遼寧省黃花嶺鉬礦礦床特征和礦床成因探討

魏有惠

【摘要】黃花嶺礦床位于遼寧省法庫縣，是一小型鉬礦床。本文闡述了黃花嶺鉬礦床地質(zhì)特征，認(rèn)為該礦床賦存于早三疊世閃長巖體內(nèi)，該閃長巖體為成礦母巖，糜棱巖化和動(dòng)力變質(zhì)作用是成礦的主要因素，礦床成因類型為巖漿-動(dòng)力復(fù)合熱液型礦床。

【關(guān)鍵詞】鉬礦 地質(zhì)特征 巖漿-動(dòng)力 礦床成因

黃花嶺鉬礦位于沈陽市法庫縣城東8千米，行政區(qū)劃隸屬法庫縣孟家鄉(xiāng)黃花嶺村。該礦是上世紀(jì)六十年代發(fā)現(xiàn)的老礦點(diǎn)，由于地表礦化較差，多年來地質(zhì)工作程度較低，盡管地勘單位多次進(jìn)入該區(qū)工作，但長期未取得突破。2006-2007年經(jīng)深部系統(tǒng)勘查為一品位較富的小型鉬礦床。本文旨在通過對(duì)該礦床特征的研究，探討該礦床成因。以利指導(dǎo)該類型鉬礦進(jìn)一步找礦。

1礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)華北斷坳遼河斷陷法庫斷凸。法庫斷凸四周為區(qū)域性深大斷裂所包圍，北以赤峰-開原超巖石圈斷裂與吉黑褶皺系松遼坳陷分隔，東以威遠(yuǎn)堡-營口斷裂與李家臺(tái)斷凸和汎河凹陷分界，南以凌源-北票-沙河斷裂與遼河斷凹為鄰，西以柳河斷裂與內(nèi)蒙地軸分開。區(qū)域上構(gòu)造、巖漿、變質(zhì)作用強(qiáng)烈，為成礦作用的發(fā)生和演化提供了良好的地質(zhì)環(huán)境。區(qū)域礦產(chǎn)有鐵、鈮鐵、多金屬、硅灰石礦。

1.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為下古生界富拉堡子巖組（fgnt），巖組巖石組合為黑云二長變粒巖、二長淺粒巖、硅灰石化方解石大理巖，屬經(jīng)歷了加里東期和華里西—印支期區(qū)域變質(zhì)作用形成的低綠片巖相（見圖1）。出露面積較小，在閃長巖、花崗巖侵入體中成殘留體狀產(chǎn)出，分布零散，出露有近十余處，最大者寬百米，延長四百余米；最小者寬幾米，延長十幾米。原巖以碎屑-碳酸巖沉積建造。巖石糜棱演化、片理化發(fā)育。蝕變主要為絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化。

1.2巖漿巖

1.2.1早三疊世侵入巖

為區(qū)域上高力溝雜巖體的一部分，為印支期巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。出露面積最大，占80%左右，巖性為閃長巖、石英閃長巖，屬鈣堿性中性侵入巖。以閃長巖為主。巖石呈灰黑-灰紅色，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)，以塊狀構(gòu)造為主，局部可見眼球狀構(gòu)造。礦物組成為，斜長石45-55%，鉀長石15-25%，角閃石10-20%，黑云母5-10%。含少量的黑云母、輝石和石英。當(dāng)巖石中石英含量偏高時(shí)，形成石英閃長巖。巖是糜棱巖化、片理化發(fā)育。主要蝕變有綠泥石化、陽起石化、硅化、黃鐵礦化等。在該巖體內(nèi)存在早期輝石閃長巖殘留體。

1.2.2中三疊世侵入巖

呈侵入體侵入于早三疊世高力溝雜巖體。巖性為黑云母二長花崗巖、二長花崗巖，屬鈣堿性酸性侵入巖，以黑云母二長花崗巖為主。巖石具細(xì)?；◢徸兙ЫY(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為鉀長石25-35%，斜長石25-35%，石英30-35%，黑云母5-13%。副礦物主要有榍石、磁鐵礦、黃鐵礦。糜棱巖化發(fā)育，局部片理化較強(qiáng)。蝕變常見主要有鈉長石化、鉀長石化、硅化、綠泥石化、娟云母化、碳酸巖化、黃鐵礦化。

1.2.3中侏羅世酸性侵入巖

侵入于高力溝雜巖，系燕山中早期巖漿作用產(chǎn)物，巖性為黑云母二長花崗巖，以化崗結(jié)構(gòu)為主，邊緣相為細(xì)粒晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，局部可見斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物組成為，斜長石27-35%，鉀長石25-35%，石英30-35%，黑云母10-13%。副礦物主要為，榍石、磁鐵礦。巖石蝕變主要為鉀長石化、硅化、綠泥石化。

脈巖，區(qū)內(nèi)出露較少，可能反映了礦區(qū)剝蝕程度較低。僅在高力溝雜巖體（T1G）中見有細(xì)粒閃長巖脈侵入；在段家溝單元（T2D）中見有花崗偉晶巖脈。

1.3構(gòu)造

區(qū)域上構(gòu)造屬于地殼深部層次的斷裂變形構(gòu)造，經(jīng)歷了加里東、海西～印支、燕山多期變形。其中海西～印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)尤為強(qiáng)烈，形成了以韌性斷裂或韌性變形帶為主的斷裂構(gòu)造。因此，普查區(qū)內(nèi)構(gòu)造以韌性斷裂為主，脆性斷裂次之。

韌性斷裂主要表現(xiàn)為富拉堡子巖組地層和高力溝雜巖體內(nèi)部發(fā)育有韌性剪切帶，帶內(nèi)可見動(dòng)力變質(zhì)巖石（糜棱巖或糜棱巖化巖石）。韌性剪切帶規(guī)模較大，總體走向?yàn)楸北睎|，傾向北西，傾角較緩。

脆性斷裂主要表現(xiàn)為地層和巖石擠壓作用強(qiáng)烈，擠壓劈理、構(gòu)造透鏡體、構(gòu)造裂隙發(fā)育。發(fā)育于早三疊世高力溝雜巖體內(nèi)的北東向、北北東向構(gòu)造裂隙為控礦構(gòu)造，含輝鉬礦的石英脈沿裂隙充填。

1.4變質(zhì)作用與變質(zhì)巖

礦區(qū)位于長期活動(dòng)的構(gòu)造—巖漿帶上，受構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)及熱液蝕變作用的影響，形成了區(qū)域變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖、動(dòng)力變質(zhì)巖等不同類型的巖石，構(gòu)成了本區(qū)特定的變質(zhì)變形格局。

區(qū)域變質(zhì)作用：發(fā)生于加里東期，形成的變質(zhì)巖主要為下古生界富拉堡子巖組（fgnt），巖石類型有二長變粒巖、二長淺粒巖、方解石大理巖。該巖組巖石遭受了綠片巖相變質(zhì)作用，其原巖為一套碎屑巖—碳酸鹽沉積建造。

接觸變質(zhì)作用：普查區(qū)內(nèi)，富拉堡子巖組二長變粒巖、二長淺粒巖殘留體與高力溝雜巖體的閃長巖及段家溝單元的花崗巖發(fā)生接觸變質(zhì)作用，形成矽卡巖。變質(zhì)礦物主要為石榴石、綠簾石，局部含磁鐵礦，形成鐵礦化體；方解石大理巖與閃長巖發(fā)生接觸變質(zhì)作用，形成硅灰石礦化體。

動(dòng)力變質(zhì)作用：發(fā)生于海西～印支兩期，表現(xiàn)為在變質(zhì)地層和巖漿巖中發(fā)育韌性剪切帶，帶內(nèi)可見糜棱巖或糜棱巖化巖石。

氣—液變質(zhì)作用：高力溝雜巖體局部發(fā)育北東向、北北東向脆性斷裂，含礦的石英脈沿構(gòu)造裂隙充填，在圍巖閃長巖中見硅化、娟云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化等蝕變，其中硅化與成礦關(guān)系密切。

2礦床地質(zhì)特征

2.1礦帶地質(zhì)特征

2.1.1Ⅰ號(hào)礦帶地質(zhì)特征

位于礦區(qū)中部，受片麻狀閃長巖內(nèi)片理化帶控制，走向25-350，延長大于800米，寬100-200米，是礦區(qū)的主要礦帶，控制礦體22條，資源量占礦床的83%。礦體延長50-350米，平均厚度1.07米，平均鉬品位0.1808%。

2.1.2Ⅱ號(hào)礦帶地質(zhì)特征

位于礦區(qū)北東部，受片麻狀閃長巖內(nèi)片理化帶控制，走向30-450，延長大于200米，寬50-150米，控制礦體2條，資源量占礦床的1%。礦體延長大于50米，平均厚1.35米，平均鉬品位0.0991%。

2.1.3Ⅲ號(hào)礦帶地質(zhì)特征

位于礦區(qū)南西部，受片麻狀閃長巖內(nèi)片理化帶控制，走向25-350，延長大于200米，寬100-150米，控制礦體3條，資源量占礦床12%。礦體延長175米，平均厚度0.59米，平均鉬品位0.2042%。

2.1.4Ⅳ號(hào)礦帶地質(zhì)特征

位于礦區(qū)南東部，受片麻狀閃長巖內(nèi)片理化帶控制，走向25-350，大于150米，寬100-150米，控制礦體2條，資源量占礦床4%，礦體延長50米，平均厚度1.04米，平均鉬品位0.1940%

2.2礦體特征

全區(qū)共發(fā)現(xiàn)29條礦體，礦體走向20-400，北西傾，傾角60-800。礦體延長50-350米，延深一般50-200米，最大延深400米。礦體厚度一般0.30-2.50米，最厚6.43米，厚度變化系數(shù)94%。鉬品位一般0.03-0.280×10-2，最高1.60×10-2，品位變化系數(shù)132%。礦床品均厚度0.86米，平均品位0.186%。礦體形態(tài)呈脈狀，局部具有分支復(fù)合和膨縮現(xiàn)象，平面上成群成帶、剖面上呈平行斜列展布。

2.3礦石質(zhì)量

2.3.1礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造較為簡單，結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀為主，次為壓碎結(jié)構(gòu)和交代溶蝕結(jié)構(gòu)。礦石是沿閃長巖裂隙充填的單一硫化鉬礦石。鉬以鱗片狀輝鉬礦形態(tài)存在。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主，次為條帶狀構(gòu)造。

2.3.2礦石物質(zhì)組成

礦石礦物組成主要有，金屬礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦等5種主要礦物，脈石礦物為鉀長石、鈉長石、角閃石、石英、娟云母、綠泥石、方解石等7種主要礦物。

礦石中輝鉬礦主要呈片狀疊加聚合體所構(gòu)成的斑狀、脈狀，沿礦石裂隙及孔洞充填。呈聚合體狀態(tài)的輝鉬礦粒度較粗，單片粒度極不均勻，大部分粒度適中，介于20-100m之間。還有少量輝鉬礦呈細(xì)粉狀（＜10m）夾帶于片狀輝鉬礦片理之間。在此類型輝鉬礦中，還?；烊胧?、長石類碎屑狀脈石礦物及絹云母類蝕變硅酸鹽礦物。

2.4礦石類型特征

按硫化物含量和礦石構(gòu)造類型，礦床礦石類型為低硫化物致密塊狀石英脈型礦石。

2.5圍巖蝕變與礦化關(guān)系

礦體圍巖為閃長巖及二長花崗巖。閃長巖蝕變作用較強(qiáng)，呈灰綠色、灰色、灰白色，中粒～中粗粒半自形結(jié)構(gòu)、不等?；蛩瓢郀罱Y(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。巖石礦物成分以斜長石為主，次為鉀長石、石英及少量黑云母、角閃石等。圍巖發(fā)育絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化及矽卡巖化。因受后期構(gòu)造和熱液作用，閃長巖和二長花崗強(qiáng)烈破碎，發(fā)育形成大量的構(gòu)造裂隙，于是含礦熱液便沿著構(gòu)造裂隙或石英顆粒交代成礦。顯而易見，輝鉬礦富集成礦過程與北東向韌性剪切帶斷裂及其派生的次一級(jí)構(gòu)造裂隙有著密切的成因關(guān)系。

3礦床成因

該礦成因類型為巖漿-動(dòng)力蝕變巖型。其成礦機(jī)理可概括為：中-早三疊世巖漿作用形成的閃長巖、二長巖類，是本區(qū)的礦源巖，為成礦作用的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。華里西-印支期，內(nèi)蒙地槽與華北地臺(tái)的擠壓碰撞，由于區(qū)域應(yīng)力作用區(qū)內(nèi)巖體發(fā)生了以廣泛的糜棱巖化及與其相應(yīng)的片理化為特征的動(dòng)力變質(zhì)作用，使巖體發(fā)生水化或重結(jié)晶形成含礦熱液。含礦熱液在運(yùn)移過程中又與圍巖不斷的發(fā)生物質(zhì)交換，使成礦物質(zhì)初步富集，并在適宜物理化學(xué)條件下沿片理或構(gòu)造裂隙隨SiO2沉淀，同時(shí)成礦熱液的演化中K2O的增加使巖石中斜長石等礦物發(fā)生絹云母化，而多余的CaO和CO2結(jié)合則形成了碳酸巖化。而燕山期花崗巖的侵入，不僅為成礦提供了一定的物質(zhì)，同時(shí)對(duì)成礦物質(zhì)進(jìn)一步富集并最終定位起到了重要作用。總之該礦床的形成是區(qū)域內(nèi)多期次多階段巖漿作用和動(dòng)力變質(zhì)作用的結(jié)果。因此，該礦為以巖漿-動(dòng)力為主要成礦作用的復(fù)合熱液型礦床。

值得一提的是，法庫地區(qū)獨(dú)特的大地構(gòu)造環(huán)境，是形成這一新類形多金屬礦床的根本條件。該類型礦床的首次發(fā)現(xiàn)，將對(duì)該地區(qū)有色金屬勘查將起到積極的指導(dǎo)意義。