高云鵬
(黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七○七隊,黑龍江 綏化 152000)
本區(qū)所屬大地構造位置I級構造單元晚三疊世以前歸入天山—興蒙造山系,晚三疊世以來屬中國東部造山—裂谷系。Ⅱ級構造單元為額爾古納地塊,III級構造單元為富克山—興華隆起。區(qū)域內(nèi)出露地層有下元古界興華渡口群興華組(Pt1x)、興安橋組(Pt1xn),石炭系下統(tǒng)紅水泉組(C1hg),侏羅系上統(tǒng)吉祥峰組(J3j),白堊系下統(tǒng)光華組(K1gn)、甘河組(K1g),新生界第四系全新統(tǒng)。
區(qū)域上巖漿活動頻繁,主要有古元古代、新元古代及中生代晚三疊—早侏羅世、早白堊世侵入巖。巖石類型主要為花崗巖,其中古元古代花崗巖與興華渡口群密切伴生。興安橋組巖石多呈捕擄體分布于古元古代花崗巖之中[1]。
區(qū)域上主要有以韌性推覆剪切為主東西向斷裂構造和以擠壓破碎性質(zhì)的南北向斷裂構造,南北向斷裂主要表現(xiàn)為較寬的構造破碎帶,沿斷裂被云斜煌巖脈所填充,同時伴有燕山晚期花崗巖侵入。
該區(qū)出露地層僅有下元古界興華渡口群興安橋組,地層走向300°,傾向220°,傾角45°~55°。興安橋組巖性主要為變粒巖、綠泥石片巖、大理巖、斜長角閃巖等。興安橋組的含鐵硅質(zhì)巖建造巖石組合反映了古元古代的大陸邊緣環(huán)境。
侵入巖以古元古代花崗巖為主,分布于礦體周圍。
構造以東西向為主,后期沿構造上侵的巖漿所攜帶地層與其展布一致,礦體賦存于近東西向殘留地層中。磁鐵礦體賦存在下元古界興華渡口群興安橋組變質(zhì)巖與古元古代花崗巖外接觸帶位置。礦體與地層產(chǎn)狀比較一致,走向北西300°,傾向上變化比較穩(wěn)定。后期受矽卡巖化交代鐵進一步富集呈透鏡狀、脈狀、囊狀礦體,表明磁鐵礦層受控于變質(zhì)巖層間滑脫構造。
區(qū)內(nèi)與磁鐵礦成礦關系密切的主要為矽卡巖化、鉀化、硅化,陽起石化、絹英巖化、綠泥石化等次之。
矽卡巖化:該蝕變在地表和深部中較為發(fā)育,主要發(fā)育在古元古代花崗巖與碳酸鹽巖的接觸帶及其附近,礦物成分主要有石榴子石、透輝石、綠簾石、綠泥石等,半自形粒狀居多、少量呈自形,粒徑0.5mm~1.5mm,呈團塊狀、條帶狀分布,與其關系緊密的蝕變主要為陽起石和硅灰石。在矽卡巖形成過程中,通過氣液變質(zhì)作用和熱接觸變質(zhì)作用,黃鐵礦在巖石中較為發(fā)育,以面狀、浸染狀團塊狀分布;同時偶見黃銅礦等礦物。并且蝕變多分布在鐵礦體附近及圍巖中,呈帶狀分布于礦體單側或兩側,寬度在10m~25m。地層及礦體與其產(chǎn)狀大體一致,顯示蝕變強度與鐵礦體貧富程度成正比。
鉀化:僅存在于地表的正長花崗巖中,表現(xiàn)為斜長石被斑塊狀鉀長石所交代。鉀長石多呈它形粒狀,以粗粒狀條紋長石為主,其次為少量雙晶條紋長石,呈細粒格狀,粒徑0.5mm~4mm,鉀長石含量最高達58%。此外,絹英巖化、綠簾石化在花崗巖中發(fā)育普遍,致其褪色為灰白色,伴有強烈的糜棱巖化,這種褪色蝕變花崗質(zhì)糜棱巖,表明熱液交代作用在磁鐵礦形成過程中就已經(jīng)存在。
區(qū)內(nèi)磁場特征據(jù)其強度及其波動變化范圍,大致細分為Ⅲ類磁場。
Ⅰ類磁場:ΔT強度低,異常曲線寬緩、圓滑強度小于1000nT,等值線平面圖上異常呈規(guī)則的面狀分布,具典型的巖體特征,經(jīng)工程驗證為古元古代花崗巖。
Ⅱ類磁場:磁場主要環(huán)繞Ⅲ類磁場,總體走向北西,ΔT磁場強度明顯高于Ⅰ類磁場,一般1000nT~2000nT,曲線平緩,波動變化不大。等值線平面圖上,等值線稀疏,形態(tài)不規(guī)則。經(jīng)工程驗證認為其與閃長巖脈、閃長玢巖脈關系密切。
Ⅲ類磁場:呈條帶狀分布,走向北西,長度大于300m,寬度40m~100m,ΔT剖面平面圖上表現(xiàn)為磁場強度大,梯度變化明顯,西南側逐漸升高,東北側迅速降低,強度2000nT~10000nT。經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn)其與磁鐵礦體密切相關[2]。
該礦床現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)12條礦體及其從屬礦體,礦體均賦存于矽卡巖化、矽卡巖帶中,其中除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ號礦體產(chǎn)狀傾向南西外其他傾向南東,多數(shù)礦體傾角在10°~60°左右,僅Ⅶ-Ⅷ號傾角在70°左右??刂频V體延長27m~251m,厚度1.6m~79.8m?,F(xiàn)將其中部分主礦體特征敘述如下:
Ⅰ號礦體:走向近東西,向西傾伏,向西最大延深34.40m,傾向南南西,傾角35°~60°。礦體呈似透鏡體狀,部分出露地表,由槽探、鉆孔揭露和控制,礦體長168m,控制長135m,真厚度0.95m~40.83m,平均厚度6.45m,中間線最厚,向兩端漸薄。TFe/MFe平均品位:50.85%/40.55%,北部最高。頂板為花崗巖,底板為花崗巖,綠簾石石榴石矽卡巖,變粒巖。
Ⅱ號礦體:為深部礦體,礦體走向南南西—北西西,傾向南南東-南南西,傾角20°~60°。礦體呈不規(guī)則狀,礦體長250m,控制長200m,真厚度1.72m~28.56m,平均厚14.73m,西部最厚,向東端變薄。TFe/MFe平均品位:46.50%/39.17%。頂板:硅化、矽卡巖化、綠簾石化花崗巖,石榴石綠簾石矽卡巖,斜長角閃巖,大理巖,閃長玢巖,底板:斜長變粒巖、綠泥石化大理巖、綠泥片巖、閃長巖、中細粒花崗巖、石榴石矽卡巖。
經(jīng)工程統(tǒng)計,根據(jù)厚度變化系數(shù)、品位變化系數(shù)上述Ⅰ、Ⅱ號礦體厚度變化屬不均勻型,品位變化屬簡單型、均勻型,礦體內(nèi)有夾石,在剖面上礦體邊部呈脈狀穿插圍巖,沿傾向和垂深磁性鐵(MFe%)在全鐵(TFe%)中所占含量較穩(wěn)定。
礦石礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、少量黃銅礦。
礦石礦物成分單一,以磁鐵礦為主,磁鐵礦呈它形粒狀、半自形粒狀或致密塊狀集合體。地表磁鐵礦局部氧化成褐鐵礦,氧化部分顯褐色、紅褐色,膠狀,少量呈蜂窩狀結構。次生礦物褐鐵礦:紅褐色,隱晶體狀集合體,呈不規(guī)則狀,分布于磁鐵礦邊緣或顆粒之間和孔洞中,個別呈粒狀假象。黃鐵礦:自形—半自形粒狀,亮黃色。黃銅礦:它形粒狀,銅黃色,見沿黃鐵礦裂隙交代,故形成時間晚于黃鐵礦。脈石礦物主要為石榴石、石英、綠簾石、方解石、透閃石。礦石構造相對比較簡單,以團塊狀構造,碎裂—碎斑狀結構為主[1]。
綜合分析白塔山磁鐵礦區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征以及礦體特征,確定礦床的成因類型應屬巖漿晚期熱液接觸交代矽卡巖型礦床。礦床賦存在下元古界興華渡口群上部的興安橋組(Pt1xn)的中部層位,巖性以鉀長變粒巖、二長變粒巖、黑云角閃變粒巖、石榴綠簾二長變粒巖、長英質(zhì)變粒巖、大理巖、角閃片巖角閃巖、為主,巖石均矽卡巖化或已為矽卡巖,含主要磁鐵礦體12個。變粒巖的下部出露少量的長英質(zhì)二云片巖,變粒巖的上部局部出露磁鐵礦化硅化大理巖。磁鐵礦似層狀、透鏡狀、脈狀、囊狀,呈北西西向展布,傾向南西,傾角15°~40°左右。礦體產(chǎn)出部位為花崗巖與興安橋組的接觸帶,礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀斜交或基本一致,礦體延傾向、走向變化均較大,礦體形態(tài)多不規(guī)則,變化較大。
區(qū)域上興華渡口群沉積變質(zhì)鐵礦,查拉班河矽卡巖型磁鐵礦,白塔山矽卡巖型磁鐵礦等一批磁鐵礦均賦存在興華渡口群變質(zhì)巖層中。區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為礦體產(chǎn)出部位在興華渡口群興安橋組與古元古代花崗巖的外接觸帶上,礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本斜交或一致,礦體延走向、傾向變化均較大,礦體形態(tài)一般不規(guī)則,變化較大。礦體產(chǎn)出與矽卡巖或矽卡巖化密切相伴。
礦體于地表沿斷裂成連續(xù)的脈狀展布,表現(xiàn)出分支、復合、尖滅的特點。東部礦體傾角舒緩,西部礦體傾角較陡。從地表來看礦區(qū)礦脈或礦化顯示西部與東部基本相當。但在深部東部多于西部,且較集中,東部礦脈品位連續(xù)且較為穩(wěn)定,規(guī)模大、礦體品位連續(xù)性較好。現(xiàn)有工程顯示東部的礦體深部有向西側伏的趨勢[2]。
目前,該區(qū)已發(fā)現(xiàn)磁鐵礦體數(shù)條,均為矽卡巖型磁鐵礦。根據(jù)礦體產(chǎn)出部位、賦存特征及成礦規(guī)律,認為該區(qū)首先應在尋找近東西向構造應加以重視,其次Ⅰ號礦體西側的深部應加大工作力度。此外,注意該地區(qū)磁異常梯度陡,強度高,曲線規(guī)則是大興安嶺興華渡口群變質(zhì)鐵硅建造矽卡巖型鐵礦的首要找鐵標志。變粒巖的石榴石化、綠泥石化、綠簾石化、陽起石化、大理巖的透閃石化 、硅化、碳酸鹽化等圍巖蝕變是本區(qū)尋找磁鐵礦的間接標志。