黑龙江羊鼻山铁钨矿床的地质特征及成矿背景

刘军

摘要：羊鼻山铁矿位于双鸭山市西南约10 km处，属于沉积变质型铁矿床，矿区南段伴生有白钨矿床，属于矽卡岩型白钨矿床，其地质特征及成矿背景对地质找矿有较大的借鉴意义，本文就该矿床地质特征及成矿背景做了详细的论述。

关键词：羊鼻山；白钨矿；地质特征；矽卡岩型；成矿背景

双鸭山市羊鼻山铁矿是目前黑龙江省唯一的大型沉积变质铁钨矿床，累计探明铁矿储量1.2亿吨，伴生白钨矿储量1250万吨。本文就伴生白钨矿的地质特征及成矿背景做详细论述。

一、矿床赋存位置及规模、产状

白钨矿体赋存在第一岩段下部的矽卡岩化大理岩中，上部为石榴矽线黑云母片麻岩，下部位矽化混合花岗岩，个别小矿体在近接触带的矽化、绿泥石化混合花岗岩中。

白钨矿体距下盘铁矿底板80-100m，呈多分枝脉状或似层状。矿体与围岩产状一致，走向NW，向SW陡倾斜，矿体长74-1040m，延伸>500m。矿体上部有30-250m厚的上侏罗系盖层。

二、矿石成分及结构构造

（一）矿物成分

金属矿物成分主要为白钨矿、磁黄铁矿和黄铁矿：此为黄铜矿、闪锌矿及微量的褐铁矿、辉钼矿、毒沙、磁铁矿、赤铁矿、白钛矿等：非金属矿物主要为斜长石、石英、透辉石、次为钙铝石榴石、绿帘石、角闪石、符山石、萤石、方柱石、还有少量正长石、方解石、白云母、阳起石、磷灰石、电气石等。

（二）化学成分

矿石中WO3含量较均匀，全区矿石品均品位0.374%，单个样品最高品位2.75%，一般矿体厚，则品位高。白钨矿石多元素分析见表1。

（三）矿石结构构造

矿石结构构造比较多样，以块状构造为主、条脉状、侵染状、长粒状、片状等。白钨矿结晶形态较完好，多呈近圆形多面体产出，且多位单晶体，粒径较均匀，一般为0.2-0.4mm，最大可达1.5cm。白钨矿多呈星散状或少数晶团块状及条脉状产在脉石矿物颗粒间。白钨矿与辉石密切共生，偶见晶体中包含辉石颗粒或产在辉石矿物破碎带内，有时晶体被辉石切割，被莹石或金属硫化物包裹，还有时充填在混合花岗岩非金属矿物颗粒间。

（四）矿石类型

矿石主要为透辉石矽卡岩型和磁黄铁矿矽卡岩型，次为大理岩型和混合花岗岩型。大理岩型白钨矿石，白钨矿呈星散状分布在质量较纯的大理岩中：混合花岗岩型白钨矿，矿石赋存在侵入在矽卡岩中的粗粒混合花岗岩脉中，或赋存在内接触带混合花岗岩体边缘蚀变带内，白钨矿均呈星散状分布于脉石矿物粒隙间，前者颗粒较粗，后者颗粒较细。

三、白钨矿床成因讨论

（一）成矿时代

白钨矿体与其两侧沉积变质岩层同产状、同褶皱，同被元古代混合花岗岩脉及早于上侏罗纪断层切穿，共同被上侏罗纪覆盖（图1、5）。经人工重沙发现（表8），低于并近于柳毛组含钨岩层的钨矿体的上侏罗系底部沙砾岩普遍含白钨矿，该白钨矿来源于柳毛组含钨岩层和钨矿体。上述证明白钨矿床的成矿时代与柳树毛组地层是一致的。

（二）矿源层

采自白钨矿体中不同部位的八个磁黄铁矿的硫同位素分析（表2），平均δS34 =+15.1‰， 变化范围为+11.7- + 16.1‰，相当于沉积岩中蒸发岩的硫酸盐硫同位素成分。说明白钨矿中的硫主要来源于沉积岩沉积岩混合花岗岩化热液。

经光谱分析（表3）证明，赋存白钨矿体的原岩为含镁钙质碳酸盐的透辉石大理岩含白钨矿，其上部为浅海相陆源泥质粉砂岩的石榴矽线黑云片麻岩含白钨矿，该层片麻岩上部原岩为陆源含泥铁质粉砂岩的9Ⅸ铁矿层含钨也较高；透辉石大理岩下部的片麻岩和矽化混合花岗岩也含较多的白钨矿。上述表明透辉石大理岩及其上下岩层是矿源层，其中的钨可能来源于陆地岩石风化分离。

（三）钨的再生富集和生成阶段

钨的再生富集與元古代混合岩化热液关系密切。主期混合岩化阶段产生热液，使原岩中的的钨被溶解在含杂多酸的热液中，形成杂多酸化合物。根据H·贡特拉赫等的研究，该化合物的分子式为H8{Si（W2O7）6}·3H2O、{H3（P（W3O10）6}·XH2O，并指出在酸性环境下，钨的杂多酸是稳定的，当PH值升高到7.3，有Ca粒子存在时，白钨矿开始沉淀，还会形成石英和磷灰石。这可以解释该白钨矿含磷灰石较多的原因。

混合岩化中晚期，以热液交代作用为主，含钨杂多酸热液沿混合花岗岩外接触带裂隙向含镁大理岩内渗透交代，热液活动持续时间较长。第一阶段由热液带入的Mg、Fe、K、Na 、W、Si、P等，与CaCO3等进行交代，生成钙铁透辉石，当PH升高到7.3时形成白钨矿、磷灰石、石英、钙长石。矿体中的白钨矿大多数是此阶段形成的，且多集中于矽卡岩中间部位，少部分是原岩中的白钨矿（纯大理岩局部地段也含白钨矿）；第二阶段生成的矿物主要为纤山石、绿帘石、角闪石、符山石、阳起石、磷灰石、电气石等；第三阶段生成的矿物主要为磁黄铁矿、辉钼矿、毒沙等；第四阶段生成黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方解石、非晶质石英等。

该白钨矿床赋存在一定层位中，矿体与岩层产状一致，且延伸和延长较大。成矿时代属元古代。物质来源于含矿层本身及两侧围岩，混合岩化热液对含矿层中的白钨矿起溶解、运移、再生富集作用。白钨矿主要为第一阶段生成。上述特点属层控矿体，但有似矽卡岩化，可称为似矽卡岩化层控白钨矿床。

参考文献

[1]七0一队：羊鼻山铁钨矿床地质勘探报告（第三期）1976年；

[2]双鸭山市建龙矿业有限公司《铁矿、钨矿（南区） 一期180万t/a采矿工程》沈阳有色冶金设计研究院 2011年endprint