劉同常 李克用
黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七0三隊(duì)
研究區(qū)位于秋皮溝–五道嶺鐵有色金屬成礦亞帶,該成礦亞帶位于小興安嶺–張廣才嶺多金屬成礦帶的南部,地跨伊春–張廣才嶺早古生代陸緣構(gòu)造帶和小興安嶺–松嫩地塊中的濱東隆起帶,是黑龍江省的銅、鉛、鋅、銀和鉬等多金屬共生的成礦帶。本文通過(guò)對(duì)白嶺銅鋅礦床的深入地綜合研究,認(rèn)真地分析該礦床地質(zhì)特征,總結(jié)圍巖蝕變與成礦的關(guān)系,提出找礦標(biāo)志,為在白嶺礦區(qū)外圍和深部尋找銅鋅多金屬礦提供依據(jù)。
研究區(qū)的大地構(gòu)造位置處于小興安嶺~松嫩地塊東緣與伊春~延壽地槽褶皺系西緣接壤處的玉泉斷陷帶內(nèi),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,規(guī)模較大的北東向玉泉~三道崗復(fù)式背斜、北北東向擠壓構(gòu)造帶平山~全孝復(fù)式背斜和北北東向的大石頭河子斷裂較發(fā)育,控制深部巖漿巖侵入地層的展布。與北東向構(gòu)造相交的北西或北西西向斷裂,又為后期的熱液活動(dòng)提供通道,特別是北西和北西西向兩組構(gòu)造的交匯部位是礦體富集的有利位置。
研究區(qū)內(nèi)地層從古生界至新生界均有出露,古生界地層被大片花崗巖吞蝕而零星出露,以中生界和新生界地層分布最廣。石炭系上統(tǒng)唐家屯組地層,以一套酸性、中酸性火山巖為主,夾有中性火山巖及正常碎屑沉積巖組合。巖性為混染中性凝灰?guī)r、含角礫酸性凝灰熔巖,灰黑色粉砂質(zhì)板巖、長(zhǎng)石砂巖及凝灰?guī)r、中酸性凝灰熔巖等。二迭系地層主要為玉泉組、土門(mén)嶺組和五道嶺組地層,其中,二迭系土門(mén)嶺組呈殘留體和弧島狀賦存在五道嶺組火山巖地層中,與五道嶺組地層為不整合接觸。土門(mén)嶺組地層巖性為濱?!j懡换ハ嗟纳绊?yè)巖組合,屬海退沉積,成巖后受區(qū)域變質(zhì)作用的影響,泥質(zhì)巖變?yōu)榘鍘r、砂巖類(lèi)也出現(xiàn)變質(zhì)礦物,該組地層與成礦關(guān)系極為密切。
研究區(qū)內(nèi)中生代晚三疊世和晚侏羅世巖漿巖均有分布,以晚三疊世中、深成侵入巖為主,巖性主要為堿長(zhǎng)花崗巖,二長(zhǎng)花崗巖,呈巖基或巖株?duì)町a(chǎn)出。其次為晚侏羅世淺成侵入巖,多以小侵入體和巖脈產(chǎn)出,巖性為花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)巖。其中晚侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖巖組和花崗斑巖巖組與成礦關(guān)系最為密切,為成礦母巖。如五道嶺鉬礦、石發(fā)鉛鋅礦、白嶺銅鋅礦床等,均與上述小侵入巖體有關(guān)。
區(qū)內(nèi)出露的地層為二迭系下統(tǒng)土門(mén)嶺組砂板巖夾大理巖透鏡體和二迭系上統(tǒng)五道嶺組火山碎屑巖及熔巖類(lèi)。
土門(mén)嶺組地層主要巖性由黑色泥質(zhì)板巖、斑點(diǎn)板巖、凝灰質(zhì)砂巖、砂巖及大理巖透鏡體組成。砂板巖中夾有火山巖薄層,說(shuō)明地層形成時(shí)期伴有火山活動(dòng),地層受構(gòu)造作用的影響,走向北西,傾向北東,傾角40°~60°,地層產(chǎn)狀表現(xiàn)為單斜構(gòu)造,砂板巖,厚度在2~150m,大理巖厚度幾十厘米~230m不等,長(zhǎng)度400m左右。其中,大理巖呈白–灰白色,塊狀構(gòu)造,中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),層理不明顯,成分主要由結(jié)晶粒狀的方解石組成,含微量硅質(zhì)物。在接觸帶附件,巖石具矽卡巖化或已交代成矽卡巖,與成礦關(guān)系十分密切。白嶺銅鋅礦體主要賦存在大理巖與侵入巖接觸的矽卡巖中。
五道嶺組地層為一套以火山熔巖、火山碎屑巖為主的火山噴發(fā)相巖石,推測(cè)其噴發(fā)形式以裂隙噴發(fā)為主,局部為中心式噴發(fā)。呈北西-南東方向展布,總體走向320°~340°,傾向北東,傾角40°~60°。本組地層由于受后期侵入巖的影響,蝕變比較強(qiáng)烈,特別是在萬(wàn)發(fā)參場(chǎng)一帶,硅化、碳酸鹽化、綠簾石化普遍,并伴隨有浸染狀和細(xì)脈狀黃鐵礦化,特別是在與堿長(zhǎng)花崗巖接觸帶附近,巖石破碎強(qiáng)烈,并具硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化等蝕變。該組地層可分為上、下兩段,上部為酸性火山巖段,下部為中性火山巖段。下部中性火山巖段由安山質(zhì)凝灰熔巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山玢巖及安山巖等組成;上部酸性火山巖段由流紋巖、流紋斑巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r及流紋質(zhì)含礫凝灰?guī)r等組成。
區(qū)內(nèi)侵入巖主要為晚三疊世堿長(zhǎng)花崗巖和晚侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖。堿長(zhǎng)花崗巖與二迭系地層為斷層接觸,巖體呈不規(guī)則巖株?duì)?。巖石呈粉白~淺肉紅色,塊狀構(gòu)造,中-細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),礦物由石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及微量黑云母組成。石英:它形粒狀,粒徑約0.3-0.5mm,含量約10%;斜長(zhǎng)石:自形-半自形板狀,粒徑約0.5-1mm,含量約10%,弱絹云母化,可見(jiàn)細(xì)密聚片雙晶;鉀長(zhǎng)石:自形-半自形板狀,粒徑約3-5mm,含量約80%,顆粒較粗大,中間包裹著長(zhǎng)石、石英細(xì)粒,弱高嶺石化部分表面較臟;黑云母:粒徑約0.1mm,含量約1%,少量片狀黑云母弱綠泥石化。巖石具有后期石英細(xì)脈及方解石脈沿節(jié)理裂隙分布,在近接觸帶附近可見(jiàn)有黃鐵礦化。
花崗閃長(zhǎng)巖呈不規(guī)則巖枝狀產(chǎn)出。巖石特征為灰~灰白色,中細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,由石英呈它形粒狀,無(wú)色透明,正低突起,干涉色為Ⅰ級(jí)灰白色,顆粒大小為0.1~0.4mm,含量為27%±;斜長(zhǎng)石呈自形~半自形板狀、板柱狀,淺灰色~灰白色,顆粒大小為2.0~7.0mm,含量為70%,顆粒晶面多數(shù)泥化、絹云母化而較為混濁,部分較純凈透明,正低突起,細(xì)而密的聚片雙晶多數(shù)模糊顯示,部分清晰,少數(shù)顆??梢?jiàn)弱環(huán)帶構(gòu)造;黑云母呈半自形~不規(guī)則片狀,暗褐色~淺褐黃色多色性顯著,正中突起,{001}解理極完全,顆粒大小為0.1~0.8mm,部分具綠泥石次變,以零散~片狀集合體團(tuán)塊狀分布,含量為4%;角閃石為普通角閃石,半自形長(zhǎng)柱狀,深綠色~淺綠黃色多色性顯著,正中高突起,{110}解理完全,顆粒大小為0.3~1.5mm,含量為1%;巖石具有蝕變具綠泥石化、高嶺土化。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造比較發(fā)育,既有褶皺構(gòu)造,又有斷裂構(gòu)造,表現(xiàn)形式復(fù)雜,特別是層間破碎及裂隙構(gòu)造為成礦物質(zhì)搬運(yùn)、富集創(chuàng)造了良好空間。
1.褶皺構(gòu)造
區(qū)內(nèi)地層受北東、南西方向擠壓作用的影響,形成一走向北西300°~320°左右的復(fù)背斜構(gòu)造。由于受堿長(zhǎng)花崗巖體的侵入及剝蝕作用,僅保留了背斜的一部分,而形成目前的這一單斜地層。
2.斷裂構(gòu)造
北西向壓扭性斷裂(F1、F4):F1斷裂為壓扭性質(zhì)構(gòu)造,分布于礦區(qū)中部堿長(zhǎng)花崗巖與五道嶺組地層的接觸部位,為一成礦前構(gòu)造,對(duì)區(qū)內(nèi)的成礦物質(zhì)的富集起著運(yùn)移作用,對(duì)矽卡巖帶和銅鋅礦體的分布起著控制作用。該斷裂呈北西向展布,中部?jī)A向南西,兩端傾向北東,傾角55°~80°,斷裂帶中見(jiàn)有斷層泥及角礫,斷層面平直光滑;F4斷裂分布在F1斷裂的北部,與F1斷裂基本平行,其性質(zhì)也相同,傾向北東,傾角55°-70°,沿該斷裂帶同樣分布有斜長(zhǎng)花崗斑巖、矽卡巖和礦體的存在。
北西西向張扭性斷裂(F2、F3):F2斷裂傾向北東,傾角55°~78°,斷裂面不平整,破碎帶內(nèi)見(jiàn)有構(gòu)造角礫和斷層泥,角礫具棱角狀,破碎帶寬數(shù)十厘米~3米不等。該斷裂在與北西向壓扭性斷裂交匯處,斜長(zhǎng)花崗斑巖發(fā)育,礦化富集。F3斷裂與F2斷裂性質(zhì)基本相同,只是規(guī)模小,控制長(zhǎng)度600m。
3.圍巖蝕變與成礦關(guān)系
研究區(qū)各種巖石均不同程度的蝕變。硅化、矽卡巖化、高嶺土化、絹云母化等比較普遍,與成礦關(guān)系最密切的蝕變?yōu)槲◣r化和硅化。
矽卡巖化主要沿大理巖層間和大理巖與砂板巖層間以及礦體上、下盤(pán)圍巖中分布,在其它一些巖石中局部也可見(jiàn)到,如在斜長(zhǎng)花崗斑巖中節(jié)理、裂隙發(fā)育處亦可見(jiàn)有矽卡巖化。矽卡巖化是礦區(qū)內(nèi)最主要的近礦圍巖蝕變,大矽卡巖體形狀不規(guī)則,一般為脈狀、似脈狀、透鏡狀等,銅鋅礦體分布于其中。
硅化是區(qū)內(nèi)廣泛出現(xiàn)的一種熱液蝕變,分布普遍,在以礦體附件的圍巖中最為發(fā)育,它常伴隨矽卡巖化、碳酸鹽化、黃鐵礦化出現(xiàn),是區(qū)內(nèi)主要的近礦圍巖蝕變,與銅鋅礦化關(guān)系較為密切。
1.區(qū)內(nèi)出露的鐵帽,是本區(qū)的直接的找礦標(biāo)志;
2.土門(mén)嶺組大理巖與晚三疊世堿長(zhǎng)花崗巖接觸帶附件,矽卡巖化較發(fā)育,是礦區(qū)內(nèi)最主要的圍巖蝕變,也是重要的含礦層位;
3.區(qū)內(nèi)北西向斷裂構(gòu)造,是主要構(gòu)造控礦因素之一,特別是沿接觸帶分布的F1接觸斷裂,即是研究區(qū)導(dǎo)礦構(gòu)造,也是容礦構(gòu)造,礦區(qū)內(nèi)礦體均產(chǎn)于其中,對(duì)指導(dǎo)找礦意義重大;
4.在礦體上方物探電法異常呈現(xiàn)高極化率(幅頻率)、低電阻率的激電中梯異常,對(duì)于本區(qū)找礦有著重要的指導(dǎo)意義。