鄢鑫生
(黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七〇三隊(duì),黑龍江 哈爾濱 150300)
石林林場(chǎng)行政隸屬于黑龍江省伊春市湯旺河區(qū),位于伊春市北部,小興安嶺主脊東側(cè),以低山地形為主。超貧磁鐵礦位于石林林場(chǎng)北部,大體呈東西向帶狀分布[1]。
區(qū)域內(nèi)地層出露零星,主要以巖漿巖出露,為晚三疊世-早侏羅世角閃輝長巖、石英閃長巖、二長花崗巖及正長花崗巖等;受構(gòu)造影響密切,巖體間多以斷裂接觸,且以南北向?yàn)橹鳌?/p>
區(qū)域上出露侵入巖以晚三疊世-早侏羅世為主,巖性較復(fù)雜。礦體主要賦存在角閃輝長巖中[2]。
(1)中細(xì)粒角閃輝長巖(T3J1υ)。巖石類型為中細(xì)粒(角閃)輝長巖,巖石呈灰黑、黑綠色,半自形中細(xì)粒、細(xì)粒結(jié)構(gòu),輝長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石由斜長石50%~70%左右、角閃石10%~30%左右、輝石10%~20%左右、黑云母3%左右和磁鐵礦等7%左右組成,個(gè)別樣品含有少量橄欖石。
礦物學(xué)特征:斜長石,灰白色,半自形板狀,聚片雙晶較寬,環(huán)帶發(fā)育,晶面泥化堆積絹云母、白云母Np`∧(010)=26° ~32°,An=52-58,為拉長石,少部分An=68-85,為鈣長石,粒徑0.5mm~3mm;角閃石,深綠色,半自形柱狀、粒狀,柱面一組完全解理、截面二組菱形解理,多色性明顯,Ng`-綠、褐綠,Np`-淺黃綠、綠黃,C∧Ng`=10°~23°,可見綠泥石和黑云母交代,粒徑0.4mm~4mm;輝石,綠黑色,并見褐色反應(yīng)邊,半自形柱狀,二組近直交解理,C∧Ng`=26°~45°,粒徑0.4mm~2.4mm;黑云母,褐色,片狀,多色性明顯,Ng`-暗褐,Np`-淺黃褐,析出鐵質(zhì)并綠泥石交代,粒徑0.5mm~2mm;偶見石英,灰白色,它形粒狀填隙,波狀消光。在斜長石、角閃石、輝石和黑云母礦物晶體內(nèi)多包裹磁鐵礦、磷灰石礦物。副礦物特征:根據(jù)人工重砂分析結(jié)果,主要副礦物組合為鋯石+自然鉛+方鉛礦+黃鐵礦+白鎢礦+屑石+磷灰石,其中鋯石共出現(xiàn)五種晶形,多為長雙錐柱狀,顏色淺黃白色,金剛光澤,性脆,硬度此7.5,具有氣體包體及黑色包體,粒徑0.3mm。
(2)中細(xì)粒石英閃長巖(T3J1δο)。巖石類型為中細(xì)粒石英閃長巖,巖石呈淺灰色,中細(xì)粒、細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,局部具微碎裂構(gòu)造。主要礦物組成:堿性長石粒徑0.3mm~4mm,一般含量在5%,個(gè)別可達(dá)15%左右;斜長石,粒徑0.2mm~4mm,含量在60%~75%之間;石英,粒徑在0.5mm~2mm之間,含量多小于5%,最多可達(dá)10%左右;角閃石,粒徑0.8mm~3mm,含量10%~25%;黑云母,粒徑1mm~2mm,含量多為5%~15%。其中,堿性長石呈肉紅色,它形粒狀填隙,為微斜條紋長石和微斜長石,表面高嶺土化,被石英穿孔交代;斜長石,灰白色,半自形粒狀、柱狀及板狀,為更中長石和中長石,晶面絹云母化,聚片雙晶細(xì)密,可見環(huán)帶構(gòu)造;石英,灰色,它形粒狀填于長石縫隙間,波狀消光;綠色及淡綠色,半自形柱狀,柱面一組解理完全,截面二組菱形解理,多色性明顯,Ng`—淡綠深綠,Np`—淡黃綠,Nm—黃綠,Ng`∧C=16°~25°,綠泥石化;黑云母,褐色,片狀,綠泥石化并析出鐵質(zhì),多色性明顯,Ng`—暗褐色,Np`—黃褐色。
(3)片麻狀粗中粒-中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖(T3J1ηγ)。片麻狀粗中粒-中細(xì)粒似斑狀含角閃石黑云母二長花崗巖:巖石新鮮面呈灰白—灰褐色,片麻狀構(gòu)造、似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。似斑晶為鉀長石,肉紅色,大小一般10mm~15mm,約占6%左右;少見石英?;|(zhì)具粗中?;◢徑Y(jié)構(gòu),由石英、鉀長石、斜長石和黑云母組成。鉀長石,肉紅色,半自形寬板狀、它形粒狀,為條紋長石、微斜條紋長石和微斜長石,條紋細(xì)脈狀、斑點(diǎn)狀、塊狀,格子狀雙晶清晰,少見簡單雙晶,其晶體內(nèi)常包含斜長石小晶體呈交代凈邊結(jié)構(gòu)和交代蠕蟲結(jié)構(gòu),粒徑以2mm~8mm為主,含量在30%~50%之間;斜長石,灰白色,半自形粒狀、板狀,局部細(xì)粒集合體堆積,聚片雙晶紋細(xì)密或?qū)捳灰?,晶面上見絹云母和白云母稀疏交代,具弱環(huán)帶構(gòu)造,Np`∧(010)=14° ~20°,An=35~40,為中長石、更長石,粒徑1mm~7mm,以2mm~4mm為主,含量25%~45%;石英,煙灰色,它形粒狀,具波狀消光,粒徑1mm~8mm,以2mm~5mm為主,含量20%~35%±;黑云母,褐色,規(guī)則或不規(guī)則片狀,吸收性明顯,Ng`-暗褐色,Np`-淺黃褐色,少部分綠泥石交代,粒徑0.4mm~2.0mm,含量5%±;角閃石,深綠色、綠色,半自形柱狀、粒狀,柱面一組解理,橫截面兩組近菱形解理,多色性顯著,Ng`-深綠、褐綠色,Np`-黃綠、黃褐色,Ng`∧C=14°~22°,粒徑0.5mm~2mm,含量2%~6%。
(4)中細(xì)粒黑云母正長花崗巖(T3J1ξγ)。巖石具有(中)細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),主體粒級(jí)為細(xì)粒級(jí),個(gè)別礦物粒度達(dá)到中粒級(jí),(薄片中僅見一個(gè)中粒級(jí)礦物),具斑晶特征,因此巖石結(jié)構(gòu)也可以命名為似斑狀結(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)造,礦物成分主要為堿性長石、石英和斜長石,含少量黑云母。巖石中斜長石含量較低,向堿長花崗巖過渡。堿性長石:約占礦物總含量的55%~60%,主要變種為條紋長石和微斜長石,它形粒狀,條紋結(jié)構(gòu)或格子雙晶清楚,粒徑多小于2mm,個(gè)別晶體達(dá)4mm~5mm,具斑晶特征,可見正長石,半自形板狀或不規(guī)則板狀,卡氏雙晶清楚并發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)。負(fù)低突起,干涉色多一級(jí)灰,二軸晶,負(fù)光性,具高嶺土化。斜長石:約占礦物總量的8%~11%。半自形板狀或不規(guī)則板狀,長度多小于1.6mm,最大晶體為2.5mm×1.5mm。正低突起,斜消光,干涉色多為一級(jí)灰,二軸晶,負(fù)光性,聚片雙晶發(fā)育,具高嶺土化。石英:約占礦物總含量的30%~34%。它形粒狀,粒度均小于2mm。無色透明,表面干凈,正低突起,最高干涉色可達(dá)一級(jí)黃,一軸晶,正光性。黑云母:約占礦物總量的2%,多為長條形,光性清楚,一組極完全解理,具特征褐綠-淺黃綠色多色性,正吸收且比正長黑云母吸收性強(qiáng),干涉色較高而鮮艷,平行消光。
區(qū)域大地構(gòu)造位置處于興蒙地槽褶皺區(qū),伊春—延壽地槽褶皺系,五星—關(guān)松鎮(zhèn)中間隆起帶北端,湯旺河-關(guān)松鎮(zhèn)隆起區(qū),與佳木斯地塊、東風(fēng)山古元古代裂陷槽之北端結(jié)合部位(據(jù)韓振新等,2004)。前中生代主要受古亞洲洋板塊構(gòu)造演化影響,中、新生代主要受濱太平洋構(gòu)造域構(gòu)造活動(dòng)的影響。
印支期造山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)大規(guī)模巖漿侵入,形成了基性、中酸性侵入巖,在擠壓機(jī)制下發(fā)生了韌-脆性剪切變形,并發(fā)生達(dá)低綠片巖相變質(zhì),這一構(gòu)造特征的成因有可能和松嫩地塊與佳木斯古陸的相互作用有關(guān)。
區(qū)內(nèi)鐵、釩、鈦礦化發(fā)育在角閃輝長巖體中。巖石礦物學(xué)特征如下。
巖石具細(xì)粒半自形結(jié)晶結(jié)構(gòu),嵌晶含長結(jié)構(gòu),發(fā)育反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要組成礦物為斜方輝石、單斜輝石、斜長石和橄欖石。出現(xiàn)較多的不透明物質(zhì)。
單斜輝石:約占巖石總體的30%,粒狀或短柱狀,其周圍常具有角閃石反應(yīng)邊,內(nèi)部常含有自形板狀斜長石包體構(gòu)成嵌晶含長結(jié)構(gòu)。最大晶體為1.5mm×1mm。橫切面上可見兩組近于直交的完全解理,柱面常見一組解理。無色,正高突起,干涉色多見一級(jí)黃,最高干涉色為二級(jí)藍(lán)綠,斜消光,消光角大,二軸晶,正光性,光軸角中等。
斜方輝石:約占巖石總體的10%,粒狀或短柱狀,其周圍常具有角閃石反應(yīng)邊,粒徑多小于1.2mm。橫切面上可見兩組近于直交的完全解理,柱面常見一組解理。無色-淺紫色多色性,正高突起,最高干涉色為一級(jí)橙,平行消光,正延性,二軸晶,負(fù)光性,光軸角中等。
斜長石:約占礦物總量的50%。自形-半自形板狀,最大晶體為2mm×0.8mm。正低突起,斜消光,干涉色多為一級(jí)灰白,二軸晶,負(fù)光性。斜長石多具聚片雙晶,雙晶縫較寬,卡鈉聯(lián)合雙晶發(fā)育。
橄欖石:約占礦物總量的5%。粒狀,最大粒徑為1.5mm。解理不發(fā)育,裂開發(fā)育,正高突起,平行消光,干涉色達(dá)二級(jí)藍(lán)綠,二軸晶,光軸角大。
不透明物質(zhì):約占礦物總含量的5%,多為它形粒狀或不規(guī)則狀,可能為金屬硫化物,其精確鑒定須在光片下進(jìn)行。
金屬礦物金屬礦物主要由磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦組成。
磁黃鐵礦:鏡下呈乳黃色微帶粉色,反射率大于方鉛礦小于黃鐵礦,非均質(zhì)性,表面光滑,平均顆粒直徑為0.05mm。呈乳滴狀。
磁鐵礦:鏡下呈灰色,反射率大于閃鋅礦小于黝銅礦,均質(zhì)性,表面有些有條紋,平均顆粒直徑為0.05mm。呈自形粒狀出現(xiàn)在光片中。
黃鐵礦(1%):鏡下呈黃白色,均質(zhì)性,表面光滑,顆粒直徑平均0.05mm。呈不規(guī)則狀分布在磁黃鐵礦內(nèi)部及附近。
整個(gè)角閃輝長巖體磁性鐵含量都很高,可被磁鐵吸引。其中磁性鐵礦物—磁鐵礦、磁黃鐵礦呈浸染狀分布于角閃輝長巖中,認(rèn)為其成因類型:為基性巖中的超貧釩鈦磁鐵礦型鐵礦床。本次在巖體的不同部位,共采集81件化學(xué)樣品,其中TFe最高含量16.13%、平均12.5%,MFe最高11.86,平均8.2%;V元素最高0.16%,平均0.11%;Ti最高1.5%,平均0.92%。上述成礦元素的平均含量,均在超貧釩、鈦磁鐵礦型鐵礦的邊界工業(yè)品位之上。
隨著其他類型的磁鐵礦找礦難度愈來愈大,我省已發(fā)現(xiàn)的超貧釩鈦磁鐵礦,為含磁鐵礦的基性、超基性巖漿巖侵入體。雖然其品位較低,但資源儲(chǔ)量大,且易采易選的特點(diǎn),相信我省的巖漿巖型磁鐵礦將迎來較好的發(fā)展前景。