馮曉曦,王旭,段明
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,武漢 430017;2.天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津 300170; 3.黑龍江省第六地質(zhì)勘察院,黑龍江 佳木斯 154002)
黑龍江翠宏山鐵多金屬礦床控礦因素分析
馮曉曦1,2,王旭3,段明2
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,武漢 430017;2.天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津 300170; 3.黑龍江省第六地質(zhì)勘察院,黑龍江 佳木斯 154002)
翠宏山鐵多金屬礦是小興安嶺多金屬成礦帶上一個(gè)典型的矽卡巖型鐵多金屬礦床,產(chǎn)于中奧陶世白崗質(zhì)花崗巖與寒武紀(jì)鉛山組(?1q)海相碳酸鹽巖、砂巖北西向接觸帶中。以接觸帶為中心,鉬鎢礦體基本上賦存于白崗質(zhì)花崗巖體中,鐵礦體/鐵鋅礦體主要產(chǎn)出于接觸帶-矽卡巖中,銅鋅礦體多以鉛山組的層間破碎帶為容礦場(chǎng)所。各礦體形態(tài)、產(chǎn)狀變化與矽卡巖帶具有宏觀上的一致性。白崗質(zhì)花崗巖、鉛山組地層及其接觸帶構(gòu)成了三位一體的控礦、容礦體系。研究認(rèn)為碳酸鹽巖地層、白崗質(zhì)花崗巖、北西向接觸帶的有機(jī)耦合是區(qū)內(nèi)矽卡巖型鐵多金屬礦形成的主要條件,同時(shí),三要素控礦的綜合運(yùn)用是礦區(qū)深部及外圍勘查突破的關(guān)鍵。
夕卡巖型;鐵多金屬礦;控礦因素;翠宏山;黑龍江
翠宏山鐵多金屬礦床位于黑龍江省遜克縣境內(nèi)東南部,距伊春市上甘嶺區(qū)63 km。目前是小興安嶺最大的鐵多金屬礦床。自上世紀(jì)六、七十年代發(fā)現(xiàn)以來(lái),由于特殊的交通、水文地質(zhì)條件,礦床一直處于“呆礦”狀態(tài),對(duì)其研究甚少。本世紀(jì)初,礦床才逐漸被開(kāi)發(fā),目前正處于礦山建設(shè)初期。本文以礦區(qū)Ⅰ號(hào)富磁鐵礦體勘探成果為基礎(chǔ),結(jié)合成礦地質(zhì)背景,著力分析控礦因素,力求為區(qū)域找礦及新一輪礦產(chǎn)整裝勘查提供思路。
翠宏山鐵多金屬礦處于興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)的東部,伊春—延壽地槽褶皺系(Ⅳ)的北段。結(jié)晶基底為古元古界東風(fēng)山群含電氣石的高綠片巖相—低角閃巖相變質(zhì)巖群。下寒武統(tǒng)西林群鉛山組海相鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造是早期蓋層。受加里東中期和印支晚期巖漿活動(dòng)作用,地層多呈小的殘塊,與成礦有關(guān)的寒武系下統(tǒng)鉛山組地層,出露面積很小,區(qū)域內(nèi)不足10 km2(圖1)。
遜克-鐵力-尚志巖石圈斷裂從礦區(qū)西側(cè)通過(guò),系古伊春地塊與小興安嶺—松嫩地塊聯(lián)接帶,中加里東期復(fù)活為伊春延壽地槽褶皺系邊緣斷裂,晚印支期進(jìn)一步被改造;燕山、喜馬拉雅期曾分段復(fù)活。受其影響,區(qū)域構(gòu)造主要為一系列北東向復(fù)式褶皺,它們大致平行等間距展布,并為區(qū)域性南北向、北東向斷裂所交切[1]。
北北東向復(fù)式褶皺構(gòu)造,分布于翠宏山—翠北,出露中泥盆統(tǒng)宏川組和下寒武統(tǒng)鉛山組地層,組成北北東向復(fù)式褶皺。其背斜軸大體上位于紅旗山—對(duì)青和宏川—新風(fēng)林場(chǎng)間,寬約10 km,被印支期侵入巖體破壞。泥盆紀(jì)晚期,發(fā)育北北東向斷裂構(gòu)造,并控制了加里東中期花崗巖類的侵入以及矽卡巖型鐵多金屬礦的形成。
礦區(qū)及外圍巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入活動(dòng)具有多期、多階段特點(diǎn),侵入活動(dòng)可從加里東中期延續(xù)至燕山早期,其中加里東中期侵入巖和印支期侵入巖多呈巖基狀產(chǎn)出,少部分呈巖株?duì)?;燕山中期侵入巖規(guī)模小,多呈巖株或巖枝產(chǎn)出。
侵入巖分布面積占全區(qū)的70%,其中加里東中期侵入活動(dòng)與鐵多金屬礦床的形成有成因聯(lián)系。
2.1 礦體地質(zhì)特征
翠宏山鐵多金屬礦床屬矽卡巖型礦床,其中鐵
礦、鉬礦為中型,鎢礦為大型,鉛鋅礦為中型,銅礦屬小型。在空間上侵入接觸帶呈反“L”型。分為三個(gè)礦段,即翠宏山地段,翠南地段及翠崗地段,翠宏山地段為主礦帶,北起76線,向南至11線,延伸2200 m,北寬達(dá)400 m,南窄至50 m。三個(gè)地段相連接,形成反“L”型蝕變礦化帶。礦體均沿白崗質(zhì)花崗巖侵入接觸帶分布(圖2)。礦床共圈出109條礦體,其中主礦體10條,規(guī)模較大的有Ⅰ、Ⅲ號(hào)礦體[2,3]。
(1)Ⅰ號(hào)礦體
位于翠宏山北部侵入接觸帶,是礦床內(nèi)規(guī)模最大的鐵礦體。礦體位于42~58線間,控制長(zhǎng)度為400 m,礦體呈復(fù)雜的透鏡狀,向南傾伏,礦體走向339°,傾向69°,傾角86°。礦體厚度變化大,最厚達(dá)200m左右。向上分支成脈狀或楔狀尖滅,向下呈鈍形急劇尖滅,向東呈層狀分支尖滅。礦體埋深從50~550 m,礦體厚大部位埋深200~450 m。
(2)Ⅲ號(hào)礦體
該礦體分布較廣,近南北向貫穿翠宏山礦區(qū),礦體長(zhǎng)度1650 m,延深660 m,一般埋深在400~460 m。平均水平厚度10.09。在310 m標(biāo)高,Ⅲ號(hào)礦體最大水平厚度為21.50 m,平均水平厚度為11.86 m。在250 m標(biāo)高最大水平厚度為28.50 m,平均水平厚度為19.60 m。礦體鉬礦平均品位0.138%,鎢礦平均品位0.199%。
礦體賦存于西部侵入接觸帶的外矽卡巖帶中,礦體呈似層狀產(chǎn)出,沿走向和傾向均有分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體主要部位產(chǎn)狀走向340°,傾向250°,傾角87°。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單,產(chǎn)狀穩(wěn)定。
圖1 翠宏山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖草圖Fig.1 Regional geological sketch map of the Cuihongshan deposit1.第四系;2.古近系;3.上白堊統(tǒng)福民河組;4.上二疊統(tǒng)五道嶺組;5.下寒武統(tǒng)鉛山組;6.晚侏羅世花崗斑巖;7.晚侏羅世英安巖;8.晚侏羅世花崗正長(zhǎng)巖;9.晚三疊世白崗花崗巖;10.晚三疊世花崗巖;11.晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖;12.中奧陶世白崗質(zhì)花崗巖;13.地質(zhì)界線/不整合地質(zhì)界線;14.壓扭性斷裂;15.張扭性轉(zhuǎn)斷裂/推測(cè)斷裂;16.礦區(qū)范圍。
2.2 礦化蝕變特征
盡管礦石類型復(fù)雜,但主要礦石類型及其組分含量,在空間分布上具有明顯的帶狀分布規(guī)律。沿礦帶的橫向,即從西部侵入巖到東部圍巖,可分四個(gè)不同類型礦石帶[2,3]:
(1)鎢錫鉬—螢石綠簾石陽(yáng)起石化帶
沿矽卡巖帶近內(nèi)帶一側(cè)和碎裂白崗花崗巖中的糜棱巖化帶分布。由疊加在矽卡巖化碎裂白崗花崗巖、透輝石斜長(zhǎng)石巖、透輝石柘榴石矽卡巖之上的陽(yáng)起石化、綠簾石化、螢石化組成,寬達(dá)200 m。在走向上陽(yáng)起石化北部強(qiáng)南部弱,而綠簾石化則北部弱南部強(qiáng);近接觸帶蝕變強(qiáng),向白崗花崗巖體內(nèi)逐漸減弱,其中輝鉬礦與陽(yáng)起石化、綠簾石化密切伴生;白鎢礦、錫石與螢石化密切伴生。
(2)磁鐵礦-透閃石陽(yáng)起石化帶
主要由磁鐵礦、陽(yáng)起石、透閃石交代金云母透輝
石矽卡巖、透輝石矽卡巖、透輝石柘榴石矽卡巖而成,呈透鏡狀或脈狀,最寬達(dá)200 m,沿反“L”形接觸帶發(fā)育在磁鐵礦體及其周圍,西側(cè)與鎢錫鉬-螢石綠簾石陽(yáng)起石化帶重疊,構(gòu)成鐵鉬鎢礦石類型。
(3)磁鐵礦-蛇紋石化帶
沿平行磁鐵礦體上盤白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r中產(chǎn)出,走向上隨礦體向南傾伏,由北向南蝕變強(qiáng)度逐漸減弱,構(gòu)成寬1cm到20cm的蛇紋石化帶,并伴生細(xì)脈浸染狀磁鐵礦化。
(4)銅鉛鋅-陽(yáng)起石綠泥石化帶
沿銅鉛鋅礦體及其圍巖均有斷續(xù)出露,規(guī)模不大,呈透鏡狀或似脈狀,疊加在白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r中的透輝石石榴石矽卡巖和透輝石石榴石黑柱石矽卡巖之上。主要礦化有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦。
圖2 翠宏山礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖[3]Fig. 2 Geological sketch map of the Cuihongshan deposit1.下寒武統(tǒng)鉛山組粉砂巖-砂巖;2.下寒武統(tǒng)鉛山組白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r;3.晚侏羅世花崗閃長(zhǎng)斑巖;4.中奧陶世白崗質(zhì)花崗巖;5.矽卡巖;6.鐵礦體/鐵鋅礦體;7.鉬鎢鉛礦體;8.鉬鉛鋅礦體/鉬礦體;9.鉬鉛/鉬鎢礦體
控礦因素分析是研究礦床成因機(jī)制,預(yù)測(cè)成礦的重要內(nèi)容,一般來(lái)說(shuō),成礦、控礦的因素是多種多樣的。就各個(gè)具體礦區(qū)而言,巖體、地層、構(gòu)造對(duì)礦體展布起的作用,有的是直接的,有的是間接的;有的是關(guān)鍵的,有的不是很關(guān)鍵的[4]。對(duì)矽卡巖礦床而言,中酸性巖體、碳酸鹽類巖石及其接觸帶均是不可缺少的主要要素,各因素在成礦控礦中權(quán)重有所差異。
3.1 地層與成礦的關(guān)系
首先,矽卡巖的生成是由于兩種化學(xué)性質(zhì)不平衡的介質(zhì)——碳酸鹽巖和鋁硅酸鹽巖石在高溫巖漿期后溶液作用下,通過(guò)接觸反應(yīng)交代而成。對(duì)矽卡巖礦床而言,碳酸鹽巖地層是不可缺少的必要條件,其巖性、化學(xué)活潑性、脆性大小,滲透性強(qiáng)弱和CaO或MgO含量是決定矽卡巖及矽卡巖礦床形成的重要條件,它不僅影響成礦物質(zhì)的沉淀,同時(shí)也影響成礦作用方式,礦體規(guī)模及矽卡巖和礦石的物質(zhì)成分[5,6,7]。翠宏山鐵多金屬礦圍巖就是一典型的海相碳酸鹽巖。
翠宏山礦區(qū)地層只有寒武系下統(tǒng)鉛山組(?1q),為一套海相碳酸鹽巖地層。地層下部以含白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為主,向上相變?yōu)榻Y(jié)晶灰?guī)r或與角巖化粉砂巖互層產(chǎn)出,后者沿走向或傾向常常迅速尖滅。地層上部夾有白色塊狀結(jié)晶白云巖透鏡體。巖性主要為白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、砂板巖和泥質(zhì)板巖,厚度>1151 m。
鉛山組(?1q)是形成矽卡巖及礦化的主要層位和圍巖。受中奧陶世花崗巖侵入,鉛山組地層呈殘留體狀。白崗花崗巖(O2χγ)侵入到鉛山組(?1q)地層,并捕虜了白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r及角巖化砂巖,在接觸帶處形成礦體。
根據(jù)地層巖性特點(diǎn),礦區(qū)地層分為三個(gè)巖性段:含鈣泥質(zhì)砂板巖,角巖化粉砂巖-砂巖,白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r。與礦化化關(guān)系最密切的屬白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r巖性段(表1)。
3.1.1 含鈣泥質(zhì)砂板巖段(?1q3Si)
在翠宏山礦區(qū)南段出露面積很小,呈夾層或透鏡狀分布在翠宏山南段。
3.1.2 角巖化粉砂巖-砂巖段(?1q3Sg)
在翠宏山礦區(qū)北段出露,主要蝕變?yōu)榫G簾石化、陽(yáng)起石化,并伴生有較弱的輝鉬礦化。
3.1.3 白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r段(?1q LDo)
(1)礦體圍巖特征
出露在翠宏山礦區(qū)北段,Ⅰ號(hào)鐵礦體東部,巖石以富含鎂質(zhì)為特征。巖石組合由白色塊狀結(jié)晶灰?guī)r、白云巖、鎂質(zhì)結(jié)晶白云巖、淺灰色條帶狀結(jié)晶白云巖組成。其中以白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為主,被交代成鎂質(zhì)矽卡巖,礦化以鐵、銅、鉛、鋅等為主。礦床最大的Ⅰ號(hào)鐵多金屬礦體及Ⅴ號(hào)鐵多金屬礦體產(chǎn)在白崗質(zhì)花崗巖與白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r的接觸帶中(矽卡巖內(nèi)),或直接以白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r為圍巖(表1)。
表1 主要鐵鋅銅礦體頂?shù)装鍑鷰rTable 1 Top and bottom rock of the main Fe-Zn-Cu ore bodies
(2)礦體圍巖巖石化學(xué)成分特征
結(jié)晶灰?guī)r:蝕變礦物有綠簾石,透閃石,含CaO 50.52%、MgO 1.63%、SiO24.06%(表2)。
結(jié)晶白云巖:蝕變以硅化、蛇紋石化為主,一般含CaO 28.36%、MgO 20.62%、SiO24.17%。
白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r:礦物粒度0.1~0.4 mm,具有透閃石化、綠簾石化。
結(jié)晶灰?guī)r和結(jié)晶白云巖是兩個(gè)主要碳酸鹽巖,其間是過(guò)渡類型,其中以含白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r較多。
結(jié)晶灰?guī)r和結(jié)晶白云巖CaO、MgO、SiO2變化較大,CaO 50.52%~28.36%、MgO 1.63%~20.62%、SiO24.06%~4.17%,同時(shí)分布不均勻。據(jù)此認(rèn)為鉛山組地層在成礦過(guò)程中,CaO、MgO、SiO2發(fā)生大規(guī)模不均一的遷移,為矽卡巖化提供了充分的物質(zhì)條件。同時(shí),巖層中含有一定數(shù)量碳質(zhì)、泥質(zhì)成分,這種不純使鉛山組更容易被巖漿熱液交代成礦,對(duì)礦液的充填交代作用的發(fā)生極為有利。鈣質(zhì)、泥質(zhì)砂板巖,角巖化粉砂巖-砂巖與白云質(zhì)灰?guī)r互層時(shí),其間的薄弱界面,受構(gòu)造影響,易沿層間破碎,便于含礦溶液的流通,并因化學(xué)成分不同,有利于發(fā)生交代作用。
碳酸鹽巖石的化學(xué)性質(zhì)活潑性,易脆性,強(qiáng)滲透性也是利于含礦溶液流通并交代形成矽卡巖礦床的重要因素。
3.2 白崗質(zhì)花崗巖對(duì)成礦的控制作用
巖漿演化過(guò)程產(chǎn)生的含礦溶液,是形成矽卡巖礦床的先決條件。翠宏山礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,花崗巖呈巖基狀分布,分布面積達(dá)80%。巖漿類型是形成矽卡巖型礦床的重要因素,不同性質(zhì)的巖漿形成不同的礦床,偏殼源巖漿系列易形成Fe、Pb、Zn成礦系列,偏慢源巖漿系列的易形成Cu、Mo、Au、Fe成礦系列,偏殼源一偏慢源巖漿系列易形成Fe、Cu、Pb、Zn成礦系列[8]。依此推測(cè),翠宏山是一大型的W、Mo、Fe、Pb、Zn等多金屬礦床,成礦巖漿應(yīng)屬偏殼源一偏慢源巖漿系列。
巖石類型以白崗質(zhì)花崗巖為主,相變?yōu)樾遍L(zhǎng)花崗巖、花崗巖,二長(zhǎng)花崗巖或正長(zhǎng)花崗巖。其邊部有不連續(xù)的細(xì)晶質(zhì)或斑巖相。巖體中副礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦、白鎢礦、錫石、方鉛礦、閃鋅礦,其次有黃鐵礦、鈦鐵礦、銳鈦礦等。
3.2.1 主要侵入巖組分特征
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖有碎裂白崗質(zhì)花崗巖,花崗正長(zhǎng)巖,花崗閃長(zhǎng)斑巖,花崗細(xì)晶巖,花崗斑巖脈,通過(guò)對(duì)主要侵入巖的微量組分分析(表3),大致反映了成礦元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等在碎裂白崗花崗巖中含量最高,在花崗細(xì)晶巖、花崗正長(zhǎng)巖、白崗質(zhì)花崗巖中依次漸低。礦床同化混染現(xiàn)象明顯,主要處于侵入巖與鉛山組地層的接觸帶。礦區(qū)范圍內(nèi)鉛山組地層呈大的捕擄體,砂巖、灰?guī)r層呈小的捕擄體大量存在。由于同化混染作用,巖體吸收圍巖組分,造成巖體從遠(yuǎn)離接觸帶到近接觸帶礦物組分、化學(xué)成分、結(jié)
構(gòu)、構(gòu)造等方面有序的變化。矽卡巖型礦床的各金屬元素成礦均經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,例如鎢成礦,部分鎢可以隨巖漿熱液流體直接沉淀下來(lái),形成浸染狀鎢礦化,同時(shí)中酸性巖漿活動(dòng)亦可造成區(qū)域地?zé)崽荻炔粩嘣龈?,進(jìn)而構(gòu)成熱液流體與容礦圍巖的對(duì)流循環(huán),形成含礦熱液流體,沿著構(gòu)造的有利部位(如斷裂破碎帶)形成石英脈帶型白鎢礦[9]。
表2 礦體圍巖礦物、化學(xué)成分及蝕變情況Table 2 Mineral chemical composition and alteration of the surrounding rocks
表3 巖漿巖微量組分統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistics of the trace elements in the garanite
當(dāng)碎裂白崗質(zhì)花崗巖同化混染碳酸鹽巖時(shí),斜長(zhǎng)石中鈣長(zhǎng)石分子增加,長(zhǎng)石由鈉長(zhǎng)石→環(huán)帶狀中長(zhǎng)石;CaO含量速增,0.35%→1.37%→4.57%;巖體中碳酸鹽化細(xì)脈普遍發(fā)育,與吸收圍巖鈣組分有關(guān)。因此,溶液必富集鈣質(zhì)和二氧化碳、氧,促使長(zhǎng)石更
加基性,易被綠簾石、螢石、陽(yáng)起石、透輝石交代,而有利于鉬鎢和高價(jià)鐵的磁鐵礦的沉淀。
當(dāng)碎裂白崗花崗巖同化混染砂巖時(shí),斜長(zhǎng)石較酸性以?shī)W長(zhǎng)石為主。微量的電氣石、磷灰石略增。K2O:4.05%→6.30%→9.00%,P2O5:0.06%→0.15%→0.20%,含量逐漸增高。
綜上析述,初步認(rèn)為碎裂白崗質(zhì)花崗巖是礦床的成礦母巖。
白崗質(zhì)花崗巖體、鉛山組地層、矽卡巖、鐵鉬鎢鋅等礦化同處于加里東中期近南北向斷裂帶中,被印支期黑云母花崗巖侵入、捕虜和包圍。燕山早期花崗正長(zhǎng)巖等小巖體侵入上述巖體并截穿礦化帶。另外,晚二疊世超淺成酸性火山巖脈多處穿插碎裂白崗質(zhì)花崗巖。巖脈呈角礫狀構(gòu)造,角礫成分有磁黃鐵礦、黃鐵礦等礦石。至此,成礦母巖及成礦過(guò)程,時(shí)間上限制在加里東中期,空間分布上限制在近南北向斷裂構(gòu)造帶中。
表4 一些巖礦石微量元素對(duì)比表Table 4 Microelement composition of some ores and rocks in the deposit
圖3 翠宏山礦區(qū)Ⅱ-Ⅱ′勘探線剖面圖Fig.3 Profile of the Ⅱ-Ⅱ′exploration line in the Cuihongshan Deposit1.第四系;2.灰?guī)r;3.矽卡巖;4.白崗質(zhì)花崗巖;5.花崗斑巖;6.鐵礦體;7.鐵鋅礦體;8.鋅銅礦體;9.鋅鉛銅礦體;10.鉛鋅礦體;11.鉛鋅銅礦體;12.鉆孔
區(qū)域上金屬礦物或元素環(huán)繞構(gòu)造-巖漿活動(dòng)中心,顯示帶狀分布規(guī)律。礦區(qū)成礦巖體到沉積圍巖,從蝕變、礦化、物質(zhì)組分諸方面,均具明顯分帶特征,不同蝕變帶、礦石建造圍繞巖體呈帶狀分布,尤以礦體規(guī)模較大時(shí)明顯,某些“特征性對(duì)比礦物”,如電氣
石、錫石、白鎢礦、鋯石等,在礦石、矽卡巖及巖體中出現(xiàn),其特征頗有近似之處,表明成巖與成礦在時(shí)間上和空間上緊密相關(guān)。
某些微量組分Ag、BeO、P2O5、F等在碎裂白崗質(zhì)花崗巖、矽卡巖、礦石中的含量豐度上述規(guī)律相反,但F在鐵鋅礦石中含量較多,實(shí)驗(yàn)表明揮發(fā)份F-對(duì)鐵有較強(qiáng)的搬運(yùn)能力[10]。與成礦無(wú)關(guān)的黑云母花崗巖,其含量豐度甚微(表4),反映成礦母巖與巖漿期后礦液的同源性。
碎裂白崗花崗巖與成礦在時(shí)空及分帶關(guān)系、礦化富集和礦化就位中起著重要的主導(dǎo)作用,碎裂白崗花崗巖是礦區(qū)的成礦母巖。
3.3 構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用
從區(qū)域上分析,區(qū)域性深大斷裂或坳陷帶控制著大型矽卡巖型礦床的空間分布[11,12]。就礦區(qū)而言,地層、巖漿巖對(duì)矽卡巖礦床起的作用只是一種必要,真正控制矽卡巖礦床空間位置、規(guī)模、形態(tài)等因素則是侵入接觸帶構(gòu)造。侵入巖體的接觸帶構(gòu)造是一種獨(dú)特的復(fù)雜構(gòu)造類型。在構(gòu)造-巖漿熱動(dòng)力作用下,巖石變形、變質(zhì)而形成的各種構(gòu)造要素是互相聯(lián)系的,它們?cè)跁r(shí)間上有一定生成順序,空間上呈有規(guī)律地排(分帶性)列,在生成機(jī)制上是一個(gè)互有聯(lián)系的整體,是構(gòu)造-巖漿熱動(dòng)力與圍巖之間的熱力、機(jī)械和化學(xué)作用的產(chǎn)物。因此,接觸帶構(gòu)造不僅指一個(gè)接觸面或一個(gè)狹長(zhǎng)的地帶,而是由上述多種要素組合而成的一個(gè)構(gòu)造體系[13]。
翠寵山地區(qū)中奧陶世白崗質(zhì)花崗巖漿沿北西向斷裂帶侵入捕獲鉛山組碳酸鹽巖地層,形成多個(gè)捕虜體,呈現(xiàn)被動(dòng)侵位機(jī)制特征[14]。由于二者的相互作用,巖體邊部?jī)?nèi)接觸帶形成北西向的糜棱巖化帶,中接觸帶形成矽卡巖化帶,外接觸帶形成層間破碎帶。中接觸帶的矽卡巖化帶為礦床主要賦礦構(gòu)造帶,大多蝕變礦化體賦存其中或近側(cè),與大多矽卡巖型礦床一致[15.16,17]。
糜棱巖化帶:沿反“L”字形內(nèi)接觸帶分布,斷續(xù)出露在白崗花崗巖體內(nèi),影響寬度可達(dá)150 m左右,深度大于800 m,糜棱巖化帶厚度、延長(zhǎng)、延深、破碎程度、礦化強(qiáng)度,一般在北西西向的規(guī)模大一些,北東向的相對(duì)較小。糜棱巖化帶是本礦區(qū)賦存花崗巖型鉬鎢礦體的主要構(gòu)造,如Ⅲ1、Ⅲ8、Ⅲ9號(hào)等鉬鎢礦體。成礦后斷裂多被巖株或巖脈狀花崗巖類充填,分北東和近南北向兩組對(duì)礦體有不同程度的影響。
中接觸帶:是本礦區(qū)最主要類型,接觸帶在平面上呈連續(xù)的反“L”字形,全長(zhǎng)4 km。按接觸面產(chǎn)狀、形態(tài)、與圍巖關(guān)系、礦化強(qiáng)弱等程度。
在翠宏山北段Ⅱ—Ⅱ/剖面位置可見(jiàn)接觸帶的情況,厚度很小,一般在5~20 m不等,中接觸帶產(chǎn)狀近于直立,0~400 m標(biāo)高接觸帶呈階梯狀變化(圖3)。
層間破碎帶:主要指發(fā)育在地層圍巖的層間剝離構(gòu)造。如鉛鋅礦脈,受一系列層間破碎帶控制,其次是部分鐵多金屬礦體內(nèi)的破裂帶,礦液充填或交代。破碎帶中的礦體,規(guī)模不大,呈似脈狀,礦化類型也較單一。
在巖體侵位過(guò)程中,熱動(dòng)力促使圍巖中部成礦元素發(fā)生活化,遷移而提供部分成礦物質(zhì),侵位構(gòu)造為礦液流動(dòng)、礦質(zhì)沉淀提供必要的通道空間,從而控制礦體形態(tài)和礦化強(qiáng)度。
多種有利控礦因素在一定時(shí)空域中耦合是成礦作用發(fā)生的重要條件[18]。翠宏山鐵多金屬礦礦體受碳酸鹽巖地層、侵入接觸構(gòu)造體系以及中奧陶世白崗質(zhì)花崗巖的共同控制。其中侵入接觸構(gòu)造體系控制著礦體的就位,為最主要的控礦因素[19]。
白崗質(zhì)花崗巖和碳酸鹽地層耦合形成侵入接觸構(gòu)造帶體系,控制含礦流體的運(yùn)移、演化、沉淀成礦,影響著不同礦種的空間分布。
鉛山組碳酸鹽巖地層為成礦提供了豐富鈣、鎂、硅等,為矽卡巖化的持續(xù)演化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。含鈣泥質(zhì)砂板巖,角巖化粉砂巖-砂巖,白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r互層產(chǎn)出及巖石的易脆性易于形成侵入接觸構(gòu)造體系。
白崗質(zhì)花崗巖的被動(dòng)侵位及含量豐富的Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo元素,對(duì)礦床的形成提供了大部分或全部礦源、熱流體、持續(xù)動(dòng)力。
翠宏山鐵多金屬礦受碳酸鹽巖層、白崗質(zhì)花崗巖和侵入接觸帶體系空間控制,三因素的持續(xù)耦合導(dǎo)致了成礦熱液生成、演化,形成了元素眾多,規(guī)模巨大的鐵多金屬礦床。
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Abatract:Abatract∶Cuihongshan iron-polymetallic deposit is one of typical Skarn type iron-polymetallic deposit in the Xiaoxing’anling metallogenic belt.The deposit occurs only near the inside and outside contact zone between the Ordovician granite and Cambria Qianshan group ofmarine carbonate rocks and sandstone.In the contact zone as the center,Mo-W orebodies arebasically hosted in granitic body,Feand Fe-Zn ore bodies aremainly hosted in the Skarn zone,Cu-Zn ore bodies are usually hosted in interlayer fracture zone of Qianshan group. And also,the ore body shape and the change of attitude are consistency w ith the Skarn zone.The granite,Qianshan formation and contactzone formed three-in-one system which controlsand contains the ore bodies.It issuggested that the coupling of carbonate strata,granitic and NW-trending contactzones is themainmetallogenic conditions of Skarn type Fe-polymetallic deposit in the area.Furthermore,the comprehensive utilization of the three ore controlconditions is the key in the deep and periphery of theoreexploration.
Ore-control Factorsand Prospection of the Cuihongshan Iron-Polymetallic Deposit in Heilongjiang Procince
FENG Xiao-xi1,2,WANGXu3,DUANM ing2
(1.Faculty Earth of Resources,China University of Geoscience,Wuhan 430074,China;2.Tianjin Center,China Geology Survey, Tianjin 300170,China;3.Heilong No.6 Instituteof Geology and M ineral Exploration,Jiamusi154002,China)
iron-polymetallic deposit;Skarn ore;ore-controlcondition;Cuihongshan;Heilongjiang
P618.31
:A
:1672-4135(2013)04-0281-08
2013-08-29
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目:內(nèi)蒙古四子王旗白乃廟地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查(1212011085256)
馮曉曦(1972年—),男,高級(jí)工程師,1996畢業(yè)于成都理工學(xué)院地質(zhì)系,現(xiàn)主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,Email:tjfengxiaoxi@163.com。