黑龍江省三合屯金礦床深部電性結(jié)構(gòu)與成礦模式

高科寧，鄧居智，2，劉文玉，2，余 輝，2，陳 輝，2，周 聰，2，王彥國(guó)，2，劉寶山

1.東華理工大學(xué)地球物理與測(cè)控技術(shù)學(xué)院，南昌 330013 2.核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東華理工大學(xué))，南昌 330013 3.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，沈陽 110034

0 引言

嫩江—黑河構(gòu)造混雜巖帶位于黑龍江省北部，大地構(gòu)造位置處在興安地塊與松嫩地塊結(jié)合部位[1]。該帶發(fā)現(xiàn)了一系列金礦床，如三合屯金礦床、永新金礦床和科洛河金礦床等[2-3]。其中三合屯金礦床處在嫩江—黑河構(gòu)造混雜巖帶西南端，是帶內(nèi)最典型的火山熱液型金礦床。前人地球化學(xué)、激電測(cè)深、槽探和鉆探等一系列勘探工作揭示，該礦床主要受早—中侏羅世發(fā)生的韌性剪切作用與后期的白堊紀(jì)多重火山熱液活動(dòng)控制，石炭紀(jì)侵入巖為成礦物質(zhì)來源，花崗質(zhì)糜棱巖和糜棱巖化花崗巖為主要含礦地質(zhì)體[4-5]。鉆井(1)劉寶山，丁健，尹龍，等.黑龍江省嫩江縣三合屯金銅多金屬礦普查報(bào)告.齊齊哈爾：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2015.和重磁資料(2)鄧居智，劉文玉，王彥國(guó)，等. 遼寧鳳城和黑龍江多寶山地區(qū)物探測(cè)量. 南昌：東華理工大學(xué)，2021.表明礦體產(chǎn)出于三合屯盆地邊緣，且激電測(cè)深和鉆井結(jié)果顯示礦體底部尚未封閉，指示出深部找礦潛力巨大。該區(qū)域具有較厚的沉積蓋層，導(dǎo)致控礦地質(zhì)體空間分布、隱伏構(gòu)造空間展布以及控礦界面起伏形態(tài)等關(guān)鍵地質(zhì)信息尚不明確，嚴(yán)重制約了該地區(qū)深部金礦資源勘查。因此，急需通過地球物理手段來查明區(qū)域深部構(gòu)造展布，構(gòu)建成礦模型，為區(qū)域找礦勘查以及成礦模式的建立提供依據(jù)。

常用的深部地球物理手段有地震勘探、重力勘探和電磁法勘探等[6-8]。其中音頻大地電磁法(audio magnetotellurics，AMT)是一種天然源頻率域測(cè)深方法，因其效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)在深部資源與能源勘查中具有廣泛的應(yīng)用[9-10]。樊文鑫等[11]采用音頻大地電磁法刻畫了西藏扎西康鉛鋅多金屬礦床的深部結(jié)構(gòu)；鄧居智等[12]通過音頻大地電磁法得到了九瑞礦集區(qū)三維電性結(jié)構(gòu)并查明了該地區(qū)的導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造；鄒宗霖等[13]利用音頻大地電磁法勾勒了山西河津鐵礦的成礦有利區(qū)；趙維俊等[14]采用音頻大地電磁法圈定了黑龍江省白石砬子地區(qū)的金礦(化)區(qū)域；Cooper等[15]利用音頻大地電磁法在澳大利亞金礦勘查中成功圈定出與金成礦有關(guān)的大型控礦構(gòu)造和與金礦化相關(guān)的小規(guī)模構(gòu)造。

為了得到三合屯金礦床成礦要素更精細(xì)的深部展布特征，查明三合屯礦區(qū)礦體深部延伸情況，在三合屯礦區(qū)開展了音頻大地電磁數(shù)據(jù)采集工作，并采用非線性共軛梯度(nonlinear conjugate gradient, NLCG)法對(duì)研究區(qū)AMT數(shù)據(jù)進(jìn)行二維反演，獲得了可靠的地下二維電性結(jié)構(gòu)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)和地球物理資料，揭示了研究區(qū)深部構(gòu)造展布特征及其對(duì)金成礦的控礦作用。

1 研究區(qū)地質(zhì)與地球物理特征

1.1 地層

三合屯金礦床位于嫩江—黑河構(gòu)造混雜巖帶西南端(圖1a)，該構(gòu)造帶北西側(cè)為興安地塊，南東側(cè)為松嫩地塊[1]。區(qū)域出露的地層主要有中元古界、古生界、中生界和新生界(圖1b)，依據(jù)1∶5萬地質(zhì)圖(3)楊曉平，金哲巖，張文龍，等. 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告嫩北農(nóng)場(chǎng)幅. 哈爾濱：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究院，2014.得到的地層詳細(xì)信息如圖2所示。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造斷裂主要為NE、NW和近SN向[17]。其中，NE向斷裂帶與成礦關(guān)系密切，是主要導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造。航磁和1∶5萬重力資料(4)鄧居智，劉文玉，王彥國(guó)，等. 遼寧鳳城和黑龍江多寶山地區(qū)物探測(cè)量. 南昌：東華理工大學(xué)，2021.顯示研究區(qū)主要存在一組NE向斷裂構(gòu)造F1和兩組NE向韌性剪切帶(S1、S2)。

韌性剪切帶主要發(fā)育在元古宙和古生代變質(zhì)地層以及早石炭世侵入巖中，韌性剪切帶走向同樣為NE向[5]。鉆井資料(5)劉寶山，丁健，尹龍，等.黑龍江省嫩江縣三合屯金銅多金屬礦普查報(bào)告.齊齊哈爾：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2015.顯示韌性剪切帶發(fā)育在三合屯火山盆地下方和區(qū)域東部的石炭系侵入巖內(nèi)。

1.3 巖漿巖

侵入巖主要分布于研究區(qū)東北部以及東部區(qū)域(圖3)。巖石類型主要有花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗質(zhì)糜棱巖、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖、糜棱巖[18-19]。侵入巖為區(qū)內(nèi)主要的含礦地質(zhì)體，金礦體主要產(chǎn)出于侵入巖邊緣位置，侵入巖內(nèi)部發(fā)育的硅化、黃鐵礦化和黃銅礦化是尋找金礦的重要標(biāo)志[5]。白堊紀(jì)光華期和甘河期頻繁的巖漿活動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域噴出巖發(fā)育，噴出巖主要分布在研究區(qū)西部，巖性主要為氣孔杏仁狀玄武巖、玄武安山巖和安山巖。

2 巖石物性特征

三合屯礦區(qū)不同地層的巖石物性特征存在顯著差異。對(duì)采集的344塊巖石標(biāo)本進(jìn)行了電阻率和密度測(cè)量，獲得了不同巖石電阻率和密度分布(表1)，為地球物理解釋工作提供了依據(jù)。

研究區(qū)內(nèi)的白堊系沉積巖地層呈現(xiàn)出中、低阻和低密度的物性特征；白堊紀(jì)噴出巖表現(xiàn)為低阻和高密度；石炭紀(jì)花崗巖具有高阻和高密度特點(diǎn)；石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖存在低阻和高密度的特性；與成礦有關(guān)的石炭紀(jì)花崗質(zhì)糜棱巖顯現(xiàn)出高密度和高阻的特征?？傮w來說，不同巖石在電阻率和密度方面存在差異，這種差異可為研究區(qū)的地層和巖體識(shí)別提供重要的依據(jù)。

3 音頻大地電磁數(shù)據(jù)采集、處理與分析

3.1 數(shù)據(jù)采集

垂直于NE向構(gòu)造，布設(shè)1條NW向AMT剖面，剖面全長(zhǎng)約8.5 km，基本點(diǎn)距為500 m，共設(shè)計(jì)18個(gè)測(cè)點(diǎn)(圖3)。本次數(shù)據(jù)采集設(shè)備為MTU-5A和V8大地電磁儀器，布極方式為“十字”型布極，且采用正南北方向觀測(cè)。數(shù)據(jù)采集過程中同時(shí)觀測(cè)電場(chǎng)水平分量Ex、Ey和磁場(chǎng)水平分量Hx、Hy。采集時(shí)間不少于1 h，對(duì)個(gè)別噪聲干擾大的地區(qū)適當(dāng)延長(zhǎng)采集時(shí)間來對(duì)噪聲進(jìn)行壓制。本次首先利用傅里葉變換將時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻率域，然后利用互參考技術(shù)、Robust估計(jì)[20]和功率譜挑選，獲得了0.35～10 000 Hz頻率范圍內(nèi)較高質(zhì)量的視電阻率和相位數(shù)據(jù)。圖4給出了所有測(cè)點(diǎn)的視電阻率和相位曲線圖。大部分測(cè)點(diǎn)視電阻率和相位曲線較為平滑，數(shù)據(jù)質(zhì)量較好。個(gè)別測(cè)點(diǎn)(S14-14、S14-30、S14-34)死頻帶和低頻數(shù)據(jù)受到干擾，采取剔除飛點(diǎn)的方式進(jìn)行處理。

視電阻率曲線類型主要為HK型、K型和A型。位于三合屯盆地的測(cè)點(diǎn)(S14-10、S14-12、S14-14、S14-16、S14-18、S14-20)視電阻率曲線形態(tài)主要呈現(xiàn)HK型，視電阻率隨深度的增加(頻率減小)先減小而后增大，在深部又有減小的趨勢(shì)。相比于三合屯盆地內(nèi)部，盆地邊緣的測(cè)點(diǎn)(S14-06、S14-08、S14-22)往往在更高的頻率視電阻率值開始減小，初步分析應(yīng)與盆地下方具有低阻特征的構(gòu)造破碎帶有關(guān)[21]。石炭紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖上方測(cè)點(diǎn)(S14-24、S14-26、S14-28)視電阻率曲線為A型，且電阻率值較大，與巖石物性測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)良好。剖面東南側(cè)的其他測(cè)點(diǎn)視電阻率曲線均為K型。

1. 下白堊統(tǒng)光華組；2. 下白堊統(tǒng)甘河組；3. 上白堊統(tǒng)嫩江組；4. 第四系沉積物；5. 早石炭世花崗閃長(zhǎng)巖；6. 早石炭世二長(zhǎng)花崗巖；7. 早石炭世正長(zhǎng)花崗巖；8. AMT測(cè)點(diǎn)位置及測(cè)點(diǎn)號(hào)；9. 糜棱巖帶；10. 金地球化學(xué)異常區(qū)域；11. 地名；12. 金礦；13. 地質(zhì)界線；14. 巖相界線；15. 實(shí)測(cè)斷層；16. 黑云斜長(zhǎng)片麻巖。

表1 研究區(qū)巖石物性統(tǒng)計(jì)表

圖4 研究區(qū)視電阻率和相位曲線

3.2 維性分析

對(duì)音頻大地電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行維性分析是了解地下介質(zhì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和選擇合適反演方法的關(guān)鍵[22]。因此，本文通過相位張量分解[23-24]獲得了剖面下方的維性特征(圖5)。相位張量極小值(φmin)能夠反映地下介質(zhì)電性的變化，如圖5a中相位張量橢圓由藍(lán)色到紅色的漸變過程指示地下電性由高阻特征轉(zhuǎn)為低阻特征，剖面下方整體表現(xiàn)為高阻特征，僅在剖面西北側(cè)的淺部表現(xiàn)為低阻特征。二維偏離度βs的絕對(duì)值小于5并且在一段頻率內(nèi)保持不變時(shí)，指示地下結(jié)構(gòu)為非三維結(jié)構(gòu)，反之則表明地下電性具有較為復(fù)雜的三維特征[25]。從本次的分析結(jié)果來看，圖5b中除少部分測(cè)點(diǎn)的二維偏離度值在低頻部分較大之外，絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)的二維偏離度絕對(duì)值均落在0～5之間，表明研究區(qū)地下結(jié)構(gòu)雖然存在局部的三維特征，但仍然以二維特征為主。因此，研究區(qū)的AMT數(shù)據(jù)適合用二維反演方法進(jìn)行反演。

3.3 構(gòu)造走向分析

相位張量橢圓主軸方向可以揭示地下導(dǎo)電介質(zhì)的電性主軸方向，并可以據(jù)此推斷不同深度的構(gòu)造走向[24]。從圖6a中可以看出，剖面下方整體上具有較為明顯的電性主軸方向，表現(xiàn)為北偏東40°。鑒于沿剖面方向存在明顯的巖性分布差異，本文分別統(tǒng)計(jì)了剖面西北側(cè)甘河組處8個(gè)點(diǎn)和剖面東南側(cè)嫩江組處10個(gè)點(diǎn)的相位張量橢圓主軸方向，結(jié)果表明，甘河組下方電性主軸方向約為北偏東45°，而嫩江組下方的電性主軸方向約為北偏東25°。從圖6b—d可以看出，相位張量橢圓主軸方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示在100～10 000 Hz頻率范圍內(nèi)較為離散，不存在明顯的電性主軸方向。隨著頻率的降低(0.35～100 Hz)，相位張量橢圓主軸方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果則顯示明顯的方向性，其電性主軸方向約為35°。這與1∶5萬地質(zhì)圖(6)楊曉平，金哲巖，張文龍，等. 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告嫩北農(nóng)場(chǎng)幅. 哈爾濱：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究院，2014.揭示的NE向構(gòu)造對(duì)應(yīng)良好。由此可見，沿剖面方向存在兩處差異較大的電性主軸方向。為了獲得更為合理的反演結(jié)果，本文對(duì)甘河組和嫩江組地區(qū)的AMT數(shù)據(jù)采用不同的角度進(jìn)行主軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度分別為45°和25°，以滿足二維結(jié)構(gòu)的理論假設(shè)。在此基礎(chǔ)之上，通過采用不同極化模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行二維反演試算來獲得可以更加突出地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的結(jié)果[26]。

a. 最小主相位；b. 二維偏離度絕對(duì)值。

a. 區(qū)域地質(zhì)圖，圖例同圖3，左下角玫瑰圖表示全測(cè)點(diǎn)全頻率相位張量橢圓主軸方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果，上方玫瑰圖表示西北側(cè)甘河組處8個(gè)測(cè)點(diǎn)全頻率相位張量橢圓主軸方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果，右下方玫瑰圖表示東南側(cè)嫩江組處10個(gè)測(cè)點(diǎn)全頻率相位張量橢圓主軸方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果；b、c、d.測(cè)區(qū)頻率段分別在1 000～10 000、100～1 000、0.35～100 Hz相位張量橢圓主軸方向。

4 音頻大地電磁數(shù)據(jù)二維反演

4.1 反演參數(shù)試算

本文采用非線性共軛梯度法[27]對(duì)大地電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行二維反演，為了得到更能反映地下結(jié)構(gòu)的反演結(jié)果，需采用不同的極化模式進(jìn)行二維反演試算[28]。反演試算的初始電阻率設(shè)置為100 Ω·m，正則化因子τ設(shè)為5。3次試算的數(shù)據(jù)擬合差相差較大(圖7)，TE模式的數(shù)據(jù)擬合差RMS為2.85，反演結(jié)果表現(xiàn)為淺部低阻、深部高阻。大范圍的低阻、高阻層與鉆井資料(7)劉寶山，丁健，尹龍，等.黑龍江省嫩江縣三合屯金銅多金屬礦普查報(bào)告.齊齊哈爾：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2015.不符，究其原因是TE模式需要滿足較為嚴(yán)格的二維近似程度，而設(shè)計(jì)測(cè)線方向垂直于地層走向方向，TE模式視電阻率曲線受此影響呈現(xiàn)快速上升的虛假特征。TM模式的數(shù)據(jù)擬合差為1.93，電阻率斷面淺部多具有低阻特征，中深部低--高阻交替出現(xiàn)，但是在剖面東南側(cè)出現(xiàn)大片低阻異常，與維性分析結(jié)果相差較大，究其原因是TM模式易受三維高阻結(jié)構(gòu)影響，而剖面東南側(cè)在維性分析結(jié)果上顯現(xiàn)出較強(qiáng)的三維性，致使TM模式反演結(jié)果不準(zhǔn)確。TE+TM模式數(shù)據(jù)擬合差為1.77，與測(cè)區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況相符程度高，均方根誤差也較小。因此本文采用TE+TM模式對(duì)于研究區(qū)的AMT數(shù)據(jù)進(jìn)行二維反演。

為提升反演精度和模型可信性，本文選取0.1～300之間共12個(gè)正則化因子進(jìn)行反演試算，然后通過L曲線法來選定最適合的τ值[29]。試算迭代結(jié)果如圖8a所示：二者的折中曲線(L曲線)整體趨勢(shì)表明較小的正則化因子反演結(jié)果可以獲得更粗糙的模型和理想的數(shù)據(jù)擬合差，而大的正則化因子反演結(jié)果可以獲得更圓滑的模型；當(dāng)正則化因子τ=5時(shí)，曲線產(chǎn)生拐點(diǎn)，這表示在此處反演結(jié)果既能達(dá)到理想的擬合差，又能獲得粗糙度適中的模型。因此，本文最后確定使用τ=5來進(jìn)行二維反演。

RMS. 數(shù)據(jù)擬合差。

圖8b給出了RMS值隨迭代次數(shù)的變化，在迭代超過10次之后，RMS值逐漸趨近于1，表明反演可信度較高。圖8c給出了各測(cè)點(diǎn)的RMS值，從中可以發(fā)現(xiàn)，大部分測(cè)點(diǎn)的RMS值小于2，都能達(dá)到目標(biāo)數(shù)據(jù)擬合差的收斂要求。在反演迭代過程中圖9顯示了剖面上所有觀測(cè)數(shù)據(jù)和反演模型響應(yīng)數(shù)據(jù)的視電阻率與相位對(duì)比情況，可以看出，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)數(shù)據(jù)能夠反映出相近的電性結(jié)構(gòu)，證明本文反演得到的結(jié)果是可靠的。

4.2 三合屯礦區(qū)電性結(jié)構(gòu)

研究區(qū)電性結(jié)構(gòu)具有明顯的橫向分區(qū)、縱向分層的特征(圖10)。橫向上：剖面西北為三合屯盆地，盆地內(nèi)為典型的低-高阻兩層結(jié)構(gòu)，上部為厚度在100～1 000 m的低阻層C1，電阻率小于2 000 Ω·m，下部為電阻率大于6 000 Ω·m的高阻層R1；測(cè)線東南部電性結(jié)構(gòu)主體表現(xiàn)為高阻，但是在其內(nèi)部含具有中--低阻特征的電性帶。縱向上：研究區(qū)1 000 m以淺在西北側(cè)呈現(xiàn)低阻特征，在東南側(cè)顯示出高阻特征，研究區(qū)1 000 m以深整體表現(xiàn)為高阻特征。根據(jù)鉆井資料(8)劉寶山，丁健，尹龍，等.黑龍江省嫩江縣三合屯金銅多金屬礦普查報(bào)告.齊齊哈爾：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2015.結(jié)合巖石物性，推斷淺部低阻區(qū)C1對(duì)應(yīng)白堊系甘河組火山巖和九峰山組巖屑砂巖。依照1∶5萬地質(zhì)圖(9)楊曉平，金哲巖，張文龍，等. 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告嫩北農(nóng)場(chǎng)幅. 哈爾濱：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究院，2014.，結(jié)合鉆井與巖石物性資料(表1)，推測(cè)高阻區(qū)R1、R2和R3與石炭紀(jì)侵入巖有關(guān)，其中R1與R2為石炭紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖的電性反映，而具有高密度特征的R3與石炭紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖對(duì)應(yīng)良好。

a. 不同正則化因子的模型粗糙度和擬合誤差；b. 當(dāng)τ=3時(shí)二維反演RMS隨迭代次數(shù)變化曲線圖；c. 當(dāng)τ=3時(shí)各測(cè)點(diǎn)RMS分布圖。

a. 觀測(cè)視電阻率xy分量; b. 觀測(cè)阻抗相位xy分量; c. 模型響應(yīng)視電阻率xy分量; d. 模型響應(yīng)阻抗相位xy分量; e. 觀測(cè)視電阻率yx分量; f. 觀測(cè)阻抗相位yx分量; g. 模型響應(yīng)視電阻率yx分量; h. 模型響應(yīng)阻抗相位yx分量。

根據(jù)剖面電性分界面和低阻分布特征結(jié)合重磁資料(10)鄧居智，劉文玉，王彥國(guó)，等. 遼寧鳳城和黑龍江多寶山地區(qū)物探測(cè)量. 南昌：東華理工大學(xué)，2021.，本文推斷出1條NE向斷裂和3條NE韌性剪切帶。其中韌性剪切帶S1位于三合屯盆地西北緣，對(duì)應(yīng)著石炭紀(jì)侵入巖和白堊系沉積巖的接觸帶，傾向?yàn)镾E向，沿高阻異常R1向深部延伸，是成礦物質(zhì)遷移富集的重要部位；韌性剪切帶S2位于三合屯盆地東南緣，鉆井資料(11)劉寶山，丁健，尹龍，等.黑龍江省嫩江縣三合屯金銅多金屬礦普查報(bào)告.齊齊哈爾：黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2015.顯示其具有NW傾向的特征，是已查明的三合屯金礦賦存位置，是區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造；韌性剪切帶S3處在花崗巖與閃長(zhǎng)巖交界地帶，在深部具有NW傾向的趨勢(shì)。斷裂F1垂直往深部延伸，很可能是含礦熱液的上涌通道。

a. 布格重力異常曲線；b. 地面巖性分布；c. AMT二維反演結(jié)果。

5 三合屯礦區(qū)成礦模式

嫩江—黑河構(gòu)造混雜巖帶早石炭世—中三疊世經(jīng)歷了古亞洲洋的閉合過程[30-34]，晚三疊世—早侏羅世又受到了蒙古—鄂霍茨克洋俯沖的影響[34-38]，中—晚侏羅世—早白堊世蒙古—鄂霍茨克洋俯沖作用的影響逐漸減小以及古太平洋板塊俯沖后回撤[32,39-41]。受此影響，該區(qū)域處在低角度伸展背景下[42-43]，區(qū)內(nèi)原有的韌性剪切帶和斷裂發(fā)生活化，并形成了一系列新的NE向斷裂和破碎帶[5]。同時(shí)巖漿攜帶大量含礦地幔物質(zhì)上涌[17]，與大氣降水混合形成含礦熱液[19]。

結(jié)合前人研究，厘定了三合屯金礦床的成礦模式(圖11)。晚石炭世區(qū)內(nèi)處于板塊碰撞貼合的后伸展背景[44]，大規(guī)?；◢徺|(zhì)巖漿的上侵定位[45]，形成區(qū)內(nèi)的花崗巖和閃長(zhǎng)巖，這是區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)的最初來源。在早—中侏羅世蒙古—鄂霍茨克洋閉合和伊澤奈吉板塊向東亞大陸雙向俯沖作用下，區(qū)域剪切作用形成一系列NE向韌性剪切帶[35,46-47]，推測(cè)研究區(qū)內(nèi)韌性剪切帶S1、S2和斷裂F1形成于此時(shí)期，這為區(qū)內(nèi)熱液流體的遷移提供了有利通道，金元素進(jìn)一步的遷移和富集形成了初始礦床。早白堊世晚期，研究區(qū)處在拉伸背景下[40,48-49]，同時(shí)代的火山沉積盆地在該背景下形成[50-51]，據(jù)此推斷三合屯火山盆地在早白堊世成型。該時(shí)期巖漿活動(dòng)頻繁[52]。推斷巖漿熱液攜帶成礦物質(zhì)沿著韌性剪切帶S1和斷裂F1上涌，受韌性剪切帶S1、S2和斷裂F1控制，成礦熱液流體向三合屯火山盆地邊緣運(yùn)移，沿著侵入巖中的脆性小斷裂就位;在此過程中不斷萃取圍巖中的金元素，在熱液的作用下，金元素逐漸向有利的斷裂構(gòu)造部位運(yùn)移，后期在侵入巖內(nèi)部的小斷裂中逐漸沉淀富集成礦。

圖11 三合屯金床成礦模式簡(jiǎn)圖

6 結(jié)論

通過在多寶山礦集區(qū)三合屯地區(qū)開展深部電性結(jié)構(gòu)研究，主要取得以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

1)淺部呈現(xiàn)的低阻異常指示了白堊系沉積巖、火山巖的空間分布特征，深部的高阻區(qū)與石炭紀(jì)侵入巖對(duì)應(yīng)良好。高低阻之間的轉(zhuǎn)換帶指示了韌性剪切帶和斷裂等導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造的空間分布。

2)三合屯盆地下方NE向的韌性剪切帶和斷裂是區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造。韌性剪切帶S1和斷裂F1具有往深部延伸的特點(diǎn)，認(rèn)為這兩組構(gòu)造控制著巖漿熱液的上涌，為成礦流體向上運(yùn)移提供了有利通道；淺層的構(gòu)造破碎帶、裂隙和韌性剪切帶為金元素的沉淀富集提供了有利空間。

3)早—中侏羅世的含礦熱液在斷裂和韌性剪切帶的控制下進(jìn)一步的遷移富集，不斷萃取石炭紀(jì)侵入巖中的金元素形成初始礦床。白堊紀(jì)多期熱液活動(dòng)使得成礦物質(zhì)不斷向三合屯盆地邊緣的韌性剪切帶(S1、S2)中遷移，后期在侵入巖內(nèi)部的小裂隙中沉淀成礦。

致謝：沈陽地質(zhì)調(diào)查中心邵軍、吳新偉等專家對(duì)本次研究給予了大力支持和幫助，課題組覃田賜、王宇、駱東德、馮敏等同學(xué)參與了三合屯礦區(qū)AMT數(shù)據(jù)采集及處理工作，在此表示衷心感謝。