黑龙江省东部完达山地块区域成矿系统研究

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完达山地块位于中国东北地区东部,西邻佳木斯地体,南至兴凯地体,东接俄罗斯锡霍特-阿林地体,是完达山-锡霍特-阿林超地体的重要组成部分,与前人所称的完达山造山带或那丹哈达地体相当,区内以发育有中生代蛇绿岩为重要标志。据前人对完达山地区古生物化石及古地磁等研究结果表明,完达山-锡霍特-阿林超地体形成于赤道附近的洋盆中,晚三叠世-晚侏罗世早期由低纬度向中高纬度快速漂移,晚侏罗世中期就位于佳木斯地体东缘,晚侏罗世晚期-早白垩世逆冲到佳木斯地体之上。笔者运用成矿系统的基本理论,结合研究区内金属矿产的成矿背景、成矿机理、成矿作用等特征,将完达山区域成矿系统划分为晚古生代基性-超基性岩铜镍成矿系统、早中生代早期基性-超基性岩铜镍钴成矿系统和晚中生代晚期酸性岩浆岩金银成矿系统。晚古生代基性-超基性岩铜镍成矿系统与古亚洲洋板块的俯冲消减作用相关,形成于岛弧构造环境;早中生代早期基性-超基性岩铜镍钴成矿系统与古太平洋板块的扩张作用相关,形成于洋中脊构造环境;晚中生代晚期酸性岩浆岩金银成矿系统与加厚岩石圈发生拆沉作用相关,形成于碰撞(俯冲)后板块伸展减薄构造环境。晚古生代基性-超基性岩铜镍成矿系统与跃进山蛇绿岩中的基性-超基性岩密切相关,成矿作用较弱,目前仅发现有曙光村铜矿点。跃进山蛇绿岩中的基性-超基性岩体主要分布于完达山地块西南部跃进山-曙光村-东方红一带,其成岩时代为311Ma左右,具有与岛弧玄武岩相似的岩石地球化学特征。晚古生代,古亚洲洋板块不断俯冲消减,诱使富含铜、镍等元素的地幔物质底辟上涌,在中间岩浆房发生熔离作用形成无矿熔浆、含矿熔浆和矿浆,含矿熔浆和矿浆在成矿能量的驱动下进入附件的储矿空间内形成铜、镍矿(化)体。在完达山-锡霍特-阿林超地体与佳木斯地体发生俯冲碰撞时,铜、镍矿(化)体随基性-超基性岩一起从大洋板块中刮落到完达山地块西南部,形成跃进山蛇绿岩。早中生代早期基性-超基性岩铜镍钴成矿系统与饶河蛇绿岩中的基性-超基性岩密切相关,成矿作用较弱,目前仅发现有永幸铜镍矿化点和向阳铜镍钴矿点。饶河蛇绿岩中的基性-超基性岩主要分布于完达山地块东部八里桥-仙人台一带,其成岩时代为228Ma左右,具有与亏损型洋中脊玄武岩相似的岩石地球化学特征。早中生代早期,古太平洲板块岩浆构造活动强烈,深部地幔岩浆不断地从古太平洋洋中脊涌出,形成富含铜、镍、钴的基性-超基性岩体,深部地幔岩浆在中间岩浆房中发生熔离作用形成无矿熔浆、含矿熔浆和矿浆,含矿熔浆和矿浆在成矿能量的驱动下进入附件的储矿空间内形成铜、镍、钴矿(化)体。在完达山-锡霍特-阿林超地体与佳木斯地体发生俯冲碰撞时,铜、镍、钴矿(化)体随基性-超基性岩一起从大洋板块中刮落到完达山地块东部,形成饶河蛇绿岩。晚中生代晚期酸性岩浆岩金银成矿系统与研究区酸性岩浆岩密切相关,成矿作用较强,找矿潜力较好,是完达山地块的主成矿时期,目前已发现中型矿床1座(四平山金矿床)、小型矿床4座(先锋北山金矿床、258高地金矿床、跃进山金铜矿床、358高地金矿床)、金矿(化)点若干。与成矿有关的岩浆岩主要由酸性侵入岩和酸性火山岩组成,前者出露于蛤蚂河至太平村一带以及蛤蟆通水库和东方红镇西北部,后者产出于完达山地块南部的大塔山林场组和皮克山组地层中。酸性侵入岩和酸性火山岩的成岩时代相近,岩石地球化学特征相似,形成于碰撞晚期或碰撞后花岗岩构造环境。晚中生代晚期,完达山地块处于碰撞后伸展减薄构造环境中,增厚的岩石圈发生拆沉,软流圈物质上涌,与地壳物质发生部分熔融形成富含金、银等元素的酸性岩浆热液。酸性岩浆热液在热力梯度、浓度梯度、压力梯度、速度梯度和化学反应等能量的驱使下,由下向上运移,并演化分异为岩浆热液和成矿流体,岩浆热液侵位于浅地表或喷出地表,形成酸性岩体。高温成矿流体与地层中富镁(钙)质碳酸盐岩发生热接触交代作用形成矽卡岩型铜金矿床,低温成矿流体充填于火山角砾岩之间或纵横交错的岩体裂隙面中形成浅成低温金矿床,沿纵横交错的细小缝隙在水中涌出形成热泉型金矿床,在闪长玢岩、花岗细晶岩和地层的构造破碎带中冷凝结晶形成浅成低温热液型金矿床。完达山地区金、银矿床(点)与酸性岩浆岩在时空上具有高度的一致性。金、银矿床主要赋存于酸性岩浆岩内及其周围的地层中。锆石U-Pb同位素分析结果显示,完达山地区酸性岩浆岩的成岩时代可划分为早、中、晚三期:128.0-135.2Ma、122.1-124.0Ma、110.0-117.1Ma;四平山金矿化时代略晚于122Ma;先锋北山金矿化时代在113-117Ma之间;跃进山铜金矿化时代在109-116Ma之间;258高地金矿化时代为110.0Ma左右;358高地金矿化时代在110.9-115.3Ma之间。完达山地区金、银矿床(点)的矿化时代与酸性岩浆岩晚期的成岩时代基本一致。由此可知,晚中生代晚期酸性岩浆岩金银成矿系统主要与研究区酸性岩浆岩的晚期岩浆活动相关。根据完达山地区的成矿地质背景、区域地球化学异常特征、区域航磁异常特征、区域重力异常特征以及矿床(点)的空间分布规律等,在研究区共圈定了成矿远景区4处,分别为258高地金银成矿远景区、八里桥-仙人台铜镍钨锡成矿远景区、四平山-358高地金银成矿远景区和跃进山-先锋北山金银铜成矿远景区,为后续勘查工作部署指明了方向。
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