内蒙古正镶白旗东胡铅锌银矿地质特征及找矿标志

2015-09-09 06:50兰东雁赫修忠
吉林地质 2015年4期
关键词:碎屑岩斑岩火山

兰东雁,刘 巍, 赫修忠

1.内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院,内蒙古 包头 0140102.吉林省地质工程勘察院,吉林 长春 130012

内蒙古正镶白旗东胡铅锌银矿地质特征及找矿标志

兰东雁1,刘 巍1, 赫修忠2

1.内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院,内蒙古 包头 0140102.吉林省地质工程勘察院,吉林 长春 130012

东胡铅锌银矿赋存于侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk)地层中,受北西西向张扭性断裂构造控制,矿床的主要有用元素是Ag,共生有Pb、Zn、Cu元素,在矿体的局部地段Ag、Pb、Zn互为伴生,矿床受地层、构造控制,其中,构造控矿尤为明显,属于与中生代火山热液有关的浅成低温热液矿床,矿体的形成方式以充填作用为主,交代作用次之。指出今后找矿工作应特别注意北西向次生张性断裂及有铁锰矿化、绿泥石化、高岭土化的发育地段。

东胡;铅锌银矿;地质特征;找矿标志;内蒙古

0 引言

内蒙古正镶白旗东胡铅锌银矿属于与中生代火山热液有关的浅成低温热液矿床,研究其成矿地质背景及找矿标志,对区域内相同类型矿床的勘查工作具有一定的指导和参考意义。

1 成矿地质背景

矿区大地构造单元属天山兴安地槽褶皱系之温都尔庙—翁牛特旗加里东地槽褶皱带,多伦复背斜南缘,康保—赤峰大断裂在区内经过。经历了多期构造发育过程,区内断裂构造和褶皱构造均较发育[1]。

区域内出露的地层有二叠系下统三面井组(P1sm)的不等粒硬砂岩夹灰岩透镜体及含粉砂板岩等组成;额里图组(P1e)安山玢岩、霏细凝灰岩、安山质凝灰岩等组成,厚度大于1 388 m,其上被上侏罗统不整合覆盖;侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk)酸性火山熔岩、酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩,偶夹中性火山岩;玛尼吐组(J3mn)中性火山熔岩、中酸性火山碎屑岩夹粗安岩、火山碎屑沉积岩、沉积岩夹少量火山岩地层、白音高老组(J3b)杂色酸性火山碎屑岩、酸性熔岩、酸性熔结凝灰岩夹中酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩、沉积岩及安山岩;第三系上新统(N2b)及第四系更新统(Qp)和全新统(Qh)[1]。

区域属古生代地槽区,由于中生代大面积火山岩覆盖,面貌不十分清楚。从整个区域来看,自晚志留世到二叠纪地壳强烈运动,总的趋势为下陷;上志留统为碳酸盐建造,下石炭统为类复理石建造,下二叠统为海相砂页岩建造,总厚度在万米以上,为一典型的地槽型沉积。经华里西晚期构造运动结束了地槽生命,使古生代地层形成紧密褶皱,继承性断裂强烈活动,并伴随有大规模的岩浆侵入及岩浆喷发。燕山早期构造运动全区以差异性升降为主,褶皱微弱,断裂发育,造成多处北东向断陷盆地。沿边缘有大量的酸性、中基性岩浆喷发和多次岩浆侵入,火山岩及侵入岩广泛分布于整个区域。燕山晚期运动,以断裂为主,较大的断陷盆地在该次运动末期进一步扩大,奠定了现代地貌景观的基础。

区域内侵入岩分布较广,主要为燕山早期侏罗纪侵入岩,为同一岩浆源多次活动的产物。侵入岩的展布与构造密切相关,大岩体的长轴方向呈北东向,和区域构造线方向一致。区域内出露岩体有白旗-共乌素岩体及道郎山岩体。岩性有花岗闪长岩(Jγδ),钾长花岗斑岩(Jγπ),钾长石英斑岩(Jλπ),黑云母花岗岩(Jγ)(见图1)。

图1 矿区地质简图Fig.1 Geological sketch map of mining area

2 矿区地质概况

2.1地层

矿区内出露地层主要有侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk)、第四系全新统(Qh)。

侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk):岩性为酸性火山熔岩、酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩,偶夹中性火山岩。出露于矿区西北部的凝灰岩普遍发育高岭土化、绢云母化和铁锰矿化,酸性火山碎屑岩中部分石英具重结晶,火山尘均已不同程度高岭土化、绢云母化。绢云母呈显微鳞片状集合体分布,主要由长石矿物次生蚀变形成。铁锰矿化细脉在地表表现为沿节理裂隙的充填和渗透,脉体细小,分布面积较大,是明显的找矿标志。

第四系全新统(Qh):由风成沙、冲洪积砂砾石层、残坡积腐殖土组成。

2.2构造

矿区内主要构造格架以北东—南西向为主,构造类型以断裂构造为主,褶皱微弱。矿区位于道老胡德格向斜西南端北侧,道老胡德格向斜发育轴向断层阿日乌布力者逆断层,该断层从矿区延伸通过。阿日乌布力者逆断层经矿区穿过,走向47°,倾向317°,倾角68°,控制矿区斑岩与火山岩的总体走势。另外钻孔中见有北西向的次生张性裂隙,是较好的容矿储矿构造空间,此北西向的次生张性裂隙延续大于500 m,向西延出矿区外,走向北西303°,南西倾,倾角70°~82°,沿走向倾向波折相连,Ag多金属工业矿体即赋存于北西向的次生张性裂隙中[2]。

矿区北部分布有燕山早期第三次(侏罗纪)侵入岩,为白旗岩体的边缘相,岩性为钾长石英斑岩,普遍具高岭土化、绢云母化和铁锰矿化。

2.3岩浆岩

钾长石英斑岩边部可见有流纹岩及凝灰岩类分布。此相内均含有岩屑,岩屑边界清楚,形状极不规则。钾长花岗斑岩、钾长石英斑岩间呈逐渐过渡关系。钾长石英斑岩及凝灰岩亦无明显分界线。钾长石英斑岩斑晶质量分数在50%以下,斑晶成分钾长石(20%~30%)、石英(15%)及少量更长石。基质的矿物成分及质量分数基本类似于斑晶。总之该次侵入岩体的颜色为浅灰-灰黄色,呈斑状结构,斑晶具熔蚀、石英具烟色现象,基质重结晶,以及岩石内含有大量岩屑等特征与其它各岩体相区别。钾长石英斑岩中分布铁锰矿化细脉,与满克头鄂博组火山碎屑岩中铁锰矿化细脉为同一物质,是本区明显的找矿标志[2]。

2.4矿化蚀变

满克头鄂博组火山碎屑岩和晚侏罗世钾长石英斑岩铁锰矿化、高岭土化明显[2]。

高岭土化:分布广泛,形成较早,属面型蚀变。主要发育于满克头鄂博组火山碎屑岩的裂隙、空洞之中。

铁锰矿化:铁锰矿化在地表表现为沿节理裂隙的充填和渗透,宽度1 mm至数厘米不等。

萤石化:常与石英共生,呈脉状充填于矿体中间,晚期尚有独立的萤石脉产出。

碳酸盐化:主要形成方解石,普遍沿裂隙呈细脉状充填。

3 矿床地质特征

3.1矿体特征

矿床产出于晚侏罗世火山盆地边缘,满克头鄂博组火山碎屑岩与燕山晚期侵入岩接触带之外带。

在矿区发现的矿体均为盲矿体,共发现1条主矿体及多条小矿体,主矿体编号为Ⅰ,其余矿体进行了编号但未估算资源量。Ⅰ号矿体按矿石类型分为三个分矿体:编号为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3,其中I-1号分矿体位于中间部位,是块状硫化物矿体,品位较高,为主要矿体。I号矿体由两种不同类型的矿石组成,中部为块状银铅锌硫化物矿石(大脉),不论是走向上还是倾向上连续较好,编号为Ⅰ-1分矿体;紧邻顶底板伴有厚度不定的浸染状银铅锌硫化物矿石,分布不连续,呈时有时无,时大时小宽窄不一的串珠状分布,是近矿围岩具不同程度的矿化而形成,上部浸染状分矿体编号Ⅰ-2,下部浸染状分矿体编号Ⅰ-3。I号矿体(包括Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3分矿体)总厚度为0.11 ~7.55 m,平均厚度3.30 m ,厚度变化系数为124.84%。从目前钻探控制的情况来看,矿体最大厚度及矿石品位最高地段处于1 000 m标高附近。矿体有用组分以Ag、Pb、Zn为主。银,铅、锌品位较高并且比较稳定,铜仅在局部见到,品位不高。

3.2矿石质量

3.2.1矿石结构与构造

矿石的结构较简单,主要为半自形—他形晶粒状结构,交代结构;主要为块状构造,在大脉单脉顶底两侧主要有稀疏浸染构造、星点状浸染构造、条带浸染状构造。

块状构造主要见于Ⅰ-1、Ⅱ号矿体,矿石呈灰黑色,强金属光泽。主要成分为:矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、毒砂,黄铁矿,个别见矿点可见到石英、方解石及萤石等脉石矿物,在大脉体中部往往形成晶洞构造。

浸染构造见于Ⅰ-2、Ⅰ-3号分矿体。矿石矿物为闪锌矿、方铅矿、毒砂,脉石矿物石英、方解石、萤石,前者以稀疏星点状、条带状分布于脉石矿物中。

3.2.2矿石物质组分

矿石金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、毒砂,黄铁矿,其中方铅矿为白色,不规则粒状,均质,大小<0.8 mm,零星分布,或与黄铁矿、闪锌矿连生,质量分数5%~90%。闪锌矿为灰色,不规则粒状,均质,粒度<2 mm,呈聚集体状,与黄铜矿、毒砂、黄铁矿紧密共生分布,质量分数3%~45%。黄铜矿颜色为淡硫黄色,不规则粒状,聚集体小于15 mm,与闪锌矿、毒砂连生,或呈包裹体分布在闪锌矿中,质量分数变化大,0~2%。脉石矿物主要为石英、长石、方解石、萤石、绿泥石。

3.2.3矿石化学成分

(1)有益组分:根据矿石分析成果,矿体中有用组分为Ag,共生有益组分为Pb、Zn、Cu。As质量分数变化范围0.3%~1.5%,质量分数较高,在0线以西有独立矿物出现,As已达到伴生有益组分的要求。Cd质量分数变化范围0.000 26%~0.035%,质量分数变化较大,局部地段达到伴生有益组分的要求。

(2)有害组分:根据分析结果,对人体及环境有不良影响的Hg、P元素质量分数较低,Hg:0 ~0.002%,P:0.002%~0.004%,不会对环境构成危害。

(3)主要组分的赋存状态和变化规律:本矿床的主要有用元素是银,共生有Pb、Zn、Cu元素,在矿体的局部地段Ag、Pb、Zn互为伴生。在光片鉴定报告中,没有发现Ag的独立矿物,银是以类质同象赋存于方铅矿的晶格中,方铅矿是主要的载银矿物。Ag和Pb质量分数呈正相关的趋势非常明显,Pb和Zn呈明显的负相关,随着Zn质量分数的降低,Pb和Ag的质量分数提高很快。Cu与其它元素的消长关系不明显。矿石中的Pb是以独立矿物的形式赋存在方铅矿,Zn以独立矿物的形式赋存在闪锌矿中,Cu主要赋存在黄铜矿和辉铜矿中。银是以类质同象赋存于方铅矿的晶格中,方铅矿是主要的载银矿物。

3.3矿体围岩和夹石

矿体顶底板围岩主要为凝灰岩、岩屑凝灰岩、角砾凝灰岩。Ⅰ-1号分矿体顶底界线清晰,其上下盘紧邻的Ⅰ-2、Ⅰ-3号分矿体与围岩界线难以区分,近矿围岩具不同程度的矿化蚀变,其矿物成分、结构构造极相似,只能根据基本分析样品结果来划分矿与非矿。主矿体Ⅰ-1号分矿体为大脉单脉型,厚度变化大,其间无夹石分布。

4 矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

矿体赋存于主构造带内的裂隙中,矿床应属于与中生代火山热液有关的浅成低温热液矿床,矿体的形成方式以充填作用为主,交代作用次之。

本区全部火山活动及其产物提供了容矿空间和成矿物质源,矿体是火山活动基本结束后热水对流循环体系长期作用的产物。

总结目前成果,矿床空间分布上规律明显。近地表蚀变普遍,发育Fe、Mn矿化细脉,脉宽仅1 mm 至几毫米,方向较乱,延长不等,存在面积较大,与AS1号化探异常基本对应,归纳为地表矿化细脉带,此带由于脉体细小分散,不构成矿床,是找矿的重要线索。在地表以下200 m左右,见到铅锌银主矿体,为原生块状硫化物矿体,产状陡立,连续好,可称为大脉带,是主要工业矿体的赋存部位。

4.2找矿标志

(1)北西向次生张性断裂。尽管地表未出露,但在钻孔中见到,是较好的容矿储矿构造空间,此次生张性裂隙延续大于500 m,走向北西303°,南西倾,倾角70°~82°,沿走向倾向波折相连。

(2)晚侏罗世火山盆地边缘,满克头鄂博组火山碎屑岩与燕山晚期侵入岩接触带之外带。

(3)有铁锰矿化、绿泥石化、高岭土化的显示地段。地表若有铁锰帽,地下就很可能有银矿存在。

(4)地球物理标志:矿床一般位于低磁或负磁场带。中高视极化率、中高视电阻率特征明显,视极化率大于2%和视电阻率大于1 000 Ωm地段是找矿的有利地段。

(5)地球化学标志:矿床次生晕异常下限值Ag:0.20×10-6、Pb:86×10-6、Zn:100×10-6、Cu:26×10-6、 As:28×10-6,尤其是多元素异常叠加地段及与物化探重叠地带是矿化体产出的有利部位,但要考虑成晕物质的来源和运移。

[1] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.

[2]内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院.内蒙古自治区正镶白旗东胡矿区铅锌银矿普查报告[R].2013.

Geological features and prospecting indicators of Donghu lead zinc silver deposit in Zhengxiangbai Banner, Inner Mongolia

LAN Dong-yan1, LIU Wei1, HE Xiu-zhong2
1.The Fifth Institute of Geological and Mineral Exploration and Development of Inner Mongolia Autonomous Region, Baotou 014010, Inner Mongolia, China;2.Institute of Geological Engineering Explorations of Jilin Province, Changchun,130012 Jilin, China

Donghu lead zinc silver deposit occurre in Manketouebo Formation (J3mk) of the upper Jurassic Series ,it is controlled by NWW trending torsional-tensional fractural structural.The main useful element of deposit is Ag, the symbiotic elements are Pb, Zn and Cu, Pb, Zn and Ag are associated with each other in the local area of the ore body, the deposit is controlled by strata and structures.Among them, the ore controlling structure is particularly evident ,it belonging to epithermal deposit that related to Mesozoic volcanic hydrothermal fl uids.The main factor of mineralization is the fi lling effect, the replacement is secondary; It is pointed out that prospecting target should be paid close attention to the area of north west trending secondary fracture, Iron manganese mineralization,chloritization and kaolinization in the future.

Donghu; lead-zinc and silver mine; geological characteristics; prospecting criteria; Inner mongolia

P618.42;P618.43;P618.52

A

1001—2427(2015)04 - 45 -4

2015-08-05;

2015-12-22

兰东雁(1971—),女,内蒙古包头人,内蒙古第五地质矿产勘查开发院工程师.

猜你喜欢
碎屑岩斑岩火山
地下花开油气来
——碎屑岩油气储层叠覆式沉积模式创建与应用
海底火山群
辽宁调兵山西调斑岩型钼矿床特征及找矿标志
有趣的火山图
斑岩型矿床含矿斑岩与非含矿斑岩鉴定特征综述
岩型矿床含矿斑岩与非含矿斑岩鉴定特征综述
火山
煌斑岩的研究进展
电镜扫描矿物定量评价技术在碎屑岩储集层评价中的应用
我是火山