五道岭钼矿床矿物学特征及成因

于崇波

(沈阳有色冶金设计研究院，辽宁 沈阳 110003)

引言

五道岭钼矿床位于小兴安岭—松嫩地块、滨东隆起带、玉泉断陷东南边缘处。

区内构造发育，地层变形强烈，华力西晚期和燕山早期岩浆活动频繁，北东向复杂褶皱构成了区内构造主体格架，北西向断裂构造和成群的次级羽状裂隙为成矿提供了矿液运移的通道和富集沉淀的空间[1]。该区成矿背景较好，成矿条件十分有利。通过初步探讨矿床成矿规律及成因机制，总结矿化规律及找矿标志，可以促进该地区的地质找矿和研究工作，实现该区地质找矿的突破[2]。

1 矿区地质特征

1.1 赋矿地层

矿区出露地层有下二叠统玉泉组、土门岭组和上二叠统五道岭组以及中侏罗统太安屯组。主要赋矿地层为上二叠统五道岭组上段的中部层位，呈单斜构造，走向281°，南倾，倾角50°～70°。岩性以流纹质凝灰岩为主，夹安山质凝灰岩，厚度约300 m。岩石为灰—灰绿色，风化后为浅灰色，致密块状，凝灰结构。晶屑的主要成分：正长石、石英及少量斜长石。岩石普遍发生角岩化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化。

1.2 岩浆岩[3]

岩浆岩主要有华力西晚期白岗质花岗岩和燕山早期花岗闪长岩、闪长岩，呈脉状产出的煌斑岩、二长斑岩、闪长岩、花岗斑岩和细晶岩等。华力西晚期白岗质花岗岩是五道岭钼矿的主要成矿母岩。

1.3 控矿构造

区内断裂构造较发育，主要为沿接触带发育有近东西向F1、F2断层，在其影响下产生次一级裂隙构造，总体上构成一个长近1 000 m、宽百余米的断裂带。沿次接触和断裂带，有黄铁细晶岩化、矽卡岩化和钼与铁矿(化)体的分布。由于断裂继承性的活动，使其岩(矿)石发生破碎，与此同时也显示出矿体多阶段性的特点。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

五道岭钼矿床位于滨绥断裂南侧，一撮毛岩体南缘。主矿体赋存于黄铁细晶岩与流纹质凝灰岩接触带的矽卡岩中，呈不规则脉状的分支复合大型矿体。总体走向281°，长558 m，最大厚度90 m，一般厚度30～40 m；地表断续出露，顶部最大埋深60 m，矿体中段最大垂深达777 m，东西两侧垂深200～300 m，赋存标高+290 ～-460 m。

矿体倾向和倾角变化较大：西部6线近直立；0线以西北倾，倾角70°～80°；0～1线接近直立，深部有南倾的趋势；1线近直立；1线以东南倾，倾角53°～78°。总体形态为东段南倾、西段北倾，倾角东缓西陡。矿体走向延长或倾向延深，均呈“S”型构造。

2.2 矿石结构及类型

矿石结构主要为结晶结构、固熔体分离结构、交代结构。构造以浸染状构造、网脉状构造、交错脉状构造为主，块状构造、角砾状构造少见[4]。

矿石自然类型为以原生硫化矿石为主，仅在地表个别部位有极少量混合矿石。

矿石工业类型为单一的钼矿石型。

2.3 变质作用、围岩蚀变类型

变质作用主要表现为在中等区域变质的基础上，迭加了强烈的接触交代变质和热接触变质。

本矿床在热力变质尤其在岩浆期后热液作用下，使接触带附近的不同围岩产生了强烈的蚀变作用。围岩蚀变有矽卡岩化、硅化、黄铁细晶岩化、角岩化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化等，与成矿关系密切的为前三种蚀变。

3 矿物学特征[5]

3.1 矿石矿物成分及特征

3.1.1 金属矿物

钼矿石中主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿、赤铁矿(镜铁矿)，少量的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿及穆磁铁矿，还有斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿及辉铋矿等。

辉钼矿：是钼矿石中的主要矿物。呈叶片状、鳞片状、多成集合体分布于脉石矿物—柘榴石颗粒间或其裂隙处，集合体呈板状、火花状、放射状、扇状及球状见图1。反光镜下磨光面粗糙，有的可见清晰双晶，放射率高于闪锌矿。硬度1～1.5，强非均质性，具明显的双反射及反射多色性，颗粒0.01～0.1 mm，集合体大者达1～1.5 mm。有切穿交代黄铁矿、赤铁矿，或被晚期黄铁矿包围，闪锌矿交代等现象[6]。

图1 辉钼矿

黄铁矿：分布广泛。呈自形、半自形及他形晶粒状。至少有两期生成，早期生成者较为普遍，呈自形及半自形侵染状分布于矿石中，见图2；晚期呈他形粒状与方解石小脉一起出现。反光镜下，反射率大于黄铜矿，硬度较大。黄白色，具均质性。粒度大小不一，0.03～10 mm，一般0.5～1mm。明显被黄铜矿、闪锌矿、赤铁矿及辉钼矿交代，但有切穿磁铁矿现象。

图2 浸染状构造

赤铁矿：分布较广泛，多出现于破碎带及裂隙发育处，呈脉状充填或胶结其他矿物之角砾。晶体呈小叶片状，反射率大于闪锌矿，而小于黝铜矿，灰白带兰色，非均质性，有血红色之内反射，硬度较大，粒度0.01～0.03 mm。

黄铜矿：分布较广含量很少。呈他形不规则之粒状及乳滴状充填于裂隙或交代脉石中，见图3，亦见交代磁铁矿及黄铁矿，反射率小于黄铁矿，大于方铅矿，中等硬度，铜黄色。具均质或弱非均质性。粒度0.1～0.5 mm。

图3 乳滴状结构

闪锌矿：分布较广，含量很少。呈他形粒状，沿裂隙充填交代脉石，有的尚见有交代辉钼矿、黄铁矿现象，见图4。反射率较低，反射色为灰色。硬度中等，具均质性。粒度为0.1～0.2 mm。

图4 交代残余结构

方铅矿：分布不广，少量。呈他形粒状，常与闪锌矿、黄铜矿相伴出现，反射率大于黝铜矿而小于黄铁矿，亮灰白色，中等硬度，均质性。粒度0.02～0.05 mm。

磁铁矿：含量很少。镜下观察可分为两期。早期的呈自形及半自形晶，浸染状分布于岩石中，见图5、6，分布较广但含量甚微；晚期系交代镜铁矿形成的，呈镜铁矿之假象—穆磁铁矿。反光镜下磨光面较粗糙，反光率大于闪锌矿，硬度5.5，反射色为灰色微带棕色，具均质性及较强的磁性。粒度前者在0.1～0.2 mm，后者则呈较大的叶片状。

斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿等少见，仅出现于黄铜矿的边部。

辉铋矿：微量，呈叶片状，他形不规则状，亦见成集合体，网脉状浸染在脉石裂隙中，与赤铁矿紧密共生。粒度0.01 mm左右。

图5 浸染状构造

图6 自形晶结构

3.1.2 脉石矿物

脉石矿物以矽卡岩矿物为主，主要有柘榴石、辉石、阳起石、绿帘石、方解石、绿泥石等，其次有少量石英、长石及萤石等。其中以柘榴石最多，占80%以上。

柘榴石：一般呈自形及半自形粒状。晶体为菱形十二面体或菱形十二面体与四角三八面体之聚形。黄绿色、褐色，玻璃光泽，断口参差状，性脆，半透明至透明，硬度较大。片中无色透明，正突起高，一般均具异常之光性，清晰的环带构造，部分为均质。裂纹发育，粒度为0.1～2 mm，以0.5～1 mm者多。沿裂纹或边缘有绿泥石、绿帘石或方解石出现。属钙铝柘榴石及钙铁柘榴石。

辉石(透辉石及次透辉石)：常呈发育不完好的短柱状，或呈粒状，淡绿色，正突起高，具辉石式解理。正交偏光下具鲜艳的二级干涉色，最大消光角37°～ 44°。大部分有蚀变，变成绿泥石及碳酸盐，或为透闪石—阳起石交代。

阳起石：一般呈针状及纤维状集合体，褐绿色，片中为淡绿色，具微弱的多色性，正突起中等，干涉色为二级中部。有的出现于辉石之边缘，大部分变成绿泥石及方解石，三者常混在一起。

绿帘石：呈粒状，淡黄绿色，正突起高，粗面显著，干涉色二～三级，鲜艳而明亮。

方解石：呈脉状或粒状集合体，充填于透闪石柘榴石之间。分布普遍，含量较多，部分交代金属矿物。

绿泥石：细脉状，叶片状集合体，交代充填柘榴石间隙。颗粒大小不等，1～5 mm。

3.2 矿化阶段及矿物共生组合[7]

矿床的矿化作用可划分为四个矿化阶段。

1)第一矿化阶段生成的矿物是柘榴石和稍晚于柘榴石的透辉石。在矽卡岩主体形成后，开始析出成矿，形成金属矿物磁铁矿，并交代柘榴石，呈粒状集合体。伴随本期的蚀变矿物有绿帘石、阳起石、透闪石等。

2)第二矿化阶段生成的主要金属矿物为黄铁矿，切穿早期之磁铁矿。本期产生的蚀变矿物有绿泥石、绿帘石、石英、碳酸盐等，并穿插柘榴石、透辉石。

3)第三矿化阶段生成赤铁矿、镜铁矿及黄铁矿，多呈脉状或网脉状，切穿前期之金属矿物。伴随的蚀变矿物有绿泥石及方解石。

4)第四矿化阶段为辉钼矿的主要成矿阶段。伴随有黄铁矿，少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、少量磁铁矿，并切穿、包裹、交代前期矿物。本期蚀变矿物有绿泥石、绿帘石、石英、方解石。

4 矿床的成因

1)矿区处于小兴安岭—松嫩地块、滨东隆起带、玉泉断陷东南边缘，海西期北西向构造与燕山期北东向构造岩浆岩带的交切部位。海西晚期岩浆岩活动频繁，海西晚期侵入活动高潮的第三侵入期的白岗质花岗岩─ 一撮毛岩体的侵入，是形成本矿床的基本前提。

2)控矿构造的接触挤压带，是在一撮毛白岗质花岗岩侵入成岩过程中，在岩体边缘─接触带，因岩浆冷凝收缩所产生的应力作用，沿东西向岩体长轴方向与上二叠统五道岭组中酸性火山碎屑岩的接触带，形成压扭性接触挤压带，为矿液沉淀提供有利的构造空间，充填交代了矽卡岩及矿体。

3)白岗质花岗岩及其边缘相的蚀变岩石—黄铁细晶岩，属铝过饱和，硅酸过饱和，富碱性岩石。其形成时代为海西晚期第三侵入期产物。岩体中钼、铁、锌、铅、铜等元素均高于克拉克值，是形成矿床的重要因素。

4)矽卡岩形成后，首先析出磁铁矿，在东段沉淀成矿；第二矿化阶段析出黄铁矿，沿东段再次开放的构造裂隙，沉淀于磁铁矿体上盘；第三矿化阶段析出镜铁矿及赤铁矿，多呈细脉状沿小裂隙充填于前期成矿剩余空间，虽矿化普遍，但规模很小；最后析出辉钼矿，在西段矽卡岩中单独富集。

综上，本矿床具有重叠交代、多次成矿的特点。从高温汽化开始，结束于中温热液阶段，以交代为主，充填次之。矿床成因类型为岩浆期后高—中温热液交代充填形成的矽卡岩型钼矿床。

5 结论

1)海西晚期第三侵入期的白岗质花岗岩是五道岭钼矿的主要成矿母岩，研究该侵入岩体的矿性是寻找钼矿的重要标志。

2)与成矿关系密切的矽卡岩化、黄铁细晶岩化、硅化等热液蚀变是钼矿的直接找矿标志。

3)区域新华夏系构造体系的次级东西向构造是有利的控矿构造，加强构造的研究是加速找矿和评价的重要途径。

[1] 黑龙江省冶金地质勘探公司. 黑龙江省阿城县五道岭钼矿床地质勘探报告[R]. 内部资料,1998.

[2] 濮为民. 治岭头地区金银矿地质特征及矿床成因[J]. 有色金属：矿山部分, 2009, 60(3)：24-28.

[3] 邱家骧. 岩浆岩岩石学[M]. 北京： 地质出版社,1983.

[4] 尚浚. 矿相学[M]. 北京：地质出版社,1987.

[5] 霍亮,李碧乐,黄勇,等. 内蒙古赤峰陈家杖子金矿床矿物学特征及成因[J]. 黄金, 2007, 28(10)：4-10.

[6] 潘兆櫓. 结晶学及矿物学[M]. 北京： 地质出版社, 1987.

[7] 姚凤良,郑明华. 矿床学基础教程[M]. 北京：地质出版社,1980.