大興安嶺成礦帶某地銅多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)及遠景分析

付俊，李偉，張志斌，畢中偉，李佇民，國家輝

（沈陽地質礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽110034）

大興安嶺成礦帶某地銅多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)及遠景分析

（沈陽地質礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽110034）

該銅多金屬礦床是近期在大興安嶺成礦帶實施礦產(chǎn)遠景調查工作中新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地.系統(tǒng)地分析該區(qū)成礦地質背景發(fā)現(xiàn)，區(qū)內基底為博克圖-多寶山早古生代島弧帶，其上疊加了中生代大規(guī)模巖漿侵入活動及火山噴發(fā)作用，具有良好的成礦地質條件.1∶20萬化探成果資料指示具有銅金鉬等成礦遠景.在此基礎上，選擇該區(qū)開展礦產(chǎn)遠景調查，經(jīng)區(qū)域地質調查、水系沉積物測量、高精度磁測和1∶1萬土壤測量，發(fā)現(xiàn)了該夕卡巖型銅多金屬礦床，其具有較大的遠景.

夕卡巖型；銅多金屬礦床；大興安嶺成礦帶；遠景分析

近年來，中國地質調查局在大興安嶺成礦帶部署實施了一系列基礎地質調查及礦產(chǎn)遠景調查工作，發(fā)現(xiàn)了一些礦床及眾多礦化線索.本文介紹的夕卡巖型銅多金屬礦床就是在礦產(chǎn)遠景調查工作過程中發(fā)現(xiàn)的礦床之一.該礦床的發(fā)現(xiàn)，對激活當?shù)氐V產(chǎn)勘查工作起到了促進作用，也為地方經(jīng)濟決策及經(jīng)濟布局提供了重要依據(jù).

1 區(qū)域地質背景

研究區(qū)位于大興安嶺成礦帶中部，博克圖-多寶山早古生代島弧帶［1-3］內（圖1）.島弧帶可見有基底巖系，即新元古代-早寒武世倭勒根巖群（Pt3C1wl）中淺變質的淺海碎屑巖-碳酸鹽巖及中酸性火山巖建造?黑龍江省地質調查院.1∶25萬阿榮旗幅區(qū)域地質調查報告.2004.?黑龍江省地質調查院.1∶5萬新峰等四幅區(qū)域地質調查報告.2000..出露有奧陶系中基性-中酸性火山巖夾碳酸鹽及碎屑巖建造，其上發(fā)育有邊緣海沉積的志留-泥盆系淺變質碎屑巖-碳酸鹽巖建造；并疊加有晚二疊世河湖相灰黑色陸相碎屑沉積巖建造.奧陶系及志留-泥盆系具有銅的高背景，是銅礦的重要礦質來源之一.中生代主要發(fā)育有侏羅-白堊系基性—酸性火山巖建造［4-6］.發(fā)育燕山期閃長巖、石英二長閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖及少量正長花崗巖、堿長花崗巖.本次發(fā)現(xiàn)的該銅多金屬礦床與早燕山期花崗閃長巖關系密切.

圖1 大興安嶺地區(qū)大地構造分區(qū)圖Fig.1 Tectonic map of the Daxinganling region

2 區(qū)域地球化學特征

21世紀初開展了包括本區(qū)在內的1∶20萬地球化學測量.元素地球化學分布特征表明：在倭勒根巖群出露區(qū)具有Au高背景；古生代地層除具有Au的高背景外，還有Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、As、Sb、Hg的高背景，而中生代火山巖表現(xiàn)有Ag、Pb、Zn、W、Mo高背景?安微省地質調查院.阿榮旗幅、訥河縣幅水系沉積物測量地球化學圖說明書.2003.［7］.圍繞著前中生代地層出露區(qū)，尤其是泥鰍河組與燕山期巖體接觸帶及火山盆地邊緣斷裂帶，元素化探異常及組合異常密集分布，這些特征顯示本區(qū)具有較好的找礦遠景.

3 夕卡巖型銅多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)

按工作逐步深入的原則，選取包括礦區(qū)在內的區(qū)域先后開展了1∶5萬地質測量、水系沉積物測量、高精度磁測，經(jīng)過異常篩選，進行了1∶1萬地質測量及土壤測量，進一步縮小找礦靶區(qū)，通過工程揭露驗證，最后發(fā)現(xiàn)了該銅多金屬礦床.

3.1 1∶5萬面積性調查

礦區(qū)范圍開展過1∶25萬區(qū)域地質調查，由于調查精度所限，前人將其內的地質體均劃分為早白堊世中酸性火山巖.本次礦調工作，在1∶5萬精度地質調查過程中，在原圈定的中酸性火山巖與花崗閃長巖接觸帶發(fā)現(xiàn)了早古生代泥鰍河組（S3D2n）淺變質地層，巖性主要有灰黑色變質粉砂巖、粉砂質板巖及夕卡巖.夕卡巖發(fā)育于泥鰍河組與中生代花崗閃長巖接觸帶.同時在夕卡巖中發(fā)現(xiàn)有磁鐵礦化及孔雀石.

與1∶5萬地質調查同時進行的1∶5萬高精度磁測及水系沉積物測量，在新圈定的古生代地層及夕卡巖體出露部位均顯示有異常.

1∶5萬水系沉積物測量在該區(qū)發(fā)現(xiàn)以Cu、Sb、Bi、W為主的元素組合異常，異常呈近圓形，4個元素異常套合較好，組合異常面積約2 km2.其中Cu和Sb兩元素具有較大規(guī)模和較高強度，均具中、外帶，Cu元素異常峰值為99×10-6，平均值為45×10-6，異常面積為2 km2；Sb元素異常峰值為8.3×10-6，平均值為4.6×10-6，異常面積為1.5 km2.而在該異常外圍出現(xiàn)較多中低溫元素異常.在該組合異常東北邊部，地表發(fā)現(xiàn)夕卡巖中有強硅化、磁鐵礦化及孔雀石.

1∶5萬高精度磁測資料表明，礦區(qū)范圍位于平穩(wěn)負場區(qū)，在發(fā)現(xiàn)礦化蝕變處顯示有較高的2個正磁異常，東側的較小正磁異常正對應于地表較強磁鐵礦化的夕卡巖出露部位，而西側較大的磁異常，地表覆蓋較厚而不得知，但其基本對應著化探組合異常的中心部位.

綜合分析上述取得的地質、物探、化探資料信息，認為該區(qū)出現(xiàn)的各類異常應屬礦致異常，應進一步工作.因此，選取該綜合異常進行1∶1萬地質調查及土壤測量工作.

3.2 1∶1萬地質調查及土壤測量

3.2.1 1∶1萬地質調查及礦區(qū)地質特征

大比例尺地質調查路線布設按相關規(guī)范要求進行，路線調查方向為NW向，基本垂直區(qū)域構造線方向及巖體與地層接觸帶.礦區(qū)主要出露古生界上志留統(tǒng)-中泥盆統(tǒng)泥鰍河組（S3D2n）和中生界白堊系下統(tǒng)光華組（K1gn）.前者為淺變質巖類，主要巖石類型有粉砂質板巖，變質粉砂巖、變質砂巖，大理巖，在變質粉砂巖中發(fā)育水平層理并見有浸染狀黃鐵礦，這種黃鐵礦可能為原生成因.后者為中酸性火山熔巖及火山碎屑巖，主要巖石類型有安山巖、英安巖、流紋巖及流紋質、英安質、安山質火山碎屑巖等.出露的侵入巖主要有早侏羅世細粒閃長巖、細中?；◢忛W長巖、花崗閃長斑巖及早白堊世閃長玢巖、正長斑巖等巖體、巖株及巖脈，以花崗閃長巖出露面積大（圖2）.在花崗閃長巖體與泥鰍河組地層接觸帶發(fā)現(xiàn)夕卡巖帶，夕卡巖展布方向為NE向，出露長約1500 m，寬100～400 m，夕卡巖有簡單夕卡巖及復雜夕卡巖，后期又經(jīng)構造破碎及強烈的硅化、綠泥石化及絹云母化等，并見有孔雀石、藍銅礦、黃鐵礦化等.后期花崗閃長斑巖、閃長玢巖、正長斑巖呈脈狀侵入夕卡巖中.夕卡巖的形成主要與花崗閃長巖侵入作用相關.礦區(qū)內發(fā)育NE向及近E-W向斷裂構造.

圖2 銅多金屬礦區(qū)地質簡圖Fig.2 Geologic sketch map of the Cu-polymetallic field

3.2.2 1∶1萬土壤地球化學測量

土壤測量測線方向與地質調查路線方向一致，測量網(wǎng)度為100×40 m2.經(jīng)過1∶1萬土壤測量，圈定出一系列的Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Bi、Mo、As、Sb、Hg單元素異常；圈定3個組合異常，并對組合異常進行了評價分類，其中1號及2號異常為乙1類，3號異常為乙2類.組合異常特征詳見表1.結合地質特征，進行異常剖析（圖3）.元素異常的分布，主要有NNE向及NW向，尤其是Ht-2號綜合異常中的單元素異常，反映異常分布受NNE及NW向一組共軛斷裂構造控制.

表1 組合異常特征Table1 Features of assemblage anomaly

圖3 銅多金屬礦區(qū)土壤綜合異常剖析圖Fig.3 Separation map of soil composite anomaly of the Cu-polymetallic ore field

Ht-1號組合異常由主成礦元素Cu、Mo、Au、Ag及伴生元素W、Sn、Bi、Pb、Zn等9種元素組成.組合異常面積0.08 km2、NAP值1.01.組合異常，以中高溫元素異常為主，且強度高，異常面積較大；中溫元素Pb、Zn異常面積較小.沒有低溫元素異常，可能反映該區(qū)成礦以中溫-中高溫為主.該異常東南側有一較小的高磁正異常（圖2）.

Ht-2號組合異常由主成礦元素Cu、Au、Ag、Pb及伴生元素W、Sn、Bi、Mo、Zn、As、Sb、Hg等12種元素組成.組合異常面積0.32 km2、NAP值2.51，組合異常，以中高溫元素異常為主，且強度高，異常面積較大；中溫元素Pb、Zn異常面積較小，低溫元素As、Sb、Hg異常也弱小.異常中高溫元素異常套合好.該綜合異常中心部位正對應一個面積較大的高磁正異常.

Ht-3號組合異常由主成礦元素Cu、Au、Mo及伴生元素Zn、As、Sb等6種元素組成.組合異常面積0.07 km2、NAP值0.24.組合異常中高中低溫元素均有，以As、Sb異常面積較大，并具有中帶.該組合異常各元素套合較差，但其異常元素有往南西方向逐漸變?yōu)橐灾械蜏卦貫橹鞯内厔?

3.3 礦床地質特征

選取Ht-1號及Ht-2號組合異常進行揭露驗證，發(fā)現(xiàn)銅多金屬、鉛鋅多金屬及鐵礦體礦化體10余條.

3.3.1 賦礦巖石特征

該礦床的礦（化）體賦存在早侏羅世中細粒花崗閃長巖體的外接觸帶，容礦巖石為接觸交代作用形成的夕卡巖.夕卡巖體及巖石特征如下.

（1）夕卡巖體產(chǎn)出特征

在早侏羅世中細粒花崗閃長巖與泥鰍河組接觸外帶發(fā)育大量夕卡巖，呈不規(guī)則帶狀分布，展布方向為NE向，出露長約1500 m，寬100～400 m.其形態(tài)、產(chǎn)狀與花崗閃長巖體的侵入形態(tài)和產(chǎn)狀、斷裂及節(jié)理發(fā)育情況有密切關系.

（2）夕卡巖巖石特征

夕卡巖一般為棕灰色、灰黑色，粒狀變晶結構，致密塊狀構造，主要組成礦物有石榴石、透輝石，局部出現(xiàn)方柱石、硅灰石、斜長石、磁鐵礦、綠簾石、陽起石等.據(jù)其礦物組成和相對含量，可劃分為以下4種巖石類型：①以石榴石為主的石榴石夕卡巖；②以石榴石、透輝石礦物組成的石榴石透輝石夕卡巖；③以透輝石為主的透輝石夕卡巖；④尚見含多種夕卡巖礦物的復成分夕卡巖.夕卡巖中的礦物組成，從接觸帶邊部向接觸外帶，依次出現(xiàn)硅灰石、方柱石、透輝石、石榴石及綠簾石，反映出夕卡巖化作用與花崗閃長巖的密切關系.

在夕卡巖中發(fā)育礦化蝕變破碎帶.巖石破碎、裂隙發(fā)育，發(fā)育交代蠶食、交代港灣狀、交代殘留等交代結構和脈狀、網(wǎng)脈狀交代充填構造.主要蝕變礦物有陽起石、綠簾石、綠泥石、方解石、絹云母及各種粒級（細粒、細晶、微晶、雛晶）的石英，主要原生金屬礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、銅藍等，主要金屬氧化礦物有孔雀石、褐鐵礦、藍銅礦等.

3.3.2 礦（化）體地質特征

經(jīng)稀疏工程控制，礦區(qū)內發(fā)現(xiàn)有磁鐵礦體、鉬礦體、銅多金屬礦體、鉛鋅多金屬礦體等.各類礦體的空間分布，在巖體接觸帶由內向外依次出現(xiàn)磁鐵礦體、鉬礦體、銅多金屬礦體、鉛鋅多金屬礦體，反映出成礦作用由高溫向中溫遞變特征.

礦體產(chǎn)狀主要為NE走向、傾向NW或SE，局部走向NW，傾向NE，傾角較陡，表現(xiàn)出受控于同夕卡巖期一組共軛斷裂構造.單條銅多金屬礦體寬可達16 m，延長大于70 m.在強綠泥石化、硅化、絹云母化處銅礦化較強.礦體圍巖主要為夕卡巖，有的圍巖為花崗閃長斑巖.發(fā)現(xiàn)礦體部位均有高磁正異常顯示.

礦石類型主要有4種：淺黃褐色強硅化陽起透輝石榴石夕卡巖、灰黑色強硅化綠簾石透輝石榴夕卡巖、淺褐色硅化石榴石夕卡巖和灰黑色強硅化綠簾石化絹云母化透輝石夕卡巖.礦石均為粒狀變晶結構、致密塊狀構造，發(fā)育顯微交代結構和網(wǎng)脈狀構造.被交代礦物為夕卡巖礦物或原巖殘留礦物斜長石，交代蝕變充填礦物為陽起石、綠泥石、綠簾石、絹云母、方解石及各種粒級的石英；金屬礦物有磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、銅藍及氧化次生礦物孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦.其中，黃銅礦呈片狀或細粒浸染狀，有的呈粒狀集合體或呈團塊狀，最大團塊可達5 mm.偶見有輝鉬礦，呈片狀團塊狀集合體，大小1 cm左右.孔雀石呈皮殼狀沿巖石碎裂面發(fā)育.銅多金屬礦石，銅品位最高可達4.7%，伴有金、銀、鉬礦化或鉛鋅礦化等.

4 礦床成因初步分析

本礦區(qū)夕卡巖礦物組合的分布，在巖體接觸帶中由內向外，依次出現(xiàn)硅灰石-方柱石-磁鐵礦→石榴石-透輝石→石榴石-透輝石-綠簾石組合，顯示由高溫向中低溫的變化趨勢［8］.不同礦化類型也有規(guī)律地出現(xiàn)，在接觸帶中由內向外，總體顯示由磁鐵礦化→銅鉬礦化→鉛鋅礦化，即由高溫向中低溫排列的特征.反映出早侏羅世花崗閃長巖體對礦化的重要控制作用，其中包括熱動力及成礦熱液的供給.當然泥鰍河組含鈣質的碎屑巖及碳酸鹽巖為容礦巖石——夕卡巖帶的形成提供了物質基礎，對礦化也有重要控制作用.由上述特征推斷，該礦床為夕卡巖型.

5 礦區(qū)遠景分析

研究區(qū)位于大興安嶺成礦帶中部的博克圖-多寶山早古生代島弧帶內，發(fā)育的早古生代島弧-邊緣海型火山-碎屑沉積巖系具有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo的高背景，而中生界火山巖表現(xiàn)有Ag、Pb、Zn、W、Mo高背景.島弧帶北東部發(fā)現(xiàn)有多寶山斑巖銅鉬礦床、爭光巖金礦床等，西南部發(fā)現(xiàn)鉬礦床及眾多銅鉛鋅礦點礦化點，具有優(yōu)越的成礦地質條件.研究區(qū)發(fā)育中生代中性—中酸性侵入巖體，并出露古生代富含鈣質的巖石，具備形成夕卡巖型礦床的有利條［8-9］.沿中酸性侵入巖體外帶，夕卡巖體發(fā)育，夕卡帶出露長約1500 m，寬100～400 m；1∶5萬水系沉積物化探異常與大比例尺土壤測量異常重現(xiàn)性好；圈定的3個土壤化探組合異常，檢查了其中的2個異常，均發(fā)現(xiàn)了礦（化）體，反映異常均為礦致異常.

在Ht-1號組合異常中發(fā)現(xiàn)銅多金屬礦體、鉬礦體及磁鐵礦體；Ht-2號組合異常發(fā)現(xiàn)銅礦體及鉛鋅銀礦體或礦化體.這2個綜合異常均分別對應有一個高磁正異常，但Ht-2號組合異常所對應的高磁正異常更大.

3個土壤化探組合異常的元素組合特征，反映出從Ht-1號組合異常到Ht-3號組合異常，出現(xiàn)以中高溫元素為主，逐漸變?yōu)槌霈F(xiàn)較大面積的中低溫元素的分布特征；經(jīng)工程揭露，發(fā)現(xiàn)的礦體、礦化體的礦種分布特征，也表現(xiàn)出從巖體接觸帶到遠接觸帶，依次出現(xiàn)高溫礦種磁鐵礦、鉬礦、銅鉬礦及中溫礦種鉛鋅銀礦的特征.根據(jù)元素在性質相同的介質中，含礦熱液一次持續(xù)活動情況下的理想分布及沉淀規(guī)律［10］，一是反映本夕卡巖礦床的形成與花崗閃長巖漿侵入活動的密切關系，同時反映從Ht-1號組合異常分布處到Ht-3號組合異常分布處，剝蝕深度逐漸變淺.推測在Ht-1號組合異常與Ht-2號組合異常之間存在一條NNE走向、傾向NWW的正斷層，這條斷層可能是早白堊世斷陷火山盆地形成時的產(chǎn)物.

Ht-2號組合異常面積更大，強度更高，對應于1∶5萬水系化探異常中心部位，并出現(xiàn)一個更大的高磁正異常，剝蝕深度較小，目前也發(fā)現(xiàn)了鉛鋅銀礦體或礦化體.且通過大比例尺地質調查，該異常范圍內的簾石類礦物及后期硅化、絹英巖化等蝕變更強.通常認為，夕卡巖型礦床中，硅化及絹英巖化主要出現(xiàn)在晚期夕卡巖階段，尤其在氧化階段及石英-硫化物階段，與銅礦的形成更為密切［11］.因此認為，Ht-2號組合異常應該有更好的找礦遠景.據(jù)Ht-1號組合異常所見銅多金屬礦體西側頂板巖性為致密的黃鐵礦化變質粉砂巖分析，致密狀變質粉砂巖可能是礦質流體的較好的隔檔層，而Ht-2號組合異常的北西側也出露有變質粉砂巖，認為Ht-2號組合異常分布范圍內，在目前發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體西北側及其深部應是找礦的更好部位.

Ht-3號組合異常出現(xiàn)低溫前緣暈元素，剝蝕淺，位于夕卡巖體尖滅部位，也有不可忽視的找礦前景.

致謝：參加項目工作人員還有金鑫、崔天日教授級高級工程師，賈立國助理研究員.成文過程中得到了李景春研究員的指導，在此一并表示誠致感謝！

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Abstract：This Cu-polymetallic deposit is found recently during the mineral prospect survey in the Daxinanling metallogenic province.Systematic analysis on the ore-forming geologic background shows that the basement of the region is the Boketu-Duobaoshan island arc,superimposed by large scaled Mesozoic magmatic intrusions and volcanic eruptions,with good ore-forming conditions.The result of 1:200 000 geochemical survey indicates a Cu-Au-Mo metallogenic prospect.The investigation involving region geological survey,stream sediment survey,high precision magnetic measurement and 1:10 000 soil geochemical survey discovers the Cu-polymetallic deposit of skarn type with great potential.

Key words：skarn type;Cu-polymetallic deposit;Daxinganling metallogeinc province

THE DISCOVERY AND PROSPECTS OF A COPPER-POLYMETALLIC DEPOSIT IN DAXINANLING METALLOGENIC PROVINCE

FU Jun-yu,LI Wei,ZHANG Zhi-bin,BI Zhong-wei,LI Zhu-min,GUO Jia-hui
（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

1671-1947（2010）02-0099-06

P618.41

A

2009－10－13；

2009-12-23.李蘭英編輯.

中國地質調查局“霍爾奇地區(qū)礦產(chǎn)遠景調查”項目（編號礦調［2005］11-4號）資助.

付?。?966—），男，教授級高級工程師，1988年畢業(yè)于長春地質學院，一直從事區(qū)域地質及礦產(chǎn)調查工作，通信地址沈陽市黃河北大街1號，郵政編碼110034.