內蒙古塔爾氣地區一零七鉬礦成因與構造關系的研究

2015-03-08 07:54:42曹艷紅王錫魁

吉林地質 2015年2期

曹艷紅，王錫魁

1.吉林大學地球科學學院，吉林長春 130061;2.河北照海律師事務所，河北石家莊 050000

0 引言

大興安嶺地區礦產資源豐富，其成因和構造背景是地質學者們一直以來所研究的重點。根據前人的研究，近年來礦產勘查工作取得了一些明顯的進展，相繼發現了大松山鉬礦、一零七鉬礦及多處礦點和礦化點。

筆者擬通過對一零七鉬礦的研究，探討其成因及與構造間的關系。

1 區域地質背景

研究區地處大興安嶺主峰中段，位于華北板塊（I級）、西伯利亞板塊（I級）和太平洋板塊之間的興蒙造山帶東段。該區經歷了極為復雜的地質演化歷史，巖漿活動頻繁且期次較多，北東、北西向構造發育（圖1）。研究區周邊出露的地層主要為中生界火山熔巖和火山碎屑巖，巖石分布廣，出露面積大。其中，中晚侏羅世地層約占該區總面積的25%左右；早白堊世地層約占總面積55%左右。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質概況

礦區內地層不發育，大面積出露的是燕山期黑云母正長花崗巖；其次為中細粒二長花崗巖，海西期的片麻狀角閃石花崗巖及燕山期的閃長玢巖。

（1）黑云母正長花崗巖：中粗粒半自形粒狀結構（花崗結構），塊狀構造，礦物主體粒徑多在4.0～7.0 mm，主要組成礦物為石英、堿性長石、斜長石及黑云母。石英質量分數約占巖石總體的20%～30%左右，他形粒狀；堿性長石質量分數約占巖石總體的45%～55%左右，半自形板狀，主要變種為條紋長石、微斜條紋長石，個別顆粒可見卡氏雙晶，高嶺土化輕微；斜長石質量分數約占巖石總體的10%～15%左右，個別可達20%，半自形板狀，聚片雙晶較發育，絹云母化輕微至中等；黑云母質量分數約占巖石總體的4%～8%左右，片狀，淺褐色—褐色多色性。副礦物為榍石、鋯石及磷灰石。

（2）中細粒二長花崗巖：巖石風化面為灰白色-灰黃色，新鮮面灰白色，塊狀構造。巖石主要為中粒半自形粒狀結構，粒徑在2～5 mm，局部為中粗粒半自形粒狀結構和中細粒半自形粒狀結構，粒徑分別為4～7 mm和1～3 mm。巖石主要由石英、斜長石、堿性長石和黑云母組成，石英質量分數約占巖石總體的30%左右，他形粒狀；斜長石質量分數約占巖石總體的40%～50%，半自形板狀，粒徑在1～3 mm左右，個別顆粒可達4～5 mm，聚片雙晶較發育，絹云母化明顯，可見鈉黝簾石化；堿性長石質量分數約占巖石總體的10%～18%，半自形板狀，粒徑在1～3 mm左右，堿性長石變種主要為微斜條紋長石，少量條紋長石，高嶺土化中等；黑云母質量分數約占巖石總體的1%～5%左右，片狀，多綠泥石化蝕變并析出鐵質。局部斜長石增多，巖石向花崗閃長巖過渡。

（3）片麻狀角閃石花崗巖：巖石風化面淺灰色-灰白色，新鮮面淺灰色，中粒半自形粒狀結構為主，局部中細粒半自形粒狀結構，礦物主體粒徑在2～5 mm，部分為1～2 mm，弱片麻狀構造、塊狀構造。巖石主要由石英、斜長石、角閃石和少量堿長石、黑云母組成。石英約占礦物總質量分數的20%～30%，他形粒狀，粒徑在1～3 mm；斜長石約占礦物總質量分數的50%～70%，多為半自形板狀，粒徑多在3～5 mm，發育聚片雙晶，可見環帶結構，絹云化明顯，略具定向排列；角閃石約占礦物總質量分數的6%～10%，為柱狀，長度多在0.5～3 mm之間，具綠色—淡綠色多色性，部分角閃石綠泥石化蝕變；堿性長石約占礦物總質量分數的10%～20%，半自形板狀或他形粒狀，粒徑多為2～4 mm左右，變種為條紋長石，條紋發育，高嶺土化明顯；黑云母約占礦物總質量分數的1%～3%，多蝕變為綠泥石并析出鐵質，部分殘留黑云母光性清楚。副礦物主要為磁鐵礦、鋯石和磷灰石。

（4）閃長玢巖：巖石新鮮面灰黑色，風化面淺灰色，巖石為斑狀結構，斑晶粒徑在0.5～2 mm，塊狀構造。巖石蝕變強烈，蝕變有云英巖化、絹云母化、黃鐵礦化和硅化。

（5）構造：礦區內主要發育北東、北西向斷裂，其中以一零七溝北東向斷裂為代表，該斷裂位于測區中部，沿一零七溝向北東向延伸，區內出露約12 km，破碎帶寬度50～150 m。受該斷裂控制一零七溝呈狹長的北東向直線形溝谷，明顯有別于周圍地貌特征，破碎帶內角礫多呈透鏡狀，角礫表面擦痕發育，壓扭性斷裂的特征十分明顯，與之平行的還有一零六溝斷裂。

該斷裂控制了礦區內的構造分布與巖漿活動，是區內一級控礦構造。礦區內華力西期黑云母花崗巖與閃長玢巖接觸帶邊部發育一條北西向構造帶，由蝕變帶、構造破碎帶組成；其延伸方向為N310°W，向北東向傾斜，傾角40°左右；為鉬礦體的賦存部位。該構造蝕變帶沿走向北西寬，南東窄，沿傾向上部窄，下部寬，深部有繼續變寬趨勢；閃長玢巖蝕變強烈，蝕變類型有絹云母化、黃鐵礦化和硅化（圖2）；金屬礦物主要為輝鉬礦，蝕變閃長玢巖化學分析Mo的品位為0.038%，高于邊界品位（0.03%~0.05%）。與北東、北西向斷裂平行；礦體主要產于蝕變帶中的絹云母化、黃鐵礦化和硅化的閃長玢巖脈和中侏羅世黑云母正長花崗巖中。

圖 2 蝕變閃長玢巖顯微照片Fig. 2 Micrographs of alteration diorite porphyrite

2.2 礦床地質特征

2.2.1 礦石質量

礦石中主要有益組分為鉬，通過前人研究，礦床鉬平均品位0.12%。大于工業品位,具有一定的工業價值。但是由于本次樣品數量及取樣位置的限制，本次樣品中P8-3-2的品位為0.04%和樣品P10-8-1的品位為0.038%，已高于鉬礦的邊界品位，已經可以劃為礦石的范疇，具有很好的找礦潛力。

2.2.2 礦石特征

（1）礦石種類:礦石種類主要為兩種，其一，為含礦的閃長玢巖，其二為含礦的黑云母正長花崗巖。

（2）礦石類型：礦石類型可分為單一硫化物輝鉬礦礦石，礦石具有斑狀結構，花崗結構，碎裂狀結構，塊狀構造。礦石中其他礦物主要有：石英，斜長石，角閃石，黑云母等。局部黃鐵礦質量分數較高。輝鉬礦見于原生礦石中，晶片狀，沿巖石裂隙分布。浸染狀見于閃長玢巖脈，碎裂狀蝕變花崗巖中。黃鐵礦在礦石中普遍存在，多為浸染狀分布，局部為脈狀。礦體圍巖主要為蝕變閃長玢巖，完整性較好。鉬礦體主要賦存于蝕變閃長玢巖中，其中的壓扭性斷裂為礦脈提供了賦存的空間。

2.2.3 圍巖蝕變

圍巖的蝕變類型主要為硅化，其次為絹云母化以及綠泥石化；鉬礦化與硅化、綠泥石化等蝕變關系密切，尤其在硅化較強的地段易形成礦體。

3 礦床成因討論

（6）礦化蝕變帶：礦區蝕變帶類型主要為絹云母化、黃鐵礦化和硅化，呈帶狀分布，其展布方向

根據礦床地質、成礦地質條件及構造背景分析內蒙古塔爾氣地區一零七鉬礦成礦過程如下：

（1）礦區內巖漿活動頻繁，以中侏羅世中酸性深成侵入巖為主，成巖基或巖株狀產出，是成礦圍巖；其次為早白堊世淺成侵入巖，主要為閃長玢巖以及花崗細晶巖，成巖脈狀產出；這些巖體為礦床的形成提供了物質來源。

（2）該地區斷裂構造多為壓扭性質的斷裂構造，少部分為剪切性質的斷裂，體現了強烈的構造運動。該地區強烈的構造運動對含礦物質的富集運移及最終成礦有重要意義。其中斷裂的形成為鉬礦形成提供成礦空間，同時構造運動為巖漿上升運移提供了通道。

（3）后期侵入的閃長玢巖屬中生代火山活動相伴隨的巖漿活動的產物，巖漿噴發，演化，分異，形成了廣泛的熱液交代和蝕變，晚侏羅世的閃長玢巖與華力西期黑云母花崗巖接觸地段有利部位形成了鉬礦床。

（4）通過對礦物中的流體包裹體的研究測溫，礦物的形成溫度在300～325。C。礦體形成年齡為122 Ma，形成時代為白堊紀。

綜上所述，可推斷內蒙古塔爾氣地區一零七鉬礦床為高溫熱液型礦床。

4 控礦構造特征的研究

4.1 成礦區構造帶特征

礦化點分布于PM8和PM10兩個剖面上，兩個剖面存在多處斷裂構造，下面僅以剖面10為例，對控礦構造進行研究分析（圖3）。

從圖3中可以看出塔爾氣地區斷裂構造發育，因此可推測該鉬礦形成與斷裂構造有密切關系。該剖面測及的巖性單位主要有：中粗粒黑云母正長花崗巖、中細粒黑云母正長花崗巖、粗粒二長花崗巖、細粒花崗巖、閃長巖、閃長玢巖等，花崗質巖體各單元應為相變、涌動、脈動等接觸。花崗細晶巖脈巖、閃長巖、閃長玢巖等與各單元間為侵入接觸關系（圖4），更加說明了該鉬礦成礦母巖為閃長玢巖。該剖面測及的構造形跡主要為一北東向斷裂（圖5），表現為一寬為300 m的碎裂花崗巖帶。

斷裂帶內巖石破碎強烈，以下為斷裂帶內巖石取樣的顯微鏡下鑒定特征：巖石為碎裂結構，塊狀構造。原巖為花崗巖，基本保持了原巖的組構和礦物成分。原巖主要組成礦物為石英、堿性長石、少量斜長石及黑云母，礦物主體粒徑多在2.0～5.0 mm。堿性長石主要為條紋長石。巖石裂隙發育，裂隙中由細小的礦物石英和長石充填，細小的礦物約占巖石總體的15%左右（圖6）。通過上述鑒定特征說明了構造內巖石經過了強烈的構造活動，破