黑龍江霍吉河鉬礦床成礦時代及巖石地球化學研究

孟凡德

摘 要 黑龍江霍吉河鉬礦是一種比較大型的斑巖型礦床，并且該礦體是賦存在花崗閃長巖體內(nèi)部。一般來講，該種類型礦成礦床過程主要包括4個階段，分別是石英-黃鐵礦、石英-輝鉬礦、石英-多金屬硫化物以及石英-碳酸鹽等。在進行研究時，根據(jù)礦床地質(zhì)特征以及同位素定年分析來看，認定該礦床的模式年齡在176.9±2.5-178.6±2.5Ma，其加權(quán)平均值為177.8±1.2Ma。經(jīng)過以上相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以得知，霍吉河鉬礦床成礦年代大約在侏羅紀晚期，并且經(jīng)過相關(guān)的硅含量以及里特曼指數(shù)等數(shù)據(jù)來看，該礦床屬于弱過鋁質(zhì)高價鈣堿性系列。其稀土元素主要是呈現(xiàn)出右傾型分布，并且其中輕、重稀土元素的分餾比較明確，礦床中微量元素明顯顯示出虧損P、Nb、Ti等場強比較高的元素，但同時主要富集了Th、U以及Ba等一些親石元素。

關(guān)鍵詞 霍吉河鉬礦床；成礦年代；巖石；地球化學

中圖分類號 P61 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0162-02

黑龍江小興安嶺花崗巖帶作為我國極為重要的有色金屬以及貴金屬的成礦帶，也是我國極為重要的礦產(chǎn)資源提供地。而且該成礦帶包括20多個礦床，其中包括有大中型礦床共有10余個，而且該地區(qū)主要礦種包括鉬、鉛、金以及鋅等，其中鉬礦資源最為豐富，總資源量能夠達到數(shù)百萬噸以上。但是該地區(qū)鉬礦床的分布以及成因卻與中酸性花崗巖具有十分密切的關(guān)系，隨著對礦物勘查以及研究的深入，先后發(fā)現(xiàn)數(shù)量眾多的金屬鉬礦床[ 1 ]。其中霍吉河鉬礦床地處我國黑龍江省遜克縣，是該地區(qū)一個比較典型的大型斑巖型鉬礦床，相關(guān)的研究學者對該礦床的成巖年代以及礦床地質(zhì)等問題進行了研究與分析，也取得了比較多的研究成果，但是對該礦床具體、準確的成礦年代等問題卻并不統(tǒng)一，存在著比較大的爭議。本文主要是在結(jié)合礦床地質(zhì)的前提下，結(jié)合同位素測量等現(xiàn)代手段，對該礦床的成礦年齡等相關(guān)問題進行了分析。

1 區(qū)域地質(zhì)以及礦床地質(zhì)

霍吉河鉬礦地處于小興安嶺鉬礦帶的北部邊緣，該區(qū)域處在華北板塊、西伯利亞板塊以及太平洋板塊的交接位置。由于該研究區(qū)的板塊活動比較復雜，所以造成該地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復雜性[ 2 ]。經(jīng)過相關(guān)的研究能夠發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段該地區(qū)所暴露出的地層主要包括白堊系、中生代三疊系、泥盆系、寒武紀以及新近系等。侵入巖巖性主要包括花崗閃長巖以及正長花崗巖等，該區(qū)域花崗巖帶總體呈現(xiàn)出一種近似于SN向的分布，一般認為該區(qū)域成礦的原因主要與其復雜的地理構(gòu)造以及巖漿的作用有關(guān)，由于蘊含有比較豐富的淺層熱液金，這是形成斑巖型鉬礦床的重要因素。

由于在霍吉河鉬礦區(qū)來看，其中暴露在地面的礦區(qū)比較少，僅在該礦區(qū)的東部露出數(shù)量較少部分礦區(qū)。該礦區(qū)所暴露出的侵入巖主要的種類包括堿長花崗巖、花崗細晶巖以及花崗閃長巖等，并且在礦區(qū)的中部出現(xiàn)了一條近SN方向的斷裂。

該礦區(qū)來看，其礦體主要是賦存在花崗閃長巖體內(nèi)，并且SN方向上的斷裂使得礦區(qū)分為兩個部分，并且形成了一個類似于C形礦段，并且該礦段規(guī)模比較大、厚度也比較均勻以及礦化連續(xù)性也比較好。經(jīng)過相關(guān)的研究與勘查共發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)共有鉬礦體37條。

礦石結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為葉片狀、鱗片狀以及半自形等，并且構(gòu)造主要分布為細脈狀構(gòu)造或者是細脈侵染狀構(gòu)造等，其中所含有的金屬礦主要包括黃銅礦、磁鐵礦、輝鉬礦以及少量的黑鎢礦，并且還包括數(shù)量與種類都比較多的脈石礦物等。根據(jù)相關(guān)的研究成果，按照野外地質(zhì)特征以及礦石結(jié)構(gòu)的構(gòu)造等狀況來看，可以將概況的成型過程分為以下的4個階段：首先是石英-黃鐵礦階段，主要是指一些發(fā)育比較小的石英細脈，并且該階段的黃鐵礦的發(fā)育并不也比較少，硫化物基本無發(fā)育；其次是石英-輝鉬礦階段，在該階段主要包含的礦物質(zhì)有輝鉬礦、石英以及黃鐵礦，并且輝鉬礦主要呈現(xiàn)為浸染狀，分布于礦物顆粒之間；再次是石英-多金屬硫化階段，該階段的主要金屬硫化物包括少量的黃銅礦以及數(shù)量比較多的黃鐵礦；最后是石英-碳酸鹽階段，主要包括礦物共生組合黃鐵礦、石英以及方解石等，在該階段來看金屬礦物的含量比較少[3]。

2 實驗樣品以及分析方法

1）巖石中主、微量元素的測試。本次調(diào)查實驗所選取樣品主要是礦區(qū)內(nèi)的花崗閃長巖，并且主量元素的測量采用X熒光光譜儀，采用該儀器的測量精度在5%以內(nèi)，微量元素以及相關(guān)的稀土元素主要采用的是MEMS61r測量方法，采用的是電感耦合等離子質(zhì)譜儀進行分析，該儀器檢測精度在10%以內(nèi)。

2）輝鉬礦Re-Os年代確定。該實驗中輝鉬礦樣品主要是采自于霍吉河礦區(qū)東礦段的豎井口，并且嚴格按照規(guī)定進行操作，在無污染狀態(tài)下進行粉碎，并且經(jīng)過磁力以及重力分配后進行挑選，選擇新鮮、無氧化以及滿足純度要求的粉末狀輝鉬礦進行實驗，在實驗提純的過程中通過不斷粉碎以及混合達到顆粒的均化統(tǒng)一，這樣操作能夠有效的避免出現(xiàn)Re-Os同位素的失偶現(xiàn)象[4]。

2）巖石的地球化學特征。（1）主量元素。本次調(diào)查中選擇5件新鮮樣品進行分析，其中數(shù)據(jù)主要有花崗巖閃長巖中的K2O/Na2O為1.18～1.76，平均值1.51%，平均值67.54%，Na2O含量為2.75%～3.55%，SiO2含量為66.2%～73.3%，平均值3.22%，K2O含量為3.6%～6.14%，平均值4.7%，A/CNK值為1.14～1.21，A/NK值為1.33～1.70，里特曼指數(shù)σ為2.28～3.87。

（2）微量元素。本次調(diào)查中微量元素中稀土總量為123.96～155.44ppm之間，并且在輕重稀土中的差異比較明顯，而LREE/HREE中的值為10.50～24.39。根據(jù)以上相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，礦床中微量元素明顯顯示出虧損P、Nb、Ti等場強比較高的元素，但同時主要富集了Th、U以及Ba等一些親石元素，這種數(shù)據(jù)表明兩者之間同源演化的特征。

4 結(jié)論

根據(jù)以上的調(diào)查分析可以確定，霍吉河輝鉬礦的Re-Os模式的年齡平均值在176.9±2.5-178.6±2.5Ma，其加權(quán)平均值為177.8±1.2Ma，可以看出霍吉河鉬礦床應(yīng)該是成型于早侏羅紀晚期。并且通過檢測中的里特曼指數(shù)σ為2.28～3.87可以發(fā)現(xiàn)稀土元素呈現(xiàn)出右傾的趨勢，該礦區(qū)的成巖成礦作用于早侏羅紀古太平洋板塊向歐亞大陸的沖擊具有比較密切的關(guān)系。

參考文獻

[1]張勇，孫景貴，邢樹文，等.吉林四方甸子鉬礦床成巖成礦時代及巖石地球化學特征[J].吉林大學學報：地球科學版，2014（6）：1869-1882.

[2]章永梅，顧雪祥，劉瑞萍，等.黑龍江高崗山斑巖型鉬礦床成巖成礦時代及其地質(zhì)意義[J].礦物巖石地球化學通報，2014，33（5）：624-635.

[3]杜曉慧，張勇.黑龍江霍吉河鉬礦床成礦時代及巖石地球化學研究[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2015，17（1）：48-55.

[4]向安平，楊鄖城，李貴濤，等.黑龍江多寶山斑巖Cu-Mo礦床成巖成礦時代研究[J].礦床地質(zhì)，2012，31（6）：1237-1248.