黑河市滨南钼矿成矿规律及找矿标志_蒋世军.pdf

59矿产资源Mineral resources黑河市滨南钼矿成矿规律及找矿标志蒋世军摘要：黑河市滨南钼矿位于东乌珠穆沁旗-嫩江铜钼铅锌金钨锡铬成矿带的北段，多宝山黑河金、多金属成矿带的中北部，其西南部是多宝山矿集区，东南部为三道湾子矿集区。东乌珠穆沁旗-嫩江铜钼铅锌金钨锡铬成矿带，是我国著名的斑岩型铜金钼矿成矿区，成矿构造环境优越、成矿作用强烈、成矿潜力巨大。本文从矿床地质特征出发总结了该矿床的成矿规律和钼的找矿标志，为下一步该类型钼矿床的找矿提供依据。关键词：钼矿；成矿特征；成矿规律；找矿标志1 区域地质特征1.1地层区域内地层不发育，约占区域面积的3010-2，主要分布在本区域南部、中东部及西北隅。侵入岩分布广泛，约占7010-2，多呈岩基状或岩株状产出。1.1.1下古生界中下奥陶统铜山组（O1-2t）主要分布于区域上南部，东部有零星出露。其中发育一条北北东向韧性剪切带。根据岩石组合的不同划分为上、下段。下段为糜棱岩化变质长石石英杂砂岩、片理化变质硅化砂岩、绢云母板岩、绢云母千枚岩、含电气石（十字石）黑云母角岩、堇青石角岩及长英角岩，控制构造叠置厚度503.3m；上段为黑云斜长变粒岩、二云斜长变粒岩、含石榴十字黑云石英片岩、（矽线石）二云石英片岩、二云片岩及黑云长英角岩，控制构造叠置厚度766.4m。1.1.2中生界下白垩统龙江组（K1l）零星出露于区域南部地区，主要岩石组合为英安岩、安山岩。下白垩统光华组（K1gn）零星出露于区域东部和西南部地区。岩石组合为流纹岩、流纹质凝灰熔岩、英安质容凝灰岩、英安质火山角砾岩、英安岩、英安质角砾熔岩。1.1.3新生界全新统高漫滩堆积层（Qh1）广泛分布于区域内较大型河谷的两侧山麓前一带。呈水平状产出。其岩性为亚粘土、亚砂土、砂砾石等。厚度几米至几十米。全新统低漫滩冲积层（Qh2）广泛出露于区域内大小河谷中。以冲积为主的松散砂、砂砾石组成。砾石分选性差，多呈次棱角状浑圆状。厚度3.5m。1.2侵入岩区域侵入岩十分发育。约占测区总面积的70%。侵入岩以中深成相的花岗岩为主。形成时代依次为中奥陶世、晚三叠早侏罗世、中晚侏罗世。岩石类型主要为花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、闪长岩以及脉岩。1.2.1中奥陶世弱片麻状含石榴石二长花岗岩主要分布于区域的东北部和西南部地区，约占侵入岩面积的四分之一左右。岩石具变余花岗结构、交代结构、花岗鳞片变晶结构，弱片麻状构造、碎裂构造。矿物由1mm 4.5mm的石英、微斜长石、条纹长石、斜长石、黑云母、白云母、角闪石组成。1.2.2晚三叠早侏罗世中酸性侵入岩主要有晚三叠-早侏罗世中细粒花岗闪长岩（T3J1）、中细粒二长花岗岩（T3J1）两种类型。前者分布于区域的东北部及东南部地区；后者分布于区域的东部和西北部地区南部地区，零星出露，多呈北西向展布。1.2.3中晚侏罗世侵入岩主要有中细粒花岗闪长岩（J2-3）、含斑中粒二长花岗岩（J2-3）和粗中粒正长花岗岩（J2-3）三种类型。1.3火山岩区域上火山岩不发育，约占区域面积的3%，零星出露于区域的中东部和南部，主要为龙江期和光华期火山岩。1.4脉岩区域内脉岩较发育，零星出露于各地，所见脉岩明显受北东、北西向构造控制，次为东西向。脉岩的岩石类型有：花岗斑岩、花岗细晶岩、石英二长闪长岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、花岗伟晶岩、伟晶岩、石英脉等。1.5构造区域大地构造位置处于兴安岭-内蒙地槽褶皱区罕达气优地槽褶皱带中的罕达气断褶束的东北段。但由于地层出露较少，褶皱构造不发育，以断裂为主。由于区域所处位置特殊，经历了复杂的地质作用。褶皱构造不发育，以脆、韧性断裂构造为主。60矿产资源Mineral resources2 矿床地质特征2.1矿体（层）特征滨南钼矿主要赋存在晚三叠-早侏罗世中细粒花岗闪长岩中，部分矿体产出于糜棱岩化闪长岩中；矿体与围岩界线不清，矿体总体走向NE45，倾向北西，倾角约40。矿石普遍具有较强的钾化、硅化、黄铁矿化、云英岩化，部分矿石具白云母化、黑云母化等蚀变。2.2矿石质量矿石结构、构造：矿石呈它形-半自形结构，片状结构、细粒星散状、细脉浸染状构造。矿 石 矿 物 成 分：矿 石 矿 物 主 要 有 辉 钼 矿（0.01mm 0.05mm）；脉石矿物主要有石英（0.2mm 1.7mm）、钾长石（0.5mm 6mm）、斜长石（0.6mm 2mm）、黑云母呈细小片状集合体及黄铁矿（0.02mm 1mm）。白云母交代黑云母形成与石英共生呈云英岩化。绢云母由交代斜长石而来，呈斜长石假象。含有微量的碳酸盐、绿泥石、绿帘石等蚀变矿物。2.3矿石类型和品级由于矿体埋深较大，地表出露规模及浅部矿量有限，故本次普查不划分矿体氧化带、混合带、原生带分布范围。矿石自然类型，由于矿体埋深较大，除浅表极少量矿石外，其它矿石新鲜无氧化，确定矿石自然类型为硫化矿石。按矿石的构造分为浸染状矿石、网脉状矿石等。矿石的工业类型与品级、矿石化学分析结果表明：矿石中可回收元素只有钼一种，该矿石的工业类型属硫化钼矿石。2.4矿体（层）围岩依据工程揭露控制所见，钼矿体围岩与矿体无明显界线，均为渐变关系。矿石品位由浅部向深部总体呈逐渐变富的趋势。黑云母化花岗闪长岩：花岗变晶结构、鳞片变晶结构、蠕虫交代结构。斜长石具环带结构和聚片双晶，中长石有环带结构，但均被泥化和绢云母化，部分与钾长石接触部位出现蠕虫交代结构。钾长石以条纹长石为主。云英岩：花岗鳞片变晶结构，碎裂构造，具铁染现象。岩石主要由石英、白云母、条纹长石组成，鳞片状白云母呈团块状沿裂隙出现。无法恢复原岩，可能属碎裂花岗闪长岩经钾交代后形成的岩石。云英岩化花岗闪长岩：变余花岗结构、花岗鳞片变晶结构、交代结构，碎裂构造。岩石主要由长石、石英、云母组成。后期受碱质热液交代出现反条纹斜长石，白云母和石英。斜长石被绢云母普遍交代，呈鳞片状。钾长石交代斜长石呈条纹长石，常见大于7mm的大颗粒，可视为变斑结构。2.5矿床成因分析探矿工程中所见岩石、矿石均以钾长石化普遍出现为特征，矿石所具有的硅化、黄铁矿化、云英岩化（强硅化、白云母化）等蚀变，钼矿化呈细脉侵染状赋存在具碎裂结构的花岗闪长岩中。蚀变交代呈现钾长石化范围最大最广泛，而与成矿关系最密切的云英岩化、黄铁绢英岩化则与岩石裂隙、微裂隙及构造碎裂相伴产出，显示矿化多发生在由碱交代向氢交代或酸交代这一转折过程中。3 成矿规律及找矿标志3.1成矿规律成矿规律研究主要从钼质物源、成矿时代、成矿作用、成矿微环境及成矿类型等方面展开研究，并试图解释成矿作用机制。综合上述研究成果，总结滨南钼矿成矿规律特征如下。3.1.1钼质物源滨南钼矿赋矿围岩花岗闪长岩钼含量平均值远高于世界花岗岩平均值，并高于兴蒙造山花岗岩平均值，富集100倍可成矿。硫同位素均一化程度高，硫的来源大致相同，说明成矿环境较稳定。钼矿硫具有深源特点，主要来自深部岩浆的硫，在成矿过程中基本上没有外界硫的介入，成矿物质来源较单一，形成于一个相对较封闭的环境，花岗闪长岩为钼质的主要来源。滨南钼矿钼质来源与小兴安岭乃至东北地区燕山期钼矿物质来源较为相似，与高钾钙碱性I型花岗岩关系密切，为同一动力学机制形成。3.1.2成矿时代滨南钼矿成岩成矿时代为燕山期晚期（155Ma 143Ma），作为东北地区重要的成矿时期，先后形成了一系列的大中小型多金属矿床。南部小兴安岭张广才岭花岗岩带燕山期形成了以鹿鸣大型钼矿（187Ma 178Ma）、霍吉河中型钼矿（190Ma）为主的一系列钼多金属矿；西部嫩江黑河成矿带内的嫩江多宝山三矿沟铜铁矿（176Ma）形成于燕山期；北部大兴安岭成矿带在同时期亦形成了诸多金属矿床。可见，随着西伯利亚板块与华北陆块碰撞加剧，蒙古鄂霍次克洋趋于关闭，进入碰撞期后造山阶段，发生隆升作用，构造岩浆活动强烈。伴随岩浆岩的大量侵入作用，区域内大量热液型钼多金属矿集中生成，进入钼矿成矿高峰期。因此，与成矿相关的燕山期花岗岩可作为重要的找矿线索。3.1.3成矿作用燕山期区域多次岩浆活动为成矿提供了充足的热源，大规模的岩浆岩上侵提供了成矿所需的热源，沿着构造薄弱带上升。矿质通过熔岩浆在上涌过程中携带了富集Mo成矿流体，热流体61矿产资源Mineral resources从岩浆中的分离，形成富集成矿元素的流体和花岗质岩浆，钼等成矿元素在流体中得到富集。成矿流体以混合的岩浆水和大气水为主，推测流体的混合作用是造成滨南钼矿沉淀的主要原因。区内成矿作用从大地构造角度上，受滨太平洋构造域影响强烈，成矿时期为晚侏罗世早白垩世，与同时期的蒙古鄂霍次克洋闭合有关。从矿区发现的含矿岩体、钼矿（化）体展布表明，明显受NE向断裂控制，为主要控岩、控矿及导矿构造，而岩石中形成的微裂隙则是容矿构造。3.2找矿标志3.2.1地球物理标志（1）磁场标志。矿区处于区域上航磁异常及1：5万高磁异常区内，并处于矿区1：2万高磁测量的区域性负磁场与带状正磁场的梯度变化带附近，磁异常在T等值线平面图上明显北东走向，异常较规整，展布方向与矿体走向基本一致。由此看见，磁异常具有良好的指示作用。（2）电场标志。矿区视电阻率测量中，矿区西部、中北部大面积低电阻区与东南部高阻区过渡部位与磁异常位置和方向基本一致，并与中部的北西西向带状中等强度电阻异常对应。西部、中北部的低电阻区是由构造作用使岩石破碎引起，东南部岩石较完整且致密电阻相对较高，低阻区内的高阻异常可能是沿断裂构造处岩石局部硅化引起电阻稍高。矿区视极化率测量中，视极化率强度较低且平稳，矿区岩石硫化物含量较低。部分异常地段由黄铁矿引起。钼矿体主要赋存在碎裂蚀变中细粒花岗闪长岩及其内微裂隙石英脉中，多与黄铁矿共生。辉钼矿与硅化关系最为密切，有辉钼矿化地段一定具有硅化。在低电阻背景区内的高阻地段和高极化率地段寻找钼矿体，具有一定的指导意义。但需要指出的是，有黄铁矿化和硅化的地段不一定有辉钼矿化。激电测深探测了地下深部电场特征，同样在高阻（低背景区）高极化地段寻找钼矿体，在寻找深部矿体时，可指导钻探工程的布设。一些钻孔均在高阻（低背景区）高极化地段验证了辉钼矿化的存在。因此，激电测深工作对于钻孔布设具有重要的指导意义。3.2.2地球化学标志矿区位于1：5万水系沉积物测量所圈定的组合异常内，Mo有内带，极大值132.1510-6；还位于1：2万土壤地球化学测量圈定的组合异常内，异常浓集中心明显，套合较好，以Mo元素规模最大，内、中带总体呈北东展布。经地表槽探工程验证，发现多个北东向矿（化）体。由此可见，大规模的Mo元素异常（水系或土壤）也是必不可少的找矿标志。3.2.3地质标志（1）岩石类型标志。通过以往对黑龙江省有色多金属矿研究可知，钼矿床一般产于燕山期花岗岩中，岩石多具碎裂结构，属钙碱性系列岩石，为I型花岗岩。探矿工程中所见岩石、矿石均以钾长石化普遍出现为特征，矿石所具有的硅化、黄铁矿化、云英岩化（强硅化、白云母化）等蚀变，钼矿化呈细脉侵染状赋存在具碎裂结构的花岗闪长岩中。（2）构造（断裂）标志。钼矿床位于北东向断裂与北西向断裂的交汇部位，该部位的碎裂蚀变花岗闪长岩与石英闪长岩脉接触带上见多条东北向断裂（破碎）带，断裂为成矿热液提供了很好的运移通道和矿物质沉淀空间。矿区东侧呈北北东向展布的长岗山韧性剪切带对矿区内各构造层的岩石有重要的影响，形成该韧性剪切带之构造应力影响了该剪切带周边的岩石，使之多具碎裂构造，使得岩石孔隙度增强，有利于后期含矿热液的运移、交代、沉淀；矿区内北北西向长岗山西断裂及其次级北东东向、近东西向断裂的活动所带来的含矿热液交代了具碎裂构造的花岗闪长岩、糜棱岩化闪长岩，发生碱质交代为特征的蚀变以及辉钼矿、黄铜矿、方铅矿等矿化，成矿物质的沉淀聚集形成滨南钼矿床。长岗山韧性剪切带及长岗山西断裂这两组构造对滨南钼矿的形成起了重要的作用。后期中-晚侏罗世含斑二长花岗岩（J2-3）侵入，其所携带的含矿热液及其所携带的成矿物质的逸出，使得晚三叠-早侏罗世花岗闪长岩（T3-J1）发生钼矿化，因此，滨南钼矿成因类型属斑岩型，并且为多期次成矿叠加所形成。可见，断裂构造是成矿必不可少的条件之一，具有良好的指导找矿的作用。（3）矿化（蚀变）标志。在中酸性侵入岩（钙碱性系列）中广泛发育硅化、钾长石化、黄铁矿化及云英岩化蚀变带是本地区这一类型矿床明显的找矿标志之一。同时，大规模的Mo元素异常（水系或土壤）也是必不可少的条件。4 结论通过对前人地质资料的综合分析及地质测量工作，大致查明了矿区内的地层、侵入岩、地质构造、含矿层位及钼矿体的分布规律。利用槽探及钻探手段，查清了矿体的形态、产状、规模品位及分布规律，特别是对找矿标志有了较为客观的认识，对黑河市滨南钼矿床的研究与开发具有深远意义。（作者单位：黑龙江省地质科学研究所）