馮曉曦,王 旭,段 明
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,武漢430017;2.天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,天津300170;3.黑龍江省第六地質(zhì)勘察院,黑龍江佳木斯154002)
翠宏山鐵多金屬礦床處于小興安嶺成礦帶北部,是黑龍江省地勘局于上世紀(jì)六、七十年代發(fā)現(xiàn)并勘查的[1]。目前系黑龍江省最大的鐵多屬礦床,綜合經(jīng)濟(jì)價(jià)值僅次于多寶山銅礦。由于其特定的水文工程地質(zhì)條件,幾十年來(lái)對(duì)其開發(fā)研究一直處于停滯狀態(tài)。近年來(lái),隨著開采技術(shù)條件的發(fā)展,資源勘查的深入和國(guó)家發(fā)展對(duì)資源需求程度的增加,大規(guī)模開發(fā)翠宏山鐵礦已正式啟動(dòng),研究翠宏山鐵多金屬礦的控礦模式對(duì)于該礦床的資源開發(fā)及外圍重要成礦帶找礦有著重要指導(dǎo)意義。
翠宏山鐵多金屬礦處于興安嶺-內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)的東部,伊春-延壽地槽褶皺系的北段。區(qū)域結(jié)晶基底為下元古界東風(fēng)山群含電氣石的高綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)巖群[2-3]。下寒武統(tǒng)西林群鉛山組(∈1q)海相鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造是早期蓋層,其上零星覆蓋中泥盆統(tǒng)宏川組(D2hg)濱海-淺海相陸源雜色粗碎屑巖建造和上二疊統(tǒng)五道嶺組(P2w)中-酸性火山碎屑巖、紅山組(P2hn)細(xì)碎屑巖。受加里東中期和印支晚期巖漿活動(dòng)作用,與成礦有關(guān)的寒武系下統(tǒng)鉛山組地層多呈小的殘塊,出露面積很小,區(qū)域總面積不足10 km2(圖1)。
在區(qū)域構(gòu)造,翠宏山鐵多金屬礦正處于松嫩凹陷與伊春延壽造山帶的交匯部位,這與大多大型矽卡巖型鐵礦的區(qū)域構(gòu)造位置一致[4]。古伊春地塊與小興安嶺-松嫩地塊聯(lián)接帶的遜克-鐵力-尚志巖石圈斷裂從礦區(qū)西側(cè)南北向通過(guò)。斷裂形成于中元古代,加里東中期復(fù)活,成為伊春-延壽地槽褶皺系邊緣斷裂,晚印支期進(jìn)一步改造。燕山、喜馬拉雅期曾分段復(fù)活。受其影響,區(qū)域次級(jí)構(gòu)造主要為一系列平行且等間距展布的北東向復(fù)式褶皺,并為區(qū)域性南北向、北東向斷裂所交切[3]。
北北東向復(fù)式褶皺構(gòu)造,分布于翠宏山-翠北,出露的中泥盆統(tǒng)宏川組和下寒武統(tǒng)鉛山組地層。背斜軸大體上位于紅旗山-對(duì)青和宏川-新風(fēng)林場(chǎng)間,寬約10 km。寒武紀(jì)晚期褶皺運(yùn)動(dòng)后期,發(fā)育北北東向及北北西向斷裂構(gòu)造,并控制了加里東中期花崗巖類的侵入以及矽卡巖型鐵多金屬礦的形成。
區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,規(guī)模大,侵入巖分布面積占全區(qū)的70%,其中加里東中期侵入活動(dòng)(翠寵山巖體)與鐵多金屬礦的形成有成因聯(lián)系。侵入活動(dòng)從加里東中期延續(xù)至燕山早期,具有多期、多階段特點(diǎn)。加里東中期和印支期巖漿活動(dòng)規(guī)模較大,侵入巖多呈巖基狀產(chǎn)出,少部分呈巖株?duì)?。燕山中期侵入巖規(guī)模小,多呈巖枝狀產(chǎn)出。
圖1 翠宏山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(引自何財(cái)?shù)?Fig.1 Regional geological sketch map of cuihongshan Fe-polymetallic deposit
礦區(qū)地層少而簡(jiǎn)單,只有寒武系下統(tǒng)鉛山組(∈1q)(圖2),主要出露在翠宏山北段,在南段零星出露,呈北北西向斷續(xù)分布。其下部以含白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為主,向上相變?yōu)榻Y(jié)晶灰?guī)r或與角巖化粉砂巖互層產(chǎn)出,后者沿走向或傾向常常迅速尖滅。該段的上部夾有白色塊狀結(jié)晶白云巖透鏡體。巖性主要為白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、砂板巖和泥質(zhì)板巖,厚度>1151 m,是形成矽卡巖及礦化的主要層位和圍巖。碎裂狀白崗巖(O2?z)侵入到鉛山組(∈1q)地層,并捕虜了白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r及角巖化砂巖,在接觸帶處形成礦體。后期花崗正長(zhǎng)巖(J2γξ)侵入碎裂白崗巖體中,在接觸處形成厚2~4 m的花崗正長(zhǎng)斑巖(J2γξπ)相變帶(邊緣相)(圖2)。
地層走向330°傾向北東,局部向南西傾斜,但角度較陡,一般在60°~80°之間,形成向南傾伏的單斜構(gòu)造。
白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r出露在翠宏山礦區(qū)北段,Ⅰ號(hào)鐵礦體東部,巖石以富含鎂質(zhì)為特征,巖石組合由白色塊狀結(jié)晶灰?guī)r、白云巖、鎂質(zhì)結(jié)晶白云巖、淺灰色條帶狀結(jié)晶白云巖組成,以白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為主,被交代成鎂質(zhì)矽卡巖,礦化以鐵、銅、鉛、鋅等為主。
圖2 翠宏山礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(引自何財(cái)?shù)龋?008[2])Fig.2 Geological sketch of the Cuihongshan deposit
翠宏山礦區(qū)是北北東復(fù)式褶皺-宏川復(fù)背斜的組成部分,其寬達(dá)5 km。成礦前,鉛山組地層已區(qū)域變形褶皺,構(gòu)成一規(guī)模巨大的宏川復(fù)背斜,中奧陶世褶皺形態(tài)因被大范圍花崗巖體的侵入而遭到嚴(yán)重破壞,經(jīng)各種地質(zhì)演化,地層呈單斜產(chǎn)出,走向330°傾角60°~80°,傾向略有變化,在翠宏山北段向北東傾,中段傾向接近直立,到南段時(shí)變?yōu)橄蚰衔鲀A斜,構(gòu)造形態(tài)為傾向變化較大的單斜構(gòu)造。
礦床處于白崗巖與下寒武系鉛山組的接觸帶及其附近的,并受北北東與北西西向兩組共軛斷裂影響。
2.2.1 侵入接觸帶構(gòu)造體系
侵入巖體的接觸帶構(gòu)造是一種獨(dú)特的復(fù)雜構(gòu)造類型。在構(gòu)造-巖漿熱動(dòng)力作用下,巖石變形、變質(zhì)而形成的各種構(gòu)造要素是互相聯(lián)系的,它們?cè)跁r(shí)間上有一定生成順序,空間上呈有規(guī)律地排列(分帶性),在生成機(jī)制上是一個(gè)互有聯(lián)系的整體,是構(gòu)造-巖漿熱動(dòng)力與圍巖之間的熱力、機(jī)械和化學(xué)作用的產(chǎn)物。因此,接觸帶構(gòu)造不僅指一個(gè)接觸面或一個(gè)狹長(zhǎng)的地帶,而是由上述多種要素組合而成的一個(gè)構(gòu)造體系[5]。從這個(gè)角度去理解和研究接觸帶構(gòu)造有利于揭示構(gòu)造與成礦的內(nèi)在聯(lián)系和整體關(guān)系,使礦田構(gòu)造研究從研究單個(gè)構(gòu)造要素與成礦的關(guān)系轉(zhuǎn)變到把接觸帶構(gòu)造作為一個(gè)整體與巖漿系列、礦床系列結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究,這是一個(gè)認(rèn)識(shí)上的飛躍[6]。
侵入接觸構(gòu)造體系的構(gòu)造形跡主要由以下3部分組成:巖漿侵位之前區(qū)域構(gòu)造形跡,巖體侵位構(gòu)造和巖漿期后熱液成礦階段在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的構(gòu)造形跡[5]。
(1)巖漿侵位前構(gòu)造形跡及其控巖作用
南北向遜克巖石圈斷裂及其次級(jí)斷裂持續(xù)活動(dòng)是含礦巖漿上侵的主要?jiǎng)恿?,而加里東中期含礦巖漿是沿著鉛山組地層的薄弱地帶向上侵入,因此,從伊春-延壽巖漿帶分析,遜克巖石圈斷裂及其次級(jí)斷裂是巖漿侵位和接觸構(gòu)造帶形成、發(fā)展的基礎(chǔ)。
(2)侵位構(gòu)造及其控礦作用
巖體邊部?jī)?nèi)接觸帶形成北西向的糜棱巖化帶,中接觸帶形成矽卡巖化帶,外接觸帶形成層間破碎帶。中接觸帶的矽卡巖化帶為礦床主要賦礦構(gòu)造,大多蝕變礦化體賦存其中或近側(cè)(圖2)。
糜棱巖化帶:沿反“L”字形內(nèi)接觸帶分布,斷續(xù)出露在白崗巖體內(nèi),影響寬度可達(dá)150 m左右,深度大于800 m,糜棱巖化帶厚度、延長(zhǎng)、延深、破碎程度、礦化強(qiáng)度,一般在北西西向的規(guī)模大一些,北東向的相對(duì)較小。糜棱巖化帶是本礦區(qū)賦存花崗巖型鉬鎢礦體的主要構(gòu)造。成礦后斷裂多被巖株或巖脈狀花崗巖類充填,分北東和近南北向兩組對(duì)礦體有不同程度的影響。
中接觸帶:是本礦區(qū)最主要類型,接觸帶在平面上呈連續(xù)的反“L”字形,全長(zhǎng)4 km。按接觸面產(chǎn)狀、形態(tài)、與圍巖關(guān)系、礦化強(qiáng)弱等程度,還可細(xì)分九個(gè)類型,見表1。
在翠宏山北段Ⅱ—Ⅱ/剖面位置可見接觸帶的情況,厚度很小,一般在5~20 m不等,中接觸帶產(chǎn)狀近于直立,0 m~400 m標(biāo)高接觸帶呈階梯狀變化(圖3)。
表1 接觸帶類型及其特征一覽表Table 1 Contact-zone types and characteristics
圖3 翠宏山礦區(qū)Ⅱ-Ⅱ′勘探線剖面圖Fig.3 The horizontal cross section of 0m level in cuihongshan deposit district
層間破碎帶:主要指發(fā)育在地層圍巖的層間剝離構(gòu)造。如鉛鋅礦脈,受一系列層間破碎帶控制,其次是部分鐵多金屬礦體內(nèi)的破裂帶,礦液充填或交代。破碎帶中的礦體,規(guī)模不大,呈似脈狀,礦化類型也較單一。
在侵位構(gòu)造形成過(guò)程中,熱動(dòng)力促使圍巖中部成礦元素發(fā)生活化、遷移而提供部分成礦物質(zhì),侵位構(gòu)造為礦液流動(dòng)、礦質(zhì)沉淀提供必要的通道空間,從而控制礦體形態(tài)和礦化強(qiáng)度。
(3)熱液階段成生的構(gòu)造形跡及其控礦作用
熱液階段成生的構(gòu)造形跡與前期構(gòu)造形跡多相互疊加,外接觸帶花崗斑巖脈侵入白崗巖碎裂巖化,中接觸帶北東向及北西向控礦斷裂,碳酸鹽地層中燕山期花崗斑巖侵入均為礦區(qū)內(nèi)熱液階段成生的構(gòu)造形跡。內(nèi)接觸帶巖體碎裂巖化是在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的。
2.2.2 疊加斷裂構(gòu)造體系
接觸面和斷裂構(gòu)造重合時(shí),常能形成較大規(guī)模的似層狀和透鏡狀礦體[7]。北偏西走向的疊加斷裂構(gòu)造體系形成于巖體侵入、捕獲鉛山組地層之后,發(fā)育于接觸帶及其附近,在內(nèi)接觸帶形成糜棱巖化帶及碎裂巖化帶,主要礦體展布、規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀和富集規(guī)律,受其明顯控制。鉬鎢礦化多賦存于糜棱巖化帶。疊加斷裂構(gòu)造體系由兩組斷裂構(gòu)成,一組呈北北西330°走向,傾角陡,屬壓扭性質(zhì),長(zhǎng)1~2.5 km,延深近1 km,波狀彎曲,斷裂帶中的巖石,糜棱巖化和碎裂現(xiàn)象較普遍,賦存其中礦體呈似脈狀、透鏡狀、串珠狀及尖滅再現(xiàn)特征。當(dāng)該組斷裂與北東向張扭性斷裂交匯時(shí),形成厚大透鏡狀礦體帶。另一組呈北東60°走向,向南東傾,傾角較緩,局部陡直,屬?gòu)埮ば再|(zhì),長(zhǎng)0.2~1 km,張裂面較規(guī)正,斷層角礫巖、平移小斷層、斷層擦痕及鏡面多處可見。由于北東向斷裂往往與圍巖層間破裂帶溝通,因此礦體常呈板狀,脈狀伸入沉積巖圍巖中。
上述近直交的兩組斷裂,發(fā)生較早,經(jīng)多次活動(dòng),形成周邊侵入接觸帶,是礦液運(yùn)移和沉淀的有利通道和空間,形成本礦區(qū)成礦構(gòu)造的基本輪廓。
礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,花崗巖呈大面積分布,分布面積達(dá)80%,主要有加里東中期(中奧陶世)碎裂白崗巖(Ο2γz)和燕山早期(早侏羅世)花崗巖,其中前者侵入活動(dòng)與鐵多金屬礦床有密不可分的成因聯(lián)系。巖石類型以白崗巖為主,相變?yōu)樾遍L(zhǎng)花崗巖、花崗巖,二長(zhǎng)花崗巖或正長(zhǎng)花崗巖。其邊部有不連續(xù)的細(xì)晶質(zhì)或斑巖相。巖石的碎裂現(xiàn)象普遍,巖體的構(gòu)造破碎帶和糜棱巖化帶比較發(fā)育,當(dāng)與鉛山組地層巖石接觸時(shí),可形成多種類型的矽卡巖和鐵多金屬礦床或礦化現(xiàn)象。
關(guān)于白崗巖成巖時(shí)代,黑龍江省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查一隊(duì)(1981)1/20萬(wàn)白樺林場(chǎng)幅測(cè)新林巖體K-Ar同位素年齡為322 Ma,時(shí)代為晚泥盆世。黑龍江省地礦局第三地質(zhì)隊(duì)(1984)測(cè)得的堿長(zhǎng)花崗巖(應(yīng)為白崗巖)銣-鍶年齡為324±15 Ma,認(rèn)為翠宏山鉛鋅多金屬礦床成礦作用與堿長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖有關(guān),成礦年齡為324±15 Ma,成礦時(shí)代為華力西早期[5]。《黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志》報(bào)道翠宏山巖體Rb-Sr等時(shí)線年齡值為190±40 Ma,K-Ar年齡為203.0 Ma、196.3 Ma。韓振新等(2001)研究認(rèn)為翠宏山侵入巖為二長(zhǎng)花崗巖,侵入時(shí)代為407 Ma,與小西林鉛鋅礦侵入巖(Rb-Sr等時(shí)線年齡為451±22 Ma)為同一期不同階段的巖體,成礦時(shí)代定為加里東中期,本文綜合分析,采用此數(shù)據(jù)。
新近采用鋯石U-Pb方法確定了地表和深部二長(zhǎng)花崗巖的形成年齡分別為192.8±2.5 Ma和194.1±1.6 Ma,認(rèn)為成礦作用發(fā)生在印支晚期-燕山早期(190~199 Ma)[8]。筆者認(rèn)為該數(shù)據(jù)和前人成果相差甚遠(yuǎn),尚需進(jìn)一步研究,成巖時(shí)代仍定為中奧陶世。
燕山早期(早侏羅世)花崗巖的規(guī)模較小,一般呈巖株、巖脈狀,沿北東、北東東向斷裂侵入于加里東中期碎裂白崗巖中,截穿鐵多金屬礦化帶,使礦體在傾向上或走向上具尖滅現(xiàn)象。巖體出露面積約0.2~0.3 km2,在巖體邊部接觸部位形成一層寬2~12 m的邊緣相花崗正長(zhǎng)斑巖(J2γξπ)。
翠宏山鐵多金屬礦床屬矽卡巖礦床,其中鐵礦、鉬礦為中型,鎢礦為大型、鉛鋅礦屬中型,銅礦屬小型。在空間上侵入接觸帶呈反“L”型。分為三個(gè)礦段,即翠宏山地段,翠南地段及翠崗地段,翠宏山地段為主礦帶,延伸2200 m,北寬達(dá)400 m,南窄至50 m。三個(gè)地段相連接,形成反“L”型蝕變礦化帶。
礦體均沿白崗巖侵入接觸帶分布,共圈出109條礦體,其中主礦體10條(翠宏山地段有6條、翠南地段及翠崗地段有4條),分枝礦體4條,從屬礦體95條(翠宏山地段有50條、翠南地段及翠崗地段有45條)。翠宏山地段(探礦權(quán)范圍)有60條礦體,其中主礦體6條,分枝礦體4條,從屬礦體50條。
主要礦體類型有:磁鐵礦體、鐵鉬鎢礦體、鐵鋅礦體和鉛鋅礦體、鉬鎢礦體等。其中Ⅰ號(hào)礦體位于翠宏山北段侵入接觸帶,是礦床內(nèi)規(guī)模最大的鐵礦體,長(zhǎng)度為400 m,礦體呈復(fù)雜的透鏡狀,向南傾伏,礦體走向339°,傾向69°,傾角86°。礦體厚度變化大,最厚達(dá)200 m左右,厚度變化系數(shù)119%。向上分支成脈狀或楔狀尖滅,向下呈鈍形急劇尖滅,向東呈層狀分支尖滅。礦體埋深從50~550 m,礦體厚大部位埋深200~450 m。
Ⅱ號(hào)礦體受侵入接觸面形態(tài)控制,呈似層狀,礦體傾向60°,傾角20°~30°。礦體為中等規(guī)模,以鐵鋅礦石為主,礦化連續(xù)性好。
各主要礦體礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造類型復(fù)雜多樣,礦石結(jié)構(gòu)以它形-半自形晶粒狀為主,半自形-自形晶粒狀次之;礦石構(gòu)造以致密塊狀、浸染狀、團(tuán)塊狀為主,角礫狀、交錯(cuò)狀、網(wǎng)脈狀次之。
礦床有近四十種礦物,其生成位置、時(shí)代和組合關(guān)系不同,構(gòu)成的礦體及礦石類型也不同。
主要金屬礦物(礦石礦物)有:磁鐵礦、輝鉬礦、白鎢礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、錫石、毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦等。
主要非金屬礦物(脈石礦物)有:透輝石、石榴石、金云母、斜硅鎂石、黑柱石、符山石、陽(yáng)起石、綠簾石、透閃石、綠泥石、螢石、蛇紋石、石英、斜長(zhǎng)石、方解石、白云石等。
礦區(qū)蝕變分帶明顯,自巖體、矽卡巖至圍巖,可分四個(gè)不同類型礦石帶:
沿矽卡巖帶近內(nèi)帶一側(cè)和碎裂白崗巖中的糜棱巖化帶分布。由疊加在矽卡巖化碎裂白崗巖、透輝石斜長(zhǎng)石巖、透輝石柘榴石矽卡巖之上的陽(yáng)起石化、綠簾石化、螢石化組成。寬達(dá)200 m,在走向上陽(yáng)起石化北部強(qiáng)南部弱,而綠簾石化則北部弱南部強(qiáng);近接觸帶蝕變強(qiáng),向白崗巖體內(nèi)逐漸減弱,其中輝鉬礦與陽(yáng)起石化、綠簾石化密切伴生;白鎢礦、錫石與螢石化密切伴生。
主要由磁鐵礦、陽(yáng)起石、透閃石交代金云母透輝石矽卡巖、透輝石矽卡巖、透輝石柘榴石矽卡巖而成。呈透鏡狀或脈狀,最寬達(dá)200 m,沿反“L”形接觸帶發(fā)育在磁鐵礦體及其周圍,西側(cè)與鎢錫鉬-螢石綠簾石陽(yáng)起石化帶重疊,構(gòu)成鐵鉬鎢礦石類型。
沿平行磁鐵礦體上盤白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r中產(chǎn)出,走向上隨礦體向南傾伏,由北向南蝕變強(qiáng)度逐漸減弱,構(gòu)成寬1 cm到20 cm的蛇紋石化帶,并伴生細(xì)脈浸染狀磁鐵礦化。
沿銅鉛鋅礦體及其圍巖均有斷續(xù)出露,規(guī)模不大,呈透鏡狀或似脈狀,疊加在白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r中的透輝石柘榴石矽卡巖和透輝石石榴石黑柱石矽卡巖之上。主要礦化有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦。
綜合研究礦體地質(zhì)特征、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、圍巖蝕變特征,將礦物生成時(shí)期劃分兩個(gè)成礦期和4個(gè)成礦階段,即矽卡巖期和石英硫化物期,早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、鐵銅硫化物階段、鉛鋅硫化物階段。
白崗巖沿構(gòu)造薄弱地段侵入已褶皺的鉛山組地層,地層圍巖形成熱力變質(zhì)暈圈,一般幾米至幾十米,變質(zhì)程度較弱,如碳酸鹽巖轉(zhuǎn)變形成透輝石鈣質(zhì)角巖或大理巖化灰?guī)r,細(xì)碎屑巖轉(zhuǎn)變形成黑云母長(zhǎng)英角巖或角巖化粉砂巖等。在接觸帶及其附近形成符山石透輝石石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖、金云母透輝石矽卡巖、透輝石石榴石矽卡巖等矽卡巖礦物帶。由于區(qū)域性斷裂的持續(xù)活動(dòng)和巖漿侵位的熱力作用,巖體與地層的接觸帶及其附近形成一系列脆韌性變形帶,白崗巖體的邊部形成一條北西向的糜棱巖化帶,碳酸鹽巖地層中形成層間剝離斷層等。在侵位構(gòu)造形成過(guò)程中,巖漿熱動(dòng)力促使圍巖中部分成礦元素發(fā)生活化、遷移而提供部分成礦物質(zhì),同時(shí)侵位構(gòu)造為礦液流動(dòng)、礦質(zhì)沉淀提供必要的通道空間,從而控制礦體形態(tài)和礦化強(qiáng)度。
早期矽卡巖的晚期,沉淀浸染狀或細(xì)脈狀白鎢礦和錫石的同時(shí),螢石化在矽卡巖中晶出并沉淀。這一時(shí)期為白鎢礦的主要成礦期。
早期矽卡巖和白鎢礦化后,富含鐵組分的氣水熱液沿活動(dòng)的構(gòu)造接觸帶上升,并在矽卡巖破碎帶及孔隙和圍巖的層間破裂構(gòu)造內(nèi)充填交代形成不同類型的磁鐵礦體,約90%的磁鐵礦在此期形成,常見的角礫狀磁鐵礦石,有大量透輝石石榴石矽卡巖角礫和白鎢礦角礫,并且有磁鐵礦切割交代錫石、白鎢礦的現(xiàn)象。在磁鐵礦生成同時(shí),有透輝石、鈣鐵輝石等被陽(yáng)起石交代。此外,蛇紋石常呈網(wǎng)球狀或團(tuán)塊狀交代白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r,常伴隨星點(diǎn)狀或細(xì)脈狀磁鐵礦化現(xiàn)象。
磁鐵礦生成后,熱液蝕變礦物與輝鉬礦及少量黃銅礦、白鎢礦金屬硫化物開始沉淀。接觸交代變質(zhì)期后,沿著構(gòu)造接觸帶繼續(xù)活動(dòng)的含礦熱液顯酸性,對(duì)早期矽卡巖和圍巖進(jìn)行強(qiáng)烈的滲濾交代作用。陽(yáng)起石化、綠簾石化很發(fā)育,同時(shí)大量析出沉淀輝鉬礦、磁黃鐵礦、毒砂和少量黃銅礦、白鎢礦等,常呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀穿插交代磁鐵礦或矽卡巖。在白崗巖和變質(zhì)石英砂巖中,有陽(yáng)起石、綠簾石和輝鉬礦共生,包圍交代早期粗粒白鎢礦,或呈細(xì)脈狀切割早期陽(yáng)起石和磁鐵礦。此階段有微量細(xì)粒白鎢礦呈浸染狀或細(xì)脈狀與長(zhǎng)英礦物伴生,穿插交代磁鐵礦和圍巖。
交代反應(yīng)過(guò)程中,沿構(gòu)造繼續(xù)活動(dòng)的富含銅、鉛、鋅、硫等組分的熱液使圍巖發(fā)生陽(yáng)起石化、綠泥石化,同時(shí)閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等金屬礦物相繼沉淀下來(lái)。隨成礦后殘余熱液溫度降低,蝕變規(guī)模變小,如碳酸鹽化,綠泥石化,有時(shí)可見黃鐵礦化與碳酸鹽化伴生,呈細(xì)脈狀,網(wǎng)脈狀穿插在各類礦物之中。該期礦化規(guī)模較小。
巖體中多見鉛山組地層捕虜體,形成圈閉型的接觸帶,形成強(qiáng)矽卡巖型鐵礦、鉬鎢礦,礦體可以遠(yuǎn)離巖體與圍巖接觸帶,深入到巖體內(nèi)部達(dá)數(shù)百米,初步認(rèn)為巖體是在被動(dòng)就位機(jī)制的構(gòu)造背景下侵入[9]。根據(jù)礦床地質(zhì)特征與礦體賦存特征,初步總結(jié)翠宏山鐵多金屬礦構(gòu)造控礦模式(圖4),認(rèn)為礦床受侵入接觸構(gòu)造體系及后期疊加斷裂控制,侵入接觸面、矽卡巖化帶、層間破碎帶是控礦的三個(gè)主要因素。自巖體內(nèi)接觸帶至矽卡巖化中接觸帶、碳酸鹽地層外接觸帶控礦組合特征不一致,形成不同的礦種。鉬鎢礦主要賦存于內(nèi)接觸帶,且受糜棱巖化帶控制,近中接觸帶疊加矽卡巖化,與鐵組成鐵鉬鎢礦、鐵鉬礦。中接觸帶基本上為矽卡巖帶,主要賦存鐵,形成厚大的Ⅰ號(hào)鐵礦體,疊加鉬鎢鉛鋅,靠近內(nèi)接觸帶,鐵與鉬鎢疊加,靠近外接觸帶,鐵與鉛鋅銅疊加。外接觸帶主要賦存鉛鋅銅礦、其次疊加鐵礦。
內(nèi)接觸帶控礦:巖石碎裂巖化規(guī)模較大,幾乎分布于整個(gè)巖體中。近中接觸帶發(fā)育北西向糜棱巖化帶,寬150 m左右,延深800 m,走向與侵入接觸面基本一致。糜棱巖化帶常是成礦流體活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地帶,對(duì)成礦作用十分有利。糜棱巖帶產(chǎn)有鉬礦、鎢礦、鉬鎢礦,呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,沿走向和傾向均有分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體走向340°,傾向250°,傾角較陡,75°~89°。
圖4 翠宏山鐵多金屬礦構(gòu)造控礦模式圖Fig.4 Structure ore-control model of the Cuihongshan deposit
內(nèi)接觸帶近中接觸帶處矽卡巖化明顯,礦體為矽卡巖型鉬鎢礦體,向內(nèi)逐漸演變?yōu)榛◢弾r型鉬鎢礦、鎢礦、鉬礦,礦化最強(qiáng)部位為糜棱巖化矽卡巖化碎裂白崗巖,且規(guī)模較大。由于含礦熱液多期充填交代,在深部白崗巖體的構(gòu)造裂隙中產(chǎn)有鐵、鉬、鎢、銅礦脈,但規(guī)模較小。
中接觸帶控礦:受侵入接觸面及北西、北東向同生斷裂聯(lián)合控制,矽卡巖化最強(qiáng),為礦區(qū)鐵礦主要富集部位。礦體呈不規(guī)則的透鏡狀,向南傾伏,礦體走向北西°,傾向北東°,傾角較陡,80°~85°。礦體厚度變化大,最厚達(dá)200 m,形態(tài)變化大,向上分支成脈狀或楔狀尖滅,向下呈鈍形急劇尖滅,向東呈層狀分支尖滅。
礦體沿剖面線分帶明顯,西側(cè)形成矽卡巖型鉬礦體,局部疊加形成鐵鉬鎢礦體,中、東部為厚大磁鐵礦體,磁鐵礦體底部和東緣過(guò)渡為鐵鋅礦體。頂板以厚大的砂巖和白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為蓋層,底板是白崗巖。
外接觸帶控礦:礦區(qū)賦存鋅、鉛、銅礦的主要場(chǎng)所,控礦因素為白云質(zhì)結(jié)晶質(zhì)巖和砂巖層間破碎帶。礦體多呈隱伏狀,局部出露地表。呈似脈狀-扁豆?fàn)町a(chǎn)出。規(guī)模小,礦體延長(zhǎng)200~300 m不等,鉆孔穿厚4 m~7 m。產(chǎn)狀:傾向SW,傾角一般35°~70°,局部近直立。礦石以鉛鋅、鐵鋅為主,其次為銅鋅,偶見鐵鉬鎢等。
在中奧陶世,在區(qū)域性深大斷裂的影響下,巖基狀的白崗巖沿其北西向次級(jí)斷裂被動(dòng)侵入寒武系鉛山組海相碳酸鹽地層,形成了復(fù)雜的接觸帶構(gòu)造體系,北西向次級(jí)斷裂的持續(xù)活動(dòng),在巖體中形成了糜棱巖帶,為矽卡巖含礦熱液的持續(xù)貫入成礦提供了較好的場(chǎng)所。矽卡巖階段高溫礦物白鎢礦、少量磁鐵礦首先在糜棱巖化帶及其兩側(cè)成礦,主要磁鐵礦選擇矽卡巖帶及圍巖的裂隙帶中成礦。石英硫化物階段,鐵質(zhì)析出后的熱液中的輝鉬礦疊加白鎢礦成礦,部分黃銅礦則選擇圍巖層間破碎帶富集,成礦流體繼續(xù)沿?cái)嗔褞锨郑钔沓傻V的銅鉛鋅幾乎全部沉淀在層間破碎帶。成礦階段的演化形成接觸帶各部位成礦的差異,形成一系統(tǒng)的接觸帶構(gòu)造控礦體系。內(nèi)接觸帶形成碎裂巖化和北西向糜棱巖帶,主要賦存鉬鎢礦;中接觸帶空間大,形成一規(guī)模較大的矽卡巖帶,主要賦存鐵礦,疊加鉬鎢礦;外接觸帶發(fā)育層間破碎帶,賦存鉛鋅銅等,形成了翠宏山鐵多金屬大型礦床。
[1]于從新,董國(guó)田,韓之敏,等.黑龍江省遜克縣翠宏山鐵多金屬礦床普查-初勘地質(zhì)報(bào)告[R],1984.
[2]何 財(cái),文再弼,廉龍洙,等.黑龍江省遜克縣翠宏山鐵多金屬礦床Ⅰ號(hào)富磁鐵礦體勘探報(bào)告[R],2008.
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