黑龍江省鐵力市鹿鳴鉬礦礦床地質(zhì)特征及成因

于海軍

中鐵資源地質(zhì)勘查有限公司，北京 100039

黑龍江省鐵力市鹿鳴鉬礦床位于小興安嶺-張廣才嶺多金屬成礦帶，翠宏山-二股鐵多金屬成礦亞帶的中南段[1]，礦區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)128°31′58″～128°33′48″ , 北緯47°21′35″～47°22′39″ 。通過2009-2010詳查工作，圈定工業(yè)礦體1個(gè)，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（122b）鉬資源金屬量730672噸，平均品位0.092%；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）鉬鉬資源金屬量21155噸，平均品位0.081%。

翠宏山-二股成礦亞帶是黑龍江省最重要的鉛、鋅、鐵、鎢礦集區(qū)之一，鹿鳴鉬礦床是該成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首例超大型鉬礦床。前人對該礦床的地質(zhì)特征和礦床成因有一定的研究，本文在鹿鳴鉬礦詳查工作基礎(chǔ)上，從礦床地質(zhì)特征及區(qū)域、礦區(qū)含礦花崗巖的巖石學(xué)特征以及成巖時(shí)代等方面入手，并結(jié)合前人的研究成果，初步探討鹿鳴鉬礦床成因，為今后該區(qū)域上地質(zhì)找礦以及成礦預(yù)測等工作提供指導(dǎo)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

鹿鳴鉬礦區(qū)位于興蒙造山帶東端的佳木斯地塊和松嫩-張廣才嶺地塊結(jié)合部位，大地構(gòu)造位置屬陸緣造山帶[2]。

區(qū)域上出露地質(zhì)體以不同時(shí)代花崗巖體為主，巖石類型主要以似斑狀二長花崗巖-正(堿)長花崗巖組合為主[3]，燕山期少量的侵入體呈巖枝、巖株?duì)町a(chǎn)出。地層主要呈捕擄體狀零星分布于巖體中，出露的地層主要有:下寒武統(tǒng)鉛山組（∈1q）、下白堊統(tǒng)淘淇河組（K1t）、中奧陶統(tǒng)大青組（O2dq）和小金溝組（O2x）、上二疊統(tǒng)五道嶺組（P2w）、下二疊統(tǒng)土門嶺組（P1t）、上侏羅統(tǒng)帽兒山組（J3m）、中侏羅統(tǒng)太安屯組（J2t）。區(qū)域上矽卡巖型鐵多金屬礦多與早古生界地層關(guān)系密切 [3]（圖 1）。

區(qū)域斷裂構(gòu)造主要為NE，NW及SN向[3]。受后期構(gòu)造和巖漿巖的破壞，區(qū)域內(nèi)的褶皺構(gòu)造形態(tài)已不完整，地層主要表現(xiàn)為單斜巖層[4]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)僅沿溝谷分布有第四紀(jì)全新世松散堆積物，絕大部分為侵入巖所占據(jù)（圖2）。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)主要以斷裂構(gòu)造為主，受區(qū)域上NE向的北關(guān)-平安-鹿鳴-伊林?jǐn)嗔押蚇W向的北列河-聯(lián)合斷裂的控制，形成NE、NW 向次級斷裂,主要呈棋盤格子狀, 有利于成礦。鹿鳴礦區(qū)東部發(fā)育一近南北向斷裂（F3），該斷裂為鹿鳴鉬礦區(qū)鉆孔實(shí)際控制，斷層傾向85°，傾角50°～60°。該斷裂為后期破礦構(gòu)造，明顯錯斷鹿鳴鉬礦體（圖2）。

圖1 小興安嶺東南區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)分布圖[3]

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的花崗巖主要有二長花崗巖、黑云母花崗巖、細(xì)?；◢弾r、似斑狀二長花崗、鉀長花崗巖，其中二長花崗巖為鹿鳴鉬礦床的主要的含礦巖石，主要分布于礦區(qū)中部和東部，黑云母花崗巖主要在礦區(qū)的北部出露，細(xì)?；◢弾r主要分布在礦區(qū)東部，零散地出露于礦區(qū)中部和西南部。似斑狀二長花崗巖分布礦區(qū)的中心部位，具弱輝鉬礦化，而在礦權(quán)區(qū)西部712鉬礦區(qū)可見大范圍的似斑狀二長花崗巖，含弱輝鉬礦化，品位相對較低，F(xiàn)3斷層下盤揭露了一套新鮮的鉀長花崗巖，與二長花崗巖為斷層接觸（圖2）。鹿鳴-興安-前進(jìn)林場一帶主要含礦花崗巖,成巖時(shí)代從早到晚分別為中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖、細(xì)?；◢彴邘r、中細(xì)粒二長花崗巖[3]。

似斑狀二長花崗巖東部發(fā)育熱液角礫巖筒，地表呈北東向展布的不規(guī)則橢圓狀（圖2），礦化較好，角礫成分主要為二長花崗巖，粒度在幾毫米至數(shù)厘米之間，硅質(zhì)膠結(jié)，網(wǎng)脈狀石英脈較發(fā)育，石英脈寬幾毫米至數(shù)厘米。該巖筒的形成可能是受構(gòu)造影響，強(qiáng)烈破碎。后期巖漿熱液膠結(jié)形成。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)共圈定1條礦體，含礦巖石主要為二長花崗巖、似斑狀二長花崗巖和熱液角礫巖。礦體主要分布在研究區(qū)中部，地表呈短軸狀，出露長度1公里，最寬1公里，面積約1km2，礦體控制最深為698m，平均品位0.092%。在勘探線剖面上，I號礦體西側(cè)為斷層F3切斷，與鉀長花崗巖呈斷層接觸，斷層傾角50°，呈較快速尖滅趨勢。礦體北部、東部、和南部邊界均為內(nèi)傾收縮，礦體總體呈鍋狀，礦體中心部出現(xiàn)弱礦化核，規(guī)模較大，礦化不連續(xù)且品位相對較低，其中夾石的巖性主要為熱液角礫巖和似斑狀二長花崗巖（圖2，圖4 ）。

圖2 鹿鳴鉬礦礦區(qū)地質(zhì)圖

3.2 礦石特征

礦石主要呈半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、脈狀/網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要有浸染狀、脈狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造等。礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦，輝鉬礦多呈細(xì)粒鱗片狀，多沿石英細(xì)(網(wǎng))脈兩側(cè)分布，粒徑以0.1mm～0.4mm為主，部分小于0.1mm；黃鐵礦主要呈細(xì)粒浸染狀，粒徑以0.1mm～0.3mm為主，部分小于0.1mm；黃銅礦呈細(xì)脈狀，含量很少，粒徑多小于0.1mm。鏡下三種主要金屬礦物見共生現(xiàn)象。另外礦石中還發(fā)育有少量的赤鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等，粒度多以0.1mm～0.3mm為主，部分小于0.1mm。脈石礦物主要為石英、鉀長石、斜長石、黑云母，其次為伊利石、高嶺土、綠泥石、方解石等，脈石礦物蝕變較發(fā)育，后期破碎較嚴(yán)重。

圖4 鹿鳴鉬礦床4號勘探線剖面圖

3.3 圍巖蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)侵入巖蝕變類型較多，主要有硅化、鉀化、伊利石化、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化等。其中硅化、鉀化、伊利石化、綠泥石化分布范圍大，具有面型蝕變特征，與輝鉬礦化關(guān)系密切。

礦區(qū)蝕變具有明顯的分帶現(xiàn)象，從內(nèi)向外可劃分硅化-鉀化帶、硅化-伊利石化-鉀化帶、青磐巖化帶，剖面上也具有類似的特征（圖2，圖4）。

硅化-鉀化帶分布在礦體中心部位，在似斑狀花崗巖內(nèi)發(fā)育，蝕變主要硅化、鉀長石化，硅化主要為石英脈（網(wǎng)脈）狀，大顆粒石英集合體狀硅化。鉀長石化主要為蝕變原巖中的斜長石等的面狀鉀化，石英細(xì)脈兩側(cè)的呈鉀長石加大邊的脈狀鉀化，該蝕變帶內(nèi)礦化較弱，構(gòu)成了礦體中心部位的弱礦化核。

硅化-伊利石化-鉀化帶分布在硅化-鉀化帶外側(cè)，呈不規(guī)則橢圓狀，西南部為F3斷裂切斷。輝鉬礦體主要產(chǎn)出于該蝕變帶。硅化主要為強(qiáng)烈的細(xì)（網(wǎng)）脈狀硅化，面狀硅化也較為發(fā)育，常見長石斑晶被細(xì)粒石英交代。伊利石化主要發(fā)生在斜長石內(nèi)，斜長石表面呈淡綠色。蝕變帶內(nèi)亦有少量弱絹云母化蝕變。

青磐巖化帶分布在硅化-伊利石化帶外側(cè)，向外側(cè)未封閉。青磐巖化在礦區(qū)不同部位特征稍有不同，礦區(qū)北、北東部主要發(fā)育綠泥石化、黃鐵礦化，綠泥石化主要呈細(xì)脈狀、薄膜狀，輝狀鉬礦化和黃鐵礦呈細(xì)脈浸染狀分布在綠泥石表面，巖石較為破碎；南、東南部以綠泥石化、碳酸鹽化和黃鐵礦化為主，綠泥石化主要呈薄膜狀，碳酸鹽化多呈方解石脈出現(xiàn)，黃鐵礦化主要呈團(tuán)塊狀。

表1 鹿鳴鉬礦含礦花崗巖主量元素分析結(jié)果表（%）

4 含礦花崗巖主、微量元素特征

本次工作中，在不同部位采集含礦花崗巖樣品進(jìn)行了化學(xué)全分析和稀土元素分析（表1、表2），結(jié)合前人[5]鹿鳴鉬礦區(qū)的6個(gè)花崗巖地球化學(xué)數(shù)據(jù):

含礦花崗巖高SiO2（53.77%～82.14%，平均69.71%）；Al2O3含量較高（8.63%～21.55%，平均14.72%）；富全堿（K2O+Na2O）（4.67%～10.85%，平均7.53%）；富鉀K2O ＞ Na2O，可能與巖石鉀化較強(qiáng)有關(guān)， 低 TiO2（0.23%～0.67%，平均 0.40%）、MgO（0.22%～2.44%，平均0.88%）、CaO（0.44%～9.44%，平均1.97%）。在K2O-SiO2圖（圖3）中，含礦花崗巖大多屬于高鉀鈣堿性系列，部分屬于鉀玄巖系列。在A/CNK-A/NK圖（圖3）中，巖石大多屬于過鋁質(zhì)?？傮w來看，含礦花崗巖為過鋁質(zhì)，高鉀鈣堿性系列，具有I型花崗巖特征。

圖3 鹿鳴鉬礦含礦花崗巖的w（K20）-w（Si02）和A/NK-A/CNK圖解

含礦花崗巖稀土元素總量 47.99×10-6～217.41×10-6，平均 149.02×10-6，輕重稀土比（LR /HR）為 6.4～19.07，平均10.35，屬輕稀土中等富集。各樣品稀土配分曲線（圖略去）基本一致，呈右傾的“V”字形。δEu在0.51～0.92之間，平均0.61，具有中度負(fù)Eu異常；δCe在0.82～0.97之間，平均0.93，Ce異常不明顯。（La/Yb）N在5.92～26.36之間，平均11.11，多小于20，其源巖可能有深部物質(zhì)的加入，可能與地幔作用或是地殼成熟度較低的下地殼巖石有關(guān)。稀土元素特征顯示含礦的花崗巖可能具有殼?；煸刺攸c(diǎn)。

表2 鹿鳴鉬礦含礦花崗巖稀土元素分析結(jié)果表（10-6）

前人[5]分析的鹿鳴鉬礦床6花崗巖微量元素地球化學(xué)數(shù)據(jù)顯示，礦區(qū)內(nèi)花崗巖主要表現(xiàn)Ba（345×10-6～1164×10-6，平均 620×10-6）、Nb（2.49×10-6～9.3×10-6，平均 4.99×10-6）、Sr（107.70×10-6～532.30×10-6，平均 278.36×10-6）虧損 , Ba、Sr虧損主要與巖漿演化過程中的斜長石、鉀長石、黑云母的分離結(jié)晶作用有關(guān)。K、U（2.84×10-6～8.7×10-6，平均 4.98×10-6）相對富集，說明源巖受流體交代作用的影響，鹿鳴鉬礦床的花崗質(zhì)巖石表現(xiàn)為低 Sr（107.70×10-6～532.30×10-6，平均278.36×10-6）、低 Yb（0.86×10-6～2.7×10-6，平均 1.57×10-6）的類喜馬拉雅型花崗巖,說明其構(gòu)造背景可能與加厚的地殼有關(guān), 可能形成于碰撞造山環(huán)境[3]。

5 礦床成因

鹿鳴鉬礦床主要產(chǎn)于二長花崗巖中，礦石主要呈細(xì)脈浸染狀，與典型的斑巖礦床蝕變分帶和礦化特征相似，其礦床類型為斑巖型鉬礦床。

鹿鳴鉬礦區(qū)以北幾公里的翠嶺鉬金礦處于翠宏山-二股成礦亞帶內(nèi)，與鹿鳴鉬礦床成因類型相似，也為斑巖型礦床，含礦花崗巖也具有相似性，其含礦花崗巖主要為似斑狀二長花崗巖和細(xì)粒二長花崗斑巖，似斑狀二長花崗巖巖體鋯石U-Pb年齡為199.4Ma～225.0Ma[6],細(xì)粒二長花崗斑巖的鋯石U-Pb年齡為 201.7Ma～195.3Ma[7],年齡范圍在 195Ma～225.0Ma, 表明與礦化有關(guān)的花崗質(zhì)巖石經(jīng)歷了多期次成巖作用,含礦斑巖體開始形成于晚三疊世,最終結(jié)束于早侏羅世[3]。鹿鳴鉬礦區(qū)中心和712高地鉬礦區(qū)主要為含弱輝鉬礦的似斑狀二長花崗巖，與翠嶺鉬金礦區(qū)的似斑狀二長花崗巖可能為同期形成，而鹿鳴鉬礦區(qū)新鮮二長花崗巖的成巖年齡在174.0±1.9Ma[5]，形成于燕山早期，說明鹿鳴鉬礦床也可能經(jīng)歷了多期次成巖作用。

含礦花崗巖為過鋁質(zhì)和偏鋁質(zhì)，高鉀鈣堿性系列，具有I型花崗巖特征，稀土元素特征顯示，其源巖可能有深部物質(zhì)的加入，可能與地幔作用或是地殼成熟度較低的下地殼巖石有關(guān)。含礦的花崗巖可能具有殼幔混源特點(diǎn)。微量元素特征顯示鹿鳴鉬礦區(qū)花崗巖為類喜馬拉雅型花崗巖, 說明其構(gòu)造背景可能與加厚的地殼有關(guān), 可能形成于碰撞造山環(huán)境。

綜上所述，鹿鳴鉬礦床為斑巖型鉬礦床，可能具有多期次成巖作用，其中二長花崗巖形成于燕山早期，含礦花崗巖為過鋁質(zhì)，高鉀鈣堿性系列，具有I型花崗巖、殼?；煸椿◢弾r特征?？赡苄纬捎谂鲎苍焐江h(huán)境。

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