黑龙江金厂矿区黑云母花岗岩成因及含矿性

张宏辉;陈凯;陈可忠;占达积;谭开远

【摘要】黑龙江省东宁县金厂金矿发现于20世纪60年代.20世纪90年代开始,武警黄金地质研究所和武警黄金第一总队在此开展找矿勘探工作并相应完成对其的科学研究工作.目前,该金矿已提交金资源量(333)超过 90 吨,是国内外罕见的以金为主的大型斑岩型金矿床.矿区主要岩性为花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等,可分为五期.通过研究印支晚期第三阶段黑云母花岗岩的演化、成岩成矿及含矿性,对找矿有指导作用.%The Jinchang Gold Deposit in Heilongjiang Province was discovered in the 1960's. The Geological Research Institute and First Corps of Gold Geological Party of CAPF have explored and researched since the 1990's. It has obtained gold reserves over 90 tons of gold (333). Au mineralization is related to the third stage biotite granite of the Late Indo-Chinese epoch.

【期刊名称】《四川地质学报》

【年(卷),期】2015(035)003

【总页数】5页(P358-362)

【关键词】金厂金矿;岩石地球化学;成因;含矿性分析

【作者】张宏辉;陈凯;陈可忠;占达积;谭开远

【作者单位】武警黄金第九支队,海南海口 570001;武警黄金第九支队,海南海口 570001;武警黄金第九支队,海南海口 570001;武警黄金第九支队,海南海口 570001;武警黄金第九支队,海南海口 570001

【正文语种】中文

【中图分类】P618.51

该矿位于黑龙江省东绥芬河东宁地区。大地构造上位于北方造山带东部的松嫩地块之内，佳木斯、兴凯地块南侧，华北北缘之北，处于张广才岭－太平岭边缘隆起带之太平岭隆起与老黑山断陷结合部位（图1）[1]。

矿区外围零星出露上元古界黄松群变质岩系和上侏罗统屯田营组（J2－3t）火山岩系（图2）

。

本矿区位于太平岭复背斜轴部和绥阳深大断裂的附近，构造－岩浆活动非常强烈，构造形迹主要表现为北东、北北东、北西、南西、及东西向断裂构成的“米”字型断裂构造格局，并在其中发育着爆破－隐爆角砾岩筒[2]。

区内岩浆岩主要有印支晚期花岗岩类，以及少量中基性侵入岩、中酸性火山岩，其次为燕山中期闪长玢岩和花岗斑岩脉。前人将矿区岩浆活动分为五个期次，分别为印支晚期第一阶段花岗闪长岩、印支晚期第二阶段花岗岩、印支晚期第三阶段黑云母花岗岩、燕山中期第一阶段闪长玢岩和燕山中期第二阶段花岗斑岩[3]。本研究的印支期晚期第三次黑云母花岗岩主要分布于金厂矿区南部八号硐－东沟一带。

金厂矿区矿体赋矿围岩主要为花岗闪长岩、花岗斑岩、花岗岩和闪长岩类，受角砾岩筒构造和环状、放射状断裂控制明显。矿体矿化类型可划分为隐爆角砾岩型、裂隙充填型和破碎蚀变岩型，它们各有不同的产状和富集特征。规模较大的矿体为隐爆角砾岩型，其形态多为柱状、囊状，长30～80m，厚2～35m，平均品位（6～10）×10-6，主要矿体为J0、J1和J8号；其中又以J1矿体最大，约占全矿区金总储量的35%，矿体产于角砾岩筒内，为

全筒式矿化，中心部位矿体厚度大，品位高，向边缘逐渐降低[4]。

印支晚期第三阶段黑云母花岗岩为粗－中细粒花岗结构、局部为似斑状结构。岩石呈灰黄灰红色，变斑状结构和细粒花岗结构，由黑云母10%、斜长石25%、钾长石35%和石英30%组成。

矿区18号金矿体为金厂代表性的矿体（图3）。ZK05是18号矿体的一条钻孔，钻孔总长度为506.20m。可以明显看出，矿体产于150m左右的闪长岩和花岗斑岩之间，花岗岩为矿体围岩。本期的黑云母花岗岩产于310～420m之间，主要可见浸染状黄铁矿化，311.00m之后大面积发育钾化、硅化、弱高岭土化，也可见浸染状黄铁矿化[5]。

为了深入探讨矿区印支晚期第三阶段黑云母花岗岩的演化及与成矿的关系，笔者采取了具有代表性的2件样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素分析（数据见表1~3）。两件样品均为黑云母花岗岩，其中样品J7采于高丽沟0号矿体345m中段，样品J18-20采于J18矿体ZK04孔329m[6]。

2.1　主量元素地球化学特征

该黑云母花岗岩全碱硅TAS图中可以看出（图4），两个样品都在Ir－Irvine 分界线以下，属于亚碱性岩浆岩。从岩石学含量上看，本阶段2个样品Na2O的含量为0.69%～3.8%，其平均为3.69%，K2O的含量为3.64%～3.74%，其平均为2.19%，Si2O的含量72.04%～74.46%，其平均为73.25%，为酸性岩[7]。

两个样品在侵入岩和花岗岩 QAP分类图上也分布在花岗岩区，Si2O的含量为73.25%，也为酸性岩，反映该期化学成分差别不大。以K2O的含量为一个标准，可以将亚碱性系列岩石进一步划分钾玄岩系列、高钾钙碱性系列。所选的2个样品，其K2O的含量为3.64%～3.74%，其平均为3.69%，图中可以看出该黑云母花岗岩岩石属于高钾钙碱性系列类型（图5），两点离钙碱性线较近。

该岩体的主量元素变化不大，在岩石学分类上，全碱硅TAS图解及实际矿物QAP三元图解指示其岩性主要以花岗岩为主；在岩浆岩系列上，在SiO2AR图和K2OSiO2图上（图5、图6），所有样品主要落入高钾钙碱性系列，这与中国东南部晚中生代火成岩是相似的；在岩浆岩铝质准铝花岗岩A/NKA/KNC判别图解上，A/CNK（含铝指数）值变化范围较大，而Al2O3的含量则为13.63%~15.15%，其平均含量为14.39%，可以判断岩石类别属偏铝质和

过铝质。另外，根据岩浆岩CIPW标准矿物计算结果，岩石分异指数DI在82.11%~85.42%之间，指示分异程度较高，固结指数SI在5.68~6.53之间，分异指数高和固结指数低，反映了本区花岗岩经历了较长的演化分异，与准铝质到弱铝质花岗岩类特征类似[8]。

2.2　稀土元素地球化学特征

从稀土配分曲线图看出，稀土曲线形态基本一致，均为向右倾斜的平坦型曲线除了Eu（图7）。稀土总量Σ REE为（173.37～159.08）×10-6，介于下地壳和上地壳之间（分别为146.4×10-6，66.9×10-6），花岗岩平均为139.01×10-6，其值较高，为稀土富集性的壳源物质重熔结晶的产物，反映为酸性岩的特征；（LREE/HREE）的范围在8.26～8.70，反映稀土元素REE分异程度中等；具有较强的Eu铕负异常，δ Eu为0.412～0.60，可能与部分熔融或分离结晶过程中斜长石晶体析出有关。暗示本期黑云母花岗岩为深部岩浆结晶分异而来[9]。

2.3　微量元素地球化学特征

印支晚期第三阶段黑云母花岗岩微量元素配分模式的总体趋势一致（图8）。Nb由负异常

到无异常，Zr、Hf由负异常到正异常，Ti负异常越来越显著，Sr由正异常转为强烈负异常，显示出岩浆强烈分异的特征。Sr的亏损与斜长石和钾长石的分离有关，因为花岗岩中Sr替代Ca、Na富集于长石中；P和Ti负异常是因为副矿物磷灰石、钛铁矿分离所致。Nb、Ta的亏损与Zr、Hf的富集表明源区残留相中可能有角闪石的存在。

以Cs、Rb、Th等大离子亲石元素（LILE）富集，Sr、Ga、Ti亏损，Sr 、Nb亏损不明显，Zr、Hf、Ta出现正异常为特征，与中国花岗岩类球粒陨石标准化的微量元素蛛网图是一致的，表明岩浆源区存在一定数量的地壳物质参与，指示源区性质很可能与受到早期俯冲作用改造的岩石圈富集地幔有关或是源于软流圈的基性岩浆与地壳物质混合作用的结果。

2.4　成因分析

从花岗岩成因系列Na2O-K2O图解（图9）中看出，样品J7为I型花岗岩，J18－20为S型花岗岩。

本期黑云母花岗岩的A/NK较低，具有I型与S型过渡类型特征。

印支晚期黑云母花岗岩属高K钙碱性系列，A/CNK的平均值为1.92，较上一期偏大，岩石

类别属准铝质和过铝质。Si2O和K也较上一期增加。在稀土元素配分模式图上均为右倾曲线，轻稀土富集型，重稀土曲线相对平缓，铕亏损较强。

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