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辽宁省黄花岭钼矿矿床特征和矿床成因探讨

2013-03-12魏有惠

中国科技纵横 2013年1期
关键词:辉钼矿闪长岩变质

魏有惠

【摘要】黄花岭矿床位于辽宁省法库县,是一小型钼矿床。本文阐述了黄花岭钼矿床地质特征,认为该矿床赋存于早三叠世闪长岩体内,该闪长岩体为成矿母岩,糜棱岩化和动力变质作用是成矿的主要因素,矿床成因类型为岩浆-动力复合热液型矿床。

【关键词】钼矿 地质特征 岩浆-动力 矿床成因

黄花岭钼矿位于沈阳市法库县城东8千米,行政区划隶属法库县孟家乡黄花岭村。该矿是上世纪六十年代发现的老矿点,由于地表矿化较差,多年来地质工作程度较低,尽管地勘单位多次进入该区工作,但长期未取得突破。2006-2007年经深部系统勘查为一品位较富的小型钼矿床。本文旨在通过对该矿床特征的研究,探讨该矿床成因。以利指导该类型钼矿进一步找矿。

1矿区地质特征

矿区大地构造位置处于中朝准地台华北断坳辽河断陷法库断凸。法库断凸四周为区域性深大断裂所包围,北以赤峰-开原超岩石圈断裂与吉黑褶皱系松辽坳陷分隔,东以威远堡-营口断裂与李家台断凸和汎河凹陷分界,南以凌源-北票-沙河断裂与辽河断凹为邻,西以柳河断裂与内蒙地轴分开。区域上构造、岩浆、变质作用强烈,为成矿作用的发生和演化提供了良好的地质环境。区域矿产有铁、铌铁、多金属、硅灰石矿。

1.1地层

区内出露地层主要为下古生界富拉堡子岩组(fgnt),岩组岩石组合为黑云二长变粒岩、二长浅粒岩、硅灰石化方解石大理岩,属经历了加里东期和华里西—印支期区域变质作用形成的低绿片岩相(见图1)。出露面积较小,在闪长岩、花岗岩侵入体中成残留体状产出,分布零散,出露有近十余处,最大者宽百米,延长四百余米;最小者宽几米,延长十几米。原岩以碎屑-碳酸岩沉积建造。岩石糜棱演化、片理化发育。蚀变主要为绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化。

1.2岩浆岩

1.2.1早三叠世侵入岩

为区域上高力沟杂岩体的一部分,为印支期岩浆活动产物。出露面积最大,占80%左右,岩性为闪长岩、石英闪长岩,属钙碱性中性侵入岩。以闪长岩为主。岩石呈灰黑-灰红色,细粒半自形粒状结构、变晶结构、变余结构,以块状构造为主,局部可见眼球状构造。矿物组成为,斜长石45-55%,钾长石15-25%,角闪石10-20%,黑云母5-10%。含少量的黑云母、辉石和石英。当岩石中石英含量偏高时,形成石英闪长岩。岩是糜棱岩化、片理化发育。主要蚀变有绿泥石化、阳起石化、硅化、黄铁矿化等。在该岩体内存在早期辉石闪长岩残留体。

1.2.2中三叠世侵入岩

呈侵入体侵入于早三叠世高力沟杂岩体。岩性为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩,属钙碱性酸性侵入岩,以黑云母二长花岗岩为主。岩石具细粒花岗变晶结构,片麻状构造、块状构造。主要矿物成分为钾长石25-35%,斜长石25-35%,石英30-35%,黑云母5-13%。副矿物主要有榍石、磁铁矿、黄铁矿。糜棱岩化发育,局部片理化较强。蚀变常见主要有钠长石化、钾长石化、硅化、绿泥石化、娟云母化、碳酸岩化、黄铁矿化。

1.2.3中侏罗世酸性侵入岩

侵入于高力沟杂岩,系燕山中早期岩浆作用产物,岩性为黑云母二长花岗岩,以化岗结构为主,边缘相为细粒晶质结构,局部可见斑状结构,块状构造。主要矿物组成为,斜长石27-35%,钾长石25-35%,石英30-35%,黑云母10-13%。副矿物主要为,榍石、磁铁矿。岩石蚀变主要为钾长石化、硅化、绿泥石化。

脉岩,区内出露较少,可能反映了矿区剥蚀程度较低。仅在高力沟杂岩体(T1G)中见有细粒闪长岩脉侵入;在段家沟单元(T2D)中见有花岗伟晶岩脉。

1.3构造

区域上构造属于地壳深部层次的断裂变形构造,经历了加里东、海西~印支、燕山多期变形。其中海西~印支期构造运动尤为强烈,形成了以韧性断裂或韧性变形带为主的断裂构造。因此,普查区内构造以韧性断裂为主,脆性断裂次之。

韧性断裂主要表现为富拉堡子岩组地层和高力沟杂岩体内部发育有韧性剪切带,带内可见动力变质岩石(糜棱岩或糜棱岩化岩石)。韧性剪切带规模较大,总体走向为北北东,倾向北西,倾角较缓。

脆性断裂主要表现为地层和岩石挤压作用强烈,挤压劈理、构造透镜体、构造裂隙发育。发育于早三叠世高力沟杂岩体内的北东向、北北东向构造裂隙为控矿构造,含辉钼矿的石英脉沿裂隙充填。

1.4变质作用与变质岩

矿区位于长期活动的构造—岩浆带上,受构造变动、岩浆活动及热液蚀变作用的影响,形成了区域变质岩、接触变质岩、动力变质岩等不同类型的岩石,构成了本区特定的变质变形格局。

区域变质作用:发生于加里东期,形成的变质岩主要为下古生界富拉堡子岩组(fgnt),岩石类型有二长变粒岩、二长浅粒岩、方解石大理岩。该岩组岩石遭受了绿片岩相变质作用,其原岩为一套碎屑岩—碳酸盐沉积建造。

接触变质作用:普查区内,富拉堡子岩组二长变粒岩、二长浅粒岩残留体与高力沟杂岩体的闪长岩及段家沟单元的花岗岩发生接触变质作用,形成矽卡岩。变质矿物主要为石榴石、绿帘石,局部含磁铁矿,形成铁矿化体;方解石大理岩与闪长岩发生接触变质作用,形成硅灰石矿化体。

动力变质作用:发生于海西~印支两期,表现为在变质地层和岩浆岩中发育韧性剪切带,带内可见糜棱岩或糜棱岩化岩石。

气—液变质作用:高力沟杂岩体局部发育北东向、北北东向脆性断裂,含矿的石英脉沿构造裂隙充填,在围岩闪长岩中见硅化、娟云母化、绿泥石化、黄铁矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等蚀变,其中硅化与成矿关系密切。

2矿床地质特征

2.1矿带地质特征

2.1.1Ⅰ号矿带地质特征

位于矿区中部,受片麻状闪长岩内片理化带控制,走向25-350,延长大于800米,宽100-200米,是矿区的主要矿带,控制矿体22条,资源量占矿床的83%。矿体延长50-350米,平均厚度1.07米,平均钼品位0.1808%。

2.1.2Ⅱ号矿带地质特征

位于矿区北东部,受片麻状闪长岩内片理化带控制,走向30-450,延长大于200米,宽50-150米,控制矿体2条,资源量占矿床的1%。矿体延长大于50米,平均厚1.35米,平均钼品位0.0991%。

2.1.3Ⅲ号矿带地质特征

位于矿区南西部,受片麻状闪长岩内片理化带控制,走向25-350,延长大于200米,宽100-150米,控制矿体3条,资源量占矿床12%。矿体延长175米,平均厚度0.59米,平均钼品位0.2042%。

2.1.4Ⅳ号矿带地质特征

位于矿区南东部,受片麻状闪长岩内片理化带控制,走向25-350,大于150米,宽100-150米,控制矿体2条,资源量占矿床4%,矿体延长50米,平均厚度1.04米,平均钼品位0.1940%

2.2矿体特征

全区共发现29条矿体,矿体走向20-400,北西倾,倾角60-800。矿体延长50-350米,延深一般50-200米,最大延深400米。矿体厚度一般0.30-2.50米,最厚6.43米,厚度变化系数94%。钼品位一般0.03-0.280×10-2,最高1.60×10-2,品位变化系数132%。矿床品均厚度0.86米,平均品位0.186%。矿体形态呈脉状,局部具有分支复合和膨缩现象,平面上成群成带、剖面上呈平行斜列展布。

2.3矿石质量

2.3.1矿石结构构造

矿石结构构造较为简单,结构以半自形-他形粒状为主,次为压碎结构和交代溶蚀结构。矿石是沿闪长岩裂隙充填的单一硫化钼矿石。钼以鳞片状辉钼矿形态存在。矿石构造以块状构造为主,次为条带状构造。

2.3.2矿石物质组成

矿石矿物组成主要有,金属矿物为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿等5种主要矿物,脉石矿物为钾长石、钠长石、角闪石、石英、娟云母、绿泥石、方解石等7种主要矿物。

矿石中辉钼矿主要呈片状叠加聚合体所构成的斑状、脉状,沿矿石裂隙及孔洞充填。呈聚合体状态的辉钼矿粒度较粗,单片粒度极不均匀,大部分粒度适中,介于20-100m之间。还有少量辉钼矿呈细粉状(<10m)夹带于片状辉钼矿片理之间。在此类型辉钼矿中,还常混入石英、长石类碎屑状脉石矿物及绢云母类蚀变硅酸盐矿物。

2.4矿石类型特征

按硫化物含量和矿石构造类型,矿床矿石类型为低硫化物致密块状石英脉型矿石。

2.5围岩蚀变与矿化关系

矿体围岩为闪长岩及二长花岗岩。闪长岩蚀变作用较强,呈灰绿色、灰色、灰白色,中粒~中粗粒半自形结构、不等粒或似斑状结构,片麻状构造。岩石矿物成分以斜长石为主,次为钾长石、石英及少量黑云母、角闪石等。围岩发育绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化及矽卡岩化。因受后期构造和热液作用,闪长岩和二长花岗强烈破碎,发育形成大量的构造裂隙,于是含矿热液便沿着构造裂隙或石英颗粒交代成矿。显而易见,辉钼矿富集成矿过程与北东向韧性剪切带断裂及其派生的次一级构造裂隙有着密切的成因关系。

3矿床成因

该矿成因类型为岩浆-动力蚀变岩型。其成矿机理可概括为:中-早三叠世岩浆作用形成的闪长岩、二长岩类,是本区的矿源岩,为成矿作用的发生提供了物质基础。华里西-印支期,内蒙地槽与华北地台的挤压碰撞,由于区域应力作用区内岩体发生了以广泛的糜棱岩化及与其相应的片理化为特征的动力变质作用,使岩体发生水化或重结晶形成含矿热液。含矿热液在运移过程中又与围岩不断的发生物质交换,使成矿物质初步富集,并在适宜物理化学条件下沿片理或构造裂隙随SiO2沉淀,同时成矿热液的演化中K2O的增加使岩石中斜长石等矿物发生绢云母化,而多余的CaO和CO2结合则形成了碳酸岩化。而燕山期花岗岩的侵入,不仅为成矿提供了一定的物质,同时对成矿物质进一步富集并最终定位起到了重要作用。总之该矿床的形成是区域内多期次多阶段岩浆作用和动力变质作用的结果。因此,该矿为以岩浆-动力为主要成矿作用的复合热液型矿床。

值得一提的是,法库地区独特的大地构造环境,是形成这一新类形多金属矿床的根本条件。该类型矿床的首次发现,将对该地区有色金属勘查将起到积极的指导意义。

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