黑龍江省雞東縣五星鉑鈀礦床地質(zhì)特征及成因淺析

（吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 吉林長春130061）

（吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 吉林長春130061）

經(jīng)濟的不斷發(fā)展，帶動了人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量，各行業(yè)的發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源的支撐，所以必須要從各個角度，提升礦床地質(zhì)特征。以當(dāng)前黑龍江省雞東縣五星鉑鈀礦床地質(zhì)特征入手，結(jié)合工作經(jīng)驗，對其成因進行簡要分析。

鉑鈀礦床地質(zhì)特征成因

1 自然地理位置和研究歷史及現(xiàn)狀

1.1 自然地理位置

雞東五星地區(qū)位于黑龍江省雞東縣綜合鄉(xiāng)四排村—下亮子鄉(xiāng)久泰村南山，地理坐標(biāo)為東經(jīng)131°20′00″～131°24′00″，北緯45°7′30″～45°8′36″。礦區(qū)至下亮子約七公里，能來往汽車，下亮子至雞東火車站約25公里，貫以雞（西）——密山公路。其行政區(qū)劃為雞西市雞東縣下亮子鄉(xiāng)久泰村所轄，礦區(qū)內(nèi)交通條件較為便利（如圖1）。

圖1 研究區(qū)交通位置圖

1.2 研究歷史及現(xiàn)狀

五星礦床發(fā)現(xiàn)于1971年，黑龍江省地質(zhì)第七隊經(jīng)過現(xiàn)場踏勘取樣，發(fā)現(xiàn)在三營IV號礦體的銅鎳礦石中賦存鉑鈀伴生組份。其地質(zhì)調(diào)查史如下：（1）1958年牛憲章等群眾報礦，發(fā)現(xiàn)鐵礦（褐鐵礦為主），并以四個營的編制，進行了大會戰(zhàn)式的突擊性開采。（2）1958年，密山縣地質(zhì)隊和完達山地質(zhì)隊五分隊在本區(qū)開展礦點檢查，計算了褐鐵礦礦石儲量。（3）1959年，牡丹江專署地質(zhì)局密山地質(zhì)隊在本區(qū)進行銅礦普查。（4）1960年為尋找“卡其卡納爾型”鐵礦，組建牡丹江專署地質(zhì)局地質(zhì)隊，牟宗彥等人進行的機械巖心鉆探工作中發(fā)現(xiàn)超基性巖體中的銅、鎳、鈷礦化帶。同年，省地質(zhì)局物探大隊第二分隊在礦區(qū)開展了1∶1萬和1∶2千比例尺的磁法測量及部分電法剖面測量，提交了物探工作成果報告。（5）1961年，五星地質(zhì)隊原班人員，牡丹江專署地質(zhì)局第五地質(zhì)隊進行1∶20萬比例尺地質(zhì)測量和礦區(qū)的機械巖心鉆探工作。（6）1962年，省地質(zhì)局第一普查物探大隊第一分隊對五星礦區(qū)進一步開展普查工作，進行1∶5萬、1∶1萬、1∶5千及1∶2千比例尺地質(zhì)測量和1∶5萬比例尺水文地質(zhì)測量，在礦區(qū)進行機械巖心鉆探和沖擊鉆探及重型山地工程，求得礦區(qū)C2級儲量：銅6184噸，鎳4412噸，鈷837噸。同年省地質(zhì)局物探大隊三分隊進行1∶2千比例尺電法測量，圈定五個激發(fā)極化異常帶。（7）1971至1975年，黑龍江省地質(zhì)第七隊，在已往地質(zhì)工作基礎(chǔ)上，開展了以鉑鈀為重點的綜合找礦，綜合評價和綜合利用的詳查工作，發(fā)現(xiàn)了三營銅鎳硫化礦中伴生鉑鈀有益組份，其含量達到工業(yè)指標(biāo)要求，于1976年12月提交了《黑龍江省雞東縣五星鉑鈀礦區(qū)詳查報告》，提交鉑加鈀金屬儲量8.95噸、銅18229噸、鎳9772噸、鈷1750噸。鉑加鈀儲量達到中型規(guī)模。

五星礦區(qū)經(jīng)過幾十年來勘查與研究工作，在成礦理論方面取得了如下的認(rèn)識：目前經(jīng)過勘探認(rèn)為五星礦床是典型的銅鎳、鉑族元素硫化物礦床，主要成礦元素是銅和鎳，其次是鉑鈀元素，礦體主要呈透鏡狀或脈狀，礦石類型主要為浸染狀和海綿隕鐵狀，其次為塊狀，亦可見脈狀、交錯脈狀；在礦床成因類型上，曲學(xué)勤等（1992）認(rèn)為五星礦床為富硫鐵質(zhì)超基性巖中巖漿深部熔離—貫入硫化銅鎳型鉑鈀礦床；在成巖成礦年代上，前人得出以下兩個年齡：一是361Ma（黑龍江省地質(zhì)志，1993）；二是對五星礦區(qū)輝長巖進行全巖Rb-Sr法同位素年齡測定，測定年齡為340 Ma（黑龍江地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)勘查所，1992）?？傮w來說，五星礦區(qū)的研究程度不高，特別是在礦床的基礎(chǔ)地質(zhì)特征方面。本項目主要就五星礦區(qū)成礦地質(zhì)背景、成礦時代、礦床成因及成礦模式進行探索與研究。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

在大地構(gòu)造位置上，礦區(qū)處于太平嶺構(gòu)造隆起帶北端。太平嶺成礦帶地處興蒙造山帶的東緣，敦密斷裂的東側(cè)（如圖2），構(gòu)造位置特殊，廣泛發(fā)育著超鎂鐵質(zhì)巖巖體，發(fā)育有五星鉑鈀礦床（本項目主要研究的礦床）、四山林場金銀礦床、金廠巖金礦床、九佛溝金多金屬礦床等多個礦床。

2.1 區(qū)域地層

圖2 太平嶺成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)圖

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，有大面積的巖漿巖出露,而地表出露的地層相對比較少，主要有太古界、元古界、古生界、中生界、新生界地層?；诪橥碓糯S松群變質(zhì)巖系，包括楊木組和閻王殿組，其原巖為一套鐵質(zhì)和碳質(zhì)的火山—沉積建造；區(qū)內(nèi)還出露有古生代淺變質(zhì)巖系，中生代—沉積巖系和第四系玄武巖和陸源碎屑沉積零星發(fā)育。

2.2 區(qū)域構(gòu)造

研究區(qū)位于小興安嶺—老爺嶺巖漿帶的東南端，太平嶺中生代北北東向巖漿—構(gòu)造隆起帶的北端，密山—敦化深大斷裂帶東側(cè)。區(qū)域內(nèi)有敦密深大斷裂通過，走向35°左右，是本區(qū)最古老的斷裂，該斷裂活動持續(xù)時間長、活動強烈，它控制著巖漿活動及成礦帶的展布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動比較發(fā)育，尤其是北東向構(gòu)造發(fā)育，形成一系列的褶皺和斷層。這些斷裂構(gòu)造和派生的次級北東、東西向斷裂為本區(qū)巖漿活動和礦液運移提供了良好的條件。北東向斷層有西大翁-西南岔斷裂，楊木林子斷裂；北東向褶皺有西大翁向斜。本區(qū)北東向構(gòu)造控制了古生代以來的地層和侵入巖分布。東西向構(gòu)造是本區(qū)最古老的構(gòu)造，它控制了新元古界黃松群閻王殿組地層的分布。區(qū)內(nèi)東西向構(gòu)造被后期北東向構(gòu)造破壞和改造，殘存東西向構(gòu)造有象山復(fù)背斜及洞子溝斷裂。在新生界本區(qū)受敦密斷裂的強烈活動引起第三紀(jì)玄武巖的大量噴發(fā)。

2.3 區(qū)域巖漿巖

研究區(qū)位于小興安嶺—老爺嶺巖漿褶皺帶上，西側(cè)有密山—敦化深大斷裂穿過，具有強烈的構(gòu)造巖漿活動加里東期和海西期，由于西伯利亞板塊與華北地臺的碰撞，古亞洲洋的閉合，產(chǎn)生了強烈的構(gòu)造巖漿活動。到中生代時期，由于太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖作用，產(chǎn)生了大量的巖漿活動。而到了新生代，在敦密斷裂的作用下發(fā)育有大面積的堿性玄武巖。各期巖石類型主要是各種類型的基性巖、超基性巖、中性巖和花崗巖，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，與本區(qū)礦產(chǎn)的形成有著密切的關(guān)系，形成時代主要為張廣才嶺期、海西期、印支期、燕山期。張廣才嶺期超基性－基性侵入巖：該期巖性主要為透輝石巖、輝長巖、閃長巖等。之前一直認(rèn)為晚元古代末期，張廣才嶺運動，北東向深大斷裂形成，在太平嶺一帶，由基性-超基性巖沿斷裂帶侵入而形成。海西期侵入巖：可分為兩個侵入期，海西中期侵入巖巖石類型主要為透輝石巖、橄欖透輝石巖、輝長巖、輝石閃長巖、閃長巖；海西晚期侵入巖巖石類型主要有花崗閃長巖巖組、花崗巖巖組、白崗質(zhì)花崗巖巖組。印支期侵入巖：主要巖石類型為二長花崗巖、正長花崗巖、堿長花崗巖和花崗巖。燕山期侵入巖：主要巖石類型有閃長玢巖、花崗閃長巖、花崗斑巖等。此外，區(qū)域內(nèi)還發(fā)育有大面積的新生代船底山組玄武巖。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要是晚元古代黃松群變質(zhì)巖系、古生代淺變質(zhì)巖系、中生代—沉積巖系和第四系船底山組玄武巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，主要有印支期正長花崗巖；燕山期閃長玢巖、花崗斑巖和花崗巖；新生代基性—超基性雜巖侵入體。區(qū)域上受到東西向擠壓應(yīng)力作用，產(chǎn)生了一系列斷裂構(gòu)造。其中北東向的構(gòu)造尤其發(fā)育，形成了一系列的褶皺和斷層，斷層有西大翁—西南岔斷裂、楊木林子斷裂，褶皺有西大翁向斜，且北東向的構(gòu)造控制了古生代以來的地層和侵入巖的分布；區(qū)內(nèi)的東西向構(gòu)造是研究區(qū)內(nèi)最古老的構(gòu)造，控制了基性—超基性雜巖侵入體的圍巖，及新元古界黃松群的地層分布。研究區(qū)內(nèi)的東西向構(gòu)造、北東向與東西向構(gòu)造交匯處是主要的控礦構(gòu)造。

4 礦區(qū)地質(zhì)特征

4.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露的最古老地層是新元古代黃松群的楊木組（Pt3y）和閻王殿組（Pt3yn）變質(zhì)巖系，主要分布在礦區(qū)的南部；礦區(qū)的西北部（三營北部和南部）地帶出露有晚古生界二疊系平陽鎮(zhèn)組（P1p）、雙橋子組（P1s）和楊崗組（P2yn）地層；礦區(qū)內(nèi)還廣泛分布著新生界古近系虎林組、下亮子組地層和新近系船底山組玄武巖地層以及第四系地層。新元古代黃松群上部以千枚狀含石榴碳質(zhì)云母片巖為特征；下部以鈉長片巖、變粒巖夾角閃片巖及含鐵石英巖為特征。

黃松群變質(zhì)程度不均勻，總體上楊木組變質(zhì)較深，閻王殿組變質(zhì)較淺。該群自上而下為，鈣堿性火山巖建造—陸源碎屑—火山巖建造—類復(fù)理石建造序列，屬大陸邊緣優(yōu)地槽型建造。楊木組下部為黑云斜長變粒巖、黑云斜長片巖、二云斜長片巖，夾斜長角閃片巖及石英巖；上部為石榴二云鈉長片巖、二云二長變粒巖、石榴二云石英片巖、石榴白云石英片巖，夾二云斜長變粒巖、二云石英片巖。閻王殿組由千枚狀黑云絹云片巖、千枚狀含石榴絹云石英片巖，向上過渡為巨厚的千枚狀含石榴碳質(zhì)云母片巖。

平陽鎮(zhèn)組（P1p）：巖性主要為絹云母千枚巖、炭質(zhì)板巖夾大理巖。為一套富含碳質(zhì)的淺海相泥質(zhì)巖，局部夾灰?guī)r透鏡體或凝灰?guī)r及沉凝灰?guī)r。

雙橋子組（P1s）：巖性以泥質(zhì)巖、粉砂巖及砂巖為主，夾有多層中性、中酸性火山巖，產(chǎn)植物化石。巖石普遍變質(zhì)，并具片理化。

楊崗組（P2yn）：巖性以酸性、中酸性火山巖為主夾少量中、基性火山巖和正常沉積碎屑巖。

虎林組（E2-3h）：該組下部為以河流相為主夾湖相的粗碎屑沉積建造，主要以弱膠結(jié)低成巖的砂礫巖及粉砂巖、泥巖組成；中部過渡為湖沼相細(xì)碎屑沉積的細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖為主的含煤建造；上部又過渡為河湖相粗砂巖、泥巖等較粗的碎屑沉積建造，頂部疊加有基性火山噴發(fā)建造的大陸堿性玄武巖。

下亮子組（N1-2x）：為一套河湖相碎屑沉積建造，主要由砂礫巖、砂巖和泥巖組成，弱膠結(jié)，巖石極軟化。

船底山組（Nc）：改組在礦區(qū)周圍分布較廣，巖性主要為灰色、灰黑色橄欖玄武巖，輝石玄武巖，氣孔或杏仁狀玄武巖及玄武質(zhì)火山碎屑巖，其間夾有少量的紫紅色玄武質(zhì)凝灰砂巖、凝灰礫巖、凝灰角礫巖。

第四系：主要為河流相沉積，沿敦密斷裂帶和其次級構(gòu)造帶中以及一些河谷分布。主要由沖積的亞粘土、砂、礫石等所組成。

4.2 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，具有多期活動侵入的特點，主要有印支期、燕山期以及新生代的侵入巖。巖性主要是各種類型的基性—超基性巖和花崗巖，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的形成有著密切的關(guān)系。

4.3 礦區(qū)構(gòu)造

研究區(qū)位于小興安嶺—老爺嶺巖漿帶的東南端，太平嶺中生代北北東向巖漿—構(gòu)造隆起帶的北端，密山—敦化深大斷裂帶東側(cè)。研究區(qū)域經(jīng)歷了強烈的巖漿、褶皺和斷裂活動，形成了本區(qū)特有的構(gòu)造格局。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動比較發(fā)育，尤其是北東向構(gòu)造發(fā)育，主要褶皺有北東向西大翁向斜和象山復(fù)背斜。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造有北東向西大翁—西南岔斷裂、楊木林子斷裂，東西向斷裂構(gòu)造有洞子溝斷裂。本區(qū)北東向構(gòu)造控制了古生代以來的地層和侵入巖分布，而東西向構(gòu)造是本區(qū)最古老的構(gòu)造，它控制了上元古界黃松群閻王殿組地層的分布。東西向構(gòu)造多被后期北東向的構(gòu)造所破壞和改造，在東西向構(gòu)造、北東向與東西向構(gòu)造交匯處是成礦的最有利地段。

黑龍江省雞東縣五星鉑鈀礦床地質(zhì)特征及成因淺析

■盧昊森 楊言辰

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-131-1