五道嶺鉬礦床礦物學特征及成因

于崇波

(沈陽有色冶金設計研究院，遼寧 沈陽 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。

區內構造發育，地層變形強烈，華力西晚期和燕山早期巖漿活動頻繁，北東向復雜褶皺構成了區內構造主體格架，北西向斷裂構造和成群的次級羽狀裂隙為成礦提供了礦液運移的通道和富集沉淀的空間[1]。該區成礦背景較好，成礦條件十分有利。通過初步探討礦床成礦規律及成因機制，總結礦化規律及找礦標志，可以促進該地區的地質找礦和研究工作，實現該區地質找礦的突破[2]。

1 礦區地質特征

1.1 賦礦地層

礦區出露地層有下二疊統玉泉組、土門嶺組和上二疊統五道嶺組以及中侏羅統太安屯組。主要賦礦地層為上二疊統五道嶺組上段的中部層位，呈單斜構造，走向281°，南傾，傾角50°～70°。巖性以流紋質凝灰巖為主，夾安山質凝灰巖，厚度約300 m。巖石為灰—灰綠色，風化后為淺灰色，致密塊狀，凝灰結構。晶屑的主要成分：正長石、石英及少量斜長石。巖石普遍發生角巖化、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花崗巖和燕山早期花崗閃長巖、閃長巖，呈脈狀產出的煌斑巖、二長斑巖、閃長巖、花崗斑巖和細晶巖等。華力西晚期白崗質花崗巖是五道嶺鉬礦的主要成礦母巖。

1.3 控礦構造

區內斷裂構造較發育，主要為沿接觸帶發育有近東西向F1、F2斷層，在其影響下產生次一級裂隙構造，總體上構成一個長近1 000 m、寬百余米的斷裂帶。沿次接觸和斷裂帶，有黃鐵細晶巖化、矽卡巖化和鉬與鐵礦(化)體的分布。由于斷裂繼承性的活動，使其巖(礦)石發生破碎，與此同時也顯示出礦體多階段性的特點。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

五道嶺鉬礦床位于濱綏斷裂南側，一撮毛巖體南緣。主礦體賦存于黃鐵細晶巖與流紋質凝灰巖接觸帶的矽卡巖中，呈不規則脈狀的分支復合大型礦體。總體走向281°，長558 m，最大厚度90 m，一般厚度30～40 m；地表斷續出露，頂部最大埋深60 m，礦體中段最大垂深達777 m，東西兩側垂深200～300 m，賦存標高+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；1線近直立；1線以東南傾，傾角53°～78°。總體形態為東段南傾、西段北傾，傾角東緩西陡。礦體走向延長或傾向延深，均呈“S”型構造。

2.2 礦石結構及類型

礦石結構主要為結晶結構、固熔體分離結構、交代結構。構造以浸染狀構造、網脈狀構造、交錯脈狀構造為主，塊狀構造、角礫狀構造少見[4]。

礦石自然類型為以原生硫化礦石為主，僅在地表個別部位有極少量混合礦石。

礦石工業類型為單一的鉬礦石型。

2.3 變質作用、圍巖蝕變類型

變質作用主要表現為在中等區域變質的基礎上，迭加了強烈的接觸交代變質和熱接觸變質。

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

3 礦物學特征[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，強非均質性，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。反光鏡下，反射率大于黃銅礦，硬度較大。黃白色，具均質性。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，但有切穿磁鐵礦現象。

圖2 浸染狀構造

赤鐵礦：分布較廣泛，多出現于破碎帶及裂隙發育處，呈脈狀充填或膠結其他礦物之角礫。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，非均質性，有血紅色之內反射，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。具均質或弱非均質性。粒度0.1～0.5 mm。

圖3 乳滴狀結構

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、黃鐵礦現象，見圖4。反射率較低，反射色為灰色。硬度中等，具均質性。粒度為0.1～0.2 mm。

圖4 交代殘余結構

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，反射率大于黝銅礦而小于黃鐵礦，亮灰白色，中等硬度，均質性。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，具均質性及較強的磁性。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，僅出現于黃銅礦的邊部。

輝鉍礦：微量，呈葉片狀，他形不規則狀，亦見成集合體，網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 浸染狀構造

圖6 自形晶結構

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、陽起石、綠簾石、方解石、綠泥石等，其次有少量石英、長石及螢石等。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，清晰的環帶構造，部分為均質。裂紋發育，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。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，或為透閃石—陽起石交代。

陽起石：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，干涉色為二級中部。有的出現于輝石之邊緣，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，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，海西期北西向構造與燕山期北東向構造巖漿巖帶的交切部位。海西晚期巖漿巖活動頻繁，海西晚期侵入活動高潮的第三侵入期的白崗質花崗巖─ 一撮毛巖體的侵入，是形成本礦床的基本前提。

2)控礦構造的接觸擠壓帶，是在一撮毛白崗質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生的應力作用，沿東西向巖體長軸方向與上二疊統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造空間，充填交代了矽卡巖及礦體。

3)白崗質花崗巖及其邊緣相的蝕變巖石—黃鐵細晶巖，屬鋁過飽和，硅酸過飽和，富堿性巖石。其形成時代為海西晚期第三侵入期產物。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，多呈細脈狀沿小裂隙充填于前期成礦剩余空間，雖礦化普遍，但規模很小；最后析出輝鉬礦，在西段矽卡巖中單獨富集。

綜上，本礦床具有重疊交代、多次成礦的特點。從高溫汽化開始，結束于中溫熱液階段，以交代為主，充填次之。礦床成因類型為巖漿期后高—中溫熱液交代充填形成的矽卡巖型鉬礦床。

5 結論

1)海西晚期第三侵入期的白崗質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志。

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

3)區域新華夏系構造體系的次級東西向構造是有利的控礦構造，加強構造的研究是加速找礦和評價的重要途徑。

[1] 黑龍江省冶金地質勘探公司. 黑龍江省阿城縣五道嶺鉬礦床地質勘探報告[R]. 內部資料,1998.

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

[3] 邱家驤. 巖漿巖巖石學[M]. 北京： 地質出版社,1983.

[4] 尚浚. 礦相學[M]. 北京：地質出版社,1987.

[5] 霍亮,李碧樂,黃勇,等. 內蒙古赤峰陳家杖子金礦床礦物學特征及成因[J]. 黃金, 2007, 28(10)：4-10.

[6] 潘兆櫓. 結晶學及礦物學[M]. 北京： 地質出版社, 1987.

[7] 姚鳳良,鄭明華. 礦床學基礎教程[M]. 北京：地質出版社,1980.