四平山热泉型金矿地质特征及成矿模式

四平山热泉型金矿地质特征及成矿模式1、矿床地质特征虎林市四平山金矿床位于完达山早中生代优地槽褶皱带内，产于中生代火山盆地与海相沉积盆地接壤处，矿床内出露地层主要为白垩系上统四平山组，该组为一套热泉一盆地沉积物。岩性以泉胶砾岩为主，石英砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩，并且有植物化石炭化碎片，厚121.42m。在其底部贯入硅质脉，在其上部堆积有硅质泉华。在强硅化地段可见金矿体及富矿脉。矿区内侵人岩不发育，地表尚未发现侵入岩，仅在个别钻孔中见有石英闪长玢岩，辉绿玢岩脉侵入斜长流纹岩中。脉岩均受到绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等蚀变，矿床范围内呈现一火山口特征，在其周围发育着向北西开口的半环状断裂。矿化产于硅化带中，按产出部位可分为三层：上部矿化产于硅化带上部即硅质泉华中，厚约50m；中部矿化产于泉胶砾岩中，主要见于矿区东部，宽20m，长80m；下部矿化产于硅化带下部似层状硅质脉及其下盘流纹斑岩中，矿化厚约50m。共圈9个矿体，长148〜317m，宽42〜100m，厚3.76〜9.51m，平均品位1.36x10-9〜3.7x10-9，矿体多向西南倾，倾角5-15°，表内外矿体与无矿夹石互为相间成层产出。2、 热泉成因特征四平山金矿在地表及其附近形成了一种特有的呈蘑菇状展布的硅帽，硅帽是由硅质岩、泉胶砾岩和强硅化流纹斑岩组成，呈面状产出，厚度大于200m。3、 热液蚀变特征矿区热液蚀变异常发育，主要有：硅化、黄铁矿化、绢云母化、泥化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化、叶腊石化等。以四平山为中心沿水平和垂直方向具分带现象。其分带从上到下，从中心向外依次为：硅化带一绢云母化带一青盘岩化带。硅化带：由硅质泉华、酸蚀带及硅质细、网脉带组成。以四平山为中心呈椭园形分布，南北宽800-1000m，东西宽约800m，垂深一般为100〜150m，在近火山口处可能大于200m。目前已知的金矿体均产于该蚀变带内。硅质泉华：出露于四平山顶形成陡砬子，在平面上呈椭园形，长约560m，宽300m，剖面上呈帽状盖于泉胶砾岩之上。其中上部赋存似层状金矿体。酸蚀带：主要表现在泉胶砾岩中，玉髓状硅质充填交代水爆角砾和陆源碎屑物常见高岭土化、硅化、黄铁矿化蚀变，该带在东部见有细网脉状金矿化。硅质脉：由似层状硅质脉与泉胶砾岩和流纹斑岩顶部的细、网脉状硅质脉组成。除硅化外尚见到绢云母化、黄铁矿化，局部在似层状硅质脉中见到假象方解石。在似层状硅质脉及其上下盘围岩中赋存有金矿体。绢云母化带：分布在硅化带外缘和之下，围绕硅化带产出，水平宽约500m，垂向位于硅化带之下数十米至百余米处。多发育于流纹斑岩中，在四平山西南泉胶砾岩中亦有发育。中等到强绢云母化为主，次有高岭土化。在地表由于水解作用而多形成含砾风化粘土，该带内伴有硅质脉，细脉浸染状、团斑状、星点状黄铁矿及少量碳酸盐脉，局部见有叶腊石化。局部见金矿化，但Au品位一般小于1X10-6。青盘岩化带：地表无出露，位于绢云母化带之下，以绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化为主，局部见有硅化等。主要发育于斜长流纹岩中，为早期区域性蚀变。该带金矿化弱，偶见Au品位＜1X10-6的金矿化。4、 控矿条件分析矿区自中侏罗世以来，大体经历了火山作用和热泉作用，成矿作用与热泉作用有关。5、 物质来源晚白垩世流纹斑岩喷溢后，在矿区内形成一个火山穹丘地貌。泉胶砾岩主要堆积于火山穹丘的西南斜坡上。从四平山组泉胶砾岩沉积特征看具有中央细、边缘粗，在底部粗砂岩、泥质粉砂岩中见有炭化、硅化的植物碎片及细粒莓状黄铁矿等，硅质泉华具有层纹状、翻花状构造，且北大地质系朱梅湘教授在硅质泉华中发现颤藻类丝状体。这些都说明当时沉积环境为封闭一半封闭的水盆地。矿区（5D值为120%。，说明热液中渗入了大量的大气降水。盆地中的水体沿区域性断裂补给了地下热液流体，这些热液流体在上下对流中淬取了周围岩石中的金，从次生晕成果看矿区土壤中的金背景值显著高于邻区，从矿区原生晕成果看，各类岩石含Au丰度高于克拉克值的几倍，热泉成因的泉胶砾岩、硅质岩的含Au丰度已达矿化级。说明矿区金的来源与热泉作用有关。6、构造条件矿区火山口是热液上涌的主要通道。在火山颈上方沉积的粉砂质泥岩和泥质粉砂岩是热液通道上方的盖层。地下热液流体上涌时气体聚积在盖层之下，当流体达到一定压力之后，冲破盖层产生水爆作用。因此，在泉胶砾岩底部见有粉砂岩、泥岩角砾。泉胶砾岩、泉胶砂岩封闭了热液通道，被封闭的通道又被继续上涌的热液流体再次破裂。这样多次的通道的封闭与破裂，形成了上百米厚的四平山组地层。此后上涌的热液流体多沿泉胶砾岩与流纹斑岩接触界面上涌，亦有沿泉胶砾岩与粉砂岩界面上涌，上涌的热液流体在地表出口附近堆积了50多米厚的硅质泉华，并在上述岩层接触界面及其上下盘围岩裂隙带充填了似层状硅质脉和细、网脉状硅质脉因此，火山口附近的岩层界面和裂隙带是热液流体沉积的良好构造空间。7、结论：四平山热泉型金矿床成矿模式⑴大地构造环境为中新生代火山岛弧带。⑵区域构造环境为地壳或超地壳深大断裂“复杂的火山岩盆地”及复杂的断裂构造区。⑶赋矿围岩为新生代一套火山碎屑岩相、火山凝灰岩相，冲积相，河流相及部分湖相大孔隙度、强渗透性的碎屑岩。⑷岩浆岩一主要是复杂的中酸性火山岩浆或次火山岩浆岩。⑸与岩浆活动相联系的深部热源和浅部热泉及地热体系。⑹与热泉型金矿相对应的矿化蚀变特征，泉华、硅帽、酸蚀带、泥化带、青盘岩化带等。综上所述在条件具备的活动地热系中，岩浆的侵入或喷发乃至地震活动都可能引起热液喷发事件。这些作用会使地热储中的孔隙压力突然增加，在地热储中的流体压力超过岩石抗张强度和围岩载荷之时就会产生水力压裂作用，从而使热流体通过岩石节理裂隙、断裂构造或岩石孔隙等通道运移。水力压裂作用是转变为热液喷发还是通过热流体沿先成的构造薄弱带贯入而将能量耗散掉，这取决于流体的有效能量。当流体具有足够高的有效能量，就会通过“通道运移，当其经过地热储上部的可浸透性角砾和断裂裂隙等系统时，由于通道的突然开启围岩压力释放，流体压力梯度增加，引起流体沸腾而抬升至近地表几百米范围内，从而使贵金属