于崇波

(沈陽(yáng)有色冶金設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

引言

五道嶺鉬礦床位于小興安嶺—松嫩地塊、濱東隆起帶、玉泉斷陷東南邊緣處。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，地層變形強(qiáng)烈，華力西晚期和燕山早期巖漿活動(dòng)頻繁，北東向復(fù)雜褶皺構(gòu)成了區(qū)內(nèi)構(gòu)造主體格架，北西向斷裂構(gòu)造和成群的次級(jí)羽狀裂隙為成礦提供了礦液運(yùn)移的通道和富集沉淀的空間[1]。該區(qū)成礦背景較好，成礦條件十分有利。通過初步探討礦床成礦規(guī)律及成因機(jī)制，總結(jié)礦化規(guī)律及找礦標(biāo)志，可以促進(jìn)該地區(qū)的地質(zhì)找礦和研究工作，實(shí)現(xiàn)該區(qū)地質(zhì)找礦的突破[2]。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 賦礦地層

礦區(qū)出露地層有下二疊統(tǒng)玉泉組、土門嶺組和上二疊統(tǒng)五道嶺組以及中侏羅統(tǒng)太安屯組。主要賦礦地層為上二疊統(tǒng)五道嶺組上段的中部層位，呈單斜構(gòu)造，走向281°，南傾，傾角50°～70°。巖性以流紋質(zhì)凝灰?guī)r為主，夾安山質(zhì)凝灰?guī)r，厚度約300 m。巖石為灰—灰綠色，風(fēng)化后為淺灰色，致密塊狀，凝灰結(jié)構(gòu)。晶屑的主要成分：正長(zhǎng)石、石英及少量斜長(zhǎng)石。巖石普遍發(fā)生角巖化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化。

1.2 巖漿巖[3]

巖漿巖主要有華力西晚期白崗質(zhì)花崗巖和燕山早期花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖，呈脈狀產(chǎn)出的煌斑巖、二長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖和細(xì)晶巖等。華力西晚期白崗質(zhì)花崗巖是五道嶺鉬礦的主要成礦母巖。

1.3 控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為沿接觸帶發(fā)育有近東西向F1、F2斷層，在其影響下產(chǎn)生次一級(jí)裂隙構(gòu)造，總體上構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)近1 000 m、寬百余米的斷裂帶。沿次接觸和斷裂帶，有黃鐵細(xì)晶巖化、矽卡巖化和鉬與鐵礦(化)體的分布。由于斷裂繼承性的活動(dòng)，使其巖(礦)石發(fā)生破碎，與此同時(shí)也顯示出礦體多階段性的特點(diǎn)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

五道嶺鉬礦床位于濱綏斷裂南側(cè)，一撮毛巖體南緣。主礦體賦存于黃鐵細(xì)晶巖與流紋質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶的矽卡巖中，呈不規(guī)則脈狀的分支復(fù)合大型礦體?？傮w走向281°，長(zhǎng)558 m，最大厚度90 m，一般厚度30～40 m；地表斷續(xù)出露，頂部最大埋深60 m，礦體中段最大垂深達(dá)777 m，東西兩側(cè)垂深200～300 m，賦存標(biāo)高+290 ～-460 m。

礦體傾向和傾角變化較大：西部6線近直立；0線以西北傾，傾角70°～80°；0～1線接近直立，深部有南傾的趨勢(shì)；1線近直立；1線以東南傾，傾角53°～78°。總體形態(tài)為東段南傾、西段北傾，傾角東緩西陡。礦體走向延長(zhǎng)或傾向延深，均呈“S”型構(gòu)造。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)及類型

礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶結(jié)構(gòu)、固熔體分離結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、交錯(cuò)脈狀構(gòu)造為主，塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造少見[4]。

礦石自然類型為以原生硫化礦石為主，僅在地表個(gè)別部位有極少量混合礦石。

礦石工業(yè)類型為單一的鉬礦石型。

2.3 變質(zhì)作用、圍巖蝕變類型

變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為在中等區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上，迭加了強(qiáng)烈的接觸交代變質(zhì)和熱接觸變質(zhì)。

本礦床在熱力變質(zhì)尤其在巖漿期后熱液作用下，使接觸帶附近的不同圍巖產(chǎn)生了強(qiáng)烈的蝕變作用。圍巖蝕變有矽卡巖化、硅化、黃鐵細(xì)晶巖化、角巖化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化等，與成礦關(guān)系密切的為前三種蝕變。

3 礦物學(xué)特征[5]

3.1 礦石礦物成分及特征

3.1.1 金屬礦物

鉬礦石中主要金屬礦物有輝鉬礦、黃鐵礦、赤鐵礦(鏡鐵礦)，少量的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦及穆磁鐵礦，還有斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦及輝鉍礦等。

輝鉬礦：是鉬礦石中的主要礦物。呈葉片狀、鱗片狀、多成集合體分布于脈石礦物—柘榴石顆粒間或其裂隙處，集合體呈板狀、火花狀、放射狀、扇狀及球狀見圖1。反光鏡下磨光面粗糙，有的可見清晰雙晶，放射率高于閃鋅礦。硬度1～1.5，強(qiáng)非均質(zhì)性，具明顯的雙反射及反射多色性，顆粒0.01～0.1 mm，集合體大者達(dá)1～1.5 mm。有切穿交代黃鐵礦、赤鐵礦，或被晚期黃鐵礦包圍，閃鋅礦交代等現(xiàn)象[6]。

圖1 輝鉬礦

黃鐵礦：分布廣泛。呈自形、半自形及他形晶粒狀。至少有兩期生成，早期生成者較為普遍，呈自形及半自形侵染狀分布于礦石中，見圖2；晚期呈他形粒狀與方解石小脈一起出現(xiàn)。反光鏡下，反射率大于黃銅礦，硬度較大。黃白色，具均質(zhì)性。粒度大小不一，0.03～10 mm，一般0.5～1mm。明顯被黃銅礦、閃鋅礦、赤鐵礦及輝鉬礦交代，但有切穿磁鐵礦現(xiàn)象。

圖2 浸染狀構(gòu)造

赤鐵礦：分布較廣泛，多出現(xiàn)于破碎帶及裂隙發(fā)育處，呈脈狀充填或膠結(jié)其他礦物之角礫。晶體呈小葉片狀，反射率大于閃鋅礦，而小于黝銅礦，灰白帶蘭色，非均質(zhì)性，有血紅色之內(nèi)反射，硬度較大，粒度0.01～0.03 mm。

黃銅礦：分布較廣含量很少。呈他形不規(guī)則之粒狀及乳滴狀充填于裂隙或交代脈石中，見圖3，亦見交代磁鐵礦及黃鐵礦，反射率小于黃鐵礦，大于方鉛礦，中等硬度，銅黃色。具均質(zhì)或弱非均質(zhì)性。粒度0.1～0.5 mm。

圖3 乳滴狀結(jié)構(gòu)

閃鋅礦：分布較廣，含量很少。呈他形粒狀，沿裂隙充填交代脈石，有的尚見有交代輝鉬礦、黃鐵礦現(xiàn)象，見圖4。反射率較低，反射色為灰色。硬度中等，具均質(zhì)性。粒度為0.1～0.2 mm。

圖4 交代殘余結(jié)構(gòu)

方鉛礦：分布不廣，少量。呈他形粒狀，常與閃鋅礦、黃銅礦相伴出現(xiàn)，反射率大于黝銅礦而小于黃鐵礦，亮灰白色，中等硬度，均質(zhì)性。粒度0.02～0.05 mm。

磁鐵礦：含量很少。鏡下觀察可分為兩期。早期的呈自形及半自形晶，浸染狀分布于巖石中，見圖5、6，分布較廣但含量甚微；晚期系交代鏡鐵礦形成的，呈鏡鐵礦之假象—穆磁鐵礦。反光鏡下磨光面較粗糙，反光率大于閃鋅礦，硬度5.5，反射色為灰色微帶棕色，具均質(zhì)性及較強(qiáng)的磁性。粒度前者在0.1～0.2 mm，后者則呈較大的葉片狀。

斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦等少見，僅出現(xiàn)于黃銅礦的邊部。

輝鉍礦：微量，呈葉片狀，他形不規(guī)則狀，亦見成集合體，網(wǎng)脈狀浸染在脈石裂隙中，與赤鐵礦緊密共生。粒度0.01 mm左右。

圖5 浸染狀構(gòu)造

圖6 自形晶結(jié)構(gòu)

3.1.2 脈石礦物

脈石礦物以矽卡巖礦物為主，主要有柘榴石、輝石、陽(yáng)起石、綠簾石、方解石、綠泥石等，其次有少量石英、長(zhǎng)石及螢石等。其中以柘榴石最多，占80%以上。

柘榴石：一般呈自形及半自形粒狀。晶體為菱形十二面體或菱形十二面體與四角三八面體之聚形。黃綠色、褐色，玻璃光澤，斷口參差狀，性脆，半透明至透明，硬度較大。片中無色透明，正突起高，一般均具異常之光性，清晰的環(huán)帶構(gòu)造，部分為均質(zhì)。裂紋發(fā)育，粒度為0.1～2 mm，以0.5～1 mm者多。沿裂紋或邊緣有綠泥石、綠簾石或方解石出現(xiàn)。屬鈣鋁柘榴石及鈣鐵柘榴石。

輝石(透輝石及次透輝石)：常呈發(fā)育不完好的短柱狀，或呈粒狀，淡綠色，正突起高，具輝石式解理。正交偏光下具鮮艷的二級(jí)干涉色，最大消光角37°～ 44°。大部分有蝕變，變成綠泥石及碳酸鹽，或?yàn)橥搁W石—陽(yáng)起石交代。

陽(yáng)起石：一般呈針狀及纖維狀集合體，褐綠色，片中為淡綠色，具微弱的多色性，正突起中等，干涉色為二級(jí)中部。有的出現(xiàn)于輝石之邊緣，大部分變成綠泥石及方解石，三者常混在一起。

綠簾石：呈粒狀，淡黃綠色，正突起高，粗面顯著，干涉色二～三級(jí)，鮮艷而明亮。

方解石：呈脈狀或粒狀集合體，充填于透閃石柘榴石之間。分布普遍，含量較多，部分交代金屬礦物。

綠泥石：細(xì)脈狀，葉片狀集合體，交代充填柘榴石間隙。顆粒大小不等，1～5 mm。

3.2 礦化階段及礦物共生組合[7]

礦床的礦化作用可劃分為四個(gè)礦化階段。

1)第一礦化階段生成的礦物是柘榴石和稍晚于柘榴石的透輝石。在矽卡巖主體形成后，開始析出成礦，形成金屬礦物磁鐵礦，并交代柘榴石，呈粒狀集合體。伴隨本期的蝕變礦物有綠簾石、陽(yáng)起石、透閃石等。

2)第二礦化階段生成的主要金屬礦物為黃鐵礦，切穿早期之磁鐵礦。本期產(chǎn)生的蝕變礦物有綠泥石、綠簾石、石英、碳酸鹽等，并穿插柘榴石、透輝石。

3)第三礦化階段生成赤鐵礦、鏡鐵礦及黃鐵礦，多呈脈狀或網(wǎng)脈狀，切穿前期之金屬礦物。伴隨的蝕變礦物有綠泥石及方解石。

4)第四礦化階段為輝鉬礦的主要成礦階段。伴隨有黃鐵礦，少量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、少量磁鐵礦，并切穿、包裹、交代前期礦物。本期蝕變礦物有綠泥石、綠簾石、石英、方解石。

4 礦床的成因

1)礦區(qū)處于小興安嶺—松嫩地塊、濱東隆起帶、玉泉斷陷東南邊緣，海西期北西向構(gòu)造與燕山期北東向構(gòu)造巖漿巖帶的交切部位。海西晚期巖漿巖活動(dòng)頻繁，海西晚期侵入活動(dòng)高潮的第三侵入期的白崗質(zhì)花崗巖─ 一撮毛巖體的侵入，是形成本礦床的基本前提。

2)控礦構(gòu)造的接觸擠壓帶，是在一撮毛白崗質(zhì)花崗巖侵入成巖過程中，在巖體邊緣─接觸帶，因巖漿冷凝收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力作用，沿東西向巖體長(zhǎng)軸方向與上二疊統(tǒng)五道嶺組中酸性火山碎屑巖的接觸帶，形成壓扭性接觸擠壓帶，為礦液沉淀提供有利的構(gòu)造空間，充填交代了矽卡巖及礦體。

3)白崗質(zhì)花崗巖及其邊緣相的蝕變巖石—黃鐵細(xì)晶巖，屬鋁過飽和，硅酸過飽和，富堿性巖石。其形成時(shí)代為海西晚期第三侵入期產(chǎn)物。巖體中鉬、鐵、鋅、鉛、銅等元素均高于克拉克值，是形成礦床的重要因素。

4)矽卡巖形成后，首先析出磁鐵礦，在東段沉淀成礦；第二礦化階段析出黃鐵礦，沿東段再次開放的構(gòu)造裂隙，沉淀于磁鐵礦體上盤；第三礦化階段析出鏡鐵礦及赤鐵礦，多呈細(xì)脈狀沿小裂隙充填于前期成礦剩余空間，雖礦化普遍，但規(guī)模很??；最后析出輝鉬礦，在西段矽卡巖中單獨(dú)富集。

綜上，本礦床具有重疊交代、多次成礦的特點(diǎn)。從高溫汽化開始，結(jié)束于中溫?zé)嵋弘A段，以交代為主，充填次之。礦床成因類型為巖漿期后高—中溫?zé)嵋航淮涮钚纬傻奈◣r型鉬礦床。

5 結(jié)論

1)海西晚期第三侵入期的白崗質(zhì)花崗巖是五道嶺鉬礦的主要成礦母巖，研究該侵入巖體的礦性是尋找鉬礦的重要標(biāo)志。

2)與成礦關(guān)系密切的矽卡巖化、黃鐵細(xì)晶巖化、硅化等熱液蝕變是鉬礦的直接找礦標(biāo)志。

3)區(qū)域新華夏系構(gòu)造體系的次級(jí)東西向構(gòu)造是有利的控礦構(gòu)造，加強(qiáng)構(gòu)造的研究是加速找礦和評(píng)價(jià)的重要途徑。

[1] 黑龍江省冶金地質(zhì)勘探公司. 黑龍江省阿城縣五道嶺鉬礦床地質(zhì)勘探報(bào)告[R]. 內(nèi)部資料,1998.

[2] 濮為民. 治嶺頭地區(qū)金銀礦地質(zhì)特征及礦床成因[J]. 有色金屬：礦山部分, 2009, 60(3)：24-28.

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