ISSN 1005-2518
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黄金科学技术 >

2026 , Vol. 34 >Issue 1: 1 - 19

DOI: https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2026.01.224

矿产勘查与资源评价

黑龙江库尔滨下游金矿区火山岩年代学及地球化学特征

  • 张春鹏 , 1 ,
  • 韩仁萍 , 1 ,
  • 党宇宁 2 ,
  • 毕中伟 1 ,
  • 李雪峰 3
展开
  • 1. 中国地质调查局沈阳地质调查中心（东北地质科技创新中心），辽宁 沈阳 110034
  • 2. 江苏省南京工程高等职业学校，江苏 南京 211100
  • 3. 黑龙江自然资源调查院，黑龙江 哈尔滨 150036
韩仁萍（1985—），女，辽宁辽阳人，高级工程师，从事矿床学研究工作。E-mail：

张春鹏（1982—），男，吉林四平人，教授级高级工程师，从事成矿规律与成矿预测研究工作。E-mail：

收稿日期: 2025-07-21

  修回日期: 2025-12-16

  网络出版日期: 2026-03-19

基金资助

深地国家科技重大专项课题“铜金多金属矿找矿模型与人工智能成矿预测”(2025ZD1008703)

中国地质调查局项目“黑龙江东安—汤旺河金矿大型资源基地综合地质调查”(DD20242075)

江苏职业教育研究立项课题“助力地勘行业发展‘一体两翼三融合’高素质技术技能型人才培养的实践研究”(XHZDB2023025)

收起

Geochronology and Petrogeochemistry Characteristics of Volcanic Rocks in the Lower Ku’erbin River Gold District， Heilongjiang Province

  • Chunpeng ZHANG , 1 ,
  • Renping HAN , 1 ,
  • Yuning DANG 2 ,
  • Zhongwei BI 1 ,
  • Xuefeng LI 3
Expand
  • 1. Shenyang Center of China Geological Survery(Northeast Geology Science and Technology Innovation Center), Shenyang 110034, Liaoning, China
  • 2. Jiangsu Nanjing Engineering Vocational College, Nanjing 211100, Jiangsu, China
  • 3. Natural Resources Survey Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150036, Heilongjiang, China

Received date: 2025-07-21

  Revised date: 2025-12-16

  Online published: 2026-03-19

Copyright

© Editorial Department of Gold Science and Technology （CC BY-NC-ND）
Fold

摘要

库尔滨下游金矿是小兴安岭北段新发现的浅成低温热液型金矿床，金矿（化）体主要赋存于下白垩统甘河组安山岩中。为系统探究赋矿围岩与金成矿之间的关系，开展了野外地质调查、岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb-Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，赋矿安山岩成岩年龄为（106.4±1.0）Ma，形成于早白垩世晚期；岩石地球化学与锆石Hf同位素特征表明，该安山岩属低铁钙碱性系列镁安山岩，具有高MgO含量（2.55%~4.72%）、高Mg#值（48~64）和低TFeO/MgO比值（1.01~1.95）的特征，其初始岩浆源于古太平洋板块俯冲后撤形成的滞留板片熔融，经沉积物脱水流体混入、浅部地幔反应以及壳幔混合等多阶段作用形成；锆石Ce-U-Ti氧逸度计分析结果显示，矿区甘河组火山岩ΔFMQ值为0.13~2.85，呈现中等偏高的氧逸度特征，具备良好的金矿成矿潜力。

关键词： 同位素年代学; 岩石地球化学; 库尔滨下游金矿; 浅成低温热液型金矿; 镁安山岩; 氧逸度

本文引用格式

张春鹏 , 韩仁萍 , 党宇宁 , 毕中伟 , 李雪峰 . 黑龙江库尔滨下游金矿区火山岩年代学及地球化学特征[J]. 黄金科学技术, 2026 , 34(1) : 1 -19 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2026.01.224

Abstract

The lower Ku’erbin River gold deposit, presently in the explorationphase, represents a newly identified epithermal gold deposit within the northern Lesser Khingan Range. The gold orebodies, or mineralization, are predominantly hosted within the Lower Cretaceous Ganhe Formation andesites, marking the inaugural discovery of gold mineralization in this region. To systematically investigate the relationship between the host rocks and gold mineralization, comprehensive field geological surveys, petrological analyses, zircon U-Pb geochronology, and petrogeochemical studies were undertaken. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating indicates that the andesites hosting the ore were formed at (106.4±1.0)Ma(MSWD=1.8) during the late Early Cretaceous. Petrogeochemical and zircon Hf isotopic analyses reveal that the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district are characterized as magnesian andesites of the low-iron calc-alkaline series. These andesites exhibit high MgO contents(2.55%~4.72%), elevated Mg# values(48~64), and low TFeO/MgO ratios(1.01~1.95), indicating formation in an active continental margin tectonic setting. Their genesis is attributed to stagnant slab melting, primarily influenced by subducted sediment melts with additional contributions from subduction-related fluids. The magma experienced interactions within the shallow mantle and crust-mantle mixing during its ascent, exemplifying the synergistic coupling of multi-stage geological processes. Zircon Ce-U-Ti oxybarometry analysis indicates that the volcanic rocks of the Ganhe Formation in the mining area exhibit ΔFMQ values ranging from 0.13 to 2.85, with an average of 0.94, suggesting moderately high oxygen fugacity. Furthermore, the zircon Ti temperatures are relatively elevated, averaging 820 ℃, which is likely associated with the prolonged replenishment of the magmatic system. A comprehensive analysis suggests that the Ganhe Formation volcanic rocks possess significant gold mineralization potential, providing a crucial scientific foundation for future regional exploration efforts.

Key words： isotopic chronology; petrogeochemistry; lower Ku’erbin River gold deposit; epithermal gold deposit; magnesian andesite; oxygen fugacity

小兴安岭北段是我国东北地区浅成低温热液型金矿床发育的典型区域之一（祁进平等，2005；Deng et al，2016；孙景贵等，2023）。自中生代以来，该地区经历了强烈而频繁的火山活动，广泛出露下白垩统中基性、中酸性火山岩和火山碎屑岩，形成了自下而上的火山地层序列，包括板子房组、宁远村组、甘河组和福民河组（曲关生，1997）。前人研究表明，宁远村组中酸性火山岩及次火山岩与该区浅成低温热液成矿作用存在显著的成因联系，尤其是在东安、高松山、团结沟和伊东林场等大中型金矿床的成矿过程中（Zhang et al，2010；Sun et al，2013；Zhang et al，2019；赵忠海等，2023）。因此，长期以来许多学者认为下白垩统宁远村组是该地区重要的赋矿层位（王建新等，2010；Liu et al，2021；王登红等，2023）。
东安金矿是黑龙江小兴安岭北麓地区三座大型金矿床之一，目前探明金储量约为24 t，远景资源量有望突破50 t（郭继海等，2004；常景娟等，2015）。近年来，在东安金矿北部约3.2 km处的库尔滨河北岸地区，即东安金矿外围新发现了库尔滨下游金矿点［图1（a）］。尽管该矿点规模相对较小，但其金矿（化）体主要分布在沿近SN和NNW向断裂中，并赋存于下白垩统甘河组安山岩内［图1（b）］。在该地区该层位中首次识别出金矿化特征，这一发现对区域矿产资源勘探具有重要的找矿指导意义。目前尚不清楚库尔滨下游金矿与东安金矿在成因上是否存在联系，但这一发现无疑引发了对二者之间可能存在的关联性和成矿背景的进一步研究兴趣。当前，库尔滨下游金矿仍处于勘查开发阶段，对赋矿火山岩的岩石学特征、地球化学性质及成矿年龄等方面的研究有待深入。
图1 库尔滨下游金矿区大地构造位置图（a）、区域地质图（b）和矿区地质简图（c）（修改自Liu et al，2017；张春鹏等，2025）

1.第四系河漫滩相；2.第四系大熊山组；3.第四系哈尔滨组；4.新近系孙吴组；5.下白垩统甘河组；6.下白垩统宁远村组；7.中二叠统土门岭组；8.花岗岩类（不分时代）；9.库尔滨壳断裂；10.东安金矿床；11.库尔滨下游金矿点/老新兴西山铜铅锌矿点；12.金矿（化）体；13.实测剖面位置

Fig. 1 Geotectonic location map（a），regional geological map （b） and geological sketch map（c） of the lower Ku’erbin River gold district（modified after Liu et al，2017；Zhang et al，2025）

鉴于此，本文拟通过对库尔滨下游矿区内赋矿甘河组火山岩进行综合研究，运用年代学、岩石地球化学分析及Hf同位素研究方法，系统探讨其成岩与成矿时代及形成背景。研究成果将为东安金矿及其邻区后续的找矿工作提供理论指导。

1 区域地质背景及矿点地质特征

1.1 区域地质背景

本文研究区位于小兴安岭—张广才岭多金属成矿带的北缘，东安—汤旺河整装勘查区的北西段。该区域受古亚洲洋和古太平洋两大构造域的叠加影响，构造与岩浆活动极为强烈，具备优越的成矿地质条件（Xu et al，2013；Zhang et al，2022；冯光英等，2022；Guan et al，2024）。区内已勘查并评价出多处矿产地，包括东安大型岩金矿床、库尔滨下游岩金矿点和老新兴西山铜铅锌矿点等［图1（a）］。区内地层除大面积出露的第三系孙吴组砂砾岩外，主要发育下白垩统宁远村组和甘河组。岩性以陆相中性或中酸性火山岩和火山碎屑岩为主，主要包括流纹岩、英安岩、安山岩和凝灰岩等，少量为流纹质角砾岩或集块岩。下白垩统宁远村组火山—次火山岩是本区重要的成矿地质体。此外，第四系大熊山玄武岩沿库尔滨河西岸大面积出露。区内侵入岩主要出露于库尔滨河东岸，岩性以碱长花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩为主，少量为正长花岗岩，其形成时代分别为中奥陶世、晚三叠世和早侏罗世。其中，早侏罗世碱长花岗岩为东安金矿的主要赋矿围岩。区域构造以NE向库尔滨河断裂及其次级近SN和NW向断裂为主。库尔滨河断裂是区内最重要的控岩和控矿断裂，同时也是逊河—铁力—尚志岩石圈断裂北端东侧的边界断裂。该断裂对东安金矿床的形成起到关键的控制作用，而其发育的次级近SN和NW向断层则是区内矿产主要的控矿和赋矿构造。

1.2 矿点地质特征

目前库尔滨下游金矿区共发现2处金矿（化）体，这些矿（化）体主要赋存于下白垩统甘河组安山岩中，多沿库尔滨壳断裂派生的近SN和NNW向断裂分布［图1（c）］。金矿（化）体厚度为1~3 m，金品位为0.5×10-6~1.6×10-6。矿区内主要金属矿物为黄铁矿和次生氧化的褐铁矿，以及少量的磁铁矿。非金属矿物主要为石英、绢云母、萤石和方解石。围岩蚀变类型包括硅化、碳酸盐化、绿泥石化、萤石化、绢云母化和黄铁矿化等（图2）。这些已发现的矿化蚀变特征与东安金矿极为相似（陈海明等，2006；Gao et al，2021；Liu et al，2021）。矿区内硅化现象可划分为线状硅化和面型硅化2种形式：线状硅化多见于构造破碎带或碳酸盐化带附近［图2（a）］，面型硅化则多呈团块状分布于绢云母化带内［图2（c）］。现有研究结果表明，绢云母化带中的面型硅化和构造破碎带附近的线状硅化与金矿化之间存在一定的关联性。
图2 库尔滨下游金矿区矿化蚀变手标本及显微镜下特征

Qtz-石英；Srt-绢云母；Cc-方解石；Fl-萤石；Mag-磁铁矿；Py-黄铁矿；Hem-褐铁矿

Fig. 2 Hand specimens and microscopic characteristics of mineralization and alteration from the lower Ku’erbin River gold district

2 样品采集及分析方法

2.1 样品采集和描述

本次研究对库尔滨下游金矿赋矿围岩中的下白垩统甘河组火山岩地层进行了剖面测量（图3）。通过野外剖面测量和显微镜观察可知，该剖面的主体岩性为暗灰—灰色安山岩。另外，研究发现矿区火山岩地层在局部受断裂的影响，出现不同程度的碎裂岩化和糜棱岩化特征［图3（a）和图3（b）］。在空间分布上，强烈的糜棱岩化区域往往伴随着显著的矿化蚀变现象［图3（c）和图3（d）］。在矿区外，该火山岩地层下部与下伏的下白垩统宁远村组火山岩呈喷发不整合接触。本次研究年代学和岩石地球化学样品选自矿区剖面中4号平硐附近的天然露头［图3（b）和图4（a）］，采样地理坐标为128°54′16″E，49°18′46″N。
图3 库尔滨下游金矿区实测剖面（a）及探矿平硐照片（b~d）

1.下白垩统甘河组安山岩；2.碎裂岩化安山岩；3.断层破碎带；4.糜棱岩化带；5.不明性质断层；6.黄铁矿化；7.硅化；8.绿泥石化；9.绢云母化；10.萤石化；11.碳酸盐化；12.金（化）矿体；13.采样位置

Fig. 3 Measured section（a） and prospecting adit photos（b~d） of the lower Ku’erbin River gold district

图4 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩手标本及显微镜下特征

Pl-斜长石；Srt-绢云母；Cc-方解石；Chl-绿泥石

Fig. 4 Hand specimens and microscopic characteristics of andesite in Ganhe Formation of the lower Ku’erbin River gold district

甘河组安山岩新鲜面呈暗灰色和灰色，块状构造［图4（a）和图4（b）］。在显微镜下观察，该岩石具有斑状结构，斑晶含量占20%~30%。斑晶主要由斜长石和角闪石组成，偶见有黑云母。斜长石呈自形—半自形的长板状晶体，粒径为0.5~4.0 mm，可见环带结构，表面绢云母化现象显著［图4（c）和图4（d）］。角闪石斑晶呈长柱状，粒径为0.5~3.0 mm，可见异常的靛蓝色干涉色，具有暗化边结构，表面被碳酸盐交代，同时伴有绿泥石化现象［图4（e）和图4（f）］。基质占岩石总体积的70%~80%，部分呈半自形粒状结构，主要由斜长石微晶组成，粒径为0.1~0.4 mm，基质间的空隙由隐晶质充填，构成了间隐结构［图4（c）和图4（f）］。

2.2 分析方法

锆石单矿物的挑选、制靶、阴极发光、U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析工作均由武汉上谱分析科技有限责任公司完成。U-Pb同位素定年和微量元素含量的检测主要使用GeolasPro激光剥蚀系统和Agilent 7900型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。本次分析中，激光束斑和频率分别设置为32 µm和5 Hz。在U-Pb同位素定年和微量元素含量处理过程中，采用锆石标准91500和玻璃标准物质NIST610作为外标，进行同位素和微量元素的分馏校正。原位微区锆石Hf同位素比值的测试主要依赖于Geolas HD激光剥蚀系统和Neptune Plus型多接收电感耦合等离子体质谱仪（MS-ICP-MS），采用单点剥蚀模式，斑束固定为44 μm。为确保分析数据的可靠性，将国际锆石标准91500和GJ-1与实际样品同时进行分析。所有分析数据的离线处理使用ICPMSDataCal软件完成（Liu et al，2008，2010）。锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制及年龄加权平均计算则采用IsoplotR软件（Vermeesch，2018）进行。有关详细的仪器参数和分析流程，请参见Hu et al（2012）和Zong et al（2017）的相关研究。
全岩主量和微量元素分析工作由自然资源部东北矿产资源检测中心实验室完成。除FeO采用滴定法分析之外，其他主量元素采用X射线荧光光谱仪（XRF）法进行测定，实验流程依据国家标准《硅酸盐岩石化学分析方法第14部分：氧化亚铁量测定》（GB/T14506.14-2010）和《硅酸盐岩石化学分析方法第28部分：16个主次成分量测定》（GB/T14506.28-2010）设置，分析精度和准确度优于1%；全岩微量元素采用PE Elan6000型电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）进行测定，实验流程依据国家标准《硅酸盐岩石化学分析方法第30部分：44个元素量测定》（GB/T14506.30-2010）设置。以AMH-1和GBPG-1作为参考标样，全岩微量元素的分析精度优于10%。

3 测试结果

3.1 锆石U-Pb定年与微量元素

安山岩样品（样品编号：XY01）锆石U-Pb定年和稀土元素分析结果见表1和表2。锆石在CL图像上多呈暗灰—灰白色粒状和短柱状［图5（a）］，锆石长轴多为50~120 μm，长宽比多数在1∶1~1∶2之间，大部分锆石颗粒内部无分带或具弱分带结构特征。锆石U和Th含量范围分别为36.07×10-6~271.05×10-6和23.79×10-6~589.52×10-6，Th/U比值为0.57~2.48，锆石的稀土元素总含量（∑REE）为191.84×10-6~2 309.91×10-6。在锆石稀土元素球粒陨石标准化配分模式图［图5（b）］中，配分曲线表现为轻稀土（LREE）亏损和重稀土（HREE）富集，以及明显的Ce正异常和弱的Eu负异常特征，总体显示出岩浆成因锆石的特征（Corfu et al，2003；Hoskin，2003）。对25颗锆石进行分析，剔除个别不谐和年龄数据（样品编号分别为XY01-9、XY01-13和XY01-19）后，获得22个分析点的206Pb/238U加权平均年龄为（106.4±1.0）Ma（MSWD=1.8）［图5（c）和图5（d）］，属早白垩世晚期。
表1 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩锆石U-Pb同位素测年数据

Table 1 U-Pb isotopic dating data of zircons from the andesite of the Ganhe Formation in the lower Ku’erbin River gold district

样品

编号

 含量/（×10-6） Th/U 同位素比值 年龄/Ma
232Th 238U

207Pb

/206Pb

 1σ

207Pb

/235U

 1σ

206Pb

/238U

 1σ

207Pb

/206Pb

 1σ

207Pb

/235U

 1σ

206Pb

/238U

 1σ
XY01-01 83.69 100.80 0.83 0.05446 0.00457 0.12387 0.00921 0.01711 0.00034 390.8 188.9 118.6 8.3 109.3 2.1
XY01-02 297.67 180.96 1.64 0.05218 0.00375 0.11217 0.00676 0.01597 0.00026 294.5 164.8 107.9 6.2 102.1 1.6
XY01-03 37.08 42.80 0.87 0.05249 0.00617 0.12308 0.00944 0.01755 0.00066 305.6 270.3 117.9 8.5 112.2 4.2
XY01-04 48.07 56.11 0.86 0.04730 0.00612 0.10429 0.00933 0.01739 0.00049 64.9 281.4 100.7 8.6 111.1 3.1
XY01-05 78.12 109.40 0.71 0.04938 0.00374 0.11714 0.00825 0.01713 0.00038 164.9 179.6 112.5 7.5 109.5 2.4
XY01-06 589.52 271.05 2.17 0.05183 0.00304 0.11765 0.00643 0.01656 0.00022 279.7 102.8 112.9 5.8 105.9 1.4
XY01-07 39.32 39.55 0.99 0.05539 0.01026 0.11560 0.01679 0.01741 0.00053 427.8 366.6 111.1 15.3 111.2 3.4
XY01-08 57.29 73.81 0.78 0.04790 0.00513 0.10665 0.00959 0.01682 0.00036 94.5 237.0 102.9 8.8 107.5 2.3
XY01-09 44.51 61.93 0.72 0.08488 0.00901 0.20070 0.01829 0.01805 0.00048 1 322.2 207.1 185.7 15.5 115.3 3.1
XY01-10 409.64 164.91 2.48 0.04618 0.00333 0.10725 0.00666 0.01682 0.00029 5.7 166.7 103.4 6.1 107.5 1.8
XY01-11 28.36 44.34 0.64 0.04934 0.00780 0.10188 0.01088 0.01690 0.00053 164.9 333.3 98.5 10.0 108.1 3.4
XY01-12 37.73 54.52 0.69 0.05784 0.00710 0.11894 0.01089 0.01620 0.00047 524.1 272.2 114.1 9.9 103.6 3.0
XY01-13 33.37 43.27 0.77 0.06568 0.00969 0.14793 0.02064 0.01727 0.00056 796.0 314.8 140.1 18.3 110.4 3.5
XY01-14 68.56 72.39 0.95 0.05119 0.00568 0.10752 0.00926 0.01591 0.00036 250.1 237.0 103.7 8.5 101.7 2.3
XY01-15 23.79 36.07 0.66 0.05509 0.00795 0.12110 0.01299 0.01663 0.00055 416.7 325.9 116.1 11.8 106.3 3.5
XY01-16 77.53 106.22 0.73 0.05118 0.00534 0.10951 0.01000 0.01620 0.00033 255.6 216.6 105.5 9.1 103.6 2.1
XY01-17 63.04 70.66 0.89 0.05543 0.00559 0.12698 0.00881 0.01761 0.00044 427.8 225.9 121.4 7.9 112.5 2.8
XY01-18 100.39 85.40 1.18 0.04640 0.00466 0.10158 0.00848 0.01649 0.00037 20.5 222.2 98.2 7.8 105.5 2.4
XY01-19 37.70 48.40 0.78 0.04682 0.00754 0.08798 0.01046 0.01557 0.00048 39.0 348.1 85.6 9.8 99.6 3.0
XY01-20 92.09 90.50 1.02 0.05605 0.00593 0.11603 0.01004 0.01595 0.00036 453.8 230.5 111.5 9.1 102.0 2.3
XY01-21 33.21 47.53 0.70 0.05849 0.00793 0.11367 0.01017 0.01607 0.00048 546.3 300.0 109.3 9.3 102.8 3.1
XY01-22 26.34 42.62 0.62 0.05521 0.00945 0.11600 0.01429 0.01718 0.00056 420.4 344.4 111.4 13.0 109.8 3.6
XY01-23 39.00 68.86 0.57 0.05174 0.00542 0.12295 0.01133 0.01690 0.00041 272.3 242.6 117.7 10.2 108.0 2.6
XY01-24 36.27 49.23 0.74 0.05326 0.00666 0.12522 0.01275 0.01739 0.00047 338.9 291.6 119.8 11.5 111.1 3.0
XY01-25 51.40 79.17 0.65 0.05110 0.00555 0.10976 0.00942 0.01610 0.00039 255.6 220.4 105.7 8.6 103.0 2.5
表2 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩锆石微量元素含量

Table 2 Trace elements compositions of zircons from the andesite of the Ganhe Formation in the lower Ku’erbin River gold district（×10-6）

样品编号 Ti La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb
XY01-1 16.49 0.02 21.18 0.15 2.33 4.05 1.24 20.44 7.03
XY01-2 11.76 8.88 58.29 2.51 14.17 7.05 2.84 30.66 10.49
XY01-3 17.08 0 10.14 0.08 1.74 2.35 0.57 13.93 4.40
XY01-4 16.60 0 13.30 0.06 1.22 1.97 0.74 9.38 3.00
XY01-5 8.67 3.87 32.45 0.97 5.05 2.93 0.82 13.73 4.46
XY01-6 9.86 0.01 72.64 0.22 3.20 6.86 3.29 37.68 12.19
XY01-7 14.10 0 12.46 0.09 1.59 3.81 1.09 17.32 5.27
XY01-8 12.53 0.01 14.34 0.07 1.32 2.07 0.70 8.93 2.80
XY01-9 25.90 0.21 15.35 0.11 1.44 2.63 0.70 12.28 4.29
XY01-10 13.27 0.40 92.54 1.97 29.17 35.52 16.39 123.32 31.87
XY01-11 8.66 0 8.06 0.05 0.70 1.32 0.57 6.42 2.08
XY01-12 13.65 0.01 10.92 0.07 1.07 1.64 0.65 8.02 2.67
XY01-13 10.02 0.01 10.65 0.08 1.55 2.56 1.22 11.32 3.59
XY01-14 12.51 0.02 10.80 0.19 3.05 4.75 1.83 17.69 5.18
XY01-15 15.47 0.01 6.94 0.04 3.08 1.03 0.63 4.90 1.66
XY01-16 10.33 0.01 24.77 0.08 1.42 2.37 0.91 13.57 4.73
XY01-17 15.82 0.02 18.28 0.13 2.15 3.93 0.87 19.21 6.00
XY01-18 14.71 0.04 21.90 0.25 4.74 8.22 1.98 34.55 10.55
XY01-19 17.36 0 11.35 0.05 0.88 2.08 0.67 8.98 3.09
XY01-20 12.00 0.02 17.33 0.30 4.53 5.71 2.06 25.67 7.85
XY01-21 12.93 0 10.22 0.04 0.75 1.23 0.57 6.32 1.99
XY01-22 10.42 0.01 6.75 0.03 0.63 0.90 0.48 5.38 2.04
XY01-23 9.36 0 9.56 0.08 1.22 2.33 0.92 9.73 3.49
XY01-24 14.82 0 10.97 0.06 0.99 1.79 0.62 9.22 3.04
XY01-25 6.53 0.01 12.50 0.04 0.83 1.34 0.54 5.99 2.26
样品编号 Dy Ho Er Tm Yb Lu ∑REE 温度/℃ ΔFMQ
XY01-1 77.40 31.09 144.02 32.06 314.59 65.22 720.82 851 1.13
XY01-2 119.91 47.91 217.84 48.31 468.21 97.49 1 134.56 813 2.67
XY01-3 49.34 17.75 78.54 16.62 155.33 29.84 380.63 855 0.56
XY01-4 35.34 13.23 61.47 14.21 139.50 29.41 322.83 851 0.82
XY01-5 54.09 22.34 106.62 25.47 256.34 55.50 584.64 782 2.35
XY01-6 138.27 51.86 226.17 47.87 458.72 94.44 1 153.42 795 2.85
XY01-7 58.18 21.86 94.22 20.07 191.73 38.02 465.71 833 1.15
XY01-8 32.86 13.32 62.73 15.09 159.44 34.87 348.55 820 0.96
XY01-9 47.19 18.99 90.04 20.12 204.05 42.79 460.19 905 0.60
XY01-10 314.96 106.70 442.47 91.78 853.06 169.76 2 309.91 826 3.45
XY01-11 25.51 10.29 48.89 12.13 126.05 27.90 269.97 782 0.72
XY01-12 32.49 13.36 66.74 16.16 171.03 38.67 363.50 829 0.67
XY01-13 42.44 16.88 79.62 18.21 186.49 39.59 414.21 796 1.10
XY01-14 52.93 19.34 84.54 18.74 187.72 39.59 446.37 820 0.48
XY01-15 17.18 7.03 33.34 8.13 87.72 20.15 191.84 843 0.13
XY01-16 59.20 24.3 122.88 28.81 293.77 64.28 641.10 800 1.76
XY01-17 68.41 26.86 120.11 26.58 253.13 51.96 597.64 846 1.21
XY01-18 112.90 41.71 179.91 37.45 346.36 66.61 867.17 838 1.43
XY01-19 33.85 13.51 64.52 15.14 152.52 32.25 338.89 857 0.64
XY01-20 90.58 34.30 154.63 34.38 330.06 67.36 774.78 815 1.15
XY01-21 24.52 9.67 46.74 11.67 122.80 27.57 264.09 824 0.73
XY01-22 25.34 10.08 49.25 11.29 114.98 25.26 252.42 801 0.29
XY01-23 43.70 19.31 98.39 23.85 253.11 57.73 523.42 789 0.57
XY01-24 35.47 13.65 65.51 15.44 162.06 35.47 354.29 839 0.70
XY01-25 29.09 12.74 65.06 16.31 178.58 40.94 366.23 754 1.22

注：温度（℃）为锆石Ti温度计计算结果，其中 α S i O 2和 α T i O 2分别采用1.0和0.6（据Ferry et al，2007）；∆FMQ为Ce-U-Ti氧逸度计结果（据Loucks et al，2020）

图5 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩锆石阴极发光（CL）图像（a）（白圈和黄圈分别代表U-Pb和Hf同位素分析点）、稀土元素球粒陨石标准化配分模式图（b）及U-Pb年龄谐和图（c~d）

Fig. 5 Cathodoluminescence（CL） images（a）（white and yellow circles represent U-Pb and Hf isotope analysis points）， chondrite-normalized REE-pattern（b） and U-Pb concordant diagrams（c~d）of zircon grains from the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district

以往研究发现，锆石中富含La的矿物或熔体包裹体会对锆石的微量元素组成产生显著影响（王瑞等，2021；邹心宇等，2021）。近年来，有学者提出可将La含量小于等于0.03×10-6作为识别“干净锆石”的标志（Zhong et al，2019）。基于此，本文在后续的投图及分析讨论中，剔除了“不干净锆石”［即w（La）>0.03×10-6］的数据（样品编号分别为XY01-2、XY01-5、XY01-9、XY01-10和XY01-18）。

3.2 主量元素

甘河组安山岩10件样品主量元素分析结果见表3。首先对所有样品进行烧失量校正（样品LOI值为3.80%~6.15%），换成干体系后，SiO2含量为60.05%~61.57%，TiO2含量为0.72%~0.77%，Al2O3含量为17.39%~18.74%，MgO含量为2.55%~4.72%，CaO含量为3.71%~5.43%。里特曼指数（σ）为1.87~3.23，平均值为2.76，属于钙碱性岩系火山岩；铝饱和指数（A/CNK）为0.98~1.08，平均值为1.03，属于过铝质火山岩；Mg#为48~64，平均值为56。在Zr/TiO2-SiO2判别图解［图6（a）］上，所有火山岩样品投点均落入安山岩区域；在Co-Th判别图解［图6（b）］中，火山岩样品投点落入高钾钙碱性系列与钙碱性系列过渡的区域。
表3 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩主量元素组成（%）及其特征参数

Table 3 Major elements compositions（%） and their parameters of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district

样品编号 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI SUM σ A/CNK Mg#
XY01-1 58.47 0.69 16.58 0.65 4.03 0.10 4.13 3.54 4.30 2.63 0.22 3.97 99.31 2.88 1.01 62
XY01-2 58.09 0.69 17.19 0.72 4.03 0.09 4.28 4.14 4.03 2.71 0.23 3.56 99.76 2.82 1.01 62
XY01-3 58.55 0.69 17.04 1.07 3.74 0.09 3.18 5.01 2.82 2.78 0.24 4.65 99.85 1.87 1.02 55
XY01-4 58.20 0.69 17.19 1.34 3.62 0.09 3.20 5.19 3.20 2.63 0.23 4.15 99.74 2.08 0.98 54
XY01-5 58.88 0.69 17.38 1.54 3.13 0.08 3.20 4.51 3.24 2.75 0.23 3.80 99.43 2.11 1.05 56
XY02-1 56.25 0.68 16.61 1.02 3.57 0.08 4.42 3.96 2.50 4.33 0.23 5.96 99.61 3.12 1.04 64
XY02-2 56.05 0.72 17.49 0.65 3.88 0.09 2.85 4.44 2.81 4.11 0.24 6.15 99.49 3.22 1.02 53
XY02-3 57.44 0.68 17.19 0.96 3.47 0.08 3.22 3.84 2.76 4.38 0.23 5.52 99.78 3.20 1.06 57
XY02-4 57.48 0.69 17.13 1.38 3.41 0.08 2.39 3.56 2.69 4.53 0.23 5.95 99.52 3.23 1.08 48
XY02-5 57.26 0.71 16.94 0.80 3.73 0.09 2.93 3.82 2.49 4.54 0.23 6.03 99.57 3.10 1.06 54

注： σ=（Na2O+ K2O）2/（SiO2-43）；A/CNK=Al2O3/（CaO+Na2O+K2O）；Mg#=100×（MgO/40.3044）/［MgO/40.3044+（FeO+0.8998×Fe2O3）/71.9464］

图6 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩Zr/TiO2-SiO2（a）和Co-Th（b）图解（底图据Winchester et al，1977；Hastie et al，2007）

（base map according to Winchester et al，1977；Hastie et al，2007）

Fig. 6 Zr/TiO2-SiO2（a）and Co-Th（b）diagrams of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district

3.3 微量元素

甘河组安山岩10件样品微量元素分析结果见表4。由表4可知，稀土元素总含量（∑REE）为157.81×10-6~177.47×10-6，平均值为162.72×10-6，（La/Yb）N为11.30~12.73，平均值为11.98，轻稀土强烈富集，δEu值为0.90~1.55，平均值为1.09，Eu无明显异常。在稀土元素球粒陨石标准化配分模式图［图7（a）］中，配分曲线整体呈右倾形态，呈现轻稀土（LREE）相对重稀土（HREE）富集的特征；在微量元素原始地幔标准化蛛网图［图7（b）］中，火山岩样品表现出大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba、Th、U、K及轻稀土元素（LREE）相对富集，同时呈现高场强元素（HFSE）Nb、Ta、P和Ti的亏损特征。
表4 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩微量元素组成（×10-6）及其特征参数

Table 4 Trace elements compositions（×10-6） and their parameters of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district

样品编号 Cr Ni Rb Sr Y Nb Ba La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy
XY01-1 8.63 9.56 75.7 586 17.2 11.10 869 35.3 67.4 7.63 29.7 5.09 1.44 4.54 0.68 3.60
XY01-2 6.90 10.70 67.7 612 17.0 9.97 1 002 34.2 65.2 7.82 31.6 5.12 1.60 4.45 0.68 3.40
XY01-3 7.77 12.50 73.7 581 15.7 9.99 857 34.2 66.2 7.86 30.5 5.06 1.55 4.92 0.71 3.46
XY01-4 7.28 12.20 71.2 640 16.5 7.74 882 35.3 63.4 7.66 30.4 5.35 1.77 4.79 0.67 3.40
XY01-5 9.16 11.80 76.1 635 16.4 9.70 1 023 33.9 65.5 7.98 30.6 5.17 1.68 4.59 0.68 3.45
XY02-1 6.93 10.60 129 340 16.7 10.20 941 34.1 68.9 7.69 31.2 5.18 1.57 4.59 0.67 3.37
XY02-2 6.00 10.60 126 278 16.4 10.20 1 207 34.2 67.1 8.13 30.7 5.16 1.86 4.68 0.68 3.47
XY02-3 6.50 9.99 125 263 17.9 9.81 1 045 37.6 71.5 8.75 35.0 5.78 2.49 5.93 0.77 3.89
XY02-4 6.52 9.97 124 197 18.0 9.27 1 184 35.7 67.5 8.41 33.3 5.83 1.92 5.20 0.77 3.80
XY02-5 7.62 10.90 137 336 17.6 9.15 1 378 34.1 66.1 7.74 31.5 5.68 2.70 4.76 0.71 3.88
样品编号 Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta Th U ∑REE ∑LREE ∑HREE （La/Yb）N （La/Sm）N （Gd/Yb）N δEu
XY01-1 0.64 2.01 0.31 1.96 0.29 6.13 0.96 8.70 1.81 160.59 146.56 14.03 12.14 4.36 1.87 0.90
XY01-2 0.63 1.91 0.31 1.93 0.30 6.48 1.12 6.77 1.84 159.15 145.54 13.61 11.95 4.20 1.86 1.00
XY01-3 0.65 1.93 0.30 1.91 0.30 5.62 0.86 6.30 1.71 159.55 145.37 14.18 12.07 4.25 2.08 0.94
XY01-4 0.66 1.95 0.30 1.87 0.29 5.31 0.45 6.46 1.74 157.81 143.88 13.93 12.73 4.15 2.07 1.05
XY01-5 0.66 1.91 0.30 1.88 0.27 5.53 0.77 6.74 1.84 158.57 144.83 13.74 12.16 4.12 1.97 1.03
XY02-1 0.63 2.03 0.30 1.86 0.29 5.40 0.89 6.32 1.66 162.38 148.64 13.74 12.36 4.14 1.99 0.96
XY02-2 0.65 2.00 0.30 1.90 0.28 5.56 0.79 6.35 1.64 161.11 147.15 13.96 12.14 4.17 1.99 1.14
XY02-3 0.70 2.18 0.32 2.23 0.33 6.21 0.64 6.30 1.69 177.47 161.12 16.35 11.37 4.09 2.15 1.29
XY02-4 0.69 2.22 0.33 2.13 0.32 5.98 0.64 6.01 1.65 168.12 152.66 15.46 11.30 3.85 1.97 1.05
XY02-5 0.65 2.05 0.32 1.99 0.30 5.37 0.56 6.45 1.65 162.48 147.82 14.66 11.55 3.78 1.93 1.55

注： δEu=2×EuN/（SmN+GdN），标准化值引自Boynton，1984

图7 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式图和微量元素原始地幔标准化蛛网图（标准化值据Sun et al，1989）

Fig. 7 Chondrite-normalized REE-pattern and primitive-mantle normalized spider diagrams of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district（normalized values according to Sun et al，1989）

3.4 锆石Hf同位素

甘河组安山岩样品（样品编号为XY01）中的锆石Hf同位素测试点位置及结果见图4和表5。由表5可知，10个分析点的176Yb/177Hf比值为0.016670~0.050119，176Lu/177Hf比值为0.000508~0.001432，176Hf/177Hf比值为0.282706~0.282775，计算获得的ε Hf（t）值为-0.57~1.94，平均值为0.72，T DM C模式年龄为1 174~1 020 Ma。在ε Hf（t）-年龄图解（图8）中，大部分样品落入亏损地幔区域［ε Hf（t）>0］，并有向古老地壳演化的趋势，指示源区可能包含亏损地幔物质和富集地壳混合组分。
表5 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩的锆石Lu-Hf同位素分析结果

Table 5 Zircons Lu-Hf analysis results of the andesite from the Ganhe Formation in the lower Ku’erbin River gold district

样品编号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177H 2σ （176Hf/177Hf）i ε Hf（0） ε Hf（t） T DM/Ma T DM C/Ma f Lu/Hf
XY01-01 109.3 0.049208 0.001432 0.282717 0.000016 0.282714 -2.4 -0.08 767 1 148 -0.96
XY01-04 111.1 0.029054 0.000877 0.282751 0.000014 0.282749 -1.2 1.21 707 1 067 -0.97
XY01-08 107.5 0.035369 0.001083 0.282755 0.000013 0.282753 -1.1 1.24 706 1 062 -0.97
XY01-10 107.5 0.050119 0.001421 0.282760 0.000018 0.282757 -0.9 1.41 705 1 051 -0.96
XY01-11 108.1 0.022312 0.000657 0.282721 0.000022 0.282719 -2.3 0.08 746 1 137 -0.98
XY01-14 101.7 0.016670 0.000508 0.282710 0.000014 0.282709 -2.6 -0.42 758 1 164 -0.98
XY01-18 105.5 0.042097 0.001217 0.282775 0.000016 0.282772 -0.4 1.89 680 1 019 -0.96
XY01-21 102.8 0.025785 0.000847 0.282706 0.000015 0.282704 -2.8 -0.57 770 1 174 -0.97
XY01-23 108.0 0.038104 0.001236 0.282732 0.000016 0.282730 -1.9 0.45 741 1 113 -0.96
XY01-24 111.1 0.029356 0.000869 0.282772 0.000015 0.282770 -0.5 1.94 678 1 020 -0.97

注： 176Lu的衰变常数采用1.867×10-11 a-1（Söderlund et al，2004）；球粒陨石Hf同位素比值采用176Lu/177Hf=0.033600、176Hf/177Hf=0.282785（Griffin et al，2000）；两阶段模式年龄采用平均地壳值（176Lu/177Hf）C=0.015（Griffin et al，2002）

图8 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩εHf（t）-年龄图解

Fig. 8 ε Hf（t）-age diagram of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district

4 讨论

4.1 成岩成矿时代

甘河组最早由黑龙江煤管局于1973年在内蒙古鄂伦春自治旗大杨树煤田建立，初始厘定为一套基性火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩的岩石组合。1997年《黑龙江省岩石地层》（曲关生，1997）提出重要修订，认为伊春地区的美丰组与甘河组属于同物异名关系，遂暂停使用美丰组，明确甘河组以一套基性火山岩夹少量沉积岩为地层代表。目前该地区美丰组与甘河组在使用中比较混乱，如王慧（2011）依据1981年黑龙江区域地质调查院1∶20万富饶等五幅联测成果，对美丰林场、上游林场及移山林场一带的中基性火山岩恢复使用美丰组命名。本文采用2006年《黑龙江地质调查研究总院1∶25万乌云镇等三幅区调报告》的划分方案（赵海滨等，2006），延续甘河组的地层称谓。其岩性特征为中性—中基性岩石组合，火山作用以单一喷溢方式为主，火山岩相多为溢流相。2019年，由黑龙江省有色金属地质勘查七〇七队承担的《黑龙江东安—汤旺河地区金矿整装勘查区矿产调查与找矿预测》项目，将东安地区火山岩地层划分为宁远村组、甘河组和大熊山组，为研究区提供最新地层划分方案（图9）。
图9 东安地区火山地层柱状图（同位素年龄引用自Zhang et al，2010；谭红艳，2013；刘瑞萍，2015a）

Fig. 9 Volcanic stratigraphic column of the Dong’an area（Isotopic ages quoted from Zhang et al，2010；Tan 2013；Liu et al，2015a）

目前东安地区甘河组火山岩尚未开展精确的年代学研究工作，本文首次对库尔滨下游金矿区内的甘河组安山岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得206Pb/238U加权平均年龄为（106.4±1.0）Ma（MSWD=1.8），其形成年代可精确地限定于早白垩世晚期。近年来，岳洪举等（2022）在孙吴地区通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测试研究表明，该地区美丰组（与甘河组为同物异名地层）火山岩形成于早白垩世晚期［（105.2±0.5）Ma］，这一年龄也与本次研究结果相吻合。
由于库尔滨下游矿区内可用于限定金矿成矿年龄的金属硫化物含量较少，参考矿区赋矿围岩甘河组安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果［（106.4±1.0）Ma］，推测库尔滨下游金矿的成矿时代晚于该地层的形成年龄。值得关注的是，前人测得东安金矿5号主矿体冰长石Ar-Ar年龄为（105.14±0.7）Ma（薛明轩，2012），该矿体和库尔滨下游金矿（化）体在空间上均沿同一构造连续延伸分布［图1（a）］，且该年龄值完全落入库尔滨下游矿区甘河组火山岩的年龄误差范围内，据此推测该年龄可代表库尔滨下游金矿的成矿年龄。综合上述分析得出，库尔滨下游金矿的成岩成矿作用发生于106~105 Ma之间，属于早白垩世晚期的构造—岩浆活动产物。

4.2 岩石成因与构造背景

研究区内甘河组安山岩样品MgO含量为2.55%~4.72%，平均含量为3.57%；Mg#值为48~64，平均值为56；TFeO/MgO比值为1.01~1.95，平均值为1.40。已有研究表明，与典型岛弧安山岩相比，镁安山岩及高镁安山岩通常具有更高的Mg#值、MgO含量和更低的TFeO/MgO比值（邓晋福等，2010，2015；Aydin et al，2022；康欢等，2022）。在SiO₂-MgO和TFeO/MgO-SiO₂判别图解（图10）中，本次研究的样品均落入实验界定的镁安山岩范围内。综合上述特征，可判定库尔滨下游金矿区内甘河组安山岩应归为低铁钙碱性系列镁质安山岩。这一结论也与前人关于黑河地区广泛分布早白垩世镁安山岩的认知相吻合（邵帅等，2018）。
图10 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩SiO2-MgO（a）和TFeO/MgO-SiO2（b）图解（底图据邓晋福等，2010，2015）

Fig. 10 SiO2-MgO（a） and TFeO/MgO-SiO2（b） diagrams for the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district（base map according to Deng et al，2010，2015）

前人已针对相邻东安金矿区内安山岩的物质来源及形成机制开展了一系列研究，但目前仍存在2种观点：一种认为区内安山岩的源区可能为经交代作用富集的岩石圈地幔，由其发生减压熔融而形成（Zhang et al，2010）；另一种则提出火山岩源于下地壳岩石部分熔融形成的母岩浆，后经结晶分异作用形成了不同岩性的火山岩，安山岩代表初始熔融产物（刘瑞萍等，2015b；Li et al，2021）。通常认为，由基性下地壳物质部分熔融形成的岩浆，往往具有较低的Mg#值（一般小于45），以及较高的Lu/Yb比值（0.16~0.18）和Rb/Sr比值（大于0.5）（Rapp et al，1999；Rudnick et al，2003）。本次研究中，库尔滨下游金矿区甘河组安山岩的Lu/Yb比值为0.14~0.16（平均值为0.15），Rb/Sr比值为0.11~0.63（平均值为0.3），这2组数据明显低于壳源岩浆的对应比值范围。由此可知，库尔滨下游金矿区内的甘河组安山岩由基性下地壳物质部分熔融形成的可能性较低。此外，库尔滨下游金矿区甘河组安山岩的εHf（t）值为0.57~1.94，平均值为0.71，整体呈现低正值特征。这一同位素特征表明，其岩浆源区并非单一的富集岩石圈地幔，因为典型富集岩石圈地幔的εHf （t）值通常表现为负值（韩宝福等，2007），这与本研究的低正值特征明显相悖。
镁安山岩系列岩石是俯冲带弧岩浆岩中具有标志性意义的岩石类型之一（邓晋福等，2010，2015；李康宁等，2020）。在锆石Y-Lu/Hf和全岩Nb/Yb-Th/Yb构造判别图解（图11）中，样品分别落在火山弧和活动大陆边缘范围内。前人研究表明，由俯冲板块流体交代形成的岩浆具有高的Ba含量和高的Ba/Th比值（大于170）；由俯冲沉积物熔体形成的岩浆中Th含量升高，Th/La（大于0.2）、Th/Yb比值（大于2）较高（Elburg et al，2002；Richards et al，2007）。库尔滨下游金矿区甘河组安山岩的Ba/Th比值为99.89~213.64（平均值为158.77），但部分样品（样品编号为XY02-2、XY02-4和XY02-5）已超过该阈值（大于170），显示出一定的俯冲流体交代影响。另外，微量元素蛛网图也形成了典型的TNT异常（Nb-Ta-Ti负异常）［图7（b）］，表明该火山岩的源区曾受到俯冲带流体的交代改造（Ionov et al，1995）。Th/La比值和Th/Yb比值分别为0.17~0.25（平均值为0.19）和2.82~4.44（平均值为3.39），表明俯冲沉积物熔体的贡献更为显著。因此，甘河组安山岩的形成可能与俯冲带环境中沉积物熔体的加入密切相关，同时可能受到一定程度俯冲板块流体的影响。
图11 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩锆石Y-Lu/Hf（a）和全岩Nb/Yb-Th/Yb（b）图解（底图据Grimes et al，2015；王敬宇，2022）

Fig. 11 Zircon Y-Lu/Hf（a） and whole-rock Nb/Yb-Th/Yb（b） diagrams of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district（base map according to Grimes et al，2015；Wang，2022）

近年来，随着地球深部动力学研究的持续深入，有学者提出早白垩世古太平洋板块在俯冲后撤过程中，为东亚地区独特的大地幔楔构造形成提供了关键动力学条件，而部分俯冲板片则滞留于地幔过渡带（Tang et al，2023；徐夕生等，2024）。基于此，甘河组安山岩的初始岩浆端元可能源于上述滞留板片的熔融。具体而言，由洋壳与沉积物组成的滞留板片在高压环境下熔融时，石榴子石作为残留相得以保留，导致熔体呈现较高的（La/Yb）ₙ比值特征（16.76~18.88）；与此同时，随着滞留板片一同俯冲的沉积物在脱水过程中释放出富Fe、Th和U的流体，此类流体混入板片熔体后，进一步造成熔体TFeO/MgO比值升高（1.01~1.95），并使Sr/Y比值降低（10.94~38.79）。该岩浆在向上运移过程中，经历了显著的浅部地幔反应：浅部地幔楔的有限熔融反应为其提供了Mg²⁺，有效提升了熔体的Mg#值（48~64）；但由于浅部地幔已因前期熔融发生物质亏损，导致Cr（6.00~9.16）和Ni（9.56~12.5）含量未能显著提升。此外，Hf同位素特征进一步印证了壳幔混合过程：亏损地幔贡献的高放射性成因Hf使εHf （t）值偏向正值，而古老地壳物质的混入则降低了整体εHf（t）值，最终形成-0.57~1.94的低正值范围。简单的两端元混合模拟计算结果显示，其源区物质可能由90%的亏损地幔与10%~15%的地壳物质混合而成（贺振宇等，2025a）。综上所述，甘河组安山岩作为与俯冲带密切相关的镁安山岩，其形成过程是滞留板片熔融、流体混入、浅部地幔反应和壳幔混合等多阶段地质作用协同耦合的结果（图12）。
图12 早白垩世古太平洋板块俯冲后撤与镁安山岩形成模式图

Fig. 12 Model diagram of Paleo Pacific Plate subduction retrogression and magnesian andesite formation pattern during the Early Cretaceous

4.3 对金矿形成的指示意义

尽管高氧逸度是成矿过程中必要非充分条件，但Au的迁移和富集对氧化还原条件极其敏感，高氧逸度有利于金以氯络合物形式长距离迁移，中等氧逸度有利于硫络合物稳定，二者共同决定金的运移范围（张荣伟等，2019；刘星成等，2021；李守奎等，2022）；另外，氧逸度的突变（升高或降低）也是Au从流体中析出的关键“开关”，控制着矿化的规模大小和富集程度（梁培等，2018；Wu et al，2020；王大钊等，2024）。
锆石Ce-U-Ti氧逸度计是一种基于锆石微量元素地球化学的创新计算方法，用于定量估算岩浆体系的氧逸度（Loucks et al，2020）。该方法通过整合锆石中Ce、U和Ti这3种元素的含量及年龄值，建立了与氧逸度的直接关联。前人运用该方法对金沙江—哀牢山铜金成矿带中含铜、金矿化斑岩与无矿斑岩的锆石岩浆氧逸度差异进行研究（Bao et al，2023），结果表明铜矿化斑岩（ΔFMQ平均值为+1.89±0.60）和金矿化斑岩（ΔFMQ平均值为+0.99±0.70）的氧逸度均显著高于无矿斑岩（ΔFMQ平均值为-0.43±0.91），这一发现有力证实了该方法在区分岩浆氧逸度差异及评估成矿潜力方面的有效性。本次锆石氧逸度计算结果显示，甘河组安山岩ΔFMQ值为0.13~2.85，平均值为0.94，指示了相对的氧化岩浆环境［图13（a）］。在锆石Ti温度-ΔFMQ图解［图13（b）］中，锆石分析点大部分落在金沙江—哀牢山地区与金矿化岩体一致的区域范围内，说明甘河组安山岩的金成矿潜力较大。
图13 库尔滨下游金矿区甘河组安山岩锆石ΔFMQ频数直方图（a）和温度-ΔFMQ图解（b）（含矿与不含矿岩体据Bao et al，2023）

Fig. 13 Zircon ΔFMQ histogram（a） and temperature-ΔFMQ（b） diagrams of the Ganhe Formation andesites in the lower Ku’erbin River gold district（ore-bearing and ore-barren rock mass according to Bao et al，2023）

已有研究表明，下白垩统宁远村组火山岩与该地区浅成低温热液金、银成矿关系最为密切（赵忠海等，2023）。本次研究还对东安矿区内宁远村组流纹质含角砾晶屑凝灰岩进行锆石U-Pb同位素定年，结果显示为（108.2±1.2）Ma（未公开发表数据），略早于库尔滨下游矿区内的甘河组安山岩（图9），这也与野外观察到的层序关系相一致。通过对比不同矿区的氧逸度发现，东安矿区内宁远村组火山岩的氧逸度（ΔFMQ平均值为1.59）与库尔滨下游矿区内甘河组火山岩（ΔFMQ平均值为0.94）均显示为较中等高的氧逸度特征［图13（a）］，进一步印证了氧逸度过高或过低均不利于金从地幔源区迁移到上部地壳成矿（刘星成等，2021），且宁远村组火山岩的氧逸度高于甘河组火山岩，说明前者具有更强的Au迁移富集能力。此外，库尔滨下游矿区甘河组火山岩的锆石Ti温度（平均值为820 ℃）高于东安矿区宁远村组火山岩（平均值为763 ℃）［图13（b）］，这一差异可能与早白垩晚期大规模岩浆系统对同一岩浆房持续补给过程密切相关（贺振宇等，2025b）。综上所述，该地区宁远村组与甘河组火山岩均具有较高的氧逸度，为成矿过程提供了更强的Au元素活化与迁移能力，也为后续开展更精细的勘查找矿工作明确了具体方向。

5 结论

（1）黑龙江库尔滨下游金矿区的赋矿围岩以甘河组暗灰—灰色安山岩为主。对矿区剖面安山岩样品进行锆石U-Pb同位素定年分析，结果表明其形成时代为早白垩世晚期［（106.4±1.0）Ma］。结合已有年代学资料，推测库尔滨下游金矿点成矿时代为106~105 Ma。
（2）库尔滨下游金矿区甘河组安山岩属低铁钙碱性系列镁安山岩系列岩石，形成于活动大陆边缘构造环境。其成因以滞留板片熔融为初始岩浆端元，一定程度上受俯冲沉积物熔体主导及俯冲流体的影响，岩浆在上升过程中经历了浅部地幔反应与壳幔混合作用，是多阶段地质过程协同耦合的产物。
（3）锆石Ce-U-Ti氧逸度计分析结果表明，库尔滨下游矿区甘河组火山岩具备中等高的氧逸度特征；同时，根据该组锆石Ti温度偏高的现象，推测与岩浆系统的长期补给过程密切相关。综合上述特征可证实，甘河组火山岩具有良好的金矿成矿潜力，这为区域后续勘查工作提供了重要的科学依据。

http://www.goldsci.ac.cn/CN/10.11872/j.issn.1005-2518.2026.01.224

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