摘 要:四平山金礦床為一低品位中型礦床,曾為虎林市的地方經(jīng)濟(jì)做出突出的貢獻(xiàn),現(xiàn)資源已近枯竭,急需尋找后備基地。該文概述了四平山熱泉型金礦地質(zhì)背景,賦礦圍巖,礦體特征,從硅帽和硅化帶的地質(zhì)特征,地球物理、地球化學(xué)及圍巖蝕變特征等方面論述了熱泉成因特征,并對(duì)礦床的控礦條件作了初步分析。初步建立成礦模型,并明確指出深部有可能存在富礦,為下步找礦工作提供了思路。
關(guān)鍵詞:四平山 熱泉 金礦 成礦模型
中圖分類號(hào):P618.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2013)05(c)-0113-02
1 四平山熱泉型金礦床的地質(zhì)特征
1.1 礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境
礦區(qū)區(qū)域上位于興凱湖—— 布列亞山地塊區(qū),完達(dá)山—西錫霍特地槽褶皺系,虎林新斷陷內(nèi),受太平洋板塊向大陸板塊附?jīng)_作用的影響,本區(qū)構(gòu)造線的方向以北東及北西向構(gòu)造為主,局部受火山作用的影響而出現(xiàn)了較小的環(huán)狀構(gòu)造。
礦區(qū)處于中生代五個(gè)火山口之一的四平山火口處,這些火山口均處于火山盆地北東邊緣,位于北西和北東向構(gòu)造的交匯處。
1.2 賦礦地層及圍巖
賦礦地層主要為中生界白堊系上統(tǒng)四平山組(K2x)上硅質(zhì)巖及泉膠礫巖,其次為中生界大塔大山林場(chǎng)組(K2d)流紋巖及流紋斑巖。圍巖主要為南大塔山組(J2n)英安巖,斜長(zhǎng)流紋質(zhì)角礫熔巖,集塊巖,局部夾凝灰熔巖。賦礦圍巖巖性有兩個(gè)顯著特點(diǎn):①②巖石具有大的孔隙度和好的滲透性。(見(jiàn)四平山金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖圖1)。以火山碎屑巖和火山凝灰?guī)r為主要賦礦圍巖。
1.3 圍巖蝕變
礦區(qū)內(nèi)要發(fā)育有硅化、黃鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化、碳酸鹽化、綠泥石化、葉臘石化等礦化蝕現(xiàn)象,自上而下可劃分出硅化帶、絹云母化~泥化帶、青盤巖化帶,水平分帶以火口為中心向外分別為硅化帶、泥化帶及青盤巖化帶。
1.3.1 硅化帶
自上而下由硅質(zhì)巖、泉膠礫巖及硅質(zhì)脈帶組成,以火口為中心,近等軸狀出露地表,面積達(dá)1平方公里左右,向下延伸一般為100~200 m。主要工業(yè)礦體均勻賦存在該帶內(nèi)。(見(jiàn)圖2)。
①硅質(zhì)巖
呈帽狀蓋在下部泉膠礫巖之上,出露于四平山火山口處,并形成陡砬子。
②泉膠礫巖
產(chǎn)于硅質(zhì)巖之下,由泉水析出的硅質(zhì)膠結(jié)火山角礫及陸源碎屑物而成。礦化相比硅質(zhì)巖內(nèi)較分散,偶見(jiàn)富礦體。
③硅質(zhì)脈
位于下硅質(zhì)巖、泉膠礫巖與流紋斑巖接觸帶及流紋斑巖的頂部,礦化分散,工業(yè)礦體較少。
1.4 礦體特征
依據(jù)礦體分布標(biāo)高分上、中、下三層礦體。
①上部礦體
呈帽狀蓋在四平山頂,產(chǎn)于硅質(zhì)泉華中。厚度變化系數(shù)在55.68%~60.36%之間。其中主礦體產(chǎn)于360.70 m以上。呈近東西向,向西144線折向北西向,為向南凸的近三角形,礦層頂板為硅質(zhì)巖,底板為表外礦。具分枝復(fù)合現(xiàn)象,礦區(qū)東北部礦體厚度大,品位高,向西、向南變薄變貧,平均品位4.8×10-6。
②中部礦體
中部礦體產(chǎn)于泉膠礫巖中,多為低品位礦。上部最高品位1.95×10-6,深部變富,在ZK913號(hào)孔106.91 m處金品位為60.56×10-6,ZK929號(hào)孔20.80 m處,金品位為6.29×10-6。
③下部礦體
礦體多集中于ZK913、ZK911孔附近,共見(jiàn)有10層礦,其中Ⅳ號(hào)礦體為主礦體,長(zhǎng)500多m,寬300多m,金的平均品位3.2×10-6,品位變化系數(shù)在29.46%~126.15%之間。
2 四平山金礦床的地球物理與地球化學(xué)特征
2.1 地球物理特征
2.1.1 電場(chǎng)特征
通過(guò)對(duì)測(cè)區(qū)276塊電性標(biāo)本的測(cè)量統(tǒng)計(jì),視電阻率范圍值在1.0~1259.9 Ω·M之間。視電阻率大小與巖石中的石英和硅質(zhì)含量有關(guān),即隨著硅質(zhì)含量的增加,視電阻率值增大,其次視電阻率大小與硅化程度有關(guān)。而視極化率大小則與黃鐵礦等硫化物含量有關(guān)。
在四平山及其西南地段形成高阻高極化場(chǎng),視電阻率大于1000~10000 Ω·M,視極化率一般>10%,最高達(dá)16%以上,該地段為熱泉沉積物分布地段,出露有四平山硅質(zhì)泉華、泉膠礫巖、強(qiáng)硅化、黃鐵礦化流紋斑巖等。
2.1.2 磁場(chǎng)特征
其磁場(chǎng)特征,四平山南至獨(dú)木河以北為Ta值在0伽瑪上下波動(dòng)的磁場(chǎng),為侏羅紀(jì)殘留海盆所處位置。四平山東大架山一帶為正磁場(chǎng),盆地邊緣為大架山組流紋斑巖分布區(qū);四平山西為起伏不大的平緩正低磁場(chǎng)區(qū),為三疊系大佳河組和白堊系下統(tǒng)皮克山組火山巖分布區(qū);四平山北正負(fù)磁場(chǎng)變化大,梯度變化較大,為基性、超基性巖出露區(qū)。
2.2 巖石地球化學(xué)特征
經(jīng)232個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下:
Au:74%的Au含量在25~90×10-9,單樣最高為1000×10-9,最低為1.2×10-9,平均含量52×10-9。含金量由高到低分別為:硅質(zhì)巖、泉膠礫巖、流紋巖。巖石中金含量與硅質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系。
3 成礦模式
3.1 成礦流體
晚白堊世火山噴溢后四平山地區(qū)為封閉一半封閉式的湖水盆地,大氣降水在重力作用下通過(guò)巖石的孔隙及構(gòu)造裂隙滲入地下。在巖漿余熱的驅(qū)動(dòng)下使地下流體發(fā)生對(duì)流,造成高溫流體向上運(yùn)動(dòng),低溫流體向下運(yùn)動(dòng)。
因此說(shuō),四平山金礦床的成礦熱液為巖漿水與大氣降水混合水。
3.2 礦液運(yùn)移的能量
深部的高溫?zé)霟釒r漿沿著構(gòu)造薄弱帶上升對(duì)其周圍熱液的形成起到加溫作用,是礦液運(yùn)移主要能量源。
張健曾對(duì)云南騰沖一粱河地區(qū)熱液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并建立了熱泉型金礦淺成熱液循環(huán)系統(tǒng)的定量地質(zhì)模型(見(jiàn)圖3)。
3.3 成礦模式
熱泉型金礦的含礦流體,在熱液循環(huán)過(guò)程中,不斷地淬取了周圍巖石中的金,使金在礦液中不斷地富集,并在運(yùn)移上升過(guò)程中由于圍巖壓力減小,而引起流體沸騰導(dǎo)致噴發(fā),從而使金及二氧化硅流體從深部被帶上來(lái)并在有力部位沉淀。二氧化硅的沉淀到一定的程度就會(huì)堵塞熱液上升的通道。此時(shí)的硅化帶就形成了通道的封閉層,之后由于通道內(nèi)的氣相在不斷的分離,壓力不斷的增大從而引起再次爆發(fā),在每次爆發(fā)后又會(huì)由于二氧化硅及礦質(zhì)的沉淀而封閉。在周而復(fù)始的爆發(fā)、封閉過(guò)程中形成了上部硅質(zhì)泉華(主要金礦體賦存部位)、中部角礫巖筒、下部硅質(zhì)脈。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)四平山金礦床—— 熱泉型金礦床。
(2)硅化—— 粘土礦化帶—— 青磐巖化帶,為熱泉型金礦的主要蝕變特征。
(3)礦體的形態(tài)為重疊的蘑菇狀,礦床由多個(gè)蘑菇狀礦體組成,每一個(gè)礦體向深部變窄,進(jìn)入一個(gè)由構(gòu)造控制的溶液通道。
(4)硅質(zhì)泉華和泉膠礫巖是四平山金礦的主要礦體。
(5)四平山地區(qū)深部尚有較大的找礦空間和潛力,深部有存在富礦體的可能。
參考文獻(xiàn)
[1]李東一.黑龍江省四平山巖金礦床詳查報(bào)告[R].內(nèi)部出版,1993.
[2]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1993.
[3]朱立新.西藏羊八井地?zé)崽锏牡厍蚧瘜W(xué)研究,1988.
[4]宋睿榮.控礦因素和找礦標(biāo)志研究[j].科技促進(jìn)發(fā)展,2008(5):26—28.