黑龍江寶山銅鉬礦礦床地球化學(xué)特征及成因

牛如，韓旭淵，雷東，汪佩佩

（西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院有限公司,陜西 西安 710100）

矽卡巖型礦床是W、Cu、Fe、Mo、Zn、Co、Au、Ag、Pb、Bi、Be、B和稀土的重要來源，具有巨大的工業(yè)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 礦床地質(zhì)特征

（1）礦區(qū)地層。礦區(qū)出露的地層從老到新表現(xiàn)為：寒武系下統(tǒng)鉛山組(1q)，巖性主要為白云質(zhì)大理巖；白堊系下統(tǒng)九峰山組(K1j)，巖性主要包含粗砂巖和含礫粗砂巖；寧遠(yuǎn)村組(K1n)，主要由酸性火山巖流紋巖、流紋質(zhì)角礫熔巖及硅質(zhì)巖構(gòu)成；甘河組(K1g)，主要由中性火山巖安山巖和安山質(zhì)玄武巖組成；第三系中-上新統(tǒng)孫吳組(N1-2S)砂礫巖；第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Qhal）。

（2）侵入巖。礦區(qū)出露的侵入巖主要為早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖。花崗閃長(zhǎng)巖是銅鉬礦體的主要圍巖，與成礦有密切的關(guān)系。

（3）圍巖蝕變特征。寶山銅鉬礦的圍巖蝕變主要發(fā)育在寒武系下統(tǒng)鉛山組與侵入巖接觸帶內(nèi)，花崗閃長(zhǎng)巖侵入體與下寒武統(tǒng)鉛山組地層的白云質(zhì)大理巖發(fā)生熱接觸交代變質(zhì)作用，進(jìn)而形成石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖等不同類型的矽卡巖，并伴有銅、鉬、鐵、鋅等金屬礦化。

圍巖蝕變具有一定的分帶現(xiàn)象，邊緣相為花崗閃長(zhǎng)巖，內(nèi)矽卡巖為石榴石矽卡巖及石榴石透輝石矽卡巖，外矽卡巖為透輝石矽卡巖，圍巖為白云石質(zhì)大理巖。

（4）成礦期次及階段劃分。矽卡巖型礦石是寶山礦區(qū)主要的礦石類型，依據(jù)鏡下礦石礦物共生組合關(guān)系及野外穿插關(guān)系，將礦床成礦作用劃分為3期4階段。其中，3期4階段分別為：

①矽卡巖期，包含干矽卡巖階段（Ⅰ），濕矽卡巖階段（Ⅱ）倆個(gè)階段；②石英—硫化物期，包含石英—硫化物階段（Ⅲ），方解石階段（Ⅳ）倆個(gè)階段；③表生期。

2 成礦巖體地球化學(xué)特征

寶山巖體的巖石類型主要為花崗閃長(zhǎng)巖和正長(zhǎng)花崗巖。其中花崗閃長(zhǎng)巖與銅鉬礦的形成有密切關(guān)系。

花崗閃長(zhǎng)巖w(SiO2)=60.44%-68.97%，w(Na2O+K2O)=6.80%-9.29%， 里特曼指數(shù)δ=1.78-4.57；K2O/Na2O=0.67-1.62，堿質(zhì)含量高，且總體富鉀。w(Al2O3)=14.44%-18.06%，A/CNK=0.79-1.15，A/NK=1.32-1.64，顯示為準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)花崗巖，顯示出I型花崗巖的特征。

在侵入巖TAS圖解中，花崗閃長(zhǎng)巖樣品投點(diǎn)均落在酸性-中酸性巖漿巖范圍內(nèi)。在巖漿巖巖石系列劃分上，全部樣品均投在了亞堿性系列。

圖1 w(K2O)-w(SiO2)判別圖解和A/CNK-A/NK圖解

在w(K2O)-w(SiO2)判別圖解中（圖1A），花崗閃長(zhǎng)巖樣品投點(diǎn)均落于高鉀鈣堿性系列—鉀玄巖系列范圍內(nèi)，顯示了巖體富鉀，偏堿性特征。

在A/CNK-A/NK圖解中（圖1B），巖石樣品落在準(zhǔn)鋁質(zhì)—弱過鋁質(zhì)范圍內(nèi)，符合I型花崗巖的特征。

微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（圖2A）顯示花崗閃長(zhǎng)巖巖體的Rb、K大離子親石元素相對(duì)富集，而Nb、Ta、P、Ti、Zr高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損。

虧損Nb、富集Rb、Th的特征表明巖漿來源于俯沖帶熔融的上地幔或者俯沖板片，同時(shí)在洋殼俯沖帶，巖漿上升過程中混入了少量地殼物質(zhì)。虧損Ti、P元素的特征與俯沖帶巖漿地球化學(xué)特征相似。

圖2 微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖

稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖中(圖2B)，配分曲線整體呈現(xiàn)向右傾且下降的趨勢(shì)，表現(xiàn)為輕稀土元素富集，重稀土元素相對(duì)虧損，為輕稀土富集型，表現(xiàn)出輕重稀土元素分餾作用，符合俯沖帶巖漿作用的特點(diǎn)。巖體稀土元素配分曲線中的Eu負(fù)異常顯著，Ce負(fù)異常不明顯。其中，強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，顯示巖漿源區(qū)發(fā)生了明顯的斜長(zhǎng)石結(jié)晶分異作用。

微量元素蛛網(wǎng)圖中，花崗閃長(zhǎng)巖巖體Cr、Ni相對(duì)原始地幔明顯虧損，這表現(xiàn)為物源區(qū)發(fā)生了鐵鎂礦物（橄欖石和單斜輝石或尖晶石）的結(jié)晶分異作用。

巖體主量數(shù)據(jù)顯示富鉀，偏堿性的特點(diǎn)，且微量元素Cr和Ni的含量較一般原始巖漿偏低，表明其來自富集地幔源區(qū)。

3 礦床成因

寶山巖體形成的構(gòu)造環(huán)境推測(cè)為大陸邊緣弧環(huán)境，與白堊世太平洋板塊俯沖作用有關(guān)。由于太平洋板塊向下俯沖促使中酸性巖漿沿構(gòu)造活動(dòng)形成的斷裂侵入，與大理巖等碳酸鹽巖圍巖發(fā)生熱接觸交代作用，形成了寶山矽卡巖型銅鉬礦床。

[1]Middlemost EAK.Magmas and Magmatic Rocks[M].London:Longman Group Ltd,1985.

[2]Maniar P D,Piccoli P M.Tectonic discrimination of granitoids.Geological society of America.Bulletin,1989.