黑龙江岔路口-塔源斑岩成矿模式及找矿远景预测

黑龙江岔路口-塔源斑岩成矿模式及找矿远景预测
丁娥梅
【摘要】岔路口钼矿是近年大兴安岭地区的重大找矿突破,其斑岩成矿模式对区域找矿具有重要指导作用.该矿床北东32 km的塔源二支线矿床位于相似的构造、岩性、蚀变环境中,浅部已探明规模达到中型的热液铅锌矿床,深部钻探已揭露厚达270 m的钼矿化.通过成矿地质背景、物质来源、成矿机制等研究,初步显示两区均为同源、同期岩浆活动的产物,塔源铅锌铜钼矿化同属斑岩成矿热液体系分带富集的结果,研究区寻找斑岩型矿床具有充足的理论基础和广阔的空间.
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2018(047)004
【总页数】6页(P1-5,10)
【关键词】岔路口;塔源二支线;斑岩矿床;成矿模式
【作者】丁娥梅
【作者单位】云南冶金资源股份有限公司,云南昆明 650500
【正文语种】中文
【中图分类】P611
0 引言
岔路口超大型钼矿位于大兴安岭松岭区劲松镇，塔源二支线多金属矿位于大兴安岭新林区塔源镇。

近年，云南驰宏锌锗股份有限公司以两矿区的深部及外围找探矿为
重点，积极与昆明理工大学及中科院地质与地球化学研究所开展合作，矿区科研与勘探工作同步深入推进，取得了丰硕的找矿成果。

但两矿区的相关研究工作在不同的时期由不同单位实施，成果未能充分融合利用，笔者本着科研成果尽快转化为找矿成果的初衷，系统将两矿区的地质情况融合对比，建立岔路口-塔源斑岩成矿模式,初步确定今后的找矿方向和远景。

1 地质概况
研究区大地构造位置处于额尔古纳地块与北兴安地块间的大兴安岭早华力西造山带北段。

前中生代属古亚洲构造域，中生代以来并入滨太平洋构造域。

中生代中晚期受滨太平洋陆缘活动影响，再次发生强烈构造-岩浆活动，形成了以北东向断裂带为主干，叠加发育北西向、北东东向及近东西向断裂，造就了地堑式凹陷带与地垒式隆起带相间分布为显著特征的构造格局,见图一。

研究区出露地层简单，其中上石炭统新伊根河组，上侏罗统白音高老组地层与成矿关系密切，地层见表1。

表1 研究区地层表Tab.1 The stratigraphic table of the study area地层时代名称代号岩性组合厚度备注上元古界—下寒武统倭勒根群大网子组Pt3∈1d石英绿泥片岩、变安山岩、变长石石英砂岩>500塔源缺失古生界石炭系上统新伊根河组C3x板岩,大理岩,凝灰岩,砂岩382岔路口缺失中生界上侏罗统白音高老组J3by流纹岩、流纹质凝灰熔岩、安山岩358新生界第四系Q主要为河床及漫滩堆积物图1 大兴安岭伊勒呼里山地区构造格局与矿产分布图Fig.1 The regional structure pattern of Yilehuli mountain in Greater Khingan and the mineral deposit map
岔路口钼矿赋矿岩石主要为白音高老组的含斑细粒花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩。

矿体呈拉长的穹窿状，具上部铅锌下部钼的分带性，即由外到里由浅至深，由铅锌银矿化向钼铅锌银矿化和单一钼矿化的过渡。

铅锌银矿化仅分布发育于钼矿体上部及外侧边缘。

塔源二支线浅部主要以铜铅锌矿体为主，赋存于矽卡岩中，深部凝灰
岩中见厚大的钼矿化体，局部花岗斑岩中见小规模的细脉、网脉状钼矿体。

铜铅锌矿体赋存位置与岔路口极为相似，大致位于斑岩成矿系统外带，以铅锌铜为主，深部逐步过渡到独立钼矿化体，由于工作程度较低，塔源二支线深部尚未寻找到具有工业利用价值的钼矿体。

两区矿石金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、辉钼矿，其次为黄铜矿、黄铁矿等，岔路口钼矿黄铜矿的矿化度相对较低，仅塔源形成独立铜矿体。

脉石矿物主要为石英、长石等。

铅锌铜矿物以块状为主，浸染状次之，辉钼矿以网脉状、细脉浸染状为主，矿岩多为渐变过渡。

2 成矿规律
2.1 成矿地质体的厘定
根据大量野外观测、镜下鉴定、岩石化学和年代学研究，岔路口成矿岩体为浅成—超浅成相逐级侵入的以岩株状含斑细粒花岗岩—岩枝状花岗斑岩—岩脉状石英
斑岩系列斑岩体[1],塔源成矿岩体为花岗闪长斑岩、二长斑岩和花岗斑岩[2]。

2.2 蚀变类型及分带
两区的主要蚀变类型有硅化、钾长石化、绿泥石化、绿帘石化等。

岔路口具有典型的斑岩型矿床蚀变分带，由深至浅分布有钾硅化带、绢英岩化带、泥化带、青磐岩化带。

塔源二支线矿床目前已探明矿体主要处于青磐岩化带，局部见少量钼矿体赋存于钾硅化带中。

2.3 成矿年代
锆石U-Pb定年结果表明，成矿期岩浆活动发生于晚侏罗世，岔路口钼矿主要形成于149～148 Ma，塔源矿床主要形成于151～148 Ma，两矿床均为同期岩浆活
动的产物[3]。

对岔路口矿区8件辉钼矿样品进行年龄测定(国家地质实验测试中心)，得到辉钼矿Re-Os同位素模式年龄分别为144.2±2.1 Ma、145.3±2.1 Ma、145.9±2.1 Ma、145.4±2.2 Ma、143.6 ±2.3 Ma、145.9 ±2.1 Ma、146.8±2.3
Ma、145.0±2.2 Ma。

该成矿年龄与成矿斑岩锆石U-Pb年龄在误差范围内一致，表明含斑细粒花岗岩、花岗斑岩和石英斑岩为钼成矿的主体，间接指示塔源成矿地质体也应为钼成矿的主体。

2.4 物质来源
胡新露等对岔路口8件黄铁矿[4]、昆明理工大学对塔源二支线多金属矿床33件
样品进行硫铅同位素分析[2]，结果显示，两研究区δ34S 值无明显差别，岔路口
变化于1. 8‰ ～2. 9‰，平均值为2. 4‰。

塔源δ34S值变化也较小，变化于0.04‰ ～ 3.69‰，平均值为1.49‰。

指示成矿流体硫的来源单一，总体显示出岩浆来源的特征。

岔路口208Pb/204Pb=38.115～38.229，平均38.183；
207Pb/204Pb=15.536～15.573，平均15.559；206Pb/204Pb=18.311～
18.356，平均值18.334，μ变化于9.35～9.42之间，平均为9.39。

塔源
208Pb/204Pb=37.917～38.230，平均38.075；207Pb/204Pb=15.528～
15.614，平均15.571；206Pb/204Pb=17.929～18.082，平均值17.981，μ变
化于9.38～9.54之间，平均为9.46。

Pb同位素特征值表明研究区成矿金属主要
来自于岩浆。

2.5 成矿温度
岔路口矿床的流体包裹体具有较宽的均一温度范围(从130℃到580℃)，大致可以分为早期高温成矿阶段，流体温度580～430℃，盐度5.26～60.1%Nacl eqv，
主要形成磁铁矿等；主成矿期，流体温度430～290℃，盐度2.57～53.5%Nacl eqv，主要形成辉钼矿等；以及不含矿的成矿期后热液阶段，流体温度290～130℃，盐度2.24～5.71%Nacl eqv三个温度区间。

郭群玉等将塔源矿床流体包
裹体测温结果[5]大致划分为两类：高温成矿阶段铜-钼-铅-锌类，此类型石英脉流体包裹体均一温度和盐度变化范围较宽，总的均一温度244～480℃，盐度
1.06～40.62%Nacl eqv，主要形成辉钼矿。

中低温成矿阶段铅-锌类，该石英脉
中的Ia类包裹体均一温度变化较A类型石英脉的Ia类低，总体变化于202～418，Ia类的均一温度主要集中在260～390℃(图5-19b)，盐度集中在8～12%Nacl eqv，主要形成方铅矿、闪锌矿。

2.6 控矿条件
区内燕山期岩浆岩活动强烈、频繁、复杂。

燕山早期深成相侵入二长花岗岩，呈岩基状出露，岩体内穿插有文象花岗岩、花岗闪长岩等岩枝、岩脉。

燕山晚期呈浅成—超浅成相侵入了多种类型的斑岩体，主要有含斑细粒花岗岩、花岗斑岩、石英
斑岩、流纹斑岩、石英二长斑岩、闪长玢岩等。

其中呈岩株状侵入的含斑细粒花岗岩，渐变演化、过渡为花岗斑岩和石英斑岩，呈岩枝及岩脉状进一步向上侵入，并相伴产生了隐爆作用，导致蚀变及矿化富集，可见浅成超浅成的岩浆侵入活动与蚀变矿化有着密切的时空联系。

成矿期后仍有石英二长斑岩、闪长玢岩等脉岩发育，穿切了前期成矿斑岩体和矿体。

2.7 成矿模式
中侏罗世太平洋俯冲引发的的弧后伸展作用引起岩石圈减薄和软流圈物质上涌引起强烈的壳-幔作用，幔源岩浆的底侵作用及软流圈对地壳的直接加热作用，使上覆
的下地壳物质发生部分熔融，最终形成中酸性岩浆,导致大规模多期次的岩浆—构
造活动作用；岩浆经历高度分异演化及多期次活动，在白音高老期中酸性火山喷发旋回晚期阶段，以小规模的岩浆侵入活动为主，主要表现为小的斑岩体呈岩株、岩枝状侵入到白音高老组和新伊根河组地层中，是导致本区成矿发生的主导因素。

随着岩浆冷却，将分异出富挥发份的流体，该流体为超临界流体，具有高温(600℃)，中等盐度(8%)的特点。

该流体在岩体内部形成自蚀变，即钾长石化和硅化，在与火山岩接触带，形成大量绢云母化和黄铁矿化，外围形成绿帘石化带。

由于岩性的差异，塔源区域成矿流体沿裂隙系统交代围岩，在与长石岩屑砂岩接触的
部位，围岩被蚀变为角岩，在与凝灰质板岩接触部位，围岩具强绿帘石化和硅化；而与大理岩、灰岩接触部位，形成矽卡岩矿物。

岔路口区域，在大网子组和白音高老组中，以热液充填方式形成独立铅锌矿床(以塔源为例，图2)。

图2 塔源矿床成矿模式图Fig.2 The mineralization model of Tayuan deposit 早期形成的岩体在后期成矿流体蚀变或者流体自蚀变，蚀变导致流体性质变化，成矿元素Cu、Mo发生沉淀，在斑岩体内部，形成斑岩型矿床。

成矿流体(气相)沿裂隙运移，并在斑岩体上部的某个部位发生成矿金属的卸载，形成品位相对较高的热液脉型Cu-Mo-Pb-Zn矿床。

而流体沿着顺层裂隙向浅部运移，对碳酸盐岩地层进行蚀变，同时可能也存在少量大气降水的加入，导致成矿流体的温度、盐度和酸碱度发生剧烈的变化，成矿元素由可溶变为不可溶，发生沉淀，形成接触交代型Pb-Zn矿体。

成矿作用受成矿斑岩体、环境的封闭条件、成矿热液流体特征、循环及叠加作用的强度，以及岩石裂隙发育程度等因素的控制及影响。

多期次岩株、岩枝、岩脉的上侵作用及伴随的隐爆作用，对周边围岩产生巨大冲击力压力，尤其是对上覆岩层顶起变形作用，除产生具一定规模的层间破碎构造外，还形成有广泛而密集分布的节理、裂隙和微裂隙构造。

大大增强了岩石的渗透性，为热液活动、交代作用和矿化沉积提供了有利条件和富集空间。

总体上成矿斑岩体及围岩中的裂隙系统控制了矿化范围、矿体形态产状和富集程度。

岔路口及塔源矿床同形成于斑岩岩浆热液体系之下，只是形成的深度、温度等条件不同，后期剥蚀程度控制矿体深度。

图3 岔路口-塔源区域成矿模式图Fig.3 The mineralization model of Chalukou-Tayuan area
3 成矿远景
3.1 成矿深度预测
在不混溶或沸腾体系中，流体圈闭压力可根据气体最后消失均一的包裹体显微测温
数据估计。

根据Hedenquist et al.(1998)的方法，采用最大而不是平均均一温度来进行压力和深度的估计。

流体包裹体的岩相学和显微测温数据表明岔路口矿区的所有斑晶及中温、高温脉系的多相包裹体和富气相包裹体是通过流体沸腾或不混溶形成的。

对于不是沸腾的包裹体群(如液相包裹体群)估计的压力是最小值，所估计的压力和形成深度只是近似值，因为流体包裹体圈闭可能在静水压力和静岩压力环境之间变化，因此要准确估计成矿压力和深度是比较困难的。

根据所获得的均一温度和盐度数据，可以利用流体包裹体数据处理Flincor程序(Brown，1989)、Brown and Lamb(1989)公式以及NaCl-H2O体系相图，估算获得各阶段流体包裹体捕获压力。

计算可知，早期出溶流体的圈闭压力为27～70 MPa，推测形成深度约为2～3 km；成矿期流体圈闭压力为10～40 MPa，推测形成深度约为1～2 km。

3.2 找矿方向预测
3.2.1 岔路口矿床
岔路口矿床共分为河东、河西两部分。

目前，河东区域已完成地质勘探工作，查明钼金属量超过200万t，工程揭露显示矿体仍有向河西延伸的趋势。

河西区域已施工了少量探槽及钻孔，共发现12条矿体，其中IV号Mo矿体为矿区主矿体，长度400 m，厚度60 m，钼平均品位>0.03%，矿体地质特征与河东一致，为同一成矿带内同一成矿富集机制形成的矿体。

总体上看，河东主矿体与河西密集矿化体之间的河谷覆盖区域属于勘探空白区，具有较好找矿前景，增储空间潜力巨大。

3.2.2 塔源矿床
塔源矿区经多年的勘探及研究,发现矿区内元素和成矿类型呈规律性由北向南的变化，即：在不整合面以北主要形成矽卡岩型Pb-Zn矿床，成矿深度一般为300 m 以内；南侧/东侧为斑岩型Cu-Mo矿床，成矿深度大于600 m；中间为过渡带形成的热液脉型Cu-Mo矿床，偶见少量脉状铅锌矿，成矿深度约600 m。

结合区域成矿规律和控矿条件，笔者认为，矿区浅部寻找以铅锌为主的矿床仍有潜力，但品位与现查明资源不会有明显的提高，难于开发利用，暂不作为近期工作的重点。

1∶5万区调资料显示在矿区南侧和东侧见多个火山喷口，地表出露花岗斑
岩岩枝，预示岩浆中心可能偏东和南。

该特征与岔路口超大型Mo多金属矿床成
矿条件类似，矿区寻找到斑岩型Mo-Cu矿床的可能性较大,下一步勘查重点应集
中在矿区南部及东侧。

参考文献：
【相关文献】
[1]黑龙江省有色金属地质勘查七零六队.黑龙江省大兴安岭松林区岔路口钼铅锌多金属矿勘探报告[R].大兴安岭：大兴安岭金欣矿业开发有限公司， 2011.
[2]昆明理工大学．黑龙江省大兴安岭地区塔源二支线Pb-Zn-Cu-Mo多金属矿床成矿规律研究[R].大兴安岭：大兴安岭云冶矿业开发有限公司， 2017.
[3]丁娥梅,郭勤玉，冯志宏.黑龙江塔源二支线铅锌铜钼斑岩型矿床成矿年代定量研究[J].冶金与材料，2017(6)：35-36.
[4]胡新露,姚书振，何谋春，等.大兴安岭北段岔路口和大黑山斑岩型钼矿床硫、铅同位素特征[J].矿床地质，2014(4)：776-784.
[5]郭群玉,等.大兴安岭北段塔源二支线矽卡岩型多金属矿床金属硫化物地球化学特征及其指示意义[J].科学技术与创新，2018(1)：1-2.。