冀东高家店金矿床成因:来自金及载金黄铁矿化学成分、流体包裹体和氢氧硫同位素的证据

高家店金矿床位于华北克拉通北缘冀东矿集区中部,为典型的蚀变岩型金矿床,少部分为石英脉型,赋存于高家店岩体的花岗岩和闪长岩内,受断裂构造控制。为了探讨高家店金矿床的成因,文章对其开展了详细的矿床地质特征、金及载金黄铁矿化学成分、流体包裹体和氢氧硫同位素研究。结果表明,高家店金矿床热液成矿期包括4个阶段,其中Ⅱ和Ⅲ阶段为金的主要成矿阶段。黄铁矿是金的主要载体矿物,金矿物为自然金和银金矿,以独立的金矿物的形式赋存于黄铁矿中。主成矿阶段黄铁矿Fe和S含量及Fe/S元素比值揭示金矿床具有岩浆热液型的特征。主成矿阶段流体包裹体类型以富液相的两相H2O溶液包裹体为主,其次为含CO_(2)三相包裹体,属中温、中低盐度流体。不同成矿阶段的流体δ^(18)O_(H_(2)O)值为1.82‰~5.60‰,δD值为-83.3‰~-55.3‰,指示流体主要来自岩浆水,并有少量大气降水混入。主成矿阶段黄铁矿δ^(34)S值为2.40‰~5.61‰,显示地幔硫或岩浆硫特征,揭示成矿物质硫主要来自于深部岩浆。综合研究认为,高家店岩体的多期次岩浆侵入活动为金成矿提供了充足的热源及成矿流体,因而高家店金矿床成因类型为岩浆热液型。

冀东冷口金成矿带“长城式”金矿成矿作用研究

冀东地区燕山期开始进入了幔枝构造发育期,冀东幔枝构造的形成控制大规模的岩浆侵入活动和金成矿作用。沿冷口断裂带分布着多个“长城式”金矿,主要受外围拆离滑脱带控制,属于构造控矿,主拆离滑脱带为金成矿流体的运移提供了通道,次级拆离滑脱带、层间滑动带及盖层岩石中的裂隙、节理等为成矿物质富集提供了富集空间,有向深部厚度变大的特点,为远程低温热液型矿床,肖营子花岗岩浆为金成矿提供了部分成矿物质。

冀东幔枝构造的地球物理特征分析

幔枝构造是地幔热柱的第三级构造单元,是地幔热柱多级演化在岩石圈浅部的综合表现形式,是重要的成矿控矿构造。冀东幔枝构造的核部主要为太古宙—古元古代变质岩及侵入其内的燕山期岩浆岩组成的岩浆-变质杂岩。表壳岩和岩浆岩分布区在区域上多表现为重磁的低值异常,深变质岩尤其磁铁石英岩广泛分布区,表现为巨幅强磁异常和明显的高重力异常,可作为寻找铁矿建造的重要依据。冀东幔枝构造盖层主要为中新元古界碳酸盐岩—碎屑岩建造,重磁在区域上多表现为重磁负异常。核部与盖层之间拆离滑脱层(带)在航磁ΔT等值线平面图上表现为极低的负异常,是区内最低的弱磁场,在布格重力异常图上表现为正异常向负异常过渡的特征。冀东火山断陷盆地内岩石磁性变化较大,常引起局部的航磁异常,在区域上显示重力负异常。冀东地区金矿多集中于在航磁负异常区,尤其是正异常向负异常过渡的地区,即航磁等值线梯度变化区。在布格重力异常图上多分布于重力低值异常区。对应1:20万区域地质图,金主要分布于出露和隐伏的燕山期中酸性岩体与围岩接触带外围,尤其变质岩发育区,构造上为近EW向、NNE向和NW向构造展布区,尤其交汇处及次级断裂发育区。

冀东幔枝构造及其相关金矿床地质特征研究

冀东地区有多个大中型金矿床分布在冀东幔枝构造的核部、盖层及火山-沉积盆地中,找矿潜力优越。对冀东幔枝构造各个单元及其地质特征综合分析得出,冀东幔枝构造以核部及盖层为主体,这2个次级单元内部分布着冀东地区90%以上的侵入体。其中核部东西向串珠状等间距分布的岩体周边已发现大量的金矿点,具有得天独厚的成矿条件。对该区金矿床类型及其地质特征综合分析得出,冀东幔枝构造次级单元中金矿类型有所不同,成矿地质条件也有所差异。通过大数据分析及成矿地质条件研究,提出了区域性断裂附近10 km内是最佳的找金区间,该区间具有矿源、通道和储集“三位一体”的成矿条件。

冀东高家店杂岩体土壤地球化学异常特征及其找矿意义

高家店杂岩体位于冀东幔枝构造核部岩浆-变质杂岩金矿集区内,该矿集区内分布着多个大中型金矿床。通过岩石学和矿物学研究,确定了高家店杂岩体是多期次侵入的复式岩体,主要岩石类型为正长岩、花岗岩和闪长岩。通过元素含量特征分析,确定了Au为研究区成矿有利元素。通过单元素及组合元素异常特征分析,确定了找矿靶区。通过勘探工程对1、10、13号组合异常进行验证,发现了Au-N1、Au2、(17)、(19)四条金矿体和多条金矿化带,表明本区土壤地球化学找矿的有效性,也证明了本区具有较好的找金前景。

大兴安岭北部上护林盆地恩和大岭火山机构特征与时代

大兴安岭北部上护林盆地恩和大岭火山机构主要由白音高老组酸性熔岩、火山碎屑岩、次火山岩及火山-沉积岩组成。实测剖面显示,该火山机构由侵出相、溢流相、爆发相、次火山岩相及火山沉积相构成,不同岩性、岩相围绕火山口大致呈对称分布,产状外倾,为中心式喷发的穹状火山。溢流相的流纹岩和次火山岩相的正长斑岩锆石U-Pb测年结果分别为(115.3±2.3)Ma和(114.3±1.6)Ma,表明恩和大岭火山机构形成于早白垩世晚期。该火山机构为一次简单的火山喷发旋回一个喷发期次,大致的火山活动过程可分为四个阶段,第一阶段为早期岩浆溢流阶段,形成溢流相流纹岩夹少量流纹质角砾凝灰岩;第二阶段为晚期火山爆发阶段,产生大量的爆发相火山碎屑岩;第三阶段为岩浆侵入阶段,分别形成侵出相松脂岩、次火山岩相正长斑岩等;第四阶段为火山活动的间歇阶段,形成火山沉积相火山-沉积岩。

冀东峪耳崖金矿区闪长岩脉地球化学特征及其地质意义

冀东地区位于华北板块北缘燕山造山带东部,矿产资源丰富,是中国金矿的主要产地之一,尤其是热液型金矿。峪耳崖金矿床是冀东众多热液型金矿床的典型代表,金矿主体赋存于侏罗纪峪耳崖花岗岩体内,少部分赋存于侵入花岗岩体的侏罗纪闪长岩脉中。闪长岩脉元素地球化学分析显示:w(SiO2)为51.99%~61.88%、Mg#值为0.37~0.64,w(Na2O+K2O)为5.07%~8.89%,A/NK为1.37~2.26,A/CNK为0.73~0.96,属准铝质高钾钙碱性系列;富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr,亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、Ti。锆石原位Hf同位素测试表明,εHf(t)为负值,介于-16.5~-6.5之间。综合研究认为:峪耳崖金矿区侏罗纪闪长岩浆源于俯冲流体交代的富集岩石圈地幔,岩浆上侵过程中受到华北板块古老下地壳物质的有限混染;成矿期闪长岩浆为金成矿提供了部分物质来源;峪耳崖金矿区闪长岩脉形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的动力学背景。

冀东峪耳崖金矿区闪长岩脉的锆石U-Pb年龄测定

冀东峪耳崖金矿区的闪长岩脉侵入到赋矿峪耳崖花岗岩及高于庄组地层中,花岗岩的年龄被确定为174~175 Ma。本次研究选择了峪耳崖金矿区中3件闪长岩脉样品进行锆石U-Pb年龄测定,样品的阴极发光图像显示锆石大部分为自形—半自形的粒状或短柱状,具有典型的岩浆振荡生长环带,锆石Th/U值几乎全部介于0.24~1.68,属岩浆结晶成因;测年结果显示,该区闪长岩脉于晚侏罗世侵位,其中沿着金矿体平行产出的黑云母石英闪长岩脉锆石U-Pb年龄为162.4 Ma±2.7 Ma,切穿金矿体的角闪闪长岩脉锆石U-Pb年龄为154.5 Ma±5.2 Ma,由此推测峪耳崖金矿床形成于154~162 Ma的晚侏罗世。

大兴安岭北部额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩岩石地球化学特征及成因

额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩的岩石地球化学成分显示其以粗安岩为主，少量安山岩和玄武安山岩。该组火山岩Si02含量为53.47%~58.50%,全碱含量为|>(K20+Na20)]4.27%~7.68%,w(Mg0)=1.76%~4.03%,Mg#=0.34~0.51;微量元素分析表明，稀土元素配分模式呈轻稀土富集右倾型，轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)N=16.35~33.73],富集Rb、Ba、K、Si.等大离子亲石元素（LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素（HFSE),Eu负异常不明显（5Eu=0.89~0.92)。地球化学等特征表明塔木兰沟组火山岩未经受明显的地壳物质混染，岩浆来源于俯冲流体交代形成的富集岩石圈地幔，经历了以分离结晶作用为主导的演化过程。综合研究认为，额尔古纳地区塔木兰沟组火山岩形成于岩石圈伸展构造环境，与蒙古一鄂霍茨克洋闭合后的后造山伸展体制有关。

冀东冷口断裂带北侧金矿地质特征及远景预测

为了扩大冀东冷口断裂带北侧金矿的找矿成果,通过对冀东冷口断裂带北侧典型金矿床进行野外地质调查,利用岩相学及地球化学等方法,对区内金矿床成矿地质特征、找矿标志以及成因联系进行了较为深入的研究。研究表明:清河沿金矿矿石类型主要为角砾岩型,金矿物主要为自然金,围岩蚀变较弱;长城金矿矿石类型主要为白云岩型和蚀变闪长玢岩型,自然金仅在个别矿石中可见,含量极少,呈细粒显微金颗粒分布于黄铁矿晶隙间,围岩蚀变较强,其中褐铁矿化、硅化、铁白云石化为区内的找矿标志。本区Au含量为(0.43~538.59)×10^(-9),平均为64.22×10^(-9);其含量与As、Co、Ni、Pb、Hg的含量呈正相关,金含量高低与铁白云石化的强弱呈正相关。金矿成矿物质来源于太古宙变质岩结晶基底;成矿热液为岩浆热液与天水混合形成的含矿流体;金矿的形成与构造及深部含铁热液的活动关系密切。冷口断裂带深部找矿远景区为北东方向及Pb、As、Hg等异常区和地层中Fe含量高的地区。

长城金矿电阻率异常特征及其找矿意义

长城金矿位于冀东冷口断裂带东北端,其矿床类型、成矿作用等在该地区均具有较好的代表性。但近些年随着勘查不断推进,矿体沿倾向有品位降低、厚度变薄趋势,找矿方向不明朗,为了研究该矿床深部矿体赋存情况,本文通过总结分析长城金矿控矿因素,利用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)方法对-300 m标高以下进行探测,发现矿化蚀变带与围岩电阻率差异明显,经过综合研究建立了矿床找矿模型,利用该模型以及电阻率异常特征,在-500~-600 m标高间预测了第二矿化富集带,为该区深部找矿指明了方向。