,主體展布呈NE向,與礦體展布方向基本相同,而且?guī)r石發(fā)育礦化蝕變較強(qiáng),在次火山巖深部發(fā)育石英閃長(zhǎng)玢巖,石英閃長(zhǎng)玢巖與英安巖接觸部位硅化強(qiáng),金品位達(dá)到邊界以上,同時(shí)發(fā)育黃銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化等,所以推測(cè)成礦地質(zhì)體為石英閃長(zhǎng)玢巖或英安玢巖。

4.1.3 構(gòu)造因素

礦區(qū)內(nèi)成礦期構(gòu)造主要為NE向構(gòu)造,這些構(gòu)造大體平行排列,成群出現(xiàn),走向50°～70°,傾角60°～80°,同時(shí)礦區(qū)內(nèi)發(fā)育火山機(jī)構(gòu),火山作用形成的放射狀斷裂,各期構(gòu)造交匯處為導(dǎo)礦、容礦的有利部位,為淺成低溫?zé)嵋旱V床的主要賦存部位。

4.2 找礦標(biāo)志

地層和巖性標(biāo)志: 賦礦巖石為碳酸鹽石英脈,碳酸鹽石英脈發(fā)育在下白堊統(tǒng)板子房組英安巖。礦體賦存在板子房組,板子房組是伊東林場(chǎng)金銀礦床的賦礦地層。因此,下白堊統(tǒng)板子房組、碳酸鹽石英脈石主要的地層和巖性標(biāo)志。

構(gòu)造標(biāo)志: NE向斷裂及其次級(jí)構(gòu)造是主要的控礦和容礦構(gòu)造。NW向斷裂及其次生構(gòu)造為成礦后構(gòu)造,對(duì)礦體有一定的破環(huán)作用。礦體均產(chǎn)于NE向斷裂及其次級(jí)構(gòu)造,控制著礦體的產(chǎn)出,因此NE向斷裂為重要的構(gòu)造標(biāo)志。

脈巖標(biāo)志: 區(qū)域內(nèi)金銀礦床的形成在時(shí)、空上與中酸性火山活動(dòng)關(guān)系密切,礦區(qū)內(nèi)英安玢巖脈多呈NE向平行分布,因此英安玢巖脈是重要的脈巖標(biāo)志。

蝕變標(biāo)志: 礦體圍巖蝕變強(qiáng)烈而普遍,分帶性明顯,由內(nèi)向外發(fā)育硅化 → 絹云母化硅化 → 泥化。礦(化)體分布于硅化帶內(nèi),以脈狀硅化+碳酸鹽化+黃鐵礦化組合,為成礦期礦化蝕變。呈脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀分布。石英脈為金礦載體,目前發(fā)現(xiàn)的礦體主要為石英脈。因此,其中硅化與金礦化關(guān)系密切,為主要蝕變標(biāo)志。

地球化學(xué)標(biāo)志: 根據(jù)1∶2萬(wàn)土壤測(cè)量結(jié)果,金礦化帶與 Au-Ag-As-Sb 綜合異常相吻合,Au、Ag、As、Sb 異常套合緊密,Au元素異常強(qiáng)度高。因此,Au元素異常強(qiáng)度高,與銀、砷、銻套合緊密,為地球化學(xué)標(biāo)志。

地球物理標(biāo)志: 根據(jù)1∶5000高磁測(cè)量結(jié)果,礦化蝕變帶位于負(fù)低磁異常內(nèi),為熱液蝕變退磁的表現(xiàn)。根據(jù)1∶2萬(wàn)激電中梯測(cè)量結(jié)果(圖7),礦化蝕變帶視極化率表現(xiàn)為高極化背景中低極化,視電阻率表現(xiàn)為中高阻。因此,低磁低阻高極化率背景中高阻低極化為重要的地球物理標(biāo)志。

圖7 伊東林場(chǎng)金銀礦區(qū)67號(hào)勘探線綜合剖面圖(據(jù)文獻(xiàn)[2])

5 礦床成因類(lèi)型

綜上所述,區(qū)內(nèi)金礦(化)體與斷裂構(gòu)造和巖漿熱液活動(dòng)關(guān)系密切,礦體地質(zhì)特征顯示成礦過(guò)程中成礦流體沿?cái)嗔褞Я严哆\(yùn)移至減壓部位成礦,從而在脆性剪切斷裂破碎帶內(nèi)形成蝕變巖型金礦體,在張性裂隙中形成石英脈型金礦體。因此,礦床成因類(lèi)型為與陸相火山—次火山巖(或與火山機(jī)構(gòu))有關(guān)的熱液型金銀礦[13-16],工業(yè)類(lèi)型為蝕變巖型和石英脈型。

6 結(jié)論

(1)伊東林場(chǎng)金銀礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)26條礦體,均賦存下白堊統(tǒng)板子房組中的碳酸鹽石英脈中,呈脈狀產(chǎn)出,圍巖蝕變發(fā)育,硅化與成礦關(guān)系密切。

(2)礦床成因類(lèi)型為與陸相火山—次火山巖(或與火山機(jī)構(gòu))有關(guān)的熱液型金銀礦,成礦階段可劃分5個(gè)階段,灰色金屬硫化物硅質(zhì)階段為主成礦階段。

(3)金銀礦體受近NE向斷裂控制,沿次級(jí)斷裂及裂隙侵入的英安玢巖脈為尋找金銀礦體的有利脈巖找礦標(biāo)志。Au元素異常強(qiáng)度高,與Ag、As、Sb套合緊密,為地球化學(xué)找礦標(biāo)志,低磁低阻高極化率背景中高阻低極化為重要的地球物理找礦標(biāo)志。