伊春—延寿构造带斑岩型钼矿矿床成因及地质特征

2014-03-10 15:24:24饶振宾蔡嗣经
中国钼业 2014年5期
关键词:鹿鸣延寿伊春

饶振宾,蔡嗣经

(1.北京科技大学土木与环境学院,北京 100083)

(2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083)

0 引言

兴蒙造山带东端大兴安岭—小兴安岭地区的找矿取得突破性进展,已发现钼矿床及矿化点近20多处(图1)。其中的伊春—延寿构造带是重要的多金属成矿带,已发现的钼矿床有:翠宏山钨钼锌多金属矿床、霍吉河斑岩型钼矿床、五道岭矽卡岩型钼矿床和鹿鸣斑岩型钼矿床等。该构造带位于松辽盆地的东缘,属于松嫩地块的组成部分,其所处大地构造位置为黑龙江省东西两大板块的拼合带,在伊春—张广才岭早古生代陆缘构造带范围内[2]。东以嘉荫—依兰—牡丹江断裂为界与佳木斯地块相接,北以黑河—嫩江断裂为界与兴安地块相连(图2)。本文以该构造带内的鹿鸣斑岩型钼矿床和霍吉河斑岩型钼矿床为对比分析研究对象,以成矿构造地质为背景研究了伊春—延寿构造带内钼矿床的成矿原因,分析了斑岩型钼矿床地质特征及找矿标志。

图1 大兴安岭—小兴安岭地区地质构造图[1]

1 成矿构造背景

根据所发现矿床的赋矿地层、与成矿有关的花岗岩、矿化类型及其时、空分布特征,划分为加里东期成矿系列和印支期成矿系列。

1.1 加里东期成矿的构造背景

加里东期成矿系列形成于松嫩和佳木斯地块拼合、碰撞造山的大地构造背景。碰撞时期黑龙江构造混杂岩系的基性岩变质,并使部分岩石逆冲到伊春—延寿一带,造成了混染花岗岩侵入,伴随着花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩的上侵,与加里东期成矿有关的三期花岗岩,是同一构造岩浆事件中不同演化阶段的产物[2]。

在嘉荫—依兰—牡丹江断裂西侧,存在一条呈南北向展布的伊春—延寿基性—超基性岩带,分布着大面积的与变质基性岩年龄相当的加里东期和印支期花岗岩。形成于加里东期造山环境的花岗岩,就是松嫩和佳木斯地块碰撞、造山的结果。

图2 区域地质和矿床分布图[4]

在伊春—延寿一带发现了下中奥陶统底层,下统宝泉组以酸性熔岩和凝灰岩为主,局部地区为中性熔岩,是一套岛弧或活动大陆边缘型建造。中统小金沟组由含腕足类的砂岩、大理岩、岩屑砂岩和生物灰岩并含有中酸性火山熔岩组成;上部大青山组整合覆盖于小金沟组之上,岩性以中性熔岩、中酸性熔岩为主,中性熔岩以安山岩为主,属钙碱系列火山岩,具钙碱性岩石的演化特征,这与岛弧区域活动陆缘区的岩石组合及化学成分特征相似[3]。说明在中奥陶世松嫩地块处于岛弧或活动陆缘的构造环境。

1.2 印支期成矿的构造背景

印支期成矿系列则形成于板内拉分—走滑的构造环境,与中国东北北部大陆由南北向挤压向东西向挤压的构造应力转换阶段有关。在松嫩地块,印支期花岗岩主要有3 种岩石组合,从早至晚的顺序依次为二长花岗岩、正长花岗岩和碱长—碱性花岗岩[4]。

1.3 矿床成因

伊春—延寿成矿带成岩成矿机制与侏罗纪太平洋板块的俯冲和佳木斯与松嫩地块的拼合有着密切的关系:在古太平洋俯冲挤压的背景下,与板块俯冲体制下的挤压向伸展转换的过程中,形成了一系列NE 向深断裂(敦密断裂和依兰—伊通断裂);这些深断裂切穿了早期形成的EW 向华北克拉通北缘断裂和NNE 向西拉沐伦河断裂,并且在断裂构造交错部位中酸性花岗岩类异常发育[5]。岩石圈拆沉造成软流圈地幔上涌,并与地壳物质发生混合,获得部分成矿物质,深大断裂为幔源物质上涌提供了良好的通道,形成了该区中生代构造岩浆岩带和相关的斑岩型钼矿床。

2 区域地质背景

2.1 地 层

主要地层包括下白垩统淘淇河组(K1t)、上侏罗统帽儿山组(J3m)、上二叠统五道岭组(P2w)、中奥陶统大青组(O2dq)和小金沟组(O2x)、下寒武统铅山组(∈1q)等。铅山组为一套浅海碎屑岩、富镁碳酸盐岩建造,铅山组与印支期花岗岩的接触部位及其附近岩体内部,往往有利于多金属矿床矿体的产出。小金沟组为一套钙质细砂岩、粉砂岩、大理岩、厚层大理岩和中酸性熔岩,也常常在其与印支期岩体(如碱性花岗岩)接触部位形成矽卡岩型或岩浆热液型多金属矿床【6】。

2.2 构 造

大地构造位置处于黑龙江省亚1 级构造单元伊春—延寿地槽褶皱系(Ⅳ)中,北东、南北及北西向断裂为主,共同控制了区域上印支晚期强烈的岩浆活动及其(含矿)斑岩体分布,南北向、北西向、北东向及北北东向断裂控制了区域上的控矿、导矿作用。新构造运动以垂向升降为主,发育有阶地、夷平面、高漫滩等,并有继承性活动特点。

2.3 岩浆岩

伊春—延寿构造带内侵入岩较发育,约占区域面积的65%,自中奥陶世-早白垩世侵入体均有出露(据伊春二股—翠宏山1∶ 5 万调查区资料)。岩浆活动频繁,岩石类型复杂,从基性到酸碱性均有出露,活动时间持续较长,从中奥陶世、晚二叠世、晚三叠世、晚侏罗世、早白垩世均有活动。出露的花岗岩主要有二长花岗岩、黑云母花岗岩、细粒花岗岩、似斑状二长花岗岩、钾长花岗岩,其中二长花岗岩为鹿鸣钼矿床的主要的含矿岩石,主要分布于矿区中部和东部。

火山岩主要为晚古生代和中生代两期火山活动,两期火山活动都很强烈,为伊春—延寿成矿带的多金属成矿提供了热源。

2.4 变质岩

变质岩以华力西期浅变质岩为主(1∶5万调查区资料),其次为动力变质岩,另有少量热接触变质岩。据侵入体时代,可划分为中加里东期、印支期和燕山早期。中加里东期热接触变质岩石出露在翠岗站奥陶纪花岗岩外围的铅山组地层中和宏川站奥陶纪二长花岗岩外围的铅山组地层中。印支期热接触变质岩主要分布在晚三叠世二长花岗岩、正长花岗岩及花岗闪长岩等外围的古生代地层和奥陶纪侵入岩中。岩石类型为角岩、矽卡岩等,具找矿意义。

3 伊春—延寿构造带斑岩型钼矿床地质特征及找矿标志

伊春—延寿构造带发现的鹿鸣钼矿和霍吉盒钼矿均为斑岩型钼矿,两矿相距较近,经对比分析两矿的地质勘探资料(表1),矿床共同的地质特征如下:

3.1 成矿时期为燕山期

韩振哲所测的年代学结果表明:[7]霍吉河钼矿床成矿有关的黑云母二长花岗岩形成于早侏罗世,与鹿鸣钼矿床成矿有关的二长花岗岩形成于中侏罗世,霍吉河钼矿床和鹿鸣钼矿床的成矿时代均为燕山早期,这与该成矿带分布的大面积早侏罗世花岗岩的形成时代相吻合。因此,伊春—延寿构造带斑岩型钼矿的主要成矿时代为燕山早期。

表1 鹿鸣钼矿和霍吉河钼矿对比分析表[5]

3.2 围岩蚀特征

鹿鸣钼矿矿围岩蚀变主要有硅化、钾化、黄铁矿化、青磐岩化和云英岩化,其中硅化、钾长石化与矿化有密切关系,且蚀变具分带现象,中心为硅化—钾长石化带,依次向外为硅化—黄铁矿化带、黑云母化带,最外侧为青磐岩化带。霍吉河钼矿围岩蚀变归纳为以下3 带,即:钾化带、黄铁—绢英岩带和泥化带。如图3、图4 所示。

3.3 岩石化学特征

杨言辰、韩世炯、孙德有所做的含矿岩体及围岩的主量及微量元素的分析测试结果表明[8]:霍吉河矿区的黑云母二长花岗岩的SiO2含量为66.05%~69.04%;鹿鸣矿区成矿斑岩及围岩SiO2含量为69.94%~76.23%;两个矿区内的Na2O 均小于K2O。霍吉河钼矿床和鹿鸣钼矿床的斑岩体及围岩为偏铝质过铝质、高钾钙碱性系列的I 型花岗岩,具有类似于活动大陆边缘花岗岩的岩石组合特征。

3.4 伊春—延寿构造带斑岩型钼矿床找矿标

鹿鸣、霍吉河钼矿床主要的找矿标志有:(1)大地构造标志:不同地质时期的大陆板块边缘弧内侧、弧后裂谷及大陆裂谷等构造单元;(2)岩浆活动标志:燕山期细粒二长花岗岩岩株侵入,多次构造和热液活动叠加,高硅富碱的酸性斑状结构的小侵入体;(3)构造标志:区域性构造控制的大型岩浆岩带,蚀变矿化岩石碎裂程度与含矿呈正比;(4)蚀变矿化标志:蚀变呈面型展布,分布范围较大[7],以钾化、石英—绢云母化为主,蚀变组合主要有硅化、钾化、黄铁矿化等,矿化以辉钼矿化和黄铁矿化为主;(5)地球化学异常标志:水系沉积物Mo 及多金属异常发育,Mo 元素异常强度高、面积大;Mo 土壤异常大致呈面状分布,内带、中带发育,伴有Cu、Sb 等多金属异常。

图3 霍吉河钼矿区蚀变分带图[12]

图4 鹿鸣钼矿区、霍吉河钼矿区蚀变分带简图[7]

4 结论

(1)研究区成矿构造形成于松嫩和佳木斯地块拼合、碰撞造山的大地构造和古太平洋俯冲挤压的背景下,板块俯冲体制下的挤压向伸展转换的过程中,形成了一系列深大断裂带,幔源物质上涌形成了该区中生代构造岩浆岩带和相关的斑岩型钼矿床。

(2)研究区勘探的鹿鸣钼矿和霍吉河钼矿地质特征和找矿标志基本一致,在两矿周边均有岩体中富含成矿Mo 元素,构成了Mo 成矿元素的主要矿源岩及地球化学块体,为今后在研究区内可能寻找到大型Mo 矿床提供了依据。

(3)伊春—延寿构造带与二长花岗岩有关的成矿作用以单一的Mo 成矿作用强烈为特征,其钼资源量约占黑龙江省储量的一半以上。从该地区的钼资源预测结果来看,已探明钼矿储量仅占预测储量的14.16%[10],说明了该地区仍具有很好的斑岩型钼及多金属矿的地质成矿背景与资源潜力。对工作区范围而言可就矿找矿,特别要加强对强硅化的破碎带、蚀变带,构造复合部位的找矿工作,以便扩大矿区远景。

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