黑龍江漠河縣八里房金礦床地球化學(xué)特征及成因

張國(guó)賓，楊言辰，王獻(xiàn)忠，張志國(guó)，葉松青，李慶錄，李向文，李海洋，王慶雙

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061

2.武警黃金第三支隊(duì)，哈爾濱 150086

0 前言

蒙古-鄂霍茨克造山帶的俄羅斯后貝加爾地區(qū)，黃金資源豐富，存在大量的大型、超大型金礦床[1]。與俄羅斯后貝加爾地質(zhì)和構(gòu)造背景相同的大興安嶺北段地區(qū)，砂金礦分布密集，但巖金礦床較少[2]，其砂金的來(lái)源曾被當(dāng)成了一個(gè)未解之謎[3]。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，在上黑龍江盆地西部漠河地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了大量的造山型金礦床（點(diǎn)）（如：砂寶斯、二根河、老溝等金礦床）。這些礦床（點(diǎn)）的發(fā)現(xiàn)，表明上黑龍江盆地是重要的金成礦區(qū)，具有較大的找礦前景[4]，同時(shí)這些典型礦床的研究對(duì)指導(dǎo)上黑龍江地區(qū)找礦具有非常重要的意義。前人對(duì)砂寶斯金礦床地質(zhì)特征[4]、成因類(lèi)型[4-5]、成礦規(guī)律及找礦方向等進(jìn)行了深入的研究[6]，對(duì)二根河和老溝金礦床地質(zhì)特征及找礦方向也進(jìn)行了研究[7]，但對(duì)八里房金礦床地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征和成因方面的研究還存在空白。有鑒于此，筆者在八里房金礦床地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，對(duì)礦區(qū)閃長(zhǎng)巖和長(zhǎng)石砂巖進(jìn)行巖石地球化學(xué)研究，對(duì)含金石英脈進(jìn)行了流體包裹體研究，在此基礎(chǔ)上探討了成礦環(huán)境及成因，為該區(qū)進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。

1 成礦地質(zhì)背景

八里房金礦床位于黑龍江省漠河縣西北部、額爾古納造山帶北東端（圖1a）、蒙古-鄂霍茨克造山帶東南緣上黑龍江盆地邊緣[2，8]。區(qū)域出露地層由老到新為：古元古界興華渡口群混合巖、斜長(zhǎng)角閃巖、片麻巖、片巖、變粒巖等；早寒武世額爾古納組大理巖、片巖；泥盆系泥鰍河組泥灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、灰?guī)r、板巖、砂泥巖等；霍龍門(mén)組板巖、泥質(zhì)生物灰?guī)r、生物灰?guī)r等；三疊系-下侏羅統(tǒng)阿杭提河組角礫巖、礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖、黏土巖等；侏羅系繡峰組礫巖、砂礫巖；二十二站組長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖、粉砂泥質(zhì)巖及煤線；額木爾河組雜砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)巖夾煤線及植物化石；白堊系木瑞組礫巖、灰色砂巖；上庫(kù)力組流紋巖、流紋英安質(zhì)凝灰?guī)r、角礫巖、英安巖、珍珠巖、細(xì)砂巖夾泥灰?guī)r；伊列克得組玄武巖及新生界新近系、第四系[4，9]。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造可劃分為NEE、NNE、NW、NE 4組，具多期次活動(dòng)特征。NEE和NE為早期沉積斷裂；NW、NNE為NEE活化產(chǎn)生的次級(jí)斷裂。根據(jù)沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所1∶50萬(wàn)TM遙感衛(wèi)片的解譯[10]，以砂寶斯林場(chǎng)為中心呈現(xiàn)出明顯的環(huán)形構(gòu)造，在地貌上表現(xiàn)為環(huán)繞砂寶斯林場(chǎng)大范圍的正地形，中間為負(fù)地形。野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)環(huán)形構(gòu)造由古元古代變質(zhì)深成侵入體、晚寒武-早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖和早白堊世花崗斑巖引起，構(gòu)造面積大約100km2。該環(huán)形構(gòu)造中心及周?chē)植加猩皩毸沽謭?chǎng)金礦床、砂寶斯金礦床、老溝金礦床、八里房金礦床、二十二站金礦及其他礦化點(diǎn)（圖1b）。區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要呈北西向分布于砂寶斯林場(chǎng)-砂寶斯東高山一帶。侵入巖以巖株、巖脈產(chǎn)出，規(guī)模較小，巖性主要為中酸性和中基性花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英二長(zhǎng)巖、石英斑巖、輝長(zhǎng)巖等。

圖1 八里房金礦區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geologic map of Balifang gold deposit

八里房金礦區(qū)出露地層主要為中侏羅統(tǒng)額木爾河組（圖1c），巖性為灰黑色中粗-中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、石英長(zhǎng)石砂巖及薄層礫巖夾煤線和植物化石，厚度為2764m，與上覆白堊系下統(tǒng)木瑞組呈角度不整合接觸關(guān)系。礦區(qū)位于漠河推覆體的片理化-糜棱巖化帶上，構(gòu)造較發(fā)育，以北東向?yàn)橹?，呈片理化帶展布。脈巖較發(fā)育，主要為石英脈、閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈等。八里房金礦床為石英脈型金礦床，礦體呈脈狀產(chǎn)出，賦存于蝕變長(zhǎng)石砂巖片理化-糜棱化帶和石英脈中，圍巖為蝕變的長(zhǎng)石砂巖和閃長(zhǎng)巖脈，根據(jù)野外地質(zhì)觀察發(fā)現(xiàn)，礦體同時(shí)或晚于閃長(zhǎng)巖形成，礦石硫化物發(fā)育，以黃鐵礦為主。

八里房金礦區(qū)共有4條金礦化蝕變帶（圖1c）：Ⅰ號(hào)金礦化蝕變帶位于礦區(qū)西部，為片理化-糜棱化帶，共1條金礦體，礦體長(zhǎng)550m，寬2m，產(chǎn)狀60°∠35°，平均品位 2.67×10-6，最高品位為18.41×10-6；Ⅱ號(hào)金礦化蝕變帶位于硅化、黃鐵礦化蝕變閃長(zhǎng)巖脈內(nèi)，礦體長(zhǎng)100m，寬3m，產(chǎn)狀140°∠65°，平均品位1.62×10-6，最高品位3.34×10-6；Ⅲ、Ⅳ號(hào)金蝕變帶均位于硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化砂巖片理化帶內(nèi)。其中Ⅲ號(hào)金蝕變帶長(zhǎng)800 m，寬20m，產(chǎn)狀256°∠70°，平均品位0.49×10-6，共分布有4條金礦化體：第一條金礦化體長(zhǎng)80m，寬1m，兩端未封閉，品位為4.11×10-6；第二條金礦化體長(zhǎng)160m，兩端未封閉，品位為2.20×10-6；第三條金礦化體長(zhǎng)160m，寬1～3m，兩端未封閉，品位為2.48×10-6；第四條金礦化體長(zhǎng)240m，寬2～5m，兩端未封閉，品位為（1.45～3.57）×10-6。Ⅳ號(hào)金蝕變帶位于礦區(qū)北部，由3條金礦化體組成：1號(hào)金礦化體，由單工程控制，兩端未封閉，厚度1m，品位為1.24×10-6；2號(hào)金礦化體長(zhǎng)80m，厚度為1～2m，品位為1.35×10-6；3號(hào)金礦化體長(zhǎng)340m，寬1～3m，品位2.06×10-6。

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較發(fā)育，主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化。圍巖蝕變總體走向北東向、北西向，與脈巖走向基本一致。

2 樣品準(zhǔn)備及分析

圖2 八里房金礦區(qū)長(zhǎng)石砂巖和閃長(zhǎng)巖樣品手標(biāo)本及顯微照片F(xiàn)ig.2 Samples photos and photomicrographs of arkose and diorite in Balifang gold deposit

測(cè)試樣品采自八里房礦區(qū)TC1、TC2和野外露頭中，且與金礦化密切相關(guān)，精選6件閃長(zhǎng)巖和9件長(zhǎng)石砂巖樣品進(jìn)行全巖主微量元素分析。長(zhǎng)石砂巖呈灰白-黃白色，主要成分為長(zhǎng)石和石英，巖石褐鐵礦化較強(qiáng)（圖2a，b）；閃長(zhǎng)巖呈灰綠-灰黑色，主要成分為斜長(zhǎng)石和角閃石，具有高嶺土化和褐鐵礦化（圖2c，d）。樣品主微量元素測(cè)試工作在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院應(yīng)用地球化學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素使用熔片法X-射線熒光光譜法（XRF）測(cè)試，分析準(zhǔn)確度和精度優(yōu)于5%；微量元素及稀土元素采用酸溶法制備樣品，在ICP-MS上獲取數(shù)據(jù)，測(cè)試準(zhǔn)確度和精度優(yōu)于10%；燒失量采用重量法（GR）測(cè)試；Fe2O3、FeO采用容量法（VOL）測(cè)試；As、Sb采用氫化物-原子熒光光譜法（HG-AFS）測(cè)試。

3件流體包裹體樣品均取自TC2中，該類(lèi)石英脈與金礦化關(guān)系密切。包裹體巖相學(xué)和測(cè)溫工作在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院流體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，使用儀器為T(mén)HMSG-600型冷熱兩用臺(tái)，控制溫度范圍為-196～600℃。溫度高于200℃時(shí)，分析精度為±2.0℃；低于32℃時(shí)，分析精度為±0.1℃。

3 地球化學(xué)特征

3.1 巖石地球化學(xué)特征

3.1.1 主量元素地球化學(xué)

由表1可知：八里房閃長(zhǎng)巖的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.8%～68.8%，平均值為62.9%，屬中性巖類(lèi)；Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.2%～19.1%，平均值16.7%；Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～4.4%，平均值為2.6%；w（Na2O＋K2O）為3.6%～7.6%，平均值為5.6%；K2O／Na2O＝0.54～28.00。里特曼指數(shù)（δ）為0.50～2.98（δ＜3.3），為鈣堿性閃長(zhǎng)巖。Al2O3／（Na2O＋K2O）（分子數(shù)）值為1.53～4.64，平均值為2.43；鋁飽和指數(shù)Al2O3／（CaO＋Na2O＋K2O）（分子數(shù)）值為0.77～3.86，平均值為1.75，屬過(guò)鋁質(zhì)火成巖。在w（SiO2）-w（K2O）圖解（圖3）上，樣品主要落入高鉀鈣堿性系列中及其高鉀鈣堿性系列兩側(cè)邊緣，由此確定閃長(zhǎng)巖屬過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列。

長(zhǎng)石砂巖的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)中等，SiO2／Al2O3值為3.37～14.72，一般為3.37～5.50，平均值為6.12。K2O／Na2O值為0.66～18.98，一般為0.66～2.14，平均值為5.46。Al2O3／（CaO＋Na2O）值為0.23～6.51，平均值為1.61。w（TFe2O3＋MgO）值較低，為2.1%～6.8%，平均值為3.9%。CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，為0.2%～12.2%，一般為0.2%～1.3%。分析表明，樣品的SiO2、Al2O3的主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其比值與典型雜砂巖平均值[11-12]不同，而與長(zhǎng)石砂巖和巖屑砂巖的值大致相同[13]。

圖3 八里房金礦閃長(zhǎng)巖的w（SiO2）-w（K2O）圖解Fig.3 w（SiO2）-w（K2O）diagram of diorite in Balifang gold deposit

3.1.2 稀土和微量元素地球化學(xué)

閃長(zhǎng)巖的稀土元素總量（w（ΣREE））為（110.5～191.5）×10-6，平均為165.7×10-6。輕重稀土分餾程度中等，LREE／HREE為7.1～15.8，（La／Yb）N為5.8～22.2（平均值為14.7），重稀土元素之間分餾較弱，（Gd／Yb）N為1.4～3.1，具有弱的Eu負(fù)異常到基本無(wú)Eu異常 （δEu＝0.7～0.9，平均值為0.8），無(wú)Ce異常（δCe＝0.9～1.0，平均值約為1.0）（表2）。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式為輕稀土富集，重稀土虧損的右傾型（圖4a），其輕稀土元素配分曲線與上地殼配分曲線吻合，重稀土配分曲線與下地殼配分曲線吻合[15]。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（圖4b）中，相對(duì)富集大離子親石元素（如K、Rb、Ba）和化學(xué)性質(zhì)活潑的不相容元素（如U、Th、Pb），相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素（如 Ta、Nb、P、Sr、Ti）。Ta、Nb和Ti具有“TNT”負(fù)異常，Ti和P虧損可能受到鈦鐵礦和磷灰石分離結(jié)晶作用的影響。

長(zhǎng)石砂巖稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表2，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖見(jiàn)圖4c。稀土元素總量w（ΣREE）變化較大，為（49.0～208.1）×10-6，平均為127.3×10-6。輕重稀土分餾程度較高，LREE／HREE為7.8～12.5（平均9.5），（La／Yb）N為8.1～15.9（平均值為10.4），重稀土元素之間分餾較弱，（Gd／Yb）N為1.2～2.7，具有弱的Eu負(fù)異常（δEu＝0.6～0.8，平均值約為0.8），無(wú)Ce異常（δCe＝0.9～1.0，平均值約為1.0）（表2）。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖表現(xiàn)為輕稀土富集、重稀土虧損的右傾型，Eu負(fù)異常明顯，Ce異常不明顯（圖4c），這些特征與典型的上地殼和后太古宙頁(yè)巖[17-18]相似。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（圖4d）中，相對(duì)富集Rb、Ba、U、Th，相對(duì)虧損Ta、Nb、P、Sr、Ti等元素。

3.2 流體包裹體特征

3.2.1 包裹體類(lèi)型及特征

筆者對(duì)八里房含金石英脈中的流體包裹體進(jìn)行了研究，該類(lèi)石英脈與金礦化的關(guān)系密切。鏡下觀察表明，含金石英脈中的流體包裹體較發(fā)育，依據(jù)包裹體室溫下的相態(tài)和成分，把包裹體分為3種類(lèi)型：Ⅰ型（氣液兩相包裹體）、Ⅱ型（含CO2三相包裹體）和Ⅲ型（純CO2包裹體）。

表1 主量元素分析結(jié)果Table1 Geochemical analysis results of major elements of the samples wB／%

表2 稀土元素和微量元素分析結(jié)果Table2 Geochemical analysis results of rare earth and trace elements of the samples wB／10-6

表2 （續(xù)）

Ⅰ型包裹體（n＝35），室溫下主要由氣泡和水溶液兩相構(gòu)成，包裹體的氣液比一般為15%～35%，其中比值為15%～30%的占85%以上，加熱后均一到液相。該類(lèi)包裹體占包裹體總數(shù)的50%以上，在成礦期和成礦期前后均普遍分布。包裹體呈橢圓形和不規(guī)則形，個(gè)體大小為5～13μm，集中于6～8 μm （圖5a，b）。

Ⅱ型包裹體（n＝36），由氣相CO2、液相CO2和液相水溶液三相構(gòu)成，CO2相占包裹體總體積的60%～90%，在CO2相中，氣相CO2占CO2相總體積的12%～30%。該類(lèi)包裹體約占包裹體總數(shù)的40%，大小為6～16μm，主要呈橢圓形和圓形（圖5c，d）。

Ⅲ型包裹體（n＝9），全由CO2組成。該類(lèi)包裹體約占包裹體總數(shù)的10%，大小為6～13μm，主要呈橢圓形（圖5c，d）。

3.2.2 流體包裹體顯微測(cè)溫

八里房金礦80個(gè)包裹體的均一溫度和鹽度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖6。Ⅰ型包裹體冰點(diǎn)溫度為-1.8～-5.5℃，對(duì)應(yīng)鹽度為3.05%～8.55%，均一溫度為107.9～247.4℃，密度為0.84～1.00g·cm-3。根據(jù)Bischoff[19]計(jì)算公式獲得流體包裹體壓力為9.18～22.33MPa，平均值為14.22MPa，成礦深度為0.34～0.83km。Ⅱ型H2O-CO2包裹體三相點(diǎn)溫度區(qū)間為-57.9～-56.0℃，與純CO2的三相點(diǎn)接近，表明氣相成分以CO2為主，籠合物融化溫度為4.1～7.3℃，氣相CO2和液相CO2絕大多數(shù)均一到液相CO2，很少量均一到氣相CO2，CO2氣-液均一溫度為23.7～29.8℃，完全均一溫度為269.8～332.7 ℃。根據(jù) Brown等[20]和 Bakker[21]程序計(jì)算獲得水溶液的鹽度為4.41%～10.29%，流體總密度為0.63～0.74g·cm-3。根據(jù)Brown等[22]H2O-CO2-NaCl體系P-T 相圖，獲得流體壓力為13.7～96.3MPa，成礦深度為0.67～3.63km。Ⅲ型純CO2包裹體三相點(diǎn)溫度為-58.79～-56.4℃，表明CO2中可能混有其他成分，CO2氣-液均一溫度為6.1～8.5℃，根據(jù)Touret等[23]計(jì)算公式獲得密度為0.87～0.89g·cm-3。綜上所述，八里房金礦床成礦流體具有淺成中低溫?zé)嵋毫黧w的特征。

3.2.3 激光拉曼光譜測(cè)試結(jié)果

對(duì)八里房含金石英脈中的Ⅱ型（含CO2三相包裹體）和Ⅲ型（純CO2包裹體）進(jìn)行了拉曼光譜分析。分析結(jié)果表明：常溫下呈三相的Ⅱ型包裹體在拉曼光譜圖上出現(xiàn)寄主石英和CO2的特征峰（圖7a），表明該類(lèi)包裹體成分主要是CO2，H2O次之；常溫下呈兩相的Ⅱ型包裹體在拉曼光譜圖上除了寄主石英的特征峰外，還出現(xiàn)CO2和H2O的特征峰，表明此類(lèi)包裹體成分主要是H2O，CO2次之（圖7b，c）；Ⅲ型包裹體在拉曼光譜圖上主要出現(xiàn)寄主石英和CO2的特征峰（圖7d），表明此類(lèi)包裹體成分為CO2，無(wú)其他成分。

圖4 閃長(zhǎng)巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖（a.底圖據(jù)文獻(xiàn)[14]）和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（b.底圖據(jù)文獻(xiàn)[16]）；長(zhǎng)石砂巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖（c.底圖據(jù)文獻(xiàn)[14]）和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（d.底圖據(jù)文獻(xiàn)[16]）Fig.4 Chondrite-normalized trace element diagrams for diorite（a.after reference[14]）；Primitive mantle-normalized trace element spider patterns for diorite（b.after reference[16]）；Chondrite-normalized trace element diagrams for arkose（c.after reference[14]）；Primitive mantle-normalized trace element spider patterns for arkose （d.after reference[16]）

4 討論

4.1 長(zhǎng)石砂巖物源區(qū)分析和物源區(qū)構(gòu)造背景

沉積巖中REE是非遷移的，在搬運(yùn)、沉積、成巖及成巖后的作用過(guò)程中，沉積物的REE含量基本不改變，因此，源區(qū)巖石REE特征能被可靠地保存在沉積物中[24-25]。近年來(lái)，砂巖的REE被廣泛的用于判別其源區(qū)巖石[26-27]，Eu異?？梢造`敏地反映體系內(nèi)的地球化學(xué)特征，可作為鑒別物質(zhì)來(lái)源的重要參數(shù)。其中，中性斜長(zhǎng)巖為Eu正異常（1.01＜δEu＜2.33），玄武巖無(wú)Eu異常（0.9＜δEu＜1.0），酸性火山巖多具有Eu負(fù)異常（δEu＜0.9）[28-29]?？傮w上，八里房金礦區(qū)長(zhǎng)石砂巖的稀土配分模式基本一致，說(shuō)明沉積物具有同源，長(zhǎng)石砂巖為Eu負(fù)異常（δEu＝0.6～0.8），在輕重稀土比值-稀土總量圖解中（圖8），樣品均投入花崗巖區(qū)內(nèi)，說(shuō)明本區(qū)長(zhǎng)石砂巖源巖為花崗巖類(lèi)巖石。

圖5 八里房金礦床主要類(lèi)型流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.5 Photomicrographs of main type of fluid inclusions developed in Balifang gold deposit

圖6 八里房金礦流體包裹體均一溫度（a）、鹽度（b）直方圖Fig.6 Histograms of homogneous temperature（a）and salinity（b）of fluid inclusions in Balifang gold deposit

長(zhǎng)石砂巖中元素分布常與構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，其主要元素與成分成熟度相關(guān)，砂巖主要成分是研究其構(gòu)造環(huán)境和成因的一個(gè)重要參數(shù)。沉積巖形成的構(gòu)造環(huán)境主要有大洋島弧、大陸島弧、活動(dòng)大陸邊緣和被動(dòng)大陸邊緣4個(gè)類(lèi)型[29]。構(gòu)造環(huán)境從典型大洋島弧到被動(dòng)大陸邊緣變化，砂巖主要成分也會(huì)發(fā)生變化，K2O／Na2O、Al2O3／（CaO＋Na2O）的值逐漸增高，TiO2、SiO2／Al2O3逐漸降低。八里房長(zhǎng)石砂巖SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.6%～88.1%，平均值為72.6%，K2O／Na2O一般為0.66～18.98，平均值為5.46，屬于活動(dòng)邊緣砂巖系列[29-30]。在Al2O3／SiO2-w（TFe2O3＋MgO）和w（TiO2）-w（TFe2O3＋MgO）圖解（圖9）中樣品投點(diǎn)雖然有一定的偏差，但主要落入活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境中。因此，長(zhǎng)石砂巖形成于活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境中。

圖7 八里房金礦Ⅱ型和Ⅲ型流體包裹體激光拉曼圖譜Fig.7 Laser Raman analysis ofⅡandⅢtype a fluid inclusion from Balifang gold deposit

圖8 八里房金礦長(zhǎng)石砂巖La／Yb-w（∑REE）圖解Fig.8 La／Yb versus∑REE diagram of arkose in Balifang gold deposit

4.2 閃長(zhǎng)巖巖石成因及成礦構(gòu)造環(huán)境

本區(qū)閃長(zhǎng)巖樣品具有相對(duì)較高的SiO2和Th／Nb、Ce／Nb值以及較強(qiáng)的輕重稀土分餾，指示八里房閃長(zhǎng)巖可能源于俯沖洋殼的部分熔融[18]。Nb、Ta和Ti具“TNT”負(fù)異常，表明閃長(zhǎng)巖巖漿受到地殼物質(zhì)的混染或者巖漿源區(qū)有富Nb、Ta和Ti的礦物殘 留[31-32]。Nb／Ta 值 （13.47～16.10，平 均15.11）低于地幔平均值17.5，Rb／Sr值（0.06～2.46）大部分在地殼值（0.35）與上地幔值（0.035）之間[33]，顯示閃長(zhǎng)巖巖漿具有上地殼物質(zhì)和地幔物質(zhì)混合源區(qū)的特征。

圖9 八里房金礦床長(zhǎng)石砂巖Al2O3／SiO2-w（TFe2O3＋MgO）和w（TiO2）-w（TFe2O3＋MgO）圖解Fig.9 Al2O3／SiO2-w（TFe2O3＋MgO）and w（TiO2）-w（TFe2O3＋MgO）of arkose from the Balifang gold deposit

蒙古-鄂霍次克洋在晚古生代-早中生代時(shí)期，自西向東呈剪刀式閉合，導(dǎo)致西伯利亞大陸與額爾古納-中朝大陸碰撞，形成蒙古-鄂霍茨克造山帶[1，34-37]。在中侏羅世末期-晚侏羅世早期，此次陸陸碰撞在額爾古納造山帶西北部形成漠河推覆構(gòu)造和大量的逆沖斷層[1，35]。武廣[1]認(rèn)為上黑龍江地區(qū)的絕大多數(shù)金礦床（如砂寶斯、老溝等金礦）均與蒙古-鄂霍茨克縫合帶南側(cè)的中朝板塊向東逃逸，伴隨的斷層左行韌性走滑剪切和巖漿活動(dòng)相關(guān)。八里房金礦區(qū)閃長(zhǎng)巖巖體主量元素中堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)中等（w（Na2O＋K2O）＝7.61%），準(zhǔn)鋁到過(guò)鋁（ACNK＝0.77～3.86），里特曼指數(shù)值較?。é模?.50～2.98，δ＜3.30），表現(xiàn)出準(zhǔn)鋁到過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖石系列地球化學(xué)特征。閃長(zhǎng)巖稀土總量中到低等，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土分模式為輕稀土富集，重稀土虧損的右傾型，富集大離子親石元素（K、Rb、Ba等）、化學(xué)性質(zhì)活潑不相容元素（U、Th、Pb等），虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素（Ta、Nb、P、Sr、Ti等），這些化學(xué)性質(zhì)均反映八里房閃長(zhǎng)巖具有島弧或活動(dòng)大陸邊緣弧巖漿巖的特征[15，32，38]。在 微 量 元 素 Nb／Th-w （Nb）圖 解 （圖10a）上，本區(qū)閃長(zhǎng)巖樣品落入島弧火山巖區(qū)域，在Ta／Yb-Th／Yb圖解（圖10b）上閃長(zhǎng)巖樣品落入活動(dòng)大陸邊緣及其附近區(qū)域，在Pearce[40]的微量元素w（Rb）-w（Y＋Nb）、w（Nb）-w（Y）、w（Rb）-w（Yb＋Ta）和w（Ta）-w（Yb）構(gòu)造環(huán)境判別圖解上（圖11），樣品點(diǎn)均統(tǒng)一的落入島弧火山巖源區(qū)，研究結(jié)果表明閃長(zhǎng)巖形成于島弧巖漿巖構(gòu)造環(huán)境。結(jié)合閃長(zhǎng)巖巖石成因、源區(qū)性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境，筆者認(rèn)為八里房金礦床的形成與蒙古-鄂霍茨克洋閉合過(guò)程中洋殼的俯沖作用密切相關(guān)。

圖10 八里房金礦床閃長(zhǎng)巖Nb／Th-w（Nb）（a）和Th／Yb-Ta／Yb（b）圖解（底圖據(jù)文獻(xiàn)[39]）Fig.10 Nb／Th-w（Nb）（a）and Th／Yb-Ta／Yb（b）diagrams of diorite from the Balifang gold deposit（base map modified after reference[39]）

4.3 礦床成因及區(qū)域找礦意義

圖11 八里房金礦床閃長(zhǎng)巖w（Rb）-w（Y＋Nb）、w（Nb）-w（Y）、w（Rb）-w（Yb＋Ta）和w（Ta）-w（Yb）圖解（底圖據(jù)文獻(xiàn)[41]）Fig.11 Tectonic diagrams of w（Rb）-w（Y＋Nb）、w（Nb）-w（Y）、w（Rb）-w（Yb＋Ta）and w（Ta）-w（Yb）for diorite from the Balifang gold deposit（base map modified after reference[41]）

造山型金礦床是在時(shí)間和空間上與造山作用相關(guān)、受構(gòu)造控制、由變質(zhì)熱液形成的脈狀后生金礦床，造山型金礦床的概念包括了韌性剪切帶型金礦、石英脈型金礦、構(gòu)造蝕變巖型金礦和網(wǎng)脈型金礦[42-45]。其成礦深度變化范圍較大，淺至近地表，深可達(dá)25km 以上[42，44]。造山型金礦主要分為大洋俯沖-增生型造山帶的造山型金礦模式[42]和大陸碰撞造山帶的造山型金礦模式[46-47]。該類(lèi)礦床地質(zhì)特征為：在成礦時(shí)間上同步或晚于造山事件，空間上位于受造山事件影響強(qiáng)烈的地區(qū)，形成溫度、壓力變化范圍較大，成礦深度可達(dá)25km以上，淺可至近地表[42，44]，對(duì)圍巖沒(méi)有選擇性，礦床受構(gòu)造控制，主要位于超巖石圈構(gòu)造帶的二級(jí)或更次級(jí)的構(gòu)造中[44]；成礦流體特征為：成礦流體包裹體主要有水溶液包裹體、含CO2包裹體和富CO2包裹體3種類(lèi)型，成礦流體為低鹽度的富碳水溶液，通常鹽度低于10%，（CO2＋CH4）摩爾比為5～30或更高[45]。陳衍景[44]認(rèn)為低鹽度、富含CO2的流體包裹體是判別造山型金礦床的關(guān)鍵性依據(jù)。淺成低溫型、微細(xì)粒侵染型、熱水沉積型金礦床均不發(fā)育富CO2包裹體[44，48]；漿控高溫?zé)嵋盒偷V床具有富 CO2包裹體，但包裹體中鹽度較高，多出現(xiàn)子晶礦物[47-48]。有鑒于此，武廣[1]提出與八里房金礦毗鄰的老溝、砂寶斯金礦的流體包裹體均具有低鹽度、富含CO2的特征，為造山型金礦床。

八里房金礦床距老溝金礦不足5km，距砂寶斯金礦約20km。在地質(zhì)特征上，八里房金礦位于洛古河-二根河韌性剪切帶的次級(jí)構(gòu)造中[4]，礦床受構(gòu)造控制。根據(jù)野外實(shí)際觀察礦體與中侏羅統(tǒng)的穿切關(guān)系，表明八里房金礦床成礦時(shí)代晚于中侏羅世。在晚古生代-早生代，蒙古-鄂霍茨克洋自西向東呈剪刀式閉合，導(dǎo)致額爾古納-中朝大陸與西伯利亞大陸碰撞，形成蒙古-鄂霍茨克造山帶[34，35，49-51]，在額爾古納地體西北部，該碰撞發(fā)生在中侏羅-晚侏羅世[34，51]，八里房金礦床在成礦時(shí)間上晚于造山事件。流體包裹體特征上，八里房金礦成礦流體具有鹽度較低（3.05%～10.29%，平均為6.41%）、富含CO2的特征。綜上所述，八里房金礦在地質(zhì)和流體包裹體特征上，均與典型的造山型金礦床完全一致[42-45]。因此，八里房金礦為造山型金礦床。

5 結(jié)論

1）八里房金礦閃長(zhǎng)巖為準(zhǔn)鋁到過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖石系列，形成于蒙古-鄂霍茨克洋閉合過(guò)程中的島弧巖漿巖構(gòu)造環(huán)境，巖漿具殼?；旌咸卣?。

2）八里房金礦床成礦流體鹽度較低，成礦溫度中到低，成礦深度較淺，具有淺成中低溫?zé)嵋毫黧w的特征。

3）在礦床地質(zhì)特征、巖石地球化學(xué)和流體包裹體特征上，八里房金礦均與典型的造山型金礦床完全一致。因此，八里房金礦為造山型金礦床。

野外工作期間得到了武警黃金第三支隊(duì)張隨甲工程師、聶春雨工程師等的大力幫助和支持；樣品分析測(cè)試過(guò)程中得到了吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院流體包裹體室王可勇教授、王力副教授、王琳琳老師、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院應(yīng)用地球化學(xué)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)的幫助和支持，在此表示由衷感謝！

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