黑龙江永新金矿地质特征及成因

曲 晖，赵忠海，李成禄，徐国战，田 园 ，孔 申 ，王 卓 ，谭树勋

（1.黑龙江省地质调查研究总院，黑龙江哈尔滨150036；2.中国地质大学，湖北武汉430074）

永新金矿是在多宝山斑岩铜矿外围地区新发现的一个潜火山热液型金矿床.多宝山斑岩铜矿发现于上个世纪50年代，是黑龙江省唯一的特大型铜矿，其资源储量占到全省已探明铜资源储量的78%.早年在多宝山斑岩铜矿的周围发现过3个大—中型铜、金矿床和十几个铜（钼、铁）矿（化）点，构成多宝山矿集区.最近几年随着该区域矿产勘查力度加大，在多宝山矿集区的南侧又不断取得新的找矿成果［1-8］.新发现的永新金矿赋存在多宝山斑岩铜矿南侧约60 km处.本文依据近两年永新金矿的普查资料，简述该矿床的地质特征，并对矿床成因做初步探讨.

1 区域地质概况

永新金矿所在的地区处于白垩纪火山盆地的边缘地带.该区西北侧大面积分布下白垩统光华组酸性火山岩和甘河组玄武岩类，不整合覆盖在东南侧的早石炭世侵入岩之上（图1）.

图1 永新金矿区域地质简图Fig.1 Regionalgeologicalmap of the Yongxin gold deposit1—早白垩世中基性火山岩（Early Cretaceous intermediate-basic volcanic rock）；2—早白垩世中酸性火山岩（Early Cretaceous acidic-intermediatevolcanicrock）；3—早石炭世正长花岗岩（EarlyCarboniferoussyenogranite）；4—早石炭世花岗质糜棱岩（Early Carboniferousgraniticmylonite）；5—断层（fault）

下白垩统光华组岩性主要为流纹岩、流纹质岩屑玻屑凝灰岩、流纹质含角砾凝灰岩、珍珠岩及少量黑耀岩.下白垩统甘河组不整合覆盖在光华组之上，主要岩石类型有致密块状玄武岩、气孔状玄武岩和安山岩，以喷溢相为主，局部以潜火山岩相和火山通道相产出.光华组流纹岩的K-Ar法同位素年龄为（112.0±1.0）Ma，甘河组块状玄武岩的K-Ar法同位素年龄为（96.23±1.98）Ma❶黑龙江省地质调查研究总院.霍龙门沟等4幅1∶5万区域地质矿产调查报告.2011.，相当于早白垩世晚期.

该区东南侧出露早石炭世侵入岩，划分为早石炭世花岗质糜棱岩和早石炭世正长花岗岩，二者间为断层接触.早石炭世花岗质糜棱岩具糜棱结构和眼球状构造.残斑占15%，成分主要为钠更长石.糜棱基质占85%，多为细粒化拉长流动的长石石英微细粒集合体，颗粒大小0.04～0.25mm.细粒化绢云母、白云母呈条带状或环绕残斑分布.正长花岗岩主要由钾长石和石英组成，含少量斜长石，具中细粒—中粗粒结构.

石炭纪本区发生了一次强烈的同碰撞造山型构造运动，在挤压机制及岩浆热效应作用下，前石炭纪构造层发生区域变质和褶皱作用，早石炭世花岗岩遭受韧性剪切作用，形成长度超过170 km，宽度10～30 km的北东向糜棱岩带（新开岭-科洛混杂岩带）［9］.本区分布的早石炭世花岗质糜棱岩就是区域上大规模的北东向糜棱岩带的组成部分.永新金矿就赋存在白垩纪火山盆地外侧的北东向糜棱岩带的边缘地带.成矿部位是早石炭世正长花岗岩与花岗质糜棱岩的接触部位，

2 矿区地质特征

永新金矿区西北部出露早石炭世正长花岗岩，西南部出露早石炭世花岗质糜棱岩.沿早石炭世正长花岗岩和花岗质糜棱岩的接触带，主要在花岗质糜棱岩一侧，受构造、岩浆和热液作用形成岩性和结构特征复杂的蚀变角砾岩体，大体对应于主要金矿体（Ⅰ号矿体）的赋存部位（图2）.

图2 永新金矿区地质简图Fig.2 Geologicalsketchmap of Yongxin gold field1—早石炭世花岗质糜棱岩（Early Carboniferousgraniticmylonite）；2—早石炭世正长花岗岩（Early Carboniferous syenogranite）；3—花岗斑岩（granite porphyry）；4—闪长玢岩（dioritic porphyrite）；5—蚀变矿化角砾岩（alteredmineralized breccia）；6—金矿体及编号（Auorebodyand code）；7—断层（fault）；8—勘探线及编号（exploration line）

蚀变角砾岩体北东向延伸，分布在140～180线之间，控制长度300m左右.平面上呈不规则楔形，向北东收缩以致尖灭，向南西膨大.蚀变角砾岩体在140～150线的出露宽度分别为50m左右，在170线的出露宽度增大为90m左右.由于受北西向断裂的切割，在180～170线之间（靠近170线），蚀变角砾岩体在膨大部位突然消失.蚀变角砾岩体与周围早石炭世花岗质糜棱岩及正长花岗岩的接触关系，由于构造和蚀变作用的影响不够清楚.可见蚀变角砾岩体与正长花岗岩之间为岩脉所隔，也见有蚀变角砾岩体与花岗质糜棱岩呈渐变过渡关系.

蚀变角砾岩体中的角砾大小混杂，大者在10 cm以上，小的仅数毫米，被更细小的碎屑物质或岩粉胶结.角砾成分复杂，大体上靠近正长花岗岩的部位，正长花岗岩的角砾较多.靠近花岗质糜棱岩的部位，花岗质糜棱岩的角砾较多.此外见有脉岩和蚀变岩的角砾.许多角砾由于受强烈构造和热液作用形成碎裂蚀变岩，无法辨认其原岩.

矿区内大量发育中—酸性岩脉及小侵入体，其岩石类型复杂，穿切于早石炭世花岗质糜棱岩、正长花岗岩和蚀变角砾岩体中.岩脉及小侵入体的形成时间与金矿形成时间大体一致，部分形成于成矿前或成矿期，部分形成于成矿后.潜火山相的潜英安岩和潜流纹岩呈脉状产出，多具有较强的硅化、绢云母化及金矿化，个别矿化较强者含金在边界品位以上，多为成矿前或成矿期的岩脉.浅成侵入相的闪长玢岩和花岗斑岩小侵入体和岩脉大多蚀变较弱或无蚀变，对矿体有破坏作用，多形成于成矿后.矿区内已发现的规模最大的花岗斑岩小侵入体控制长度600m左右，控制宽度160m左右，岩石蚀变微弱，无矿化显示，对金矿体有显著破坏作用.

矿区构造以北东向为主，表现为北东向的岩体接触带、断裂带、糜棱岩带、角砾岩体和蚀变矿化带.近南北断裂次之.地表工程中见许多北东向及近南北断裂破碎带、节理、小断层及石英细脉.金矿体受北东向和近南北向构造的控制，赋存在北东向糜棱岩带与南北向断裂交汇处.矿区内存在北东向和北西向成矿后断裂.破坏矿体的花岗斑岩、闪长玢岩等小侵入体和岩脉主要受北东向成矿后断裂控制.

3 矿体特征

金矿体赋存在早石炭世正长花岗岩与早石炭世糜棱岩接触部位的蚀变角砾岩体中及其附近，金矿体大体平行排列，成群出现，走向40～60°，倾向北西，倾角20～50°.

矿体岩石主要为强烈蚀变的角砾岩、碎裂岩、碎粒岩等构造岩类，统称角砾岩类.该类矿石多呈灰白色，局部见有深灰色，破碎角砾结构，呈块状构造.含金角砾岩体中的角砾大小不一，形态复杂多样.角砾形态多为不规则棱角状、三角状、多角状至次圆状,基本无旋转和位移,并具有一定的定向性和可拼性.角砾成分主要为钾长石和石英，部分为正长花岗岩.角砾分选差，其长轴长度多数集中在2 cm以下，个别大于2 cm.角砾自浅部向深部粒径变小，角砾与围岩主要经含硅质热液充填胶结.胶结物以脉状、网脉状充填于角砾间的空隙或围岩的裂隙中，与角砾界线明显.其次为蚀变糜棱岩类矿体.糜棱岩类也见有不同程度的构造破碎.矿体中及矿体外围发育成矿前和成矿后的多种脉岩，还见有多条宽窄不一的石英脉及强硅化带.矿体部位的主要蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化等.金矿体与硅化黄铁矿化关系密切，尤其与烟灰色面状硅化关系最为密切.

2012年，在系统的槽探揭露基础上，通过对矿体和矿化体的综合研究和分析，依据最能反映矿化体特征以及合理圈定矿体自然边界的原则，参考当时的黄金价格和露天开采的要求，以0.6×10-6为边界品位在矿区地表圈出两个主要的金矿体（Ⅰ号和Ⅱ号金矿体）.

Ⅰ号金矿体是矿区的主要矿体，在地表的形态呈锥形，北东向展布.矿体长约为375m，最宽73.4m，最窄6.8m.由于受北西向断裂的破坏，在180～170线之间（靠近170线），矿体在膨大部位突然消失，与金矿体相伴出现的化探金异常也随之消失.

矿体赋存在早石炭世正长花岗岩和花岗质糜棱岩的接触带，与沿接触带部位形成的蚀变角砾岩体有大致对应的关系.矿体基本限于蚀变角砾岩体的范围内，仅在140线附近金矿体延伸到蚀变角砾岩体之外.地表出露的蚀变角砾岩体约一半面积为金矿体（金含量≥1×10-6），其余部分为金矿化体（0.3×10-6≤金含量＜1×10-6）.矿体主要岩性为强烈蚀变的角砾岩和碎裂岩.矿体的地表平均品位1.9×10-6，最高品位为9.28×10-6.

Ⅱ号金矿体呈长条状，矿体延长约为375m，矿体最宽为 5.90m，最窄 1.00m，平均品位为 1.44×10-6，最高品位为4.61×10-6.矿体主要岩性为蚀变糜棱岩.

除Ⅰ号和Ⅱ号金矿体之外，矿区内还在地表发现了一些单工程控制的规模较小的金矿体和范围较大的金矿化.较大的金矿化体分布在蚀变角砾岩体的东南边缘外侧的蚀变糜棱岩中，矿化体长约300m，宽2.0～4.7m.矿化体平均品位 0.70×10-6，最高品位 0.92×10-6.（表 1）.

表1 永新金矿区地表工程见矿情况一览表Table1 Theorebodiesrevealedbysurfaceexploringinthe Yongxingolddeposit

深部钻探工程控制显示，深部矿体主要赋存在中粗粒正长花岗岩与糜棱岩基础部位的蚀变角砾岩中.角砾岩中混有正长花岗岩和糜棱岩两种成分的角砾，发育强烈的硅化、黄铁矿化等蚀变，与地表所见的矿体特征基本一致.矿体在剖面上呈不规则的漏斗形状，倾向北西，倾角 25°左右（图 3）.

图3 永新金矿区170号勘探线剖面图Fig.3 GeologicalsectionalongNo.170explorationlineintheYongxingolddeposit1—早石炭世花岗质糜棱岩（EarlyCarboniferousgraniticmylonite）；2—早石炭世正长花岗岩（EarlyCarboniferoussyenogranite）；3—闪长岩（diorite）；4—闪长玢岩（dioriticporphyrite）；5—蚀变矿化角砾岩（altered mineralizedbreccia）；6—金矿体（Auorebody）；7—钻孔及编号（drillhole andcode）

Ⅰ号金矿体在170、160、150和140等4条勘探线（线距100m）的钻孔中都可见到.在170线施工的几个钻孔中，对应于Ⅰ号金矿体的见矿（化）厚度为16.16～36.65m.其中存在连续多条厚度不等的矿体，矿体最厚达11.16m，最高品位14.25×10-6，单工程平均品位最高4.77×10-6.160线钻孔中对应于Ⅰ号金矿体的见矿（化）厚度1～18m不等，其中存在多条厚1～3m不等的金矿体，品位多集中在1.01×10-6～4.34×10-6之间，最高品位29.66×10-6.150线对应于Ⅰ号金矿体的见矿（化）厚度为10～20.5m间，其中有两条金矿体，品位相对较低，最高1.52×10-6.140线对应于Ⅰ号金矿体的见矿（化）厚度在9～50m之间，其中存在多条矿体，最高品位3.5×10-6.总的来看，矿体深部品位比地表品位偏高一些.

4 矿床成因探讨

永新金矿在发现之初曾被认为是与早石炭世韧性剪切作用有关的糜棱岩型金矿.随着普查工作深入，取得了较多有助于确定矿床成因及成矿时代的地质资料.目前认为成矿作用与早白垩世火山作用关系密切.主要考虑以下因素：

1）矿区位于早白垩世火山盆地的边缘，矿体赋存部位距离下白垩统光华组流纹岩类出露区仅数百米，显示矿区处于早白垩世火山作用影响范围内，有利于发生与火山活动有关的成矿作用.

2）永新金矿区与周围不含矿的地段相比，是一个浅成相和潜火山岩相小侵入体和岩脉的密集分布区.这些小侵入体和岩脉有些形成于成矿前，受强烈蚀变和矿化，个别形成金矿体；有些形成于成矿后，对矿体有明显破坏作用.虽然对于这些小侵入体和岩脉尚未取得同位素测年数据，但根据它们的产出部位、岩石组合及岩貌特征分析，认为这些小侵入体和岩脉与下白垩统光华组火山岩是同源岩浆产物，形成于大体相同的时代，并且与金的成矿时间基本一致，显示成矿作用与早白垩世的火山和潜火山活动有关.

3）矿体分布未显示受糜棱岩带的内部构造及分带特征控制，而明显受蚀变角砾岩体的控制.矿区内主要金矿体（及接近边界品位的金矿化）的分布范围与蚀变角砾岩体的范围基本一致.岩石特征显示，蚀变角砾岩体并非与普通断裂作用有关的的构造角砾岩，而是与火山-潜火山活动有关的隐蔽爆破角砾岩.

4）矿区内发育硅化、绢云母化、高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化等蚀变类型，具有火山成因金矿的一般围岩蚀变特征.

5）成矿组分单一，仅形成金矿，不伴生其他金属矿产，符合黑龙江省早白垩世金矿的一般成矿特征［10］.

6）普查工作中在Ⅰ号金矿体中采取了一个黄铁矿化石英脉样品，经中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测定，其K-Ar法同位素年龄为（102.7±4.6）Ma，与下白垩统光华组流纹岩的K-Ar法同位素年龄（112.0±1.0）Ma比较接近，显示成矿作用发生于早白垩世.

从以上分析，初步认为永新金矿是一个早白垩世形成的潜火山热液型金矿.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金成矿作用，也表明多宝山斑岩铜矿老矿区的外围仍具有找矿潜力.

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