阿城區(qū)二道嶺鉛鋅礦床成礦物質(zhì)來源淺析

喻 曉，王嘉欣，朱振江

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

二道嶺礦區(qū)位于哈爾濱市東南，阿城區(qū)小嶺鎮(zhèn)萬發(fā)屯北山，區(qū)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(zhì)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(fù)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(tài)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(gòu)造的膨脹部位和巖體內(nèi)凹部位，礦體厚大，而遠離構(gòu)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(gòu)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(qū)概況

2.1 地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)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?guī)r（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?guī)r（P1y）分布于礦區(qū)東部，石發(fā)礦區(qū)至南臺子，巖層產(chǎn)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?shù)装寰c五道嶺組流紋斑巖質(zhì)凝灰?guī)r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(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)李靜[4]修改）

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

（3）五道嶺組上段（P2w2），該地層在礦區(qū)分布較廣。以酸性火山巖為主，包含有流紋質(zhì)角礫熔巖、流紋巖等。亦有安山玢巖、安山質(zhì)凝灰角礫巖、板巖等巖性。巖層產(chǎn)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(zhì)凝灰角礫熔巖、安山巖、流紋巖、流紋斑巖、凝灰砂巖薄層等。

區(qū)內(nèi)各種構(gòu)造形跡復(fù)雜。褶皺構(gòu)造表現(xiàn)在晚古生代發(fā)育，斷裂構(gòu)造多表現(xiàn)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(fā)育褶皺為玉泉～三道崗復(fù)式背斜；主要斷裂構(gòu)造為五道嶺—蘇家圍子斷裂、大石頭河斷裂、萬發(fā)屯～新立屯斷裂。

晚三疊世侵入巖規(guī)模較大，多呈巖基、巖株狀產(chǎn)出，一般沿古生代褶皺軸和大斷裂的兩側(cè)分布，與區(qū)域南北向構(gòu)造線展布方向相一致，嚴格受區(qū)域構(gòu)造控制。本期侵入巖早期階段形成的閃長巖和輝長巖規(guī)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(fā)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(tǒng)土門嶺組地層接觸帶及其層間構(gòu)造帶的矽卡巖帶中。

①號鐵礦體礦體賦存在③號復(fù)合礦體上盤，二疊系上統(tǒng)五道嶺組流紋質(zhì)凝灰熔巖斷裂矽卡巖帶中，礦體產(chǎn)狀南西傾，傾角約60。礦體厚度變化不大。礦石工業(yè)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(zhì)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(yè)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(tǒng)土門嶺組地層接觸帶及土門嶺組地層層間構(gòu)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(fù)合礦體，從剖面和平面上看，礦體物質(zhì)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(fù)合型礦體，礦石成分比較復(fù)雜，根據(jù)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(jīng)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?zé)o法回收利用。因此二道嶺礦床具備工業(yè)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(qū)圍巖蝕變較為發(fā)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(guān)系十分密切。

3 成礦流體來源

根據(jù)礦區(qū)礦石分析表明，成礦母巖為礦區(qū)內(nèi)的侵入巖，其巖石化學(xué)成分特征為Al質(zhì)過飽和，Si2O過飽和，富堿性巖石；Ar-Ar測年約為180Ma，與相關(guān)資料對比，其時代屬晚三疊世晚侵入期產(chǎn)物[3]；從微區(qū)分析的結(jié)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(jié)果決定成礦的可能性及根源性[3]。

從二道嶺礦區(qū)硫同位素δs34+4.7‰是較小的正值、標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜、由上地幔分異所產(chǎn)生，也有殼源硫加入，成礦區(qū)內(nèi)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(jié)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(xiàn)、系地質(zhì)構(gòu)造條件多變、物理化學(xué)環(huán)境不穩(wěn)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(jié)果表

4 結(jié)論

（1）二道嶺礦區(qū)硫同位素測試表明其為殼幔混元型（δs34+3-6‰）、硫源復(fù)雜、由上地幔分異所產(chǎn)生，也有殼源硫加入，成礦區(qū)內(nèi)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(xiàn)，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(huán)境。結(jié)合硫同位素資料及微量元素與包裹體測試結(jié)果推測成礦物質(zhì)來自堿長花崗巖巖漿的后期殘余溶液中。