论黑龙江右岸北西向构造带的确立及其对成矿的控制作用

2015-04-21 06:17杨继权
地质与资源 2015年5期
关键词:小兴安岭北西火山

杨继权,杨 钦

黑龙江省区域地质调查所,黑龙江哈尔滨150080

论黑龙江右岸北西向构造带的确立及其对成矿的控制作用

杨继权,杨 钦

黑龙江省区域地质调查所,黑龙江哈尔滨150080

从小兴安岭特殊的盆岭构造地貌景观、复杂的构造交叉、多期北西向及南北向成矿构造的继承延续、中生代花岗岩带和火山岩带对成矿的控制、北西向独特的地球物理异常构造趋势等客观存在的特征,确立了黑龙江右岸北西向构造-成矿带的存在.通过大量矿床实例论述了多期活动的北西向构造带具有控岩、控矿、导矿、容矿的多项成矿功能,矿床(体)呈北西向带状分布.矿床的展布具有明显的水平分带现象.为黑龙江右岸找矿预测提供了理论依据.

黑龙江右岸;北西向构造带;成矿带

1 黑龙江右岸北西向构造带确定依据

中国东部中生代以来所形成的大型山脉基本上都呈北东向延伸,只有燕山山脉和黑龙江右岸的小兴安岭山脉呈近东西向和北西向延伸.其中,燕山山脉是“燕山构造运动”的诞生地,构造-成矿意义重大,一直受到国际地学界的高度重视.与此形成鲜明对比的是,黑龙江流域的北部地段,以小兴安岭山脉为代表,尽管也分布着30余处大中型有色金属及贵金属矿床,但长期以来却未得到应有的重视和研究,其所代表的构造-成矿意义至今仍未被广大地学工作者所认识.这可能是由于北西向小兴安岭山脉与多阶段构造演化形成的多个Ⅲ级构造单元交叉,从而被分割淹没于按Ⅲ级构造单元所划分的多个Ⅲ级成矿单元之内所造成.

根据黑龙江省多年积累的地质资料,结合区域成矿学研究的新进展,从地貌、地质构造演化、地球物理、区域成矿等方面看,黑龙江流域北段,以小兴安岭山脉为主体,不仅存在北西向的山脉,而且存在北西向控岩、控矿构造[1].

1.1 特殊的北西向盆岭构造

山脉是构造运动结果最直接的外在表现形式,是造山带研究的主要内容之一,是造山带动力学研究的基础.

小兴安岭山脉的北西端与大兴安岭山脉斜交,南东端与布列亚-长白山山脉斜交、终止于依-舒断裂.其北东侧以北西向的黑龙江断裂为边界与乌云-结雅中新生代盆地衔接,南西侧以北西向的塔溪-林口断裂为边界与松辽中新生代盆地衔接.这种“三山两盆”特征,共同构成了“工”字型盆岭地貌景观,北西向小兴安岭山脉宛如2个盆地中间凸起的一座桥梁连通了两端的大兴安岭山脉和布列亚-长白山山脉(图1).

1.2 北西向岩浆岩带识别

尽管黑龙江右岸北西向构造带横跨多个构造单元,但从黑龙江北段断裂的走向看,总体呈现北西向特征,显然具有古亚洲洋构造域与太平洋构造域叠加复合特征.

北西向小兴安岭盆-岭构造及北西向断裂构造,最早可以追溯到早古生代.早古生代花岗岩的分布具有受北西向构造控制,呈北西向展布的特征.即使不考虑早古生代的依据,至少在中三叠世以来表现更为突出,而且具有重要控矿作用特征.晚三叠—早侏罗世(印支晚期)形成的北西向小兴安岭花岗岩带(图2),产生了鹿鸣、霍吉河、翠宏山等大—超大型钼钨成矿作用;晚侏罗—早白垩世(燕山中期)形成了北西向小兴安岭隆起与松辽和乌云-结雅盆地,并沿黑龙江和塔溪-林口盆岭边界断裂发生了北西向火山喷发作用(图2),形成了团结沟、东安、富强、三道湾子、铁力二股等多处大中型矿床.中生代形成的北西向小兴安岭花岗岩带、盆岭构造带与小兴安岭幔拗区莫霍面深度等值线的北西向构造趋势、自然地震Vp速度结构等值线的北西向构造趋势相吻合.

1.3 莫霍面深度等值线特征显示北西向构造存在

在黑龙江省莫霍面等深线及深部构造分区图(图3)上,小兴安岭地区存在北西向构造趋势特别明显的幔拗区,地壳浅表的南北向、北东向、东西向构造趋势在莫霍面附近被强烈弱化.

小兴安岭隆起与乌云-结雅盆地之间的北西向黑龙江断裂,总体呈反“S”型.在克拉斯内和王莹主编的中生代造山活动构造图中,将黑龙江断裂所在位置标为北西向重力梯度带的边界.

黑龙江右岸沿岸新元古界北宽河组和奥陶纪十二站火山弧呈北西向展布,黑龙江断裂带严格控制了印支晚期花岗岩带和燕山中期盆缘火山喷发带的分布,该断裂也具有自新元古代以来长期活动的特征,并且向北东倾的可能性较大.

图1 黑龙江流域盆岭构造分布特征Fig.1 Basin-ridge structure distribution in Heilongjiang River Basin

图2 黑龙江右岸北西向构造-岩浆活动带分布图(据文献[2]修改)Fig.2 Distribution of the NW-trending tectonic-magmatic active belt on the right bank of Heilongjiang River(Modified from Reference[2])1—二长、正长花岗岩类(monzogranite and syenogranite);2—碱长-碱性花岗岩类(alkali feldspar-alkali granitoid);3—燕山中期火山喷发带(Middle Yanshanian volcanic eruption zone);4—喜马拉雅期火山喷发带(Himalayan volcanic eruption zone);5—主要研究范围(study area);Ⅰ—大兴安岭北北东向火山喷发带(NNE-trending volcanic eruption zone in Daxinganling);Ⅱ—小兴安岭北西向火山喷发带(NW-trending volcanic eruption zone in Xiaoxinganling);Ⅲ—松嫩盆地西缘火山喷发带(volcanic eruption zone on the western margin of Songnen Basin);Ⅳ—松嫩盆地东北缘火山喷发带(volcanic eruption zone on the northeast margin of Songnen Basin);Ⅴ—科洛-五大连池-二克山北西向火山喷发带(NW-trending volcanic eruption zone in Keluo-Wudalianchi-Erkeshan);Ⅵ—门鲁河-大熊山火山喷发带(Menluhe-Daxiongshan volcanic eruption zone)

1.4 自然地震速度结构等值线构造趋势

(1)岩石圈地幔100 km附近(图4),北西向Vp速度等值线占主导地位.

(2)低速异常层(100~240 km)和速度稳定递增层(240~400 km):与北西向小兴安岭盆岭构造(Mz—Kz)交叉的北东向呼玛弧后盆地(Pz)、多宝山岛弧区(Pz)和南北向的小兴安岭-张广才岭弧盆系的Vp速度等值线以北西向为主(图5).

图3 黑龙江省莫霍面等深线及深部构造分区图Fig.3 Moho isobath and deep tectonic division ofHeilongjiang Province1—莫霍面等深线(Moho isobath);2—推断断裂构造(inferred fault);3—构造单元及编号(tectonic unit and number);4—研究区范围(study area);I—大兴安岭幔坡带(Daxinganling mantle slope zone);II—松嫩幔隆区(Songnen mantle-uplift area);Ⅲ—小兴安岭幔拗区(Xiaoxinganling mantle depression area);Ⅳ—张广才岭幔拗区(Zhangguangcailing mantle depression area);V—佳木斯幔隆区(Jiamusi mantle-uplift area)

图4 100 km深度地震Vp速度等值线构造趋势图(引自张兴洲等,2006)Fig.4 Seismic Vpvelocity contour showing structural trend at the depth of 100 km(From ZHANG Xing-zhou et al.,2006)

综上可见,上地壳浅部中新生代构造岩浆活动带与北东向大兴安岭弧盆系(Pt3—Pz)、近南北向小兴安岭-张广才岭弧盆系(Pt3—Pz)、佳木斯-兴凯地块(Ar3—Pt2)北部斜交,这种交叉构造带长达1000 km、宽约500 km;下地壳(<35 km)北西向构造趋势占主导地位,岩石圈地幔(50~100 km)北西向构造与北东向、南北向构造交叉,软流圈(100~240 km)及其下部的自然地震Vp速度稳定递增层(240~400 km)呈北西向构造趋势.

图5 140 km、200 km深度地震Vp速度等值线构造趋势图(引自张兴洲等,2006)Fig.5 Seismic Vpvelocity contour showing structural trend at the depths of 140 and 200 km(From ZHANG Xing-zhou et al.,2006)

2 黑龙江右岸北西向构造带的控矿特征

在黑龙江右岸北西向构造带漫长的地质演化过程中,形成了斑岩型铜钼矿、夕卡岩型有色金属矿、中低温热液型金矿、含铁岩系沉积变质型铁金钨矿等,是重要金属矿产成矿作用非常显著的构造-成矿带,资源潜力巨大.

黑龙江省发现的30处大中型金属矿床中有20处产于该带.21世纪全省新发现的7处大中型金属矿床中有6处(争光金矿、三道湾子金碲矿、东安金矿、富强金矿、鹿鸣钼矿、霍奇河钼矿)产于该矿带.矿带内自古元古代以来就存在北西向和南北向构造控矿、成矿的特征,至中生代则演化成为成矿作用受北西向小兴安岭印支晚期花岗岩带、燕山中期盆岭构造-火山活动带控制的局面.

黑龙江右岸北西向构造带对成矿的控制作用在宏观上具有明显的水平分带特征,即沿北西向黑龙江河谷展布的黑龙江右岸金成矿带,宽度可达80 km,大中小型金矿床分布密集,北起漠河砂宝斯经塔河、呼玛、黑河向南至萝北、嘉荫形成了黑龙江右岸的“金镶边”.由此“金镶边”向南西纵深地带则为铜铅锌钼为主的有色金属成矿带,主要分布有色金属矿床,北起呼中、塔源、岔路口,向南经多宝山、铜山直至翠红山,构成了一个宏观上和黑龙江右岸金成矿带相比邻的规模巨大的北西向有色金属成矿带.

2.1 北西向成矿带构造-成矿作用的表现形式

(1)黑龙江右岸构造带宏观上呈北西向展布,带内的矿床矿带亦以北西向为主,次为南北向,少数为近东西—北东向.原始构造-建造控制着矿床、矿体呈北西向或南北向展布.如:①与中生代岩浆活动有关的北西西向砂宝斯-龙沟河-二根河-丘里巴赤-二十一站-宝兴沟金成矿带,瓦拉里-兴隆沟-四道沟金成矿带;②新元古代,北西里中型超镁铁质岩浆分异型钛铁矿主矿体呈北北西向—南北向分布,中燕山期大新屯-小新屯金银锑成矿亚带;③与中生代岩浆活动有关的北西向呼中-塔源铜铅锌有色金属成矿带;④与多宝山奥陶纪岛弧区中基性、酸性火山-沉积建造有关的三矿沟-多宝山铜钼金成矿亚带、二十四号桥-宽河金铜成矿亚带,成矿时代为加里东中期、华力西中晚期、印支晚期、燕山中期;⑤与早二叠世裂谷环境角斑岩建造有关的北西向付地营子铜金成矿亚带;⑥与古元古代含铁建造有关的羊鼻山-老柞山金铁钨成矿亚带、孟家岗铁矿-大盘道铁成矿亚带、富拉罕金矿,成矿时代为古元古代和燕山中期.

(2)矿床的成矿作用主要受中生代北西向构造-岩浆活动带控制,矿床(体)呈北西向带状分布.如:①受燕山中期北西向小兴安岭盆岭边界断裂火山喷发带控制的矿床,如旁开门-三道湾子金银锑碲成矿亚带、东安-团结沟金银成矿亚带;②受印支晚期小兴安岭花岗岩带控制的矿床.

2000~2007年,在三矿沟-多宝山北西向构造带南东段,发现了与闪长岩小侵入体有关的争光岩浆热液型金矿,表明侵入金矿源层(体)中的岩浆活动可以形成大型金矿.多宝山北西向火山弧中3500余米厚的铜山组(O1-2t)火山复理石建造和5500余米厚的多宝山组(O2d)双峰系列火山岩建造,在长约80 km、宽约40 km的火山弧范围内为多宝山、铜山、争光等大—超大型铜矿、金矿的形成准备了丰富的成矿物质.

2003~2006年,在伊春南部西北河黑云母二长花岗岩基中鹿鸣超大型斑岩钼矿的发现,掀起了小兴安岭印支晚期花岗岩带斑岩型钼矿床的勘查热潮,并且在二长花岗岩和钾长花岗岩中相继发现了霍吉河、三间房2处大型和一批中小型斑岩-热液型钼矿床,使黑龙江省的钼资源储量由原来的逾5×104t上升至逾100×104t.多处资源潜力较大钼矿矿床(点)的发现,以及新圈定数十处1∶5万~1∶1万土壤钼异常表明,小兴安岭地区具有较大钼矿资源找矿潜力.

2005~2007年黑龙江省有色金属706队在松岭区发现了与中生代岩浆侵入活动有关的特大型的岔路口斑岩型钼铅锌矿床[3],钼金属资源量为120×104t,位于北西向呼中-塔源-岔路口铜铅锌钼成矿带.

2.2 多期活动的北西向构造带具有控岩、控矿、导矿、容矿的多项成矿功能

奥陶纪岛弧型花岗闪长(斑)岩、石炭纪碰撞造山型花岗闪长(斑)岩的侵入活动形成了多宝山、铜山斑岩铜矿.印支晚期—燕山期闪长岩-英云(花岗)闪长岩侵入成矿作用,形成了以三矿沟夕卡岩型铜铁金矿、鸡冠山斑岩钼矿、争光岩浆热液型金矿为代表的成矿系列.

燕山中期强烈的构造岩浆喷发活动基本是一个连续过程,由3个中基性—酸性火山喷发旋回、6个火山喷发期构成❶❶姚志强,等.黑龙江多宝山及其邻区寻找大型斑岩铜矿的研究报告.1995.,岩浆喷发主要受小兴安岭盆岭边界断裂控制.小兴安岭火山喷发带受北西向黑龙江断裂带控制,北起呼玛欧浦、南至依-舒断裂,断续延长约800 km,已圈出100余处环形火山机构,金成矿作用强烈,形成了黑龙江右岸的“金镶边”.

孙吴断裂以北由塔木兰沟、龙江-光华、甘河-孤山镇(或福民河)3个中基性—酸性火山喷发旋回构成,成矿作用主要发生于龙江-光华和甘河-孤山镇喷发旋回,形成了旁开门-三道湾子金银锑碲成矿亚带,矿床受环状火山构造与南北向、北西向构造破碎带复合部位控制,容矿构造主要为北西及南北向断裂.孙吴断裂以南由草帽顶子-帽儿山、板子房-宁远村2个中性—酸性火山喷发旋回构成,形成了东安-团结沟金银成矿亚带,矿床受火山机构与南北向、北西向、东西向构造带的复合部位控制,容矿构造主要为南北向、北西向及东西向断裂.迄今为止,喷发带内已发现中—超大型金矿床8处(三道湾子、上马厂、东安、富强、小泥鳅河、旁开门、平顶山、团结沟等浅成中低温热液型金矿,其中前4处金矿是近10年发现的),小型金矿床10余处,新发现的1∶5万~1∶2万化探异常显示其还具有很大的金锑资源潜力.

松嫩盆地东北缘火山喷发带受北西向塔溪-林口断裂控制,主要分布于沾河、上甘岭、铁力二股一带,由草帽顶子-帽儿山、板子房-宁远村2个中性—酸性火山喷发-侵入旋回构成.在铁力二股地区,侵入铅山组的花岗闪长岩+二长花岗岩+碱长花岗岩(Rb-Sr148Ma;K-Ar 149~146 Ma)组合形成了二股和响水河中型夕卡岩型铅锌矿.疙瘩敏金矿点的发现,表明该喷发带也有一定的金资源潜力.

由此可见,在黑龙江右岸北西向构造带,有色、贵金属成矿物质丰富,具备形成大—超大型有色、贵金属矿床的物质条件,黑龙江地调院2001年采用1∶20万化探数据编制的主成矿元素地球化学块体图表明,黑龙江右岸北西向小兴安岭构造-成矿带内存在9个有色、贵金属区域地球化学异常块体,与前述壳幔构造异常区显著的大—超大型成矿作用相对应.表明黑龙江右岸北西向构造带是存在的,并且控制了构造带内金有色金属成矿作用和矿床的分布与产出.

[1]谭成印,杜杨松,赵寒冬,等.黑龙江右岸北西向有色、贵金属构造-成矿带的确立及其地质意义[J].地质与资源,2009,18(4):256—264.

[2]黑龙江地质矿产局.黑龙江区域地质志[M].北京:地质出版社,1993:292,540.

[3]刘翼飞,聂凤军,孙振江,等.岔路口特大型钼多金属矿床的发现及其意义[J].矿床地质,2011,30(4):759—764.

CONFIRMATION OF THE NW-TRENDING TECTONIC BELT ON THE RIGHT BANK OF HEILONGJIANG RIVER AND ITS CONTROL ON MINERALIZATION

YANG Ji-quan,YANG Qin

Heilongjiang Institute of Regional Geological Survey,Harbin 150080,China

Based on the special geomorphology of basin-ridge structure,complex structural intersection,inheritance and continuity of multi-stage NW-and N-S-trending ore-forming structures,the control of Mesozoic granite belt and volcanic rock zone on mineralization and the unique structural trend of NW-runing geophysical anomaly,the authors confirm the existence of NW-trending tectonic-metallogenic belt on the right bank of Heilongjiang River.Many deposit examples indicate that the multi-stage NW-trending tectonic belt has several metallogenic functions like rock-controlling,ore-controlling,ore guide and host.The horizontal zonation of deposits/orebodies is obvious,which provides theoretical basis for exploration prediction on the right bank of Heilongjiang River.

therightbankofHeilongjiangRiver;NW-trendingtectonicbelt;metallogenicbelt

1671-1947(2015)05-0428-05

P542;P611

A

2014-12-17;

2015-03-27.编辑:李兰英.

杨继权(1959—),男,地质矿产高级工程师,从事地质矿产勘查工作,通信地址黑龙江省哈尔滨市南岗区延兴路72号,E-mail// yangjiquan31@126.com

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