吉林省蛟河市新安屯銅鉬礦礦石礦物特征及成礦階段劃分

高 英，張海瑩，徐海軍，孫 銳，李建華

吉林省區域地質礦產調查所,吉林 長春 130022

0 引言

新安屯銅鉬礦位于小興安嶺—張廣才嶺俯沖型巖漿巖帶，蛟河斷陷盆地亞帶內，福安堡—馬鹿溝多金屬成礦帶南部，成礦地質條件及成礦地質背景較好(1)周曉東，等.吉林省蛟河市新安屯銅鉬礦勘探報告[R]. 2018.。該礦床是近年來探明的一處小型銅鉬礦床，開啟了該區找礦工作的突破口。本文以礦區中地表露頭、探槽、坑道及鉆孔中的礦石礦物為研究對象，重點對礦石類型、結構、構造、主要礦石礦物特征及成礦期次進行研究，為礦床類型的確定及將來找礦工作提供信息。

1 礦區地質特征

礦區大地構造位置屬東北疊加造山-裂谷系(Ⅰ)，小興安嶺—張廣才嶺疊加巖漿弧(Ⅱ)，張廣才嶺—哈達嶺火山盆地區(Ⅲ)，南樓山—遼源火山盆地群(Ⅳ)。

敦化—密山深大斷裂在礦區南東部通過，區內4條斷裂構造受敦化—密山斷裂帶影響，均為北北東向平行展布。斷裂帶為富含Cu、Mo的含礦熱液運移提供了較好的構造通道，含礦熱液在構造破碎帶及其他有利地段發生交代充填作用，并在構造復合地段沉積富集，從而形成該礦床。

圖1 新安屯礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch of Xin’antun mining area

1.1 地層

區內地層不發育，主要為第四系上更新統、全新統沉積物，沿溝谷出露，分布在區內東南部及西北部，主要為現代沖溝形成的沖積砂、礫石、坡積物及黏土等。

1.2 巖漿巖

區內巖漿巖較發育，以大面積呈巖基狀產出的似斑狀花崗閃長巖(J1γδ)為主，次為呈巖株狀出露的二長花崗巖(J1ηγ)。似斑狀花崗閃長巖(J1γδ)與礦化關系較為密切，該套侵入巖既是近礦圍巖，也是含礦熱液有益組分主要來源之一。

區內脈巖較發育，所見脈巖主要為花崗斑巖脈、閃長玢巖脈和石英脈。其中石英脈與礦體關系十分密切，是主要含礦載體。石英脈呈灰黑色—灰白色，油脂光澤，致密塊狀構造，局部較破碎，脈內微裂隙發育。該石英脈所見蝕變類型主要為高嶺土化、鉀化、硅化、綠簾石化和綠泥石化；礦化類型主要為黃鐵礦化、黃銅礦化、輝鉬礦化。

1.3 構造

該區構造較為簡單，主要表現為斷裂構造，呈北北東向平行展布。

F1斷裂：走向20°～30°，傾向北西，沿北北東走向延至民主屯，長約20 km，力學性質以壓性為主，為逆沖斷層。具左旋走滑特征，為敦—密斷裂西側平行次級斷裂，該斷裂控制區域礦產分布。

F2斷裂、F3斷裂、F4斷裂為F1斷裂的次一級斷裂，主要由含礦石英脈充填，斷裂呈舒緩波狀，蝕變礦化較發育，沿斷裂帶所見蝕變類型為：高嶺土化、鉀化、硅化、綠簾石化和綠泥石化；所見礦化類型為：黃鐵礦化、黃銅礦化和輝鉬礦化。該組構造既是導礦構造又是容礦構造。

1.4 礦體特征

本礦床共圈定礦體17條，其中銅鉬礦體14條，鉬礦體3條。主礦體為Ⅰ號礦體、Ⅱ號礦體、Ⅲ號礦體，均為銅鉬礦體，呈北北東向帶狀展布，礦體間距一般為6～90 m。礦體形態在平面上呈舒緩波狀，在剖面上呈脈狀。

Ⅰ號礦體，賦存標高436～55 m，埋藏深度29～395 m。礦體形態呈脈狀，走向28°，傾向298°，傾角43°～65°。走向延長812 m，傾斜最大延深318 m，最小延深199 m，平均257 m；礦體平均厚度0.82 m。礦體Cu平均品位1.08%，Mo平均品位0.46%。

Ⅱ號礦體，賦存標高381～36 m，埋藏深度23～440 m。礦體形態呈脈狀，走向28°，傾向298°，傾角40°～56°。走向延長544 m，控制傾斜最大延深352 m，最小延深190 m，平均305 m；礦體平均厚度0.69 m；礦體Cu平均品位0.88%，Mo平均品位0.45%。

Ⅲ號礦體，賦存標高431～10 m，埋藏深度53～432 m。礦體形態呈脈狀，走向28°，傾向298°，傾角47°。走向長826 m，傾斜最大延深329 m，最小延深91 m，平均312 m；礦體平均厚度0.90 m；礦體Cu平均品位0.43%，Mo平均品位0.32% 。

2 礦石的礦物特征

礦石中主要的礦石礦物為黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦及少量黝錫礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黑鎢礦、自然鉍、方鉛礦、毒砂等。脈石礦物以石英、長石為主及少量絹云母、黑云母、綠泥石等。

2.1 主要礦石礦物特征

黃銅礦：礦石中較為常見，分布不均勻，他形粒狀結構，粒徑0.01～0.20 mm，呈銅黃色、弱非均質性，易磨光、硬度中等。多以粒狀集合體或呈不規則粒狀、細脈狀分布于脈石礦物中，一般與黃鐵礦、輝鉬礦等相伴生。地表易氧化形成孔雀石化。

輝鉬礦: 在礦石中較常見，葉片狀或鱗片狀、團塊狀，金屬光澤，鉛灰色，硬度為1～1.5，薄片易彎曲，具油膩感，粒度大小不等，一般與黃鐵礦、黃銅礦等礦物伴生，分布于石英脈中。地表氧化形成鉬華。

黃鐵礦：在礦石中較為常見，分布不均勻，多呈他形粒狀結構，也見自形粒狀結構，粒度0.01～0.25 mm；在礦石中主要以兩種狀態分布，一是呈團塊狀分布的黃鐵礦，該類黃鐵礦顆粒粗大密集分布于礦石中，顆粒表面裂隙發育，均具不同程度的碎裂或碎粒化，主要分布于脈石粒間；二是以脈狀、網脈狀分布的黃鐵礦，這類黃鐵礦多呈脈狀或網脈狀充填于脈石裂隙中。地表氧化形成褐鐵礦。

黝錫礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦、黑鎢礦、自然鉍、方鉛礦、毒砂等，在礦石中分布極少，總質量分數<1%。

2.2 主要脈石礦物特征

石英：是組成脈石礦物的主要礦物，石英在礦石中主要以脈狀分布，石英脈多為單一巖脈，以中寬以上的巖脈為主。石英脈內部多裂隙發育，其裂隙中常見有輝鉬礦分布其中，黃銅礦主要分布于石英脈內側邊部，石英脈是黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦富集的主要場所。

長石：是組成脈石礦物的主要礦物，斜長石呈半自形板狀，堿性長石呈不規則狀、粒狀。

絹云母：是本區分布最廣泛的蝕變礦物之一，與成礦有關的熱液期絹云母往往伴隨巖石碎裂，在碎裂的微裂隙和網紋狀微裂隙中進行充填交代,多與石英和硫化物伴生。

綠泥石：是區內廣泛分布的蝕變礦物，往往與絹云母伴生。其含量多于絹云母。

3 礦石結構構造特征

3.1 礦石結構特征

根據野外和鏡下觀察，共主要有以下幾種：

(1)他形不規則粒狀或他形粒狀結構(圖2A、C、D)：為礦石的主要結構類型，主要以黃銅礦、閃鋅礦、黝錫礦、自然鉍、方鉛礦等礦石礦物呈他形不規則粒狀或他形粒狀結構。

(2)自形—半自形結構(圖2A)：主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂呈自形—半自形結構。

(3)片狀、板狀結構：主要為輝鉬礦呈片狀、板狀結構，集合體呈束狀或片狀集合體結構。

(4)交代結構(圖2B)：黃鐵礦被黃銅礦交代呈交代殘余結構。

(5)固溶體分離結構：閃鋅礦中黃銅礦呈乳滴狀的固溶體分離結構。

(6)碎裂結構：礦石中的黃鐵礦、毒砂等礦物受力破碎，裂紋發育，表現為大小不等的棱角狀、不規則狀礦物顆粒構成碎裂結構。

3.2 礦石構造特征

礦石的構造主要有浸染狀構造、細脈狀構造、團塊狀構造和角礫狀構造等。

(1)浸染狀構造：黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等礦石礦物呈浸染狀不均勻分布于石英脈中，構成浸染狀構造。

(2)細脈狀構造(圖2C)：黃銅礦、黃鐵礦等礦石礦物聚集成脈狀或沿石英脈裂隙充填構成網脈狀及細脈狀構造。

(3)團塊狀構造；黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦等礦石礦物呈致密團塊狀集合體不均勻分布于石英脈碎裂空隙中。

(4)角礫狀構造(圖2D)：黃銅礦、黃鐵礦等礦石礦物和熱液硅化形成的石英膠結脈石礦物角礫形成角礫狀構造。

圖2 新安屯銅鉬礦床礦石礦物特征Fig.2 Ore mineral characteristics of Xin’antun copper-molybdenum depositA.他形粒狀集合體形態的的黃銅礦包裹細粒自形—半自形黃鐵礦25×；B.自形半自形粒狀的黃鐵礦被黃銅礦交代25×；C.他形不規則粒狀黃銅礦集合體呈脈狀分布50×；D.顆粒細小的他形不規則粒狀黃銅礦作為膠結物膠結脈石礦物角礫25×。(Sp:閃鋅礦；Ccp：黃銅礦；Po：磁黃鐵礦；Py：黃鐵礦)

4 成礦期次及成礦階段的劃分

按照地質特征、礦石礦物共生組合、結構、構造、蝕變特征及相互關系，把成礦過程劃分為三期、四個階段(表1)。一期，高—中溫熱液成礦期(Ⅰ、Ⅱ階段)；二期，中—低溫熱液成礦期(Ⅲ階段)；三期，表生期(Ⅳ階段)。其中高—中溫熱液成礦期為主要成礦時期。

4.1 高—中溫熱液成礦期

第Ⅰ階段：石英-黃鐵礦-輝鉬礦階段

含礦熱液沿著斷裂帶上侵，上侵過程伴隨著圍巖的活化和交代作用，使含礦熱液更加富集。銅鉬等成礦物質在構造復合部位聚集成礦，該期巖漿溫度較高造成圍巖鉀化，形成石英脈主體，伴隨有少量含高溫礦物(黃鐵礦、黑鎢礦、黝錫礦、自然鉍)的熱液進入斷裂構造中成礦，該階段為鉬礦化期。

第Ⅱ階段：石英-黃鐵礦-黃銅礦-輝鉬礦階段

隨著含礦熱液上侵，溫度、壓力逐漸下降,揮發分大量溢出，富含銅鉬的有用組分逐漸富集，當達到卸載臨界點時，在適宜卸載的空間逐漸析出黃銅礦、輝鉬礦，該階段為銅、鉬共生礦化期，為主成礦期間。

4.2 中—低溫熱液成礦期

第Ⅲ階段：石英-黃鐵礦-黃銅礦-輝鉬礦-閃鋅礦-方鉛礦階段

隨著溫度、壓力繼續降低，含礦熱液中的銅、鉛、鋅等低溫元素相繼富集，當含礦熱液濃度達到卸載臨界點時，銅、鉛、鋅元素逐漸富集，并在有利于卸載的空間逐漸析出黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦等礦石礦物。該階段為銅礦化較強期。

4.3 表生期

Ⅳ階段：氧化淋漓階段

熱液停止上侵，隨著溫度、壓力降低，礦液內有用、有害組分已基本耗盡，早期在地表所形成的黃鐵礦和輝鉬礦被氧化，形成褐鐵礦和鉬華。

表1 新安屯銅鉬礦床礦物生成順序圖表Table 1 Mineral formation sequence chart of Xin’antun copper-molybdenum deposit

5 結論

(1)礦石自然類型為石英脈型銅鉬礦石。銅、鉬與黃鐵礦密切共生，形成浸染狀、細脈狀、團塊狀及角礫狀礦石。

(2)按照地質特征、礦石礦物共生組合、結構、構造、蝕變特征及相互關系，把成礦過程劃分為三期，即高—中溫熱液成礦期、中—低溫熱液成礦期和表生期。其中高—中溫熱液成礦期第二階段為主要成礦期，即石英-黃鐵礦-黃銅礦-輝鉬礦階段，該階段為銅鉬共生礦化期。

(3)該礦床成礦階段劃分依據充分，成礦期次完整，結合其它地質礦產特征，推測其礦床類型為斷裂構造控制的巖漿熱液型銅鉬礦床。