付奇睿 刘英杰
摘要:内蒙古自治区克什克腾旗十地东沟位于大兴安岭主脊的南西部,而其中热水镇北西约12kin处发现有铅锌多金属矿床。有两个岩体侵入,分别为燕山晚期黑云母钾长花岗岩及花岗斑岩,界限清晰且为成矿提供了先决条件。而成因类型为热液型矿床,是由晚期黑云母钾长花岗岩作为围岩,后期花岗斑岩侵入后在接触带以及构造影响下成矿。
关键词:地球物理;极化率;成矿条件
1.区域地质背景
克什克腾旗工作区位于欧亚大陆板块东南缘(也就是中国东部地质构造区),大兴安岭古生代陆缘增生褶皱带南西端,即内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚华力西期地槽褶皱带中黄岗梁一甘珠尔庙复式背斜南侧西南端;南以西拉沐沦河深断裂为界与华北地台北缘加里东陆缘拗陷褶皱带相毗邻。
工作区内出露地层时代主要为中生界侏罗纪,外围区域出露少许古生界二叠系地层(凝灰质粉砂岩、大理岩、晶屑岩屑凝灰岩)。区域西北角出露有片岩、片麻岩等高级变质岩。
区域断裂构造发育,有东西向、北东向、北西向和北北西向四组断裂构造,而其中以东西向构造规模为最大,其次是北东向次断裂,这两组断裂对该地区的岩浆和矿化活动可以说是起到了决定性的作用。
本区域内海西一燕山期岩浆活动十分强烈。需要说明的是,海西期侵入岩体规模一般较小,主要以岩株的形式产出,岩浆岩以基性一中酸性占主导地位。与之相对,燕山期中期酸性岩浆活动十分频繁,远超海西期,并且岩浆活动受到了本区域东西向及北东向的断裂构造控制。另外,燕山期不但形成大量火山岩,并且还伴有大量的岩浆侵入运动,从而形成了大量中酸性、钙碱性为主的深成侵人体和浅成侵入岩体。
2.矿床地质特征
本工作区内无地层出露,仅一些时代为第四系全新世的松散堆积物相对发育,且这些堆积物分布在各大小冲沟及山间谷地坡麓地带,为一套坡冲、洪积物,由固结程度低的砂、粉砂、砾石以及粘土组成,故此推测这些地层的厚度在4m~8m之间。
克什克腾旗十地东沟区域矿权区基底构造为黄岗梁一甘珠尔庙复背斜南侧南西端。表层线性构造相对来说比较发育,其主要表现为张性构造破碎带,这些构造规模大小不等,其展布以NNE-NEE向为主。其中NNE向构造破碎带和NEE向构造破碎带是本区内最有利的主要矿化赋存部位。
在构造东端的破碎原岩为花岗斑岩,呈斑状结构,碎裂块状构造,斑晶成分以石英、钾长石和斜长石为主,含量约占46%,基质具他形粒状结构(花岗结构),但长石类矿物全部泥化和绢云母化、仅保留原来晶形;而构造西端的破碎原岩为中粗粒黑云母钾长花岗岩,见弱褐铁矿化、硅化和萤石化等。推测为一条贯穿全区的主构造破碎带。
克什克腾旗十地东沟区域的岩浆岩为黄岗梁复式岩体的一部分,其时代为燕山晚期。该岩浆岩侵人体岩性以中粗粒黑云母钾长花岗岩为主,同时伴有出露燕山末期(白垩纪)的花岗斑岩。而黄岗梁酸性侵入岩体位于大兴安岭主脊的南西端,其岩体的分布、形态和延展范围受到了NE向黄岗梁一甘珠尔庙大断裂和查干木伦河深大断裂的夹持地段与NW向断裂束的交汇部位控制,呈NE向不规则的扁圆条带状,地表出露的侵人体面积约320k㎡。
3.矿区地球化学特征
为真实反映出元素的时空演化特征,即元素在不同岩性中的分布,通过统计各岩性中的元素平均含量,来计算它们与地壳克拉克值的比值(浓集系数K)进行对比,可发现元素在同一岩性中倾向集中的能力相差悬殊,现分述如下:
燕山晚期黑云母钾长花岗岩:花岗岩中浓集系数(k值)大于4的元素有:银、铅、硒、砷等,说明这些元素在花岗岩体中的背景值较高,具有十分强烈的集中能力,是花岗岩中主要富集成矿元素,其他为伴生元素,在地质条件具备时易于富集成矿的概率较大。
第四系覆土(Q):第四系中各元素的富集特征(相对于中国水系沉积物元素地球化学背景值而论),浓集系数(k值)大于2的元素有:银、铅、锌、砷等,说明这四种元素在本测区中的背景值较高,具有十分强烈的集中能力,是主要富集成矿元素,其他为伴生元素。
综上所述,我们通过各地质体单元中元素浓集程度的对比分析认为:十地东沟矿权区的主要成矿金属元素为银、铅、锌,这与2007年度的岩石金属量扫面测量结果相近,特别是次生晕中的铅、锌元素富集程度高,这是隐伏于较厚表土层下铅锌矿(化)体发出的直接信息。
4.成矿条件分析
在找矿、勘探过程中运用成矿地质理论和综合技术方法,分析探矿权区内控制矿(化)体形成和分布的各种地质作用条件,预测在一定地质条件下的有利成矿地段,并对区域内矿产远景做出正确的评价。本区有利的找矿地质条件归纳起来如下。
4.1区域成矿构造条件
燕山运动末期(即白垩纪),受冈瓦纳大陆裂解后诸陆块北移的影响,中国东部整体处在引张构造环境,使先存的近NE向主干断裂呈现张剪性,尤其是在张剪性的主干断裂与分支断层交叉点附近,最易发育浅成侵入岩体。如黄岗梁复式岩体中花岗斑岩体的形成。同时由于酸性残余岩漿的侵位,携带大量的成矿热液向引张区(或低压区)聚集,在适宜的物理一化学条件下形成矿产。
4.2侵入岩条件
通过区域地质资料分析初步认为:位于黄岗梁岩体的中心部位出露呈NW向展布的花岗斑岩体,二者呈明显的侵入接触关系;黑云母钾长花岗岩体充当为后成者花岗斑岩体的围岩。二者同属一大地构造发展阶段(即燕山晚期)所成的复式岩体,也是同源重熔型岩浆的两次侵位表现,而每次侵位都有形成自己的岩蓬和岩核。即黑云母钾长花岗岩体充当为后成者花岗斑岩体的围岩而形成新的接触带,是探寻与酸性斑岩体有关的接触交代型矿床的主要部位,而新侵入体接触外带中则以Ph、zn、Ag等为主要成矿元素,形成中、低温热液型脉状矿床的重点地段。
5.结论
(1)构造上,燕山构造时期伊泽奈崎板块俯冲的影响,导致壳源重溶型的中酸性岩浆活动,形成巨厚的侏罗系上统中酸性火山岩盖层,同时伴有大量的深成侵入岩体产出。而末期冈瓦纳大陆裂解后诸陆块北移,中国东部整体处于引张构造环境,在张性断裂的主干部分与分支断层交叉点附近形成浅成侵入岩体,此时携带大量成矿热液向引张区聚集形成矿产;(2)侵入岩,黄岗梁岩体,也就是黑云母钾长花岗岩为花岗斑岩岩体的围岩,而黑云母钾长花岗岩体充当为后成者花岗斑岩体的围岩而形成新的接触带,是探寻与酸性斑岩体有关的接触交代型矿床的主要部位,而新侵人体接触外带中则以Ph、zn、Ag等为主要成矿元素,形成中、低温热液型脉状矿床的重点地段。