探讨黑龙江洋灰洞子铜矿床地质特征及成因
2019-12-27张宏森
张宏森
(黑龙江省有色金属地质勘查七0二队,黑龙江 牡丹江 157000)
洋灰洞子铜矿是黑龙江东宁县近年来发现的一重要的铜矿床,位于中亚造山带东段(兴蒙造山带),是在该区发现的一个早侏罗纪斑岩型铜矿床[1]。为中结合前人研究基础,对该矿地质特征进行分析探讨,讨论其矿床成因,结合该矿成矿地质条件综合分析认为,洋灰洞子铜矿属于和中酸性侵入岩密切联系的中温热液型斑岩铜矿床。
1 矿区地质
图1 洋灰洞子铜矿床地质图
元古宇黄松群阎王殿组与二叠系平阳镇组是该区的组要地层出露,地层展布方向为北东30°~60°,倾角40°~60°,阎王殿地层属于一套夹变质中基性火山岩的海陆互相的浅变质岩,板岩(千枚状)以及石榴石绢云母千枚岩、变粒岩、斜长透闪岩等是其重要的岩性特征[2]。平阳镇组重要由中酸性火山岩以及火山碎屑岩和中酸性熔岩、板岩和千枚岩所组成(图1)。
岩浆活动在该区非常突出,岩浆活动主要包括华力西期以及燕山期两期。矿区西北侧区域上有华力西晚期黑云母花岗岩广泛出露,产出大量的岩基状花岗闪长岩,而且存在一些火山喷发岩以及中酸性的熔岩[3]。
2 矿床地质特征
(1)成矿岩体特征。花岗闪长斑岩(4个)共同组成成矿岩体,达到0.044km2的总面积,尤其Ⅰ号岩体规模最大,4个岩体铲除特点均表现为脉状,向北东40°~45°向展布,在北东侧与南西侧的端部呈现收拢特点,工程控制,在岩体的深部规模以及产状形态有着非常特殊的变化。
(2)矿体特征。花岗闪长岩接触带对矿体产出形成明显的控制作用,矿体和岩体和围岩接触带呈现一致的特点,Ⅰ号岩体是该矿矿体的主要赋存部位,和剩下的三个岩体存在关联性的矿体规模都不是很大,16条矿体共同组成该矿床,在Ⅰ号岩体内主要赋存4号矿体,Ⅲ号岩体中主要赋存7号矿体,剩下的矿体主要在绢云母千枚岩(蚀变角砾)中赋存。
(3)矿石特征。黄铜矿以及黄铁矿和磁黄铁矿等是其主要的矿石矿物组成,白铁矿以及闪锌矿等相对次之,黑云母以及石英和碳酸盐等是其重要的脉石矿物组成。他形粒状结构是该矿矿石的主要结构特征,同时还有半自形粒状结构。交代结构以及压碎结构仅仅在个别矿体可见,角砾状以及细脉浸染状和稀疏浸染状等是该矿矿石的主要构造特点。
(4)围岩蚀变。分布于岩体边部的角砾岩是该矿矿床的主要围岩蚀变特征,白云母化以及黑云母化以及硅化等是其重要的蚀变特征,同时还有绿泥石化和绢云母化绿帘石化和碳酸盐化等蚀变特征:①硅化。矿床具有非常突出的硅化特征,而且呈现非常广泛的分布,和成矿存在较为密切的联系,硅化有成矿前与成矿后两期之分,网脉状以及细脉状主要随着千枚理以及节理裂隙进行分布,也有的在绢云母化带(强硅化)内围绕岩体中石英边缘部位生成次生加大的变斑晶,在花岗闪长斑岩中呈现团块状不规则分布,大石英脉主要出现在成矿后,在围岩构造破碎带部位发育。②黑云母化。在蚀变绢云母千枚岩和岩体中发育,细脉状不规则的特征主要见于岩体中的黑云母化,团块状集合体与不规则细脉交接角砾分布于角砾状蚀变千枚岩内。③白云母(或绢云母)化。矿床的蚀变类型主要白云母化以及黑云母化和硅化等,和矿化强弱表现为正相关的关系,硅化白云母化与黑云母花带中是矿体的主要赋存部位。
(5)成矿阶段划分。由于成矿时间和地质作用不同,有两个成矿期划分:①岩浆晚期阶段气液残留矿化期。这一时期主要为岩浆侵位至成岩晚期这一阶段,挥发分大量的从岩浆残余中逸出,黑云母和次生石英在岩体中逐渐形成,与外接触带发生变质逐渐形成褪色化和角岩化,成矿岩体内侧大量的集中气液,黑云母与石英在其中交代充填,黄铁矿以及磁黄铁矿以及磁铁矿和辉钼矿等少量的晶出,岩浆是矿质的直接来源。②岩浆期后热液成矿期。受温度降低的影响,残余的岩浆挥发分,呈现液态改变,并形成含矿热液,碳酸盐与硫化物阶段主要发生在早期,生成大量的团块状和鳞片状的辉钼矿以及细脉状的黄铁矿以及黄铜矿。
3 矿床成因
(1)成矿物质来源。花岗闪长岩~花岗闪长斑岩是矿床的主要岩浆岩,呈现中酸性钙碱性特征,存在明显的含矿岩体特征,形成岩浆以及成矿阶段,交代作用以及岩浆同熔作用非常的突出,和矿体形成存在非常紧密的联系,该矿成矿的主要成矿物质来源便是尤其所提供,铜钼矿等成矿元素在区内地层中具有较高的含量。
(2)矿物爆裂温度测定。测定岩体内的金属与非金属矿物爆裂,石英以及黄铜矿形成过程中有3期之分:高温阶段以及高中温阶段和中低温阶段等三个阶段,高稳定阶段与黑云母和石英形成阶段相当,温度主要在430℃~350℃;高中温阶段主要为绢云母和白云母以及石英形成阶段,温度主要在350℃~250℃,还铁矿以及黄铜矿在此阶段形成,也促进工业矿体的形成;中低温阶段主要是绿泥石和水白云母以及伊利石形成阶段,主要温度在250℃~140℃,黄铁矿在此阶段形成,黄铜矿在此阶段形成较少。综合分析该矿地质特征与同位素测定和矿物爆裂温度测定等,认为该矿形成过程中和浅成花岗闪长斑岩侵入体(燕山期)侵入体关系非常密切,其矿床成因主要属于中温热液斑岩铜矿。