基于三维地质-地球物理建模的深部成矿预测——以黑河地区永新金矿床为例

黑龙江省永新金矿床位于兴蒙造山带东段的兴安地块和松嫩地块交会拼合部位,是近几年新发现的大型金矿床。为了深入探讨永新金矿床外围及深部的成矿潜力,首先在典型矿床分析和音频大地电磁测深以及重磁联合剖面基础上,利用三维地质建模软件Creatar XModeling构建了区域和矿床三维地质模型,刻画了主要控矿地质体三维形态,揭示了区内深部构造地质特征、矿体空间分布特点及与各地质要素之间的关系。然后,采用立方体预测模型找矿方法,依据证据权法对研究区地质、地球物理等多源信息进行融合,圈定了8处深部找矿预测靶区。部分深部靶区钻孔发现了多处矿化信息,验证了本次深部预测的准确性和可靠性,指示研究区深部仍具有较大的成矿空间和潜力。

黑龙江多宝山地区永新金矿床构造叠加晕特征及深部找矿预测

永新金矿床是近年来多宝山矿集区外围取得的重大找矿成果之一,是嫩江—黑河地区首次发现的与构造混杂岩带有关的中大型浅成低温热液型金矿床。金矿体延长400余米,深部延伸近1600 m,倾角20°~30°,严格受构造控制。目前深部勘查显示矿体明显变薄,品位变低,为进一步明确深部成矿潜力,本次对矿区不同勘探线构造叠加晕样品进行了元素地球化学研究,以期指导下一步勘查方向。地球化学分析结果统计表明,永新金矿床元素组合为Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi、Mn、Te,其中Au是形成金矿体的最直接、最重要的指示元素,Ag、Te是重要伴生指示元素。综合各指示元素异常特征,揭示永新金矿单一次成矿的轴向分带序列为:Sb、As、Hg(前缘晕特征指示元素)→Ag、Au、Te、Pb、Zn、Cu(近矿晕特征指示元素)→(Bi)、Mo、Mn、Co(尾晕特征指示元素)。矿体轴向特征分析显示,矿体尾部出现尾晕与前缘晕共存特征。依据构造叠加晕预测标志和地质标志在永新金矿床金矿体水平投影图上提出了1个深部盲矿预测靶位和1个有利成矿部位,其中靶位处于205线—225线之间,有利成矿部位位于235线—245线之间,均表现为矿体中、下部出现前、尾晕共存,并且前缘元素及近矿元素异常明显强于尾晕元素异常,指示矿体向下延伸很深,深部值得继续进行勘查工作。

小兴安岭西北部与永新金矿有关岩浆岩的年代学和地球化学及成矿构造环境

永新金矿是近年发现的大型蚀变岩型脉状金矿床,闪长玢岩脉等与金矿脉相互穿切并侵入于上盘龙江组火山岩中。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年显示,龙江组安山岩结晶年龄为(113.7±1.8)Ma,闪长玢岩结晶年龄为(114.8±1.9)Ma,均形成于早白垩世晚期。二者钠钾含量变化相对较大,相对富铝富铁、钙镁含量中等,从火山岩到脉岩表现为钙碱性向碱性系列过渡特征。火山岩、脉岩与矿石的稀土元素配分曲线有很好的一致性,矿石稀土含量低于岩石。岩石微量元素总体显示Zr、Hf、Nd、U等明显富集,而Nb、Ta、Th、P、Ti等明显亏损。在Sr/Y-Y和(La/Yb)N-(Yb)N图解中,所有样品均落入经典岛弧岩石范围;在Nb-Y、Ta-Yb的构造环境判别图中均处于火山弧岩浆岩区,在(La/Yb)N-δEu变异图上落在壳-幔型岩浆范围。结合矿床稳定同位素及区域金矿时空分布规律等综合特征,认为永新金矿的形成与早白垩世古太平洋板块俯冲所引发的(火山)岩浆活动有关。

黑龙江省嫩江县永新碲金矿床黄铁矿标型特征及稳定同位素研究

为提取永新碲金矿床成因及找矿信息,对其载金矿物黄铁矿进行化学成分、稀土微量元素及S、Pb、Fe同位素等研究。结果显示,黄铁矿的S/Fe、Au/Ag、Co/Ni、Fe/（S＋As）和Co-Ni-As等成因标型显示该矿床属于中浅成火山热液型矿床,且所勘查的位置处于矿体中下部;具有轻稀土富集、重稀土亏损的＂右倾＂式稀土配分模式,较富集Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Sr和Nb等;Hf/Sm、Nb/La值表明成矿流体为含有部分F的弱还原性流体;Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta值显示成矿过程稳定,没有外来物质混入,且成矿流体与地幔及地壳有密切关系。硫同位素分布具有明显的塔式效应（3.9‰~5.4‰）,表明成矿物质来源较深;其^206Pb/^204Pb=18.13~18.31,^207Pb/^204Pb=15.47~15.63,^208Pb/^204Pb=37.75~38.47,显示成矿物质为以地幔为主的壳幔混合来源;δ^57Fe集中在0.127‰~0.511‰,δ^56Fe集中在0.074‰~0.349‰,明显富集重同位素,也显示为壳幔混合来源。结合本区成岩时代、地球化学特征及区域典型矿床特征,认为该矿床应为早白垩世形成的中低温、中浅成的火山热液型碲金矿床,目前已剥蚀到中深部位置。

黑龙江省嫩江—黑河构造混杂岩区永新金矿热液蚀变与矿化关系定量及定位研究

黑龙江省嫩江县永新金矿是近几年在嫩江—黑河构造混杂岩地区新发现的大型断裂带蚀变岩型金矿床,矿石矿物主要为碲金矿、碲金银矿、自然金,有少量的硫化物及氧化物。通过钾长石化带、绢云母化带及硅化带厚度与矿体厚度的线性关系分析得出,本区钾长石化带厚度、硅化带厚度与矿体厚度呈正相关关系,绢云母化带厚度与矿体厚度呈负相关关系。蚀变带厚度及矿体厚度水平面投影结果表明,矿区内热液蚀变在水平方向上具有明显的分带现象,自矿区东南到西北呈"阶梯状"分布,且绢云母化带厚度高值区、钾长石化带厚度高值区及硅化带厚度高值区在各阶梯中具有一定的对应关系。据以上分析,永新金矿成矿流体来自北西方向,矿体总体向北西延伸,暗示矿区西北深部具有较好的找矿前景。

大兴安岭东北部永新金矿床金银系列矿物和碲化物的发现及其意义

永新金矿床是早白垩世晚期形成的浅成低温热液型金矿床。对其主要金银系列矿物和碲化物研究显示:金银系列矿物中Au质量分数为65.092%~90.713%(平均为83.942%),Ag为5.652%~16.632%(平均为11.285%);以自然金和银金矿为主,成色集中在870.2~941.3(平均为881.1),主要以包体金、粒间金和裂隙金的形式存在,粒径集中在10~20μm;碲化物主要有辉碲铋矿、碲金银矿、碲银矿和碲铅矿等,以碲银矿数量最多,主要包裹于黄铁矿内部或产于裂隙中,常与自然金和方铅矿连生,粒径多为5~20μm。综合研究碲化物组合特征、不同标高金矿物的成色、Te/Au值等认为,永新金矿床碲化物形成时成矿流体的lgf(Te2)介于-15.2^-9.4范围,lgf(S2)介于-16.7^-14.0范围,矿床与火山或次火山热液有关,具备中浅成成矿特征,深部尚有较大成矿潜力。

黑龙江永新金矿床金-银系列矿物与载金硫化物特征及成因分析

永新金矿位于嫩江-黑河构造混杂岩带的南段,为近几年新发现的受构造带控制的蚀变岩型金矿床。通过光学显微镜、电子探针及背散射观测对永新金矿床的金-银系列矿物与载金硫化物进行了系统研究,发现金-银系列矿物以自然金为主,银金矿次之,粒径多集中在5~20μm,以包体金、裂隙金为主,粒间金较少,成色为843~917,平均888;载金硫化物有黄铁矿和方铅矿,以黄铁矿为主;早阶段黄铁矿粒径较大,以立方体为主,较破碎;主成矿阶段黄铁矿粒径较小,以立方体和五角十二面体为主。黄铁矿Co-Ni-As三角图显示成矿与岩浆热液关系密切,金矿物成色与黄铁矿的Fe/(S+As)值指示矿床形成于中深成中温环境。与克拉通破坏型(胶东型)和造山型金矿床比较,永新金矿床与两者既有相近之处,又有明显区别。

小兴安岭西北部永新金矿床成矿流体来源与矿床成因:流体包裹体和H-O-S-Pb同位素证据

永新金矿是近年在小兴安岭西北部嫩江-黑河构造混杂岩带新发现的大型金矿床,由于研究程度较低,该矿床的成因仍然存在较大争议。为了准确限定永新矿床的成因类型,文章开展了野外地质调查和室内镜下观察。结果显示,永新金矿床矿石矿物主要包括自然金、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿等,其中,自然金主要以裂隙金和包裹金形式赋存在黄铁矿中。围岩蚀变类型主要包括钾长石化、硅化,绢云母化,高岭石化、碳酸盐化、绿泥石化和局部冰长石化,其中硅化与金矿化关系最为密切。对永新金矿床开展了流体包裹体分析和稳定同位素(S、Pb、H和O)测试,结果表明,永新金矿床流体包裹体以气液两相为主,从成矿早期到晚期各阶段平均成矿温度由305℃→237℃→202℃→162℃,逐渐降低;盐度w(NaCl_(eq))由7.5%→3.4%→2.9%→1.7%,逐渐减低;流体密度由0.78→0.84→0.89→0.92 g/cm3,微弱增高,但整体均较低。成矿流体为典型中低温、低盐度和低密度流体,成矿深度小于1.1 km,形成于浅成环境。包裹体激光拉曼光谱分析结果显示,流体气相成分以H_(2)O为主,见少量CO_(2),基本不含有CH_(4)和H_(2)。H-O同位素显示,成矿流体主要来自大气降水,并与围岩发生了明显的水-岩反应;S-Pb同位素显示成矿物质与赋矿火山-次火山岩关系密切,具有成因联系。在上述研究的基础上,结合区域典型矿床对比分析,确定了永新金矿床为典型的低硫化型浅成低温热液矿床,与同一地区的众多早白垩世浅成低温热液金矿床可能共同形成于区域性伸展构造背景下。

黑龙江永新金矿地质特征及成因

黑龙江永新金矿床的发现是多宝山矿集区外围地质找矿取得的一项新成果.矿床赋存在早白垩世火山盆地与古生代糜棱岩带接触地带的一个浅成相和潜火山岩相小侵入体及岩脉密集分布地段.潜火山相的潜英安岩、潜流纹岩等形成于成矿前或成矿期,受蚀变矿化;浅成相的花岗斑岩、闪长玢岩等形成于成矿后,破坏矿体.金矿体及矿化主要赋存在隐蔽爆破作用形成的蚀变角砾岩体中,其次赋存在蚀变角砾岩体外侧的糜棱岩类围岩中.该矿床的发现显示在黑龙江省西部的古生代糜棱岩带中存在与早白垩世火山作用有关的潜火山热液型金矿,也表明黑龙江多宝山斑岩铜矿老矿区的外围仍具有找矿潜力.

黑龙江永新金矿床原生晕轴向分带特征及深部矿体预测

永新金矿处于大兴安岭与小兴安岭交汇部位,位于嫩江县北东向约70km处。永新金矿的发现是从2008年开展的全国首个省部合作项目“黑龙江多宝山地区矿产远景调查”项目开始,后期陆续开展了国家矿产勘查项目和省资源补偿费矿产勘查等项目。

大兴安岭永新金矿床黄铁矿热电性特征及其指示意义

永新金矿床位于大兴安岭东北部黑河—嫩江构造混杂岩带,是近年来在大兴安岭地区新发现的受构造带控制的大型蚀变岩型金矿床之一,其矿床成因和找矿预测的相关研究较少,许多地质问题还不清楚。为了给深部找矿提供依据,开展了永新金矿床黄铁矿热电性的研究,采用BHTE-6型热电仪,对从永新金矿床32个钻孔及探槽孔矿石样品中挑选出的3 200粒黄铁矿单晶进行了测试。结果表明,永新金矿床黄铁矿热电导型以N型为主,占比约99%,P型占比约1%,黄铁矿热电系数变化范围为-306.0~296.0μV/℃。通过黄铁矿热电系数计算永新金矿床成矿温度为190.2~313.5℃,属于中低温型热液矿床。黄铁矿热电系数离散性、导型分布、剥蚀率变化梯度及矿物填图等均表明永新金矿床西北部深部仍具有很好的找矿前景。

土壤地球化学测量在永新金矿勘查中的应用及找矿效果研究

永新金矿床是黑龙江省多宝山外围地区近年来新发现的浅成低温热液型矿床,目前矿床规模已接近大型。在该矿床的发现及评价过程中,土壤地球化学测量工作起到了重要作用。研究表明,该矿床具有明显的土壤地球化学异常,1/5万土壤异常的元素组合主要为Au、Ag和Bi,其中,Au异常面积达1.5 km^2。1/1万土壤异常分带现象明显,元素组合为Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、Mo和W,其中Au元素异常最大值为191.9×10^(-9),平均值为26.3×10^(-9)。金矿化蚀变带的赋存部位、展布方向、规模产状与各元素的异常特征一致,其中As、Sb、Pb和Zn等元素主异常位于金矿化蚀变带的上盘;Mo和Bi等元素主异常位于金矿化蚀变带的下盘;Au、Ag和W元素主异常与金矿化蚀变带出露位置相吻合。

黑龙江省嫩江县永新金矿床成因分析

黑龙江省永新金矿区域大地构造位置位于多宝山岛弧带,多宝山铜金钼钨成矿带南部。通过对永新金矿成矿地质、构造条件、成矿时间、矿石结构构造、围岩矿化蚀变等信息的综合分析研究,认为永新金矿的成因类型为浅成低温热液型。