柳 震 劉寶山 張春鵬 李博文
(1.黑龍江省地球物理地球化學勘查院;2.中國地質調查局沈陽地質調查中心;3.黑龍江省自然資源調查院)
隨著近些年金礦勘查,礦區(qū)發(fā)現眾多中酸性、基性脈巖,脈巖與成礦的關系研究越來越得到重視,成礦期脈巖與礦床成因有著較為密切的關系。在黑龍江多寶山—黑河成礦帶近幾年的礦產勘查中,發(fā)現科洛河、三合屯、永新、大新屯等金礦床中閃長巖脈、閃長玢巖脈發(fā)育,礦體與閃長質脈巖緊密相伴產出,因此,區(qū)域上金礦勘查時閃長質脈巖也得到越來越多地質學者的高度重視。在黑龍江嫩江縣三合屯地區(qū)開展金礦勘查時,發(fā)現閃長巖脈與金礦體關系十分密切,閃長巖脈位于礦體下盤,且二者相鄰較近,對礦區(qū)工程部署探索礦體提供了依據。閃長質巖脈與金礦床一般有著密切的成生關系,該巖脈可做為區(qū)域金礦床的找礦標志,不僅對礦床成因探討有著非常重要的意義,而且在開展深部預測、尋找隱伏礦體方面有著較為重要的指示作用。本文對三合屯礦區(qū)閃長巖脈的地質特征及找礦標志進行分析研究,從而為區(qū)域找礦提供可行的路徑。
三合屯金礦床位于興安地塊東緣科洛—新開嶺構造雜巖帶上(圖1),礦區(qū)出露的地層均為白堊系,分布于礦區(qū)西北側,由老到新分別為下白堊統光華組流紋巖、流紋質凝灰?guī)r,下白堊統九峰山組凝灰質礫巖、凝灰質砂巖和沉凝灰?guī)r,下白堊統甘河組玄武巖、玄武質凝灰?guī)r,上白堊統嫩江組頁巖、泥巖等。侵入巖主要為晚三疊世花崗質糜棱巖、碎裂巖化花崗巖,糜棱面理走向北東20°~30°,傾角20°~35°,脈巖主要為閃長巖、閃長玢巖,侵入花崗質糜棱巖,北北東向沿糜棱巖面理產出[1]。
礦區(qū)閃長巖平行礦體北北東向產出,位于礦體下盤,走向18°~35°,傾向北西290°~310°,傾角30°~45°,地表呈短脈狀、透鏡狀,斷續(xù)出現,而多條勘探線上的鉆孔控制發(fā)現,脈巖在深部沿走向上連成一個穩(wěn)定連續(xù)的整體,控制走向長度近2 000 m,傾向延伸較為穩(wěn)定,傾斜延伸至400 m 仍未封閉。閃長巖脈走向及傾向上的穩(wěn)定延伸,顯示礦體規(guī)模及后續(xù)找礦潛力較大[1](圖2)。
閃長巖為灰綠色,半自形、自形細粒狀結構,塊狀構造,主要礦物成分為灰白色斜長石,以中長石為主,粒徑為0.2~1.2 mm,局部絹云母化,含量為65%;角閃石,灰綠色,柱狀,針狀,多被鱗片狀黑云母交代,仍保留角閃石假像,含量為30%;石英呈他形粒狀,粒徑小于0.3 mm,含量為5%;巖石中可見弱浸染狀黃鐵礦化及細脈狀碳酸鹽化。
閃長巖脈與金礦體相鄰平行出現,意味著二者處于同一張性斷裂構造系統,金礦體平行產于脈巖上盤,垂直間距30~80 m。二者產出的一致性及空間上緊密伴生關系,表明二者在成因上具有較為密切的成生聯系[3]。二者緊密的空間關系,也表明成巖成礦作用可能是在同一構造系統中進行的,斷裂構造為閃長質巖漿的上侵定位提供了通道,同時也為礦液運移沉淀及礦體的最終形成提供了空間。一般情況下,成礦期所形成的脈巖參與了金的成礦作用,主要是提供運移并能萃取金元素的巖漿流體以及所需的能量,并且在侵入過程中提供部分的金元素[4]。另外,礦區(qū)在控礦斷裂中局部出現炭化現象,由于礦體賦存于花崗質糜棱巖中,多期構造活動產生的熱液對礦體的形成也具有一定的促進作用。
脈巖在空間產出上比較醒目,容易識別,正確辨別與劃分不同時期的脈巖,在找礦勘查過程中是一種有效的指示標志。
與礦體相鄰的閃長巖脈發(fā)育弱黏土化、碳酸鹽化及浸染狀黃鐵礦,表明其可能受到同成礦期熱液的改造。三合屯、科洛河及永新金礦為同一金礦集區(qū),三者成礦地質背景一致,科洛河金礦床與三合屯金礦床相距7 km,成礦時代為103.6 Ma,平行礦體產出的閃長玢巖脈成巖時代103.6±1.8 Ma[2],永新金礦床形成于114.6±1.2 Ma,與礦體相伴產出的閃長玢巖形成于114 Ma[5]。三合屯、科洛河及永新礦床中的金礦體在空間上均平行閃長(玢)巖脈產出,成礦條件的一致性,有理由推斷,三合屯金礦床中平行礦體產出的閃長巖可能也與礦體在時間上相近。另外,多數鉆孔控制的閃長巖脈中均未發(fā)現有沿裂隙貫入的脈狀礦化,這也反映出脈巖并不是成礦期前形成的。由于巖脈與礦體受同一構造控制,且產狀近一致,可能為同期巖漿熱液活動的產物。結合三合屯、科洛河和永新金礦床中閃長質脈巖產出特點,具弱礦化蝕變的閃長巖脈可做為區(qū)域尋找金礦重要的標志。
礦區(qū)位于早白堊世火山盆地邊緣,發(fā)育早白堊世甘河期玄武巖,玄武質巖漿來源于幔源,該閃長巖脈為同期火山活動的產物,強烈的巖漿活動為礦體的形成提供熱能和成礦流體,并使金元素在局部富集。區(qū)域上永新、大新屯、孟德河等金礦床與閃長(玢)巖時空上也較為緊密,閃長質脈巖并不含礦,但其金元素的含量相對略高,如閃長巖脈在永新金礦床中含量99×10-9~168×10-9[6],在大新屯金礦中128×10-9~316×10-9[7],在孟德河金礦床中含量110×10-9~267×10-9[8],在三合屯金礦床中含量高達187×10-9~235×10-9[9],在科洛河金礦床中含量133×10-9~195×10-9[10]。通過這些礦床中閃長質脈巖的金含量統計表明,閃長質巖漿也可能是其物源之一,并為金元素局部富集也起到了至關重要的作用,從閃長巖脈本身的特性來看,作為勘查找礦指示具有一定作用。
據于建民研究[11],遼寧寬甸沙窩溝金礦I-2 號脈主礦體部分主要由含礦脈巖構成,礦化蝕變脈巖品位為0.83~4.19 g/t。脈巖本身具有細粒浸染狀黃鐵礦化,亦有黃鐵礦-石英細脈穿插,形成細脈浸染狀、網脈狀構造,而在這種脈巖邊部的礦體品位往往高達20 g/t 以上。進一步表明,巖脈與熱液脈狀金礦化在時間空間上的密切伴生,顯示了它們之間的成生聯系。
閃長巖脈作為金礦床的找礦標志是不可忽略的。由于脈巖多是沿斷裂侵入定位形成,當巖漿上侵動能不足時,斷裂在深部定位,或由于剝蝕較淺在地表不發(fā)育,但在深部卻是發(fā)育的,若成礦期的脈巖發(fā)育,往往都會發(fā)現金礦體存在。例如,區(qū)域上與三合屯金礦床成礦背景近一致的永新金礦床,180 勘探線地表未發(fā)現礦體及閃長巖脈,而通過對見礦激電異常類比,施工鉆工深部查證,在其深部發(fā)現延伸穩(wěn)定的金礦體(圖3),且礦體上下盤均有閃長巖脈分布,同時鋯石U-Pb 同位素測年顯示,閃長巖脈與成礦年齡近一致[2],反映出二者緊密伴生關系。
內蒙敖漢旗大黑山18 號脈地表礦化差,但通過坑道深部揭露證實,18 號脈深部存在著隱伏的含黃鐵礦細粒閃長巖脈,脈巖成為礦體的一部分,其上盤也有礦體分布,而閃長巖脈的作用使深部礦化變得更好[11]。
眾多金礦床中都發(fā)育閃長巖脈,表明閃長巖脈在金礦勘查中具有十分重要的指示意義,是區(qū)域上尋找金礦不可忽略的重要標志。有的礦區(qū)巖脈在地表十分發(fā)育,而有的礦區(qū)出露卻較少,但在深部卻成群產出,這一現象表明在深部找礦希望較大。如科洛河、三合屯等金礦床脈巖在地表呈透鏡狀零星產出,而鉆孔查證在深部表現為穩(wěn)定的長脈體,與礦帶長度近一致。一般情況下,脈體規(guī)模越大,礦體資源量越大,如新疆別魯阿嘎西金礦小規(guī)模閃長巖脈附近,圈定的金礦體品位較低,無法圈定出具有開采價值的工業(yè)礦體,而在多條較大規(guī)模的隱伏閃長玢巖脈上盤卻發(fā)現規(guī)模較大、具有工業(yè)價值的礦體[3]。另外,招遠靈山溝金礦區(qū),地表無脈巖,礦化蝕變不發(fā)育,未圈定出礦體,但在地表采集的數百件樣品中大于1×10-6的樣品只有4個,但在深部-300 m 標高閃長巖脈極為發(fā)育,為成礦提供了條件,單個礦體儲量達10 t左右[12]。