论文摘要
研究区位于小兴安岭西北部黑河地区,在大地构造上,该区地处中亚造山带东部,是中国东北重要的金成矿带。2014年研究区被国土资源部选定为多宝山-大新屯国家级整装勘查区内深部三维成矿预测的试点区和重点突破区。为了深入探讨该区金矿床成因、形成环境以及深部资源潜力,本论文在前人工作的基础上,选择研究区近年来新发现的永新大型金矿床作为典型矿床,系统地开展了矿床地质特征、成矿流体、成岩成矿年代学和同位素地球化学等方面工作,在深入探讨矿床成因、成岩成矿时代和成岩成矿动力学背景基础上,系统总结了成矿特征及找矿标志,建立了永新金矿床“三位一体”综合找矿预测模型,并结合典型矿床研究成果及深部物探等工作（如音频大地电磁测深、重力测量、重磁剖面测量）,通过三维地质建模软件,建立了永新金矿区及金矿床三维地质模型和矿体模型,同时以三维成矿预测理论与方法为指导,对永新金矿区进行了外围及深部成矿预测,圈定深部找矿靶区,并对预测靶区开展了深部找矿验证及资源量预测工作,提出了研究区下一步深部找矿勘查的具体位置,实现了深部成矿预测靶区的优选和定位、定量评价。取得的主要成果和进展如下:1.矿床地质特征研究揭示,该矿床主要赋存在晚石炭世正长花岗岩与花岗质糜棱岩接触部位的热液角砾岩体中及其附近,矿体主要呈透镜状和脉状等形式产出,且沿走向和倾向见有尖灭再现和分支复合特征。主要矿石类型以热液胶结角砾岩型为主,结构构造主要包括自形-半自形粒状结构、它形粒状结构、胶结结构、交代结构、碎裂结构、角砾状构造、浸染状构造、网脉状构造,疏状构造,晶洞状或晶簇状构造等;矿石矿物主要包括自然金,黄铁矿,闪锌矿、方铅矿和少量的黄铜矿等;自然金主要分为可见金和不可见金两种类型,前者主要赋存于石英脉或黄铁矿晶体裂隙中,后者主要以纳米级的Au0或固溶体金Au+的形式赋存含金的黄铁矿中;脉石矿物主要是石英、钾长石、绢云母、绿泥石、方解石和绿帘石等;围岩蚀变类型主要包括钾长石化、硅化,绢云母化,高岭石化、碳酸盐化和绿泥石化等,其中硅化与金矿化关系最为密切;成矿过程划分为石英-钾长石、灰色石英-黄铁矿、灰黑色石英-多金属硫化物和石英-方解石四个成矿阶段。2.对矿区内与成矿关系密切的火山-次火山岩开展的单颗粒锆石U-Pb定年和对主成矿阶段的含金黄铁矿开展的Rb-Sr同位素测年工作揭示,矿区火山喷出发生在120112Ma,可划分为龙江期（120Ma）和光华期（112Ma）两期;永新金矿成矿发生在107±4Ma,进而揭示永新金矿床成矿发生在早白垩世,与光华期火山作用有关,其成岩成矿热事件大致经历了近5Ma。3.矿区火山-次火山岩的地质、岩相学、地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析的研究,揭示与成矿相关的火山-次火山岩为一套钙碱性-高钾钙碱性岩石系列,以富集轻稀土元素和大离子亲石元素,而亏损高场强元素为特征,仅花岗斑岩具有较明显的铕负异常,其它铕负异常不明显,岩浆作用发生在中生代早白垩世活动大陆边缘的岩浆弧环境下,由俯冲洋板片脱水释放的流体交代上覆地幔楔发生部分熔融形成的深成岩浆,在其上升侵位过程中在壳幔边界形成新生下地壳,新生下地壳与持续底侵深成幔源岩浆混合而部分熔融形成。岩浆演化过程中经历了不同程度的结晶分异作用,并在演化过程中受到较弱的地壳混染。4.S-Pb-H-O同位素、流体包裹体和载金黄铁矿的REE及与围岩的对比分析,揭示成矿流体为低盐度相对含Cl的弱还原性流体,流体气相成分以H2O为主,见少量的CO2存在,基本不含有CH4和H2,主要来自于大气降水,并与围岩发生了明显的水-岩反应,成矿物质来源与矿区赋矿火山-次火山岩关系密切,具有成因联系。5.在上述研究基础上,结合区域矿床对比分析,基本确定永新金矿床为典型的低硫化型的浅成低温热液矿床,与同一地区的众多早白垩世浅成低温热液金矿床可能共同形成于区域性伸展构造背景下,与古太平洋板块俯冲回撤的动力学背景有关。最终综合本次研究成果,建立了永新金矿床“三位一体”综合找矿预测模型。6.基于典型矿床研究成果,运用区域地物化遥调查、深部物探（音频大地电磁测深AMT,重力及重磁联合剖面）等方法相互约束、相互校正解译的方法,通过三维地质建模软件,揭示了研究区的深部地质情况,构建了永新金矿区及永新金矿床的三维地质模型和矿体模型,实现了永新金矿区-1500m以浅深度范围内的地质结构的透明化及永新金矿床地质及矿体的可视化,为下一步开展深部找矿预测和靶区的圈定提供了模型基础。7.采用浅部和深部、二维和三维建模相结合的成矿预测方法,基于典型矿床研究成果和三维地质建模的基础上,以找矿预测模型为指导,提取成矿有利因子,并运用证据权方法,建立了浅部和深部预测模型,对永新金矿区进行了外围及深部预测,共圈定了浅部找矿靶区7处,深部找矿靶区8处,为该区下一步外围及深部找矿提供勘查依据。8.采用浅部与深部预测靶区相互对比研究,结合对深部预测靶区成矿地质条件综合分析,对圈定的8处深部找矿靶区进行了优选和评价,优选出靶区G为最优一级靶区,靶区H为次级二级靶区,靶区B、C、D为三级靶区,靶区A、E、F为四级靶区。9.对所预测靶区开展了深部找矿验证及资源量预测工作,在C号深部找矿靶区的深部发现了多处矿化信息,尤其是在750766m处,具有较强的矿化显示,这一结果与本次深部预测的深度基本吻合,验证了本次预测的准确性和可靠行,以此可以判断本次圈定的其它几处地表尚未发现金矿体的深部预测靶区均是下一步深部找矿勘查的重点区,同时本次工作对圈定的深部找矿靶区进行了资源量估算,共计预测深部金资源量17879.10kg,实现了深部成矿预测靶区的定位、定量评价。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 赵忠海
导师: 孙景贵
关键词: 永新金矿床,矿床成因,成矿模式,三维地质建模,成矿预测,小兴安岭西北部
来源: 吉林大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,矿业工程
单位: 吉林大学
分类号: P618.51
总页数: 265
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