王 興, 劉旭光, 萬太平, 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)開展1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查,開展了1∶5萬水系沉積物測量工作,并對該區(qū)HS-26組合異常進(jìn)行了查證工作,發(fā)現(xiàn)了金礦化點。2014—2018年,黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究齊齊哈爾分院對該處金礦化點開展普查工作,進(jìn)行了1∶2萬土壤測量、1∶2萬高精度磁測、激電中梯測量和槽探、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,一些專家、學(xué)者對礦區(qū)地質(zhì)和物化探特征進(jìn)行了研究[1-4],但對礦床地質(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床集中分布于德爾布干礦集區(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個區(qū)帶內(nèi)[5-6](圖1)。伊東林場礦區(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巖(T3γδ)、晚三疊世二長花崗巖(T3ηγ)和早白堊世花崗閃長巖(K1γδ)。晚三疊世花崗閃長巖呈巖株產(chǎn)出,巖性為細(xì)中?；◢忛W長巖,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。早白堊世花崗閃長巖呈小巖株零星分布,巖性為中細(xì)粒花崗閃長巖,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)為濱太平洋活動大陸邊緣活動[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)巖漿活動主要表現(xiàn)為大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)及少量巖漿活動。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,且均具有多期活動特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單,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巖(T3γδ)、晚三疊世二長花崗巖(T3ηγ)及早白堊世花崗閃長巖(K1γδ)。晚三疊世花崗閃長巖小面積出露于礦區(qū)東北部,巖性主要為細(xì)中?；◢忛W長巖,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)中粒似斑狀二長花崗巖和中粗粒似斑狀二長花崗巖,呈淺肉紅色,以似斑狀結(jié)構(gòu)為主,塊狀構(gòu)造。早白堊世花崗閃長巖呈巖株狀出露于礦區(qū)東南部,巖性為細(xì)中?；◢忛W長巖,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,對礦體有一定的破環(huán)作用?；鹕阶饔眯纬傻姆派錉顢嗔?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、斜長石和絹云母。

圖4 伊東林場金銀礦區(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。

礦石自然類型有兩種:一種是含金多金屬硫化物石英脈型,為主要類型;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)對礦區(qū)不同的礦化蝕變特征,初步將礦床成礦過程劃分為熱液期和表生期。其中,熱液期劃分5個礦化階段。

(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:無色—白色石膏階段,以單獨細(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,從時間、礦體產(chǎn)狀看,板子房期可能是熱液活動和成礦期。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。早白堊世花崗閃長巖呈巖株狀出露于礦區(qū)東南部。礦區(qū)內(nèi)Ⅰ號礦化蝕變區(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)育石英閃長玢巖,石英閃長玢巖與英安巖接觸部位硅化強(qiáng),金品位達(dá)到邊界以上,同時發(fā)育黃銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化等,所以推測成礦地質(zhì)體為石英閃長玢巖或英安玢巖。

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、空上與中酸性火山活動關(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∶2萬土壤測量結(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∶2萬激電中梯測量結(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 伊東林場金銀礦區(qū)67號勘探線綜合剖面圖(據(jù)文獻(xiàn)[2])

5 礦床成因類型

綜上所述,區(qū)內(nèi)金礦(化)體與斷裂構(gòu)造和巖漿熱液活動關(guān)系密切,礦體地質(zhì)特征顯示成礦過程中成礦流體沿斷裂帶裂隙運移至減壓部位成礦,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)類型為蝕變巖型和石英脈型。

6 結(jié)論

(1)伊東林場金銀礦區(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。