王佰義,陳旭生
(1.黑龍江省有色金屬地質勘查七〇六隊,黑龍江 齊齊哈爾 161000;2.黑龍江省齊齊哈爾地質勘查總院,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
霍洛臺Ⅳ區(qū)鉬礦處于中亞造山帶東段額爾古納地塊--額木爾山隆起帶中,隨著華北板塊向西伯利亞板塊的俯沖,晚元古界興華渡口群發(fā)生褶皺回返,至晚元古晉寧期,板塊運動增強,區(qū)域壓力加大,地殼熱值增高,使興華渡口群發(fā)生角閃巖相變質作用,形成本區(qū)最古老的結晶基底。中生代受蒙古—鄂霍茨克洋自西向東的剪刀式閉合碰撞造山影響,形成區(qū)內(nèi)NE向的一系列逆沖推覆斷層和韌性剪切帶,并發(fā)生了北東-北北東向火山噴發(fā)與巖漿侵位,形成了著名的大興安嶺火山巖帶。本區(qū)屬于額爾古納金有色金屬成礦帶銅鉬礦集區(qū),具有較好的成礦條件及成礦環(huán)境,具有尋找大型斑巖型鉬礦的潛力。
礦區(qū)地層不發(fā)育,均為侵入巖。侵入巖從早到晚依次為晚侏羅世似斑狀二長花崗巖和早白堊世花崗閃長巖等,同時零星出露花崗斑巖和閃長巖脈。
(1)晚侏羅世花崗閃長斑巖。晚侏羅世似斑狀花崗巖呈巖基狀產(chǎn)出,是礦區(qū)的主要含礦巖體,與成礦關系最為密切。巖石具斑狀結構、塊狀構造,由基質和斑晶組成,巖石斑晶由斜長石、角閃石、石英,含量35%左右;基質主要由鉀長石、斜長石、石英及少量暗色礦物組成,巖石普遍具有硅化、黃鐵礦化。
(2)早白堊世花崗閃長巖。早白堊世花崗閃長巖主要分布在礦區(qū)西北部,呈巖株狀產(chǎn)出,面積較小。巖石呈灰-灰褐色,中粒花崗結構、塊狀構造,由斜長石(50%±)、鉀長石(15%±)、石英(25%±)和暗色礦物(10%±)組成。另外礦區(qū)零星出露閃長巖及花崗斑巖脈。
礦區(qū)僅見一條斷裂構造,在區(qū)內(nèi)北西部出露,為奧沙里耐河次一級斷裂,呈北西展布,為壓扭性構造性質,長度約2km,為礦區(qū)的容礦構造。
礦化主要為輝鉬礦化,少量為黃銅礦化。輝鉬礦主要分布于絹英巖化帶及鉀化帶中;黃銅礦主要分布于絹英巖化帶中。蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化,且與礦體關系較為密切。蝕變及分帶特征:中心為石英-鉀化蝕變帶,蝕變礦物為石英、鉀長石并伴有少量的黑云母,主要金屬礦物為輝鉬礦;中部為石英-絹云母蝕變帶,蝕變礦物為石英、絹云母,金屬礦物主要為輝鉬礦,少量為黃銅礦-黃鐵礦;青盤巖化在本區(qū)表現(xiàn)不明顯。
在Ⅳ區(qū)圈定鉬礦體13條,其中工業(yè)礦體4條、低品位礦體9條,見礦標高一般在457-865m。目前發(fā)現(xiàn)主要礦體為Ⅳ-3、8號鉬礦體。其中Ⅳ-3號礦體位于礦區(qū)中部,北西向展布,長度214m,延深50m,穿越礦體平均厚度16m,平均品位Mo0.070×10-2,賦礦巖體為晚侏羅世的糜棱巖化似斑狀二長花崗巖中,具黃鐵礦化、絹云母化、細脈侵染狀硅化。Ⅳ-8號礦體為隱伏礦體,由鉆孔控制,延深100m,平均厚度25m,平均品位Mo0.040×10-2,賦礦巖體為晚侏羅世的似斑狀二長花崗巖,具黃鐵礦化、硅化、絹云母化。
(1)結構及構造。礦石結構主要為半自形—它形粒狀結構,它形粒狀結構,其次為它形—半自形晶結構。礦石構造:浸染狀、細脈浸染狀、細脈狀和少量團塊狀,總體向深部浸染狀構造增多。輝鉬礦呈浸染狀、脈狀,主要分布于絹英巖化帶和鉀化帶中;黃銅礦主要呈細脈狀、少量浸染狀分布于絹英巖化帶和鉀化帶中。
(2)礦物成分。礦石礦物主要有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦。脈石礦物主要為鉀長石、斜長石、石英、綠簾石、黑云母、綠泥石礦物。其黃鐵礦特征:黃鐵礦多呈它形粒狀,少量呈半自形—它形粒狀,雜亂分布,部分似脈狀分布,粒度一般0.5mm~1.8mm,少數(shù)0.01mm~0.5mm;輝鉬礦呈粒狀、葉片狀,呈浸染狀、似脈狀分布,粒度一般0.05mm~0.2mm,少數(shù)0.01mm~0.05mm。黃銅礦呈它形粒狀,多沿裂隙分布,粒度一般0.1mm~0.4mm,少數(shù)0.02mm~0.1mm。
依據(jù)野外觀察穿切關系,可以將礦化分為四個階段:①鉀長石-石英階段,代表金屬礦物主要為磁鐵礦和黃鐵礦;②輝鉬礦-石英階段,代表礦物主要為輝鉬礦;③多金屬硫化物-石英階段,代表礦物為黃鐵礦、黃銅礦;④碳酸鹽-石英階段,該階段主要金屬礦物為黃鐵礦。
(1)S同位素通過對Ⅳ區(qū)斑巖型鉬礦的礦石礦物,經(jīng)硫化物34S同位素的結果分析,34S變化區(qū)間為1.0‰-4.8‰,34S變化范圍<10%,變化在同一個范圍內(nèi)且趨近于0,表明硫來自同一源區(qū),屬于巖漿硫的變化范圍(5o)。
(2)Pb同位素。Ⅳ區(qū)206Pb/204Pb和207Pb/204Pb的比值分別為18.445-18.465和15.597-15.621,208Pb/204Pb的比值為38.366-38.445,在207Pb/204Pb與206Pb/204Pb相對比中,樣點趨向于造山帶,在208Pb/204Pb,206Pb/204Pb相對比中,樣點趨向于造山帶,表明鉛主要來自于深源巖漿。
3.2.1 流體包裹體巖相學及顯微測溫學研究特征
依據(jù)包裹體在室溫的(21C)的狀態(tài)以及包裹體冷卻時的相變,Ⅳ區(qū)鉬礦主成礦階段可以觀測到四種類型流體包裹體 :含子礦物包裹體NaCl(KCl)-H2O(S-type)、CO2-NaCl-H2O(C-type)、富氣相包裹體H2O-NaCl(V-type)、氣液兩相包裹體H2O-NaCl(L-type)包裹體。
(1)流體包裹體巖相學特征。C-型流體包裹體:常溫下可觀測到兩相或者三相,隨機分布在石英顆粒中。C-型包裹體粒徑變化范圍在6μm~20μm,CO2/H2O變化范圍為30~100vol.%vapor,多數(shù)集中在80~90vol.%vapor。
V-型流體包裹體:在室溫下可以觀測到兩相,隨機分布在石英顆粒中,常見與L-型流體包裹體共生。V-型包裹體長軸的長度為4μm~25μm,氣體含量>50%vol.%vapor,通常在80~95 vol.%vapor。
S-型流體包裹體:常溫下可用觀測到三相,隨機分布在石英顆粒中。S-型包裹體粒徑的變化范圍為10-20μm,子礦物粒徑為2-4μm,氣體含量為10-20 vol.%vapor。
L-型流體包裹體:在室溫下可以觀測到兩相,隨機分布在石英顆粒中,常與V-、S-型流體包裹體共生。L-型包裹體長軸的長度為4μm~30μm,氣體含量<50%vol.%vapor,通常在10~40vol.%vapor。
(2)流體包裹體顯微測溫學研究。對Ⅳ區(qū)20件樣品進行顯微測溫學研究,S-型包裹體鹽度依據(jù)子礦物物消失溫度來計算,依據(jù)最后一塊冰融化的溫度來計算V-、L-型包裹體的鹽度(Hall et al.1988)。
①輝鉬礦-石英階段:發(fā)育四種類型包裹體,S-型包裹體子礦物融化溫度為315℃~409℃,完全均一溫度為315℃~409℃,鹽度變化范圍為39.4-48.4 Wt.%NaCl equiv.C-型包裹體CO2固體的初融溫度為-57.5℃~-56.2℃,包裹體部分均一溫度為21.4℃~30.2℃,籠形物消失溫度為6.9℃~8.2℃,均一到液相的溫度為286℃~410℃,包裹體鹽度變化范圍為3.6-5.9 Wt.%NaCl equiv.V-型包裹體均一到氣相的溫度為318℃~380℃,最后一塊冰融化的溫度在-6.0℃~-3.2℃,鹽度為5.3-9.2 Wt.%NaCl equiv.L-型包裹體均一到液相的溫度是274℃~420℃,最后一塊冰融化的溫度在-7.6℃~-3.3℃,鹽度為5.4~11.2Wt.%NaCl equiv。②多金屬硫化物-石英階段:發(fā)育兩種類型包裹體,V-型包裹體均一到氣相的溫度為233℃~305℃,最后一塊冰融化的溫度在-5.5℃~-2.5℃,計算得出鹽度為4.2~8.6 Wt.%NaCl equiv.L-型包裹體均一到液相的溫度是206℃~312℃,最后一塊冰融化的溫度在-6.4℃~-2.9℃,計算得出的鹽度為4.8-9.7Wt.%NaCl equiv。
3.2.2 成礦壓力及深度
Ⅳ區(qū)斑巖型鉬礦成礦流體發(fā)生了明顯的沸騰作用,含子礦物包裹體和含CO2三相包裹體共存,估算流體沸騰時成礦壓力為8.2MPa~21.2MPa,這也是Mo等礦質主要的沉淀階段。按照靜水壓力估算成礦深度為0.8~2.1km。
3.2.3 H-O同位素
Ⅳ區(qū)石英中δD和δ18O石英值分別為-109.9‰和9.0‰,換算為流體中δ18O水為4.8‰。顯示流體主要是來自巖漿熱液并有向大氣降水過渡的趨勢。在δD-δ18O水流體來源數(shù)據(jù)點并未落入巖漿水變化范圍內(nèi),流體δD值比巖漿水δD經(jīng)驗值要低,表明該礦區(qū)成礦流體很可能來自巖漿的脫氣作用而并非初始巖漿水。
霍洛臺Ⅳ區(qū)斑巖型鉬礦圍巖蝕變作用較為強烈,賦礦巖體為似斑狀二長花崗巖,淺部可見花崗閃長斑巖脈。礦化主要為輝鉬礦化,少量為黃銅礦化;蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化,且與礦體關系較為密切,其次為碳酸鹽化、高嶺土化。蝕變與礦化及分帶特征:中心為石英-鉀化蝕變帶,蝕變礦物為石英、鉀長石并伴有少量的黑云母,產(chǎn)出金屬礦物主要為輝鉬礦;中部及上部為石英-絹云母蝕變帶,蝕變礦物為石英、絹云母,金屬礦物為輝鉬礦-黃銅礦-黃鐵礦;青盤巖化帶在本區(qū)表現(xiàn)不明顯。另外從S同位素、Pb同位素、H-O同位素結果得出,硫來自同一源區(qū),屬于巖漿硫的變化范圍,Pb同位素顯示Pb主要來自于深源巖漿,H-O同位素顯示流體主要是來自巖漿熱液并有向大氣降水過渡的趨勢,成礦流體很可能來自巖漿的脫氣作用而并非初始巖漿水。因此,霍洛臺Ⅳ區(qū)鉬礦屬于斑巖型,經(jīng)過進一步勘查工作有望找到一處中-大型的斑巖型鉬礦床。