黑龍江省鐵力市鹿鳴鉬礦礦床地質特征及成因

于海軍

中鐵資源地質勘查有限公司，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]，礦區地理坐標為東經128°31′58″～128°33′48″ , 北緯47°21′35″～47°22′39″ 。通過2009-2010詳查工作，圈定工業礦體1個，控制的經濟基礎儲量（122b）鉬資源金屬量730672噸，平均品位0.092%；推斷的內蘊經濟資源量（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、鎢礦集區之一，鹿鳴鉬礦床是該成礦帶內發現的首例超大型鉬礦床。前人對該礦床的地質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上，從礦床地質特征及區域、礦區含礦花崗巖的巖石學特征以及成巖時代等方面入手，并結合前人的研究成果，初步探討鹿鳴鉬礦床成因，為今后該區域上地質找礦以及成礦預測等工作提供指導。

1 區域成礦地質背景

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

區域上出露地質體以不同時代花崗巖體為主，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、巖株狀產出。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:下寒武統鉛山組（∈1q）、下白堊統淘淇河組（K1t）、中奧陶統大青組（O2dq）和小金溝組（O2x）、上二疊統五道嶺組（P2w）、下二疊統土門嶺組（P1t）、上侏羅統帽兒山組（J3m）、中侏羅統太安屯組（J2t）。區域上矽卡巖型鐵多金屬礦多與早古生界地層關系密切 [3]（圖 1）。

區域斷裂構造主要為NE，NW及SN向[3]。受后期構造和巖漿巖的破壞，區域內的褶皺構造形態已不完整，地層主要表現為單斜巖層[4]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

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

2.2 構造

礦區內主要以斷裂構造為主，受區域上NE向的北關-平安-鹿鳴-伊林斷裂和NW向的北列河-聯合斷裂的控制，形成NE、NW 向次級斷裂,主要呈棋盤格子狀, 有利于成礦。鹿鳴礦區東部發育一近南北向斷裂（F3），該斷裂為鹿鳴鉬礦區鉆孔實際控制，斷層傾向85°，傾角50°～60°。該斷裂為后期破礦構造，明顯錯斷鹿鳴鉬礦體（圖2）。

圖1 小興安嶺東南區域地質及礦產分布圖[3]

2.3 巖漿巖

礦區內出露的花崗巖主要有二長花崗巖、黑云母花崗巖、細粒花崗巖、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，主要分布于礦區中部和東部，黑云母花崗巖主要在礦區的北部出露，細粒花崗巖主要分布在礦區東部，零散地出露于礦區中部和西南部。似斑狀二長花崗巖分布礦區的中心部位，具弱輝鉬礦化，而在礦權區西部712鉬礦區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，F3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-前進林場一帶主要含礦花崗巖,成巖時代從早到晚分別為中細粒似斑狀二長花崗巖、細粒花崗斑巖、中細粒二長花崗巖[3]。

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

3 礦床地質特征

3.1 礦體地質特征

礦區內共圈定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、和南部邊界均為內傾收縮，礦體總體呈鍋狀，礦體中心部出現弱礦化核，規模較大，礦化不連續且品位相對較低，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 鹿鳴鉬礦礦區地質圖

3.2 礦石特征

礦石主要呈半自形-它形粒狀結構，其次為反應邊結構、脈狀/網脈狀結構和壓碎結構等，礦石構造主要有浸染狀、脈狀、細脈浸染狀構造等。礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦，輝鉬礦多呈細粒鱗片狀，多沿石英細(網)脈兩側分布，粒徑以0.1mm～0.4mm為主，部分小于0.1mm；黃鐵礦主要呈細粒浸染狀，粒徑以0.1mm～0.3mm為主，部分小于0.1mm；黃銅礦呈細脈狀，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象。另外礦石中還發育有少量的赤鐵礦、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，脈石礦物蝕變較發育，后期破碎較嚴重。

圖4 鹿鳴鉬礦床4號勘探線剖面圖

3.3 圍巖蝕變特征

礦區內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，與輝鉬礦化關系密切。

礦區蝕變具有明顯的分帶現象，從內向外可劃分硅化-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，在似斑狀花崗巖內發育，蝕變主要硅化、鉀長石化，硅化主要為石英脈（網脈）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，石英細脈兩側的呈鉀長石加大邊的脈狀鉀化，該蝕變帶內礦化較弱，構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，呈不規則橢圓狀，西南部為F3斷裂切斷。輝鉬礦體主要產出于該蝕變帶。硅化主要為強烈的細（網）脈狀硅化，面狀硅化也較為發育，常見長石斑晶被細粒石英交代。伊利石化主要發生在斜長石內，斜長石表面呈淡綠色。蝕變帶內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，向外側未封閉。青磐巖化在礦區不同部位特征稍有不同，礦區北、北東部主要發育綠泥石化、黃鐵礦化，綠泥石化主要呈細脈狀、薄膜狀，輝狀鉬礦化和黃鐵礦呈細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，黃鐵礦化主要呈團塊狀。

表1 鹿鳴鉬礦含礦花崗巖主量元素分析結果表（%）

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行了化學全分析和稀土元素分析（表1、表2），結合前人[5]鹿鳴鉬礦區的6個花崗巖地球化學數據:

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有關， 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。總體來看，含礦花崗巖為過鋁質，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。稀土元素特征顯示含礦的花崗巖可能具有殼幔混源特點。

表2 鹿鳴鉬礦含礦花崗巖稀土元素分析結果表（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數據顯示，礦區內花崗巖主要表現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、黑云母的分離結晶作用有關。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巖石表現為低 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,說明其構造背景可能與加厚的地殼有關, 可能形成于碰撞造山環境[3]。

5 礦床成因

鹿鳴鉬礦床主要產于二長花崗巖中，礦石主要呈細脈浸染狀，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。

鹿鳴鉬礦區以北幾公里的翠嶺鉬金礦處于翠宏山-二股成礦亞帶內，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, 表明與礦化有關的花崗質巖石經歷了多期次成巖作用,含礦斑巖體開始形成于晚三疊世,最終結束于早侏羅世[3]。鹿鳴鉬礦區中心和712高地鉬礦區主要為含弱輝鉬礦的似斑狀二長花崗巖，與翠嶺鉬金礦區的似斑狀二長花崗巖可能為同期形成，而鹿鳴鉬礦區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歷了多期次成巖作用。

含礦花崗巖為過鋁質和偏鋁質，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。含礦的花崗巖可能具有殼幔混源特點。微量元素特征顯示鹿鳴鉬礦區花崗巖為類喜馬拉雅型花崗巖, 說明其構造背景可能與加厚的地殼有關, 可能形成于碰撞造山環境。

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，高鉀鈣堿性系列，具有I型花崗巖、殼幔混源花崗巖特征。可能形成于碰撞造山環境。

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