阿城區二道嶺鉛鋅礦床成礦物質來源淺析

喻 曉，王嘉欣，朱振江

（1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2. 黑龍江省有色金屬地質勘查七〇三隊，黑龍江 哈爾濱 150300）

二道嶺礦區位于哈爾濱市東南，阿城區小嶺鎮萬發屯北山，區域上二道嶺鉛鋅礦床位于秋皮溝—五道嶺鐵鉬多金屬成礦帶亞帶，該成礦亞帶位于小興安嶺—張廣才嶺多金屬成礦帶南部，其為我國東北部的較為重要的銅、鉛、鋅、鉬、鐵、鎢、鐵、銀等多金屬共生成礦帶[1]。

1 地質背景

二道嶺鉛鋅礦床的礦體為一多期形成的鉄、硫鐵礦、鉛鋅復合型礦體，受壓扭性接觸擠壓斷裂帶控制，礦體嚴格受矽卡巖體形態控制，為一高角度脈狀體，在平面和剖面上均呈舒緩波狀。

在構造的膨脹部位和巖體內凹部位，礦體厚大，而遠離構造擠壓帶處，礦化減弱，礦體變薄至尖滅。其位處伊春-張廣才嶺陸緣構造帶和小興安嶺-松嫩地塊中的濱東隆起玉泉斷陷的中部的交匯處，濱綏斷裂邊緣。

2 礦區概況

2.1 地質特征

區內地層以二疊系為主，在陳家屯南山和四道嶺有零星侏羅系帽兒山組和白堊系寧遠村組。二疊系地層分別為玉泉組灰巖（P1y）、土門嶺組（P1t）、五道嶺組上段（P2w2）、五道嶺組下段（P2w1）。

（1）玉泉組灰巖（P1y）分布于礦區東部，石發礦區至南臺子，巖層產狀70°∠40°。多為白色厚層狀大理巖，含灰色凝灰砂巖，第一層大理巖其頂底板均與五道嶺組流紋斑巖質凝灰巖呈斷層接觸，沿斷層帶形成矽卡巖帶和金屬礦體。

圖1 二道嶺區域地質圖（據李靜[4]修改）

（2）土門嶺組（P1t）分布在石發礦區東部和南部，以灰色凝灰質砂巖、細砂巖及粉砂巖為主、夾少量的粉砂質板巖。

（3）五道嶺組上段（P2w2），該地層在礦區分布較廣。以酸性火山巖為主，包含有流紋質角礫熔巖、流紋巖等。亦有安山玢巖、安山質凝灰角礫巖、板巖等巖性。巖層產狀為70°～80°，傾角35°～40°。不整合覆于土門嶺組上部，層厚1307m。在該組地層斷裂中，賦存零星的鉛、鋅、鐵礦體。因此該組地層可視為礦體圍巖。

（4）五道嶺組下段（P2w1）分布在大石頭河南。巖性以中性、中酸性火山巖為主，有安山質凝灰角礫熔巖、安山巖、流紋巖、流紋斑巖、凝灰砂巖薄層等。

區內各種構造形跡復雜。褶皺構造表現在晚古生代發育，斷裂構造多表現為多期次活動的特點，并為礦液及脈巖提供通道和賦存空間。主要發育褶皺為玉泉～三道崗復式背斜；主要斷裂構造為五道嶺—蘇家圍子斷裂、大石頭河斷裂、萬發屯～新立屯斷裂。

晚三疊世侵入巖規模較大，多呈巖基、巖株狀產出，一般沿古生代褶皺軸和大斷裂的兩側分布，與區域南北向構造線展布方向相一致，嚴格受區域構造控制。本期侵入巖早期階段形成的閃長巖和輝長巖規模較小，其主要侵入期則生成大量的黑云母二長花崗巖和堿長花崗巖，后期形成晶洞堿長花崗巖。

2.2 礦體特征

二道嶺鉛鋅礦床位于晚三疊世堿長花崗巖（一撮毛巖體）南部，蘇家圍子斷裂中段，大石頭河子斷層與石發屯～新立屯斷裂相交地帶，主要礦體為③號礦體賦存于晚三疊世堿長花崗巖（一撮毛巖體）與二疊系下統土門嶺組地層接觸帶及其層間構造帶的矽卡巖帶中。

①號鐵礦體礦體賦存在③號復合礦體上盤，二疊系上統五道嶺組流紋質凝灰熔巖斷裂矽卡巖帶中，礦體產狀南西傾，傾角約60。礦體厚度變化不大。礦石工業類型為矽卡巖型磁鐵礦礦石。最高品位TFe52.14%。

②號銅礦體賦存于27線，為銅礦體，礦體賦存在③號礦體上盤五道嶺組地層上段安山質凝灰熔巖斷裂矽卡巖帶中。礦體中金屬礦物以黃鐵礦為主。礦石工業類型為矽卡巖型銅多金屬礦石。礦石最高品位Cu3.20%

③號礦體賦存于晚三疊世堿長花崗巖與二疊系下統土門嶺組地層接觸帶及土門嶺組地層層間構造帶的矽卡巖帶中，礦體總體走向近東西。③號礦體為鉛鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦多金屬復合礦體，從剖面和平面上看，礦體物質成分的分帶性較明顯，自西向東為：磁鐵礦→黃鐵礦、閃鋅礦→黃銅礦、鉛鋅→方鉛礦、閃鋅礦；自上而下為：黃鐵礦→黃銅礦→方鉛礦、閃鋅礦→鏡鐵礦、磁鐵礦。

2.3 礦石特征

二道嶺鉛鋅礦礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等組成，其次有少量之斑銅礦，砷黝銅礦及微量之毒砂、輝銻礦等。脈石礦物以石榴石為主及少量透輝石、石英、方解石等，及少量透閃石、綠泥石與絹云母等。

二道嶺礦床為一多期形成的多元素復合型礦體，礦石成分比較復雜，根據基本分析查明，礦石類型有黃鐵礦礦石、鉛鋅礦石、鐵礦石，銅礦石。礦石中除主元素外，經原巖光譜分析查定及組合分析檢測，還伴有金、銀、砷、鋇、銦、錫、鋯、鍶等伴生元素，其中只有銀可作為有益組分回收利用，其它元素無法回收利用。因此二道嶺礦床具備工業意義的元素有鉛、鋅、銅、硫和鐵。

2.4 圍巖蝕變

在巖漿熱液或氣水熱液作用的影響下，礦區圍巖蝕變較為發育，各地層巖石均有強弱不同的蝕變，在礦體附近蝕變較為強烈，可見有：綠簾石化、透閃石化、矽卡巖化、角巖化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化等，其中矽卡巖化、硅化、綠簾石化與礦化關系十分密切。

3 成礦流體來源

根據礦區礦石分析表明，成礦母巖為礦區內的侵入巖，其巖石化學成分特征為Al質過飽和，Si2O過飽和，富堿性巖石；Ar-Ar測年約為180Ma，與相關資料對比，其時代屬晚三疊世晚侵入期產物[3]；從微區分析的結果中可知，堿長花崗巖中的Mo、Pb、Zn、S等元素均高于原始地殼值，其稀土微量的分析結果決定成礦的可能性及根源性[3]。

從二道嶺礦區硫同位素δs34+4.7‰是較小的正值、標準差＜1、變化范圍窄、離散值小、接近隕石硫。屬涂光熾（1984）所分三個類型硫源中第Ⅱ類殼幔混元型（δs34+3-6‰）、硫源復雜、由上地幔分異所產生，也有殼源硫加入，成礦區內硫源基本一致，并反映出熱液礦床特點。對該礦床的部分包裹體測溫結果（見表1）表明礦物生成溫度跨度很大從氣成～低溫階段均有出現、系地質構造條件多變、物理化學環境不穩定以及金屬硫化物多期次所促成。

表1 二道嶺礦床包體測溫結果表

4 結論

（1）二道嶺礦區硫同位素測試表明其為殼幔混元型（δs34+3-6‰）、硫源復雜、由上地幔分異所產生，也有殼源硫加入，成礦區內硫源基本一致，反映出二道嶺礦床熱液礦床特點。

（2）包裹體測試顯示礦物生成溫度跨度很大從氣成～低溫階段均有出現，其成礦從高氧條件開始，過渡到高硫低氧條件，相繼又高氧低硫進入高硫條件，反映了成礦時氧硫相對豐度的過渡環境。結合硫同位素資料及微量元素與包裹體測試結果推測成礦物質來自堿長花崗巖巖漿的后期殘余溶液中。