山西省灵丘县小彦—枪头岭多金属硫化物矿床地质特征和成矿规律

2014-07-21 22:01王秀娟
科技与创新 2014年6期
关键词:矽卡岩斑岩石英

王秀娟

摘 要:以山西省灵丘县小彦—枪头岭矿床地质为例,研究其特征,查明了该矿床的矿体形态、产状和规模,该矿床受构造作用控制明显,北西向和北东向正断层构成了该矿床的主要导矿和容矿构造,通过研究有用矿物的品位、结构构造、赋存状态和围岩蚀变等方面,推断出该矿床属于与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型矿床。

关键词:小彦—枪头岭;多金属矿床;地质特征;矿床成因

中图分类号:P612 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)06-0157-02

准确认识矿床的地质特征和成因,有助于为矿山设计和建设提供资源、储量计算和开采技术等条件,从而达到降低风险、获得最大经济效益的目的。对山西省灵丘县小彦—枪头岭多金属硫化物矿床的地质资料整理和硐探进行编录,并采集样品进行测试,研究该矿的矿床地质特征,并初步总结了其成矿规律,以供参考。

1 矿区地质特征

研究区位于华北地台北缘中段,燕山台褶带西端,山西陆台与燕山沉降带两大构造单元相互嵌接的构造岩浆活动带上。区内广泛出露有燕山中期至晚期花岗斑岩、辉石闪长岩、石英斑岩等侵入岩、流纹岩、流纹质熔结角砾岩和安山质角砾岩等喷出岩。NW方向(2条)和NE方向(3条)构造带构成了本区的主要构造格架,并形成了研究区的主要导矿和控矿构造。

1.1 地层

矿区出露地层有上元古界青白口系、古生界寒武系、奥陶系、中生界侏罗系和新生界第四系。

1.1.1 上元古界青白口系

景儿峪组(Qbj)出露于枪头岭-对于峪一带,为一套紫红色厚层燧石角砾岩和含铁石英砂岩,局部可见赤铁矿层。

1.1.2 古生界寒武系

古生界寒武系下统毛庄组,中统徐庄组、张夏组,上统崮山组、长山组、凤山组地层,分布在矿区南部和西部,地层倾向270°~310°,倾角15°~45°.

1.1.3 古生界奥陶系

该系分布于矿区北部和东部,整合于寒武系地层之上,下统为冶里组、亮甲山组,中统为下马家沟组。

1.1.4 中生界侏罗系

该区内仅见中统后城组和上统白旗组地层,分布于矿区北东和南西部,为受断层控制的小断陷洼陷沉积,不整合于奥陶系冶里组灰岩之上。

1.1.5 新生界第四系

新生界第四系有全新统残坡(Q4edl)和全新统冲洪(Q4apl)两种积层。全新统残坡积层呈灰黄色、深灰褐色,由侏罗系、奥陶系地层中的岩石碎屑及亚砂土、腐植土组成,一般厚1~3 m,最厚达5~7 m,大面积覆盖全区;全新统冲洪积层呈灰白色、灰褐黄色,细-粗粒砂和灰岩、火山岩等砾岩混杂物为主,分布于小彦村东沟及各支沟中。

1.2 构造

该区经历了多次构造变动,形成了复杂的构造格局,总体上以断裂构造为主,褶皱构造则较简单。广泛发育的断层构成了本区的主要导矿和容矿构造,个别断层多期次活动,切穿燕山期岩体。按其展布方向主要为NE,NW和SN向三组断裂。

北东向断裂在区内较为发育,其走向为20°~30°,倾向110°~120°,倾角50°~70°,长150~1 000 m,断裂带宽0.2~5 m,为正断层。断裂破碎带主要由角砾岩组成,角砾多呈次棱角状,角砾成分为两侧围岩,由泥质和岩石碎屑胶结而成,具较强的碳酸盐化、硅化、绢云母化等蚀变。

北西向断裂在区内也较发育,走向300°~340°,倾向30°~70°,倾角40°~60°,长200~600 m。

近南北向断裂在区内规模相对较小,走向350°~10°,产状近于直立,断裂带内见角砾岩、角砾状灰岩,高岭土化发育,并见铅锌矿化及锰矿化。

1.3 岩浆岩

该区岩浆岩活动频繁,岩性从中基性到酸性均有分布,主要的岩石类型有花岗斑岩、花岗闪长斑岩和石英斑岩,其次为辉绿岩、闪长岩、安山岩等。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体产出部位主要为小彦火山机构中的次火山岩(石英斑岩、花岗斑岩等)、围岩(碳酸盐岩)接触带(即内、外矽卡岩带)、构造破碎带、裂隙和岩体内部,受控于控制火山岩筒的环形断裂、放射状断裂和接触带。根据主要矿体赋存部位,矿化及展布特征等分析,该区主要矿体成因为矽卡岩型和次火山热液型。

本次工作圈定出6个矿带,共计88个矿体,其中Zn矿体26个,Cu矿体25个,Mo矿体21个,Ag矿体7个,Pb矿体4个,Zn-Cu矿体2个,Au-Pb矿体、Zn-Pb矿体、Zn-Ag-Cu矿体各1个,规模较大的主要矿体大多赋存于构造裂隙及矽卡岩接触带上,并广泛发育有硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等围岩蚀变现象。

2.2 矿石类型及特征

矿区内金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、褐铁矿、针铁矿、软锰矿、白铅矿和孔雀石等;非金属矿物有方解石、石榴子石、绿泥石、透辉石、石英、斜长石、钾长石和绢云母等。大部分矿石为中粗粒粒状结构、它形结构、交代残余结构,常见的矿石构造有细脉浸染状、条带状、角砾状和块状。

通过对矿区矿石化学元素分析,得出主要矿石组分的品位如下表1所示。

从表1中可以看出,各有用元素组分均已达到工业标准。通过对矿石中有害组分的滑雪分析测试,得知各有害组分含量均在工业标准控制范围内,因此矿床中多种类型金属可综合开采利用。

3 找矿标志及矿床成因分析

3.1 找矿标志

3.1.1 构造、岩浆岩标志

燕山期中酸性侵入-喷发岩、花岗斑岩和石英斑岩,与围岩接触带及北西向、北东向近南北向构造,岩体边缘断裂及其附近的多组断裂相交的部位,是区内多金属矿成矿有利场所。

3.1.2 构造、岩浆岩标志

大理岩化、矽卡岩化是银、铅、锌多金属矿的找矿标志,花岗斑岩(石英斑岩)中的黄铁矿化、硅化、绢云母化、孔雀石化、绿泥石化是寻找铜、钼、银、金矿的近矿围岩蚀变标志。

3.2 矿床成因

矿区内的主要岩浆岩属于燕山期浅成中酸性侵入岩,次为火山岩、喷出岩、花岗斑岩和石英斑岩等,其围岩系含钙镁质的碳酸盐岩,主要的矿(化)体赋存在岩体接触带、构造破碎带和火山构造带之中,主要蚀变为大理岩化、矽卡岩化、角岩化、硅化、绿泥石、绢云母化和高岭土化等。综合分析与矿床成因有关的因素,该矿床成因应为与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型(接触交代型和热液型)矿床。

4 结束语

通过分析上述勘查成果,认为本矿床为复成因、多矿种的多金属矿床,特别是以接触带为主的矽卡岩型矿床为主要成矿类型。矿床的成矿地质条件优越,除锌、铜外钼的找矿潜力大,有望成为一个中型的锌、钼、铜、银、金、铅多金属矿床。

〔编辑:李珏〕endprint

摘 要:以山西省灵丘县小彦—枪头岭矿床地质为例,研究其特征,查明了该矿床的矿体形态、产状和规模,该矿床受构造作用控制明显,北西向和北东向正断层构成了该矿床的主要导矿和容矿构造,通过研究有用矿物的品位、结构构造、赋存状态和围岩蚀变等方面,推断出该矿床属于与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型矿床。

关键词:小彦—枪头岭;多金属矿床;地质特征;矿床成因

中图分类号:P612 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)06-0157-02

准确认识矿床的地质特征和成因,有助于为矿山设计和建设提供资源、储量计算和开采技术等条件,从而达到降低风险、获得最大经济效益的目的。对山西省灵丘县小彦—枪头岭多金属硫化物矿床的地质资料整理和硐探进行编录,并采集样品进行测试,研究该矿的矿床地质特征,并初步总结了其成矿规律,以供参考。

1 矿区地质特征

研究区位于华北地台北缘中段,燕山台褶带西端,山西陆台与燕山沉降带两大构造单元相互嵌接的构造岩浆活动带上。区内广泛出露有燕山中期至晚期花岗斑岩、辉石闪长岩、石英斑岩等侵入岩、流纹岩、流纹质熔结角砾岩和安山质角砾岩等喷出岩。NW方向(2条)和NE方向(3条)构造带构成了本区的主要构造格架,并形成了研究区的主要导矿和控矿构造。

1.1 地层

矿区出露地层有上元古界青白口系、古生界寒武系、奥陶系、中生界侏罗系和新生界第四系。

1.1.1 上元古界青白口系

景儿峪组(Qbj)出露于枪头岭-对于峪一带,为一套紫红色厚层燧石角砾岩和含铁石英砂岩,局部可见赤铁矿层。

1.1.2 古生界寒武系

古生界寒武系下统毛庄组,中统徐庄组、张夏组,上统崮山组、长山组、凤山组地层,分布在矿区南部和西部,地层倾向270°~310°,倾角15°~45°.

1.1.3 古生界奥陶系

该系分布于矿区北部和东部,整合于寒武系地层之上,下统为冶里组、亮甲山组,中统为下马家沟组。

1.1.4 中生界侏罗系

该区内仅见中统后城组和上统白旗组地层,分布于矿区北东和南西部,为受断层控制的小断陷洼陷沉积,不整合于奥陶系冶里组灰岩之上。

1.1.5 新生界第四系

新生界第四系有全新统残坡(Q4edl)和全新统冲洪(Q4apl)两种积层。全新统残坡积层呈灰黄色、深灰褐色,由侏罗系、奥陶系地层中的岩石碎屑及亚砂土、腐植土组成,一般厚1~3 m,最厚达5~7 m,大面积覆盖全区;全新统冲洪积层呈灰白色、灰褐黄色,细-粗粒砂和灰岩、火山岩等砾岩混杂物为主,分布于小彦村东沟及各支沟中。

1.2 构造

该区经历了多次构造变动,形成了复杂的构造格局,总体上以断裂构造为主,褶皱构造则较简单。广泛发育的断层构成了本区的主要导矿和容矿构造,个别断层多期次活动,切穿燕山期岩体。按其展布方向主要为NE,NW和SN向三组断裂。

北东向断裂在区内较为发育,其走向为20°~30°,倾向110°~120°,倾角50°~70°,长150~1 000 m,断裂带宽0.2~5 m,为正断层。断裂破碎带主要由角砾岩组成,角砾多呈次棱角状,角砾成分为两侧围岩,由泥质和岩石碎屑胶结而成,具较强的碳酸盐化、硅化、绢云母化等蚀变。

北西向断裂在区内也较发育,走向300°~340°,倾向30°~70°,倾角40°~60°,长200~600 m。

近南北向断裂在区内规模相对较小,走向350°~10°,产状近于直立,断裂带内见角砾岩、角砾状灰岩,高岭土化发育,并见铅锌矿化及锰矿化。

1.3 岩浆岩

该区岩浆岩活动频繁,岩性从中基性到酸性均有分布,主要的岩石类型有花岗斑岩、花岗闪长斑岩和石英斑岩,其次为辉绿岩、闪长岩、安山岩等。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体产出部位主要为小彦火山机构中的次火山岩(石英斑岩、花岗斑岩等)、围岩(碳酸盐岩)接触带(即内、外矽卡岩带)、构造破碎带、裂隙和岩体内部,受控于控制火山岩筒的环形断裂、放射状断裂和接触带。根据主要矿体赋存部位,矿化及展布特征等分析,该区主要矿体成因为矽卡岩型和次火山热液型。

本次工作圈定出6个矿带,共计88个矿体,其中Zn矿体26个,Cu矿体25个,Mo矿体21个,Ag矿体7个,Pb矿体4个,Zn-Cu矿体2个,Au-Pb矿体、Zn-Pb矿体、Zn-Ag-Cu矿体各1个,规模较大的主要矿体大多赋存于构造裂隙及矽卡岩接触带上,并广泛发育有硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等围岩蚀变现象。

2.2 矿石类型及特征

矿区内金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、褐铁矿、针铁矿、软锰矿、白铅矿和孔雀石等;非金属矿物有方解石、石榴子石、绿泥石、透辉石、石英、斜长石、钾长石和绢云母等。大部分矿石为中粗粒粒状结构、它形结构、交代残余结构,常见的矿石构造有细脉浸染状、条带状、角砾状和块状。

通过对矿区矿石化学元素分析,得出主要矿石组分的品位如下表1所示。

从表1中可以看出,各有用元素组分均已达到工业标准。通过对矿石中有害组分的滑雪分析测试,得知各有害组分含量均在工业标准控制范围内,因此矿床中多种类型金属可综合开采利用。

3 找矿标志及矿床成因分析

3.1 找矿标志

3.1.1 构造、岩浆岩标志

燕山期中酸性侵入-喷发岩、花岗斑岩和石英斑岩,与围岩接触带及北西向、北东向近南北向构造,岩体边缘断裂及其附近的多组断裂相交的部位,是区内多金属矿成矿有利场所。

3.1.2 构造、岩浆岩标志

大理岩化、矽卡岩化是银、铅、锌多金属矿的找矿标志,花岗斑岩(石英斑岩)中的黄铁矿化、硅化、绢云母化、孔雀石化、绿泥石化是寻找铜、钼、银、金矿的近矿围岩蚀变标志。

3.2 矿床成因

矿区内的主要岩浆岩属于燕山期浅成中酸性侵入岩,次为火山岩、喷出岩、花岗斑岩和石英斑岩等,其围岩系含钙镁质的碳酸盐岩,主要的矿(化)体赋存在岩体接触带、构造破碎带和火山构造带之中,主要蚀变为大理岩化、矽卡岩化、角岩化、硅化、绿泥石、绢云母化和高岭土化等。综合分析与矿床成因有关的因素,该矿床成因应为与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型(接触交代型和热液型)矿床。

4 结束语

通过分析上述勘查成果,认为本矿床为复成因、多矿种的多金属矿床,特别是以接触带为主的矽卡岩型矿床为主要成矿类型。矿床的成矿地质条件优越,除锌、铜外钼的找矿潜力大,有望成为一个中型的锌、钼、铜、银、金、铅多金属矿床。

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摘 要:以山西省灵丘县小彦—枪头岭矿床地质为例,研究其特征,查明了该矿床的矿体形态、产状和规模,该矿床受构造作用控制明显,北西向和北东向正断层构成了该矿床的主要导矿和容矿构造,通过研究有用矿物的品位、结构构造、赋存状态和围岩蚀变等方面,推断出该矿床属于与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型矿床。

关键词:小彦—枪头岭;多金属矿床;地质特征;矿床成因

中图分类号:P612 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)06-0157-02

准确认识矿床的地质特征和成因,有助于为矿山设计和建设提供资源、储量计算和开采技术等条件,从而达到降低风险、获得最大经济效益的目的。对山西省灵丘县小彦—枪头岭多金属硫化物矿床的地质资料整理和硐探进行编录,并采集样品进行测试,研究该矿的矿床地质特征,并初步总结了其成矿规律,以供参考。

1 矿区地质特征

研究区位于华北地台北缘中段,燕山台褶带西端,山西陆台与燕山沉降带两大构造单元相互嵌接的构造岩浆活动带上。区内广泛出露有燕山中期至晚期花岗斑岩、辉石闪长岩、石英斑岩等侵入岩、流纹岩、流纹质熔结角砾岩和安山质角砾岩等喷出岩。NW方向(2条)和NE方向(3条)构造带构成了本区的主要构造格架,并形成了研究区的主要导矿和控矿构造。

1.1 地层

矿区出露地层有上元古界青白口系、古生界寒武系、奥陶系、中生界侏罗系和新生界第四系。

1.1.1 上元古界青白口系

景儿峪组(Qbj)出露于枪头岭-对于峪一带,为一套紫红色厚层燧石角砾岩和含铁石英砂岩,局部可见赤铁矿层。

1.1.2 古生界寒武系

古生界寒武系下统毛庄组,中统徐庄组、张夏组,上统崮山组、长山组、凤山组地层,分布在矿区南部和西部,地层倾向270°~310°,倾角15°~45°.

1.1.3 古生界奥陶系

该系分布于矿区北部和东部,整合于寒武系地层之上,下统为冶里组、亮甲山组,中统为下马家沟组。

1.1.4 中生界侏罗系

该区内仅见中统后城组和上统白旗组地层,分布于矿区北东和南西部,为受断层控制的小断陷洼陷沉积,不整合于奥陶系冶里组灰岩之上。

1.1.5 新生界第四系

新生界第四系有全新统残坡(Q4edl)和全新统冲洪(Q4apl)两种积层。全新统残坡积层呈灰黄色、深灰褐色,由侏罗系、奥陶系地层中的岩石碎屑及亚砂土、腐植土组成,一般厚1~3 m,最厚达5~7 m,大面积覆盖全区;全新统冲洪积层呈灰白色、灰褐黄色,细-粗粒砂和灰岩、火山岩等砾岩混杂物为主,分布于小彦村东沟及各支沟中。

1.2 构造

该区经历了多次构造变动,形成了复杂的构造格局,总体上以断裂构造为主,褶皱构造则较简单。广泛发育的断层构成了本区的主要导矿和容矿构造,个别断层多期次活动,切穿燕山期岩体。按其展布方向主要为NE,NW和SN向三组断裂。

北东向断裂在区内较为发育,其走向为20°~30°,倾向110°~120°,倾角50°~70°,长150~1 000 m,断裂带宽0.2~5 m,为正断层。断裂破碎带主要由角砾岩组成,角砾多呈次棱角状,角砾成分为两侧围岩,由泥质和岩石碎屑胶结而成,具较强的碳酸盐化、硅化、绢云母化等蚀变。

北西向断裂在区内也较发育,走向300°~340°,倾向30°~70°,倾角40°~60°,长200~600 m。

近南北向断裂在区内规模相对较小,走向350°~10°,产状近于直立,断裂带内见角砾岩、角砾状灰岩,高岭土化发育,并见铅锌矿化及锰矿化。

1.3 岩浆岩

该区岩浆岩活动频繁,岩性从中基性到酸性均有分布,主要的岩石类型有花岗斑岩、花岗闪长斑岩和石英斑岩,其次为辉绿岩、闪长岩、安山岩等。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体产出部位主要为小彦火山机构中的次火山岩(石英斑岩、花岗斑岩等)、围岩(碳酸盐岩)接触带(即内、外矽卡岩带)、构造破碎带、裂隙和岩体内部,受控于控制火山岩筒的环形断裂、放射状断裂和接触带。根据主要矿体赋存部位,矿化及展布特征等分析,该区主要矿体成因为矽卡岩型和次火山热液型。

本次工作圈定出6个矿带,共计88个矿体,其中Zn矿体26个,Cu矿体25个,Mo矿体21个,Ag矿体7个,Pb矿体4个,Zn-Cu矿体2个,Au-Pb矿体、Zn-Pb矿体、Zn-Ag-Cu矿体各1个,规模较大的主要矿体大多赋存于构造裂隙及矽卡岩接触带上,并广泛发育有硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等围岩蚀变现象。

2.2 矿石类型及特征

矿区内金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、褐铁矿、针铁矿、软锰矿、白铅矿和孔雀石等;非金属矿物有方解石、石榴子石、绿泥石、透辉石、石英、斜长石、钾长石和绢云母等。大部分矿石为中粗粒粒状结构、它形结构、交代残余结构,常见的矿石构造有细脉浸染状、条带状、角砾状和块状。

通过对矿区矿石化学元素分析,得出主要矿石组分的品位如下表1所示。

从表1中可以看出,各有用元素组分均已达到工业标准。通过对矿石中有害组分的滑雪分析测试,得知各有害组分含量均在工业标准控制范围内,因此矿床中多种类型金属可综合开采利用。

3 找矿标志及矿床成因分析

3.1 找矿标志

3.1.1 构造、岩浆岩标志

燕山期中酸性侵入-喷发岩、花岗斑岩和石英斑岩,与围岩接触带及北西向、北东向近南北向构造,岩体边缘断裂及其附近的多组断裂相交的部位,是区内多金属矿成矿有利场所。

3.1.2 构造、岩浆岩标志

大理岩化、矽卡岩化是银、铅、锌多金属矿的找矿标志,花岗斑岩(石英斑岩)中的黄铁矿化、硅化、绢云母化、孔雀石化、绿泥石化是寻找铜、钼、银、金矿的近矿围岩蚀变标志。

3.2 矿床成因

矿区内的主要岩浆岩属于燕山期浅成中酸性侵入岩,次为火山岩、喷出岩、花岗斑岩和石英斑岩等,其围岩系含钙镁质的碳酸盐岩,主要的矿(化)体赋存在岩体接触带、构造破碎带和火山构造带之中,主要蚀变为大理岩化、矽卡岩化、角岩化、硅化、绿泥石、绢云母化和高岭土化等。综合分析与矿床成因有关的因素,该矿床成因应为与浅成酸性岩浆岩有关的矽卡岩型(接触交代型和热液型)矿床。

4 结束语

通过分析上述勘查成果,认为本矿床为复成因、多矿种的多金属矿床,特别是以接触带为主的矽卡岩型矿床为主要成矿类型。矿床的成矿地质条件优越,除锌、铜外钼的找矿潜力大,有望成为一个中型的锌、钼、铜、银、金、铅多金属矿床。

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