黑龙江省霍吉河钼矿成矿特征及赋矿花岗闪长岩锆石U-Pb年龄

张 森 ，寇林林 ，韩仁萍 ，刘桂香 ，庞文龙 ，吕俊超 ，谭红艳

（1.吉林大学地球科学学院，吉林长春130061；2.沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心，辽宁沈阳110034；3.武警黄金部队一支队，黑龙江牡丹江157021）

近年在黑龙江铁力-伊春地区发现了与中生代花岗岩有关的大型钼矿床及铁、钨、铜、铅、锌等多金属矿床、矿点近十几处，矿床成因类型主要包括细脉浸染型钼矿床和夕卡岩型铁、钨、铜、铅、锌等多金属矿床［1］.霍吉河钼矿床产于花岗闪长岩岩体内，属细脉浸染型钼矿床.区内出露的花岗岩岩石类型主要有花岗闪长岩和二长花岗岩，成矿与花岗闪长岩关系较为密切.在霍吉河钼矿区西南的鹿鸣大型钼矿床也属于此类型矿床.笔者在前人研究基础上，对霍吉河钼矿床进行了野外调查，选择与成矿作用密切相关的花岗闪长岩进行了测年研究工作，初步认为成矿作用发生在燕山早期.

1 矿区地质特征

矿区内出露的地层主要有二叠系五道岭组中酸性火山岩、三叠系上统凤山屯组火山岩和火山碎屑岩、白垩系下统光华组中酸性火山岩及第四系全新统松散堆积层.

区内构造较为简单，以近南北向的霍吉河南沟断裂和构造破碎带为主.

矿区内广泛分布有晚三叠世—早侏罗世花岗岩，其岩石类型主要有花岗闪长岩和二长花岗岩，其中花岗闪长岩与钼矿成矿关系密切.

含矿的花岗闪长岩体呈岩基状产出，其内出露有爆破角砾岩筒.岩筒略呈近南北向的椭圆型，长约600 m，宽约260 m，面积约为0.16 km2，产状近于直立，分布于矿区的中心部位，组成的岩石类型为细粒二长花岗岩❶魏玉明，等.黑龙江省逊克县霍吉河钼矿床勘探报.黑龙江第六地质勘察院，2009..钼矿体大多数呈环状围绕花岗闪长岩中的角砾岩筒分布，矿区边部见晚白垩世福民河组酸性火山岩地层覆盖花岗闪长岩.岩体内见花岗细晶岩脉、钠长斑岩脉和石英脉贯入.

2 矿床成矿特征

霍吉河林场南沟断裂（近南北向）将矿区分成东西2个含矿段（图1）.

图1 霍吉河钼矿床地质略图（据李林山等，2010，修改）Fig.1 Geological sketch map of the Huojihe molybdenum deposit（modified from LI Lin-shan et al.,2010）

西矿段为主要含矿段，大致呈南北走向，中部向西凸出形成一个弧形含矿段.主含矿段南北长1400 m，平均宽400 m.含矿段南北两端明显收敛，但尚未封闭.北含矿段走向 5～10°，南含矿段走向 300～310°，中间部位矿化连续性好，规模大，厚度稳定.东矿段位于南沟的东侧，距西矿段中部600 m，含矿段走向320°.含矿段长800 m，宽300～400 m，南东端呈帚状撒开宽达600 m.钼矿体与含矿段走向基本一致❶.

全矿区共圈出工业钼矿体37条，低品位矿体27条.矿体倾向多为北东—东，倾角15～30°.西矿段共圈出13条工业矿体，低品位矿体11条，工业矿体两侧为低品位矿体，两者没有自然边界，矿体界线均由样品品位所界定.西矿段V号矿体为矿区的主矿体，其走向近南北，工程控制长度大于1300 m，地表宽度60～150 m，平均宽100 m.矿体南北两端厚度变薄，趋于尖灭，但未封闭.倾向延深大于1100 m.该矿体总体呈较大的网脉状透镜体，平均厚度为107.23 m.累计垂厚一般70～100 m，最大累计垂厚298 m，平均累计垂厚128.46 m.西矿段其他主要矿体长度一般在200～880 m，倾斜延深200～350 m，平均厚度一般10～50 m.东矿段主要矿体长度一般在200～700 m，倾斜延深 150～660 m，平均厚度一般在 10～80 m［2］.

矿化蚀变呈面型展布，分布范围较大，按蚀变强度大致可分为弱钾化石英-绢云母化带，内带以钾化、硅化、绢云母化为主，外带以泥化为主.矿化主要见辉钼矿化和黄铁矿化，蚀变与矿化相互叠加.辉钼矿化主要赋存在内蚀变带中，带内的蚀变特征矿物主要为石英和绢云母，其次是黑云母，伴有钾长石、高岭石、绿泥石和碳酸盐化等.蚀变矿化强的部位，石英细网脉发育，脉宽多小于2 mm.硅化强烈部位，含钼品位也相对偏高.含矿蚀变岩石普遍具有挤压碎裂和网状裂隙发育现象［2］.

主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、褐铁矿及钼华；脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、云母和萤石，还有少量绢云母、滑石、方解石、高岭石等蚀变矿物.

钼矿石可划分为4种构造类型：浸染状构造、细脉状构造、团窝状构造及角砾状构造.辉钼矿呈细脉浸染状分布于花岗闪长岩岩石裂隙中.

3 赋矿花岗岩特征

关于伊春-延寿花岗岩带时代归属问题，争议较大，包括加里东中期（445～456 Ma，黑龙江省地质矿产局，1986）、海西晚期［3］和晚三叠世—早侏罗世［4］.从 20世纪80年代后期到90年代，随着年龄测试技术的提高，许多学者在该区做了大量的测年工作，获得花岗岩Rb-Sr等时线年龄值为186～231 Ma，属晚三叠世—早侏罗世［5-10］，其与黑龙江省最重要的铅、锌、银、铁、钨、钼等多金属成矿有关.区内已发现的霍吉河钼矿床、鹿鸣细脉浸染型钼矿床（大型）、翠宏山夕卡岩型铁多金属矿床（大型）和铁力二股铜铅锌、铁矿床（中型）等，均与该期花岗岩有成因联系［11］.

在霍吉河钼矿区内的侵入岩主要有晚三叠世—早侏罗世花岗闪长岩和二长花岗岩.在矿区内该期花岗岩类所占分布面积达85%，其中花岗闪长岩与钼矿化关系密切.因此，花岗闪长岩是本次测年的主要对象.

花岗闪长岩呈岩基状，地表出露面积3.88 km2.岩体构造破碎和裂隙较发育，辉钼矿呈细脉浸染状分布于花岗闪长岩的裂隙中.岩石呈灰白—浅红色，块状构造，似班状结构，基质为半自形粒状结构.矿物成分：斜长石45%～55%、石英25%～30%、钾长石15%～25%、黑云母1%～3%、不透明矿物1%.斑晶为斜长石、黑云母、钾长石：斜长石呈自形晶，长1～4 mm，可见环带和聚片双晶，为中长石，具绢云母化；黑云母片长约0.5～2 mm，分布不均匀；钾长石呈板状，长1～5 mm，为交代斑晶，其内见石英、黑云母残晶，并可见钾长石和石英呈文象交生，钾长石内无钠长石条纹.基质为斜长石、石英、钾长石、黑云母，其中长英质矿物粒度为0.2～1 mm，多为他形.岩体中常伴随二长花岗岩，与花岗闪长岩渐变过渡，两者为同源同期岩浆分异产物.

图2 与霍吉河钼矿床成矿有关花岗闪长岩体地质分布简图Fig.2 Location of the granodiorite related to the mineralization of Huojihe molybdenum deposit

4 赋矿花岗闪长岩体年代确定

4.1 样品处理及分析方法

本文定年样品采自霍吉河矿区东矿段竖井口，具体位置为 48°30′53.4″N，128°57′20.5″E（图 2），样品岩性为黄铁矿花岗闪长岩，样品编号为Sx38-7，重量为6 kg.样品制备在国土资源部沈阳地质矿产研究所实验室完成，岩石经颚式破碎机粉碎后用清水清洗、淘洗富集重矿物，采用磁选和电选技术获取锆石精矿，然后在双目镜下挑选出完整、透明和干净（无包体）的锆石颗粒作为测定对象，再将其固定在无色透明的环氧树脂靶上研磨，使锆石颗粒中心部位裸露.锆石的阴极发光（CL）显微照相使用中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜实验室的LEO1450VT型电子扫描显微镜完成.锆石U-Pb同位素年龄分析在中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室利用LA-ICP-MS仪器分析完成.激光剥蚀系统为GeoLas 2005，ICP-MS为Agilent 7500a.激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合.在等离子体中心气流（Ar+He）中加入了少量氮气，以提高仪器灵敏度、降低检出限和改善分析精密度［12］.实验采用的激光器为193 nm ArF准分子激光器，激光剥蚀斑束直径为30 μm，锆石年龄计算采用国际标准锆石91500作为外标，元素含量采用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃NIST SRM610作为外标，29Si作为内标元素进行校正.样品的同位素比值及元素含量数据采用 ICPMSDataCal［13-14］完成，详细的分析流程和原理见文献［13-15］.获得的数据采用 Anderson［16］的方法进行同位素比值校正，以扣除普通Pb的影响.锆石加权平均年龄计算（采用207Pb/206Pb年龄，误差为1σ）及谐和图绘制采用 Isoplot/Ex_ver3［17］完成.

4.2 分析结果

从160余粒锆石中挑取25粒获得有效年龄，其CL图像可见图3，样品中锆石多为长柱状，自形晶，长100～200 μm，宽50～80 μm，内部韵律式环带结构明显，显示其为岩浆成因锆石.锆石测年结果见表1，可见其Th/U比值0.41～0.77，可进一步确定岩浆成因锆石的特征.在锆石年龄谐和图上可见，24粒锆石均落在谐和线上及其附近，只有Sx38-7-07测点因打在锆石中心部位，年龄值偏高，在计算年龄时将其剔除.206Pb/238U加权平均年龄值为190.3±2.4 Ma（共24个定年结果），MSWD 为 4.7（图 4）.

图3 霍吉河钼矿区花岗闪长岩（Sx37-8）样品中锆石阴极发光图像Fig.3 Cathodoluminescence（CL）images of zircons from the granodiorite in Huojihe molybdenum deposit

表1 霍吉河钼矿区花岗闪长岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄数据Table 1 LA-ICPMS U-Pb ages of zircons from the granodiorite in Huojihe molybdenum deposit

5 结论

霍吉河钼矿床产于伊春-延寿花岗岩带中北段早侏罗世花岗闪长岩岩体内，辉钼矿呈细脉浸染状赋存于花岗闪长岩的裂隙中，矿床成因类型为斑岩型.

与霍吉河钼矿有关的花岗闪长岩的成岩时代问题，到目前为止没有确切的年代学资料.近年，很多学者在小兴安岭地区做了大量的花岗岩测年工作，获得晚花岗岩Rb-Sr等时线年龄值为186～231 Ma，属晚三叠世—早侏罗世.这些花岗岩与钼、铜、铁、钨、铅、锌等多金属成矿有密切关系，该类花岗岩形成于碰撞向碰撞后转变期，成岩成矿物质为壳幔混合型来源，成矿主要为高钾钙碱性二长花岗岩系列.在霍吉河钼矿区内与成矿有关的花岗闪长岩和二长花岗岩密切共生，两者呈渐变过渡，是同源岩浆的不同演化阶段的产物.根据以往同位素测年结果及本次研究获得的花岗岩形成年龄（190.3±2.4 Ma），并考虑到该矿床的斑岩型成因类型，认为成岩及成矿时代为早侏罗世.

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