李弘珂
(黑龍江省地球物理地球化學勘查院,黑龍江 哈爾濱 150036)
橫道河金礦位于黑龍江省東北部嘉蔭—蘿北成礦帶上,周邊地質單元主要有黑龍江地體、小興安嶺地體、大興安嶺地體、松遼地體和張廣才嶺地體,區域內出露地層主要有下元古界興東群大馬河組,中元古界黑龍江巖群下亞群湖南營組,中生界白堊系甘河組和福民組以及第四系河流相沉積[1]。
(1)地層。勘查區內主要出露中元古界黑龍江群湖南營組變質地層和新生界第四系河流相沉積地層。其中湖南營組的巖性主要為含石榴絹云石英片巖、石英絹云片巖。其次為石英片巖、云母片巖、綠泥絹云石英片巖、鈉長絹云石英片巖等[2]。含礦巖石主要表現為互層狀含石榴絹云石英片巖,且巖石均有糜棱巖化和拉伸線理。第四系地層分布于河谷兩側,為河流相沉積。
(2)構造。勘查區內巖層整體為北東走向,傾向南西或南東。勘查區內褶皺構造豐富,最顯著的是三條較大的北東走向褶皺。其中兩條為背斜構造,一條為向斜構造,皆為北東向中心溝復背斜的衍生產物。除此之外,勘查區內可見北東向、北西向兩組斷裂,破碎帶多為北東向屬層間破碎,破壞了勘查區內巖層和礦體的連續性且控制礦體的延伸。
(3)火成巖。勘查區內侵入巖較少出露,可見呈巖株狀產出的燕山晚期花崗閃長斑巖、呈脈狀產出的花崗斑巖、花崗閃長斑巖(花崗閃長巖)、閃長巖、蛇紋巖巖脈、石英脈等。除了蛇紋巖為中元古代大金頂子超基性巖漿活動的產物,其余可能均為燕山晚期形成,大多受北東向裂隙控制。勘查區內可見大量產狀與巖層一致的石英脈體。脈體寬約為0.1m~1.0m,長度可達幾十米,脈體兩側變質巖中普遍有硅化現象,此種石英脈屬早期石英脈,含金量甚徽,與成礦關系不大。而勘查區內產狀斜切巖層片理的石英脈體,屬晚期石英脈,與金成礦聯系密切。
(1)礦體地質特征。大部分礦體呈脈狀或透鏡狀產出于北東向和近南北向的構造角礫巖帶內,賦存在以硅化的構造角礫巖以及石英脈中。礦體成礦結束后明顯受構造活動的影響,部分含礦巖層可見糜棱巖化,這些構造區域的金礦品位明顯低于未受影響區域。
(2)礦石地質特征。發現的金礦床主要的礦石礦物有金、黃鐵礦,偶見磁黃鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦和方鉛礦;脈石礦物主要為石英、云母和綠泥石,以及少量的綠簾石、石榴石、電氣石、石墨等。礦石主要為半自形粒狀結構或它形粒狀結構,角礫狀構造。
圍巖中的礦物蝕變主要以礦物交代的形式發生,因此圍巖原巖中礦物的晶形得到保留,而圍巖原有的形貌未遭受破壞。礦體圍巖蝕變不明顯,勘查中見到的蝕變包括硅化、鉀化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等。礦體圍巖的蝕變不具有明顯的分帶現象,其中與金成礦聯系最為緊密的蝕變類型是硅化。在含金構造角礫巖帶中,中心位置的硅化程度最高,從中心到邊緣硅化程度迅速降低。礦床中的硅化蝕變規模較大且經觀察發現明顯分為多期次產生,硅化主要有以下五種形式出現:①粒狀結構的硅化成分取代原巖中的斜長石;②原有的石英經過重結晶形成集合體;③分布于巖石裂隙中以細脈狀或網狀形式出現;④隱晶質玉髓狀的硅化成分充當了破碎角礫和巖屑的膠結物;⑤以石英脈或石英透鏡體的形式存在于構造裂隙中。鉀化蝕變以條帶狀形式存在于巖石裂隙中比較弱,經判斷是由于細脈狀的長石石英交代原巖中的斜長石形成的;絹云母化蝕變與綠泥石化蝕變伴生,主要為細脈狀或網狀分布在巖石礦物的裂隙中,在礦物表面有部分絹云母交代斜長石的現象;綠簾石化主要以片狀集合體形式交代原巖中的暗色礦物如黑云母、角閃石等;碳酸鹽化主要以粒狀集合體的形式沿巖石裂隙呈細脈或網脈出現,常與石英同時被觀察到[2]。
在勘查區內開展激電工作,共在工作區內共圈定五處激電視極化率異常。由于區內巖性單一可以排除不同巖性引起的激電異常,再從激電異常產生的機理來看,除巖層含水層這一因素能產生一定強度的激電異常外,激電異常在本區主要是由于巖層中電子導電礦物含量增高產生的,即含金硫化物富集引起的。工作區沒有發現含碳質巖石,排除了碳質巖石引起激電異常干擾因素,激電異常的定性解釋相對比較簡單。再結合異常部位是否存在土壤異常,可進一步推斷激電異常引起的原因。
對于勘查區內共圈定的五處激電視極化率異常。DHJ-1異常長度大于1200m,寬100m~150m,異常走向北東35°。異常北面尚未控制,北西側梯度變化緩,南東側梯度變化大,等值線密集,呈長帶狀展布。激電異常具有形態好、規模大的特點。綜合分析推斷深部有含金硫化物富集。
DHJ-2異常長度約200m,寬度20m~40m。走向北東60°,呈透鏡狀,異常規模小,強度低,但其處背景值也低,異常相對明顯。地表槽探揭露顯示該異常由19號礦化體引起,礦化帶兩側為褐鐵礦化含石榴絹云石英片巖。
DHJ-3異常為直徑約350m的不規則面狀。梯度變化較緩,與土壤異常吻合,土壤異常濃度分帶明顯,中帶面積占異常總面積的1/3,說明主成礦元素已暴露出地表。綜合分析為花崗閃長斑巖含金硫化物富集體引起。
DHJ-4異常,北東向上尚未控制,長400m,寬80m~120m,北西向長400m,寬80m~100m,引起異常的性質不明。
DHJ-5異常為約500m×600m的不規則面狀,北東向尚未控制。異常值北東部相對較高。該地段電阻率為低阻區,有類似花崗閃長斑巖分布區特征。土壤異常位于視極化率異常邊部,因此具有侵入接觸特點,故判斷該異常是花崗閃長斑巖侵入接觸帶金礦化富集引起的。
勘查區內的金主要富集在含金石英脈中,構造是控制勘查區內成礦作用的重要因素。同時勘查區內金礦中的金更傾向于富集在石英脈較寬的位置。勘查區經歷了多期次的構造活動,在巖石經歷變質、交代作用的過程中匯集到一起的熱液在原巖空隙的流動并萃取Au等成礦元素形成成礦熱液,隨后進一步活化、遷移,不同方向斷裂的交匯部位可為熱液上運移提供通道,成礦熱液最終在溫壓條件相對較低的區域形成金礦床,這與勘查區內觀察到的礦床普遍沿巖石片理或構造作用形成的裂理中富集的現象一致。