吉林省夹皮沟成矿区金矿多元信息成矿预测

发布时间：2020-04-06 12:49

【摘要】：夹皮沟成矿区位于吉林省桦甸市境内,是滨太平洋成矿带内重要的金矿集区之一。大地构造位置位于华北克拉通北缘东段与中亚造山带东段之间的北西向拼贴带内,夹皮沟-大石砬子NW向构造带控制金矿带内金矿床、矿(化)点的分布。区内目前已发现二道沟、小北沟、八家子、三道岔、四道岔、下戏台和板庙子等一批大中小型矿床和数几十余处矿(化)点。伴随矿山开采对已探明资源储量的不断消耗,找寻接替资源任务紧迫,同时由于前人对矿床成因、成矿控制因素、主要预测要素(标志)、成矿富集规律等方面的认识存在较大争议,制约找矿工作的顺利开展。为缓解中国黄金集团夹皮沟矿业有限责任公司的资源危机,中金集团设立了“夹皮沟金成矿区多元信息找矿预测”科研项目。作者依托该项目研究,以勘查区找矿预测理论和综合信息矿产预测理论为指导,在系统收集、分析和整理前人研究成果的基础上,以典型矿床(二道沟金矿、小北沟金矿和八家子金矿等)地质地球化学特征、矿床成因研究为基础,系统分析了夹皮沟成矿区的成矿地质条件与控矿因素(成矿要素),总结成矿规律;根据野外观察结合对已有航磁、重力、化探数据以及本项目实施的高磁、土壤测量成果的综合信息解译,确定金矿的预测要素;最后,以基于GIS平台的区域矿产资源综合信息评价系统(MRAS)为基础,以证据权法为手段,提取夹皮沟金成矿区的地质(地层岩性、构造及岩浆岩)、矿产(矿床、矿点及矿化点)等成矿信息及重力、航磁、化探等预测信息(标志),对区域金矿找矿潜力进行评价,圈出找矿靶区,并对各找矿靶区潜在资源量进行估算,为矿山企业开展后续勘查工作提供选区及科学依据。论文研究取得如下成果:1.以典型矿床研究为手段,总结了夹皮沟成矿区金矿的地质特征及成因,建立成矿模式。研究认为夹皮沟金矿区的金矿化以含金石英脉型为主,其次是蚀变岩型,赋矿围岩均为夹皮沟群三道沟组,岩性以花岗片麻岩和斜长角闪岩为特征,矿体严格受北西向夹皮沟断裂及其低序次北西向、北东向断裂构造综合控制,与中生代花岗质岩浆活动关系密切。成矿作用划分为热液成矿期及次生氧化期,其中热液期包括石英(I)、石英-黄铁矿(II)、金矿化-石英-多金属硫化物(III)和晚期石英-方解石(IV)等四个矿化蚀变阶段。流体包裹体及氢-氧同位素研究表明,区内金矿的成矿流体属于中温、中低盐度共存的NaCl-H_2O-CO_2不混溶体系,主要来源于具有幔源流体特征的岩浆水,成矿晚阶段演化为成分相对简单的均一NaCl-H_2O体系;矿石硫同位素组成显示区内金矿床成矿物质具有壳-幔混合来源的特征,以深源为主,成矿流体上升运移过程中从围岩中萃取了少量成矿物质。对成矿有关岩浆岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究显示,该区至少存在~252Ma和230 Ma~213 Ma两期岩浆作用。结合矿体与岩浆岩体(脉)的依存关系,提出夹皮沟成矿区金的成矿作用从晚三叠世一直延续到中侏罗世早期,从早到晚可划分为两个成矿期次,分别对应于区域上的两期构造-岩浆事件:印支晚期(240~210Ma)和燕山早期金成矿作用(180~160 Ma)。综上所处,确定夹皮沟金矿床为中温岩浆热液矿床。结合区域构造演化特征,认为成矿作用形成于华北克拉通北缘与中亚造山带东缘挤压向伸展过渡的构造环境中。2.研究确定了夹皮沟成矿区金矿成矿的地质条件及控矿因素,总结了区域金矿成矿要素。夹皮沟成矿区的金矿床受夹皮沟北西向构造带控制,根据地质、地球物理解译结果,提出夹皮沟北西带西侧存在TTG岩浆穹窿,夹皮沟北西带早期为TTG穹窿与夹皮沟群地层接触带,晚古生代-中生代继承性发展为区域性北西向韧脆性断裂带,控制区内金矿床总体北西向带状分布;夹皮沟北西带的低序次北西向、北东向构造控制矿床矿体的空间分布,构成构造控矿要素;太古界夹皮沟群三道沟岩组中的斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩在空间上为金矿矿体的主要容矿岩石,其金等成矿元素含量及变异系数、浓集系数特征表明其为金矿成矿提供物质来源,构成金矿成矿地层岩性要素;印支期、燕山早期区域花岗质岩浆活动,在时间、空间、热液来源、成矿物质来源、成矿动力学特征方面控制矿体的产出及分布,构成成矿岩浆岩条件。夹皮沟成矿区金矿的形成是上述构造、地层岩性、岩浆作用条件综合作用的产物。根据地质及航磁、重力综合信息解译结果,确定了夹皮沟成矿区的成矿地质体、成矿结构面及控矿构造类型及特征,为后续找矿潜力评价奠定基础。3.根据野外观察,结合地质、航磁、重力、化探综合信息解译,确定了夹皮沟金成矿区的金矿预测要素。对已知矿床研究确定成矿有关的硅化、黄铁矿化、钾化、绢英岩化、黄铁绢英岩化和绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化为金矿预测的地质标志;夹皮沟北西向构造及其派生的低序次北西向、北东向断裂构造以及成矿有关脉岩集中发育地段也是金矿成矿预测的地质标志。对区域化探数据解译结果表明,夹皮沟成矿区内Au、Ag、Zn、Mo、Sb、Hg、Pb、Cu等为主要成矿元素(变异系数),且Au、Ag、Pb、Zn、As、U、Mo等元素表现出一个主成矿期(阶段),Cu、Bi、W、Sb、Hg、Sn、Th等元素表现出两个或以上成矿期(阶段);成矿元素划分为Ag-Cu-Pb-Zn、Co-Ni-Ti-V、Au-Bi-W、F-Mo-Th、As-B-Sb、Mn-Sn和Hg-U等元素组合,表明区内成矿元素具有多来源、多阶段叠加富集特征,确定Au、Bi、W、Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mn等元素异常及Au-Bi-W、Ag-Cu-Pb-Zn组合异常(元素组合因子得分值的异常区)为金矿找矿的地球化学标志。对区域航磁、重力数据进行化极、延拓、解析,根据不同上延高度不同方向水一阶导数轴值(极大值或极小值)反映物性变化界面,不同上延高度垂向二阶导数0等值线反映不同物性地质体边界特征,提取了航磁、重力的线性构造信息和环形构造信息,根据金矿床矿体与重磁解译线性构造、环形构造的空间依存关系,确定重磁解译北西向构造、北东向构造(物性界面)及其交汇部位,北西向构造与环形构造的交汇部位控制矿床矿体空间分布,确定其为金矿找矿的地球物理标志。4.根据夹皮沟成矿区金矿床、矿点的分布特征及其与控矿地层岩性、构造、岩浆岩及重磁解译线性构造、环形构造关系,总结了区域金矿成矿规律。提出区内金矿床(点)在空间分布上具有明显的不均匀矿化与集中分布、等间距规律,这主要受夹皮沟群地层岩性、北西向或北东向构造、太古代TTG分布以及中生代花岗岩分布综合控制;夹皮沟成矿区金矿床(点)多产于北西向与北东向线构造交汇复合部位、环形构造(或成矿地质体)产状变化部位、环形构造与线构造交汇地段;金矿成矿作用集中发生于印支~燕山早期。5.以基于GIS平台的区域矿产资源综合信息评价系统(MRAS)为基础,以证据权法为模型,提取夹皮沟金成矿区的地质(地层岩性、构造及岩浆岩)、矿产(矿床、矿点及矿化点)等成矿信息及重力、航磁、化探等预测信息(标志),开展1:5万金矿综合信息成矿预测研究,共圈定A级成矿预测区5处,B级成矿预测区8处,C级成矿预测区11处,并利用数量化理论Ⅰ模型对各成矿预测区进行资源量估算,获得金矿预测资源量总计348t,为研究区开展后续金矿勘查提供选区及科学依据。
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图 1.1 论文研究技术路线图1.4 完成工作量2016 年以来，作者先后对夹皮沟成矿区进行了勘查区调查与评价、典型矿床研究、井下典型剖面编录和原生晕采样、钻孔岩心编录等野外地质调查工作，同时结合室内工作综合研究，开展了区内综合信息成矿预测评价工作。完成主要工作量如

图 2.2 夹皮沟成矿区脉岩分布图（据 Wutiepu et al., 2019）（3）煌斑岩类煌斑岩类主要出露于矿区内北西向主剪切带内，呈岩墙（脉）状，受后期构造作用等影响（于海军，，2009）。（4）花岗质脉岩类花岗岩类脉岩在区内分布最广，区内见有花岗伟晶岩、花岗细晶岩、花岗斑岩、二长花岗斑岩等。其中以花岗伟晶岩、花岗斑岩最为发育，与成矿关系也最密切（刘向伟，2010；李亮，2016）。2.4 区域构造2.4.1 区域褶皱构造研究区构造上位于华北陆块（龙岗地块）与吉黑造山带交接部位，构造运动强
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P618.51


本文编号：2616532