张伟,安茂国,梁栋彬,杨启
(山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地勘局第二地质大队),山东 兖州 272100)
区内出露地层主要为新太古代—古元古代中—高级变质岩、白沙河(岩)组下段中—高级变质岩、新太古代—古元古代白沙河组上段、元古代蓟县纪狼牙山组下段第一层碳酸盐岩夹蚀变硅质白云岩、狼牙山组下段第二层浅变质岩及碳酸盐岩、狼牙山组下段第三层硅质白云岩及硅质岩、元古代青白口纪丘吉东沟组浅变质岩类和第四系(图1)。
地层自北东至南西顺次展布,走向上呈NWW—SEE向带状分布。其中白沙河(岩)组下段地层为区内的结晶基底,倾向NE,倾角一般35°~65°,为区内年代最老的地层,分布于矿区的东北部。狼牙山组下段为区内的盖层,呈单斜形态产出,倾向SW,倾角一般50°~70°。丘吉东沟组分布于矿区西南部,倾向SW,倾角与狼牙山组地层基本一致。第四系主要分布于区内的西部、北部、中部的山坡、沟谷地带,分别为坡积物、洪冲积物,厚度不等。
1—第四纪全新统;2—元古代蓟县系狼牙山组下段;3—新太古代—古元古代白沙河组上段;4—新太古代—古元古代白沙河组下段;5—加里东期早泥盆世中粗粒正长花岗岩;6—华力西期早二叠世细粒石英闪长岩;7—华力西期早二叠世细粒英云闪长岩;8—华力西期晚二叠世细粒英云闪长岩;9—华力西期晚三叠世细粒花岗闪长岩;10—硅质白云岩;11—钙质(泥质)板岩;12—厚层状白云质大理岩;13—实测地质界线;14—实测平行不整合界线;15—实测性质不明断层;16—水系沉积物综合异常及编号;17—土壤化探综合异常及编号;18—局部磁异常区及编号图1 青海省都兰县丘吉东沟矿区地质简略图
矿区内断裂构造非常发育,至少可见有3组断裂构造呈破碎带分布,褶皱构造不明显,整体呈SSW向的单斜构造。区内还发育有大量的次级断裂及构造破碎带[2],断裂构造带内往往形成矿化蚀变带,为区内构造蚀变岩型矿床发育的有利地段[3-5]。
NWW向的昆中断裂从矿区中北部通过,受其影响,区内发育的断裂主要为NWW,NW向和NE向3组,其中NW向、NWW向的断裂构造主要有F1、F2、F3、F1-1、F6、F7、F8、F9;其中F1、F2、F3规模较大;NE向的断裂构造主要有F4、F5,相对NW向断裂,该组断裂规模较小。上述3组断裂之间的截切关系明显,NE向断裂晚于NWW向断裂,NWW向断裂明显被NE向断裂切割。在矿区东北部白沙河(岩)组下段第一层内发育有韧性剪切带,剪切带规模较大,区内长4.5km,宽0.5km,走向NWW。受该构造影响,早二叠世侵入的石英闪长岩中的矿物颗粒亦有呈定向排列的现象。分析研究认为,研究区内NW—NWW向构造破碎带为主要的导矿构造,其同时亦可能是矽卡岩型矿床的容矿构造,而NE向构造破碎带则为浅成低温热液型多金属矿的容矿构造。
综合矿区构造分布特点,受上述3个主要方向的断裂构造影响,区内次级断裂、破碎带非常发育,主要为NW向断裂[6-14],这些次级构造内均不同程度的发育有褐铁矿化、黄铁矿化及黄钾铁矾化,局部可见孔雀石化,偶见黄铜矿化现象。
区内岩浆活动强烈,主要分布于矿区的东北部。区内多期次的岩浆活动,从而形成了岩石类型各异、时空不同、规模不等的各类侵入岩,其岩石类型复杂,在空间上具成带性,时间上具多旋回性,构造成因上具多成因性。区内主要出露有早泥盆世正长花岗岩、早二叠世闪长岩、早二叠世石英闪长岩、早二叠世花岗闪长岩、早二叠世正长花岗岩、早二叠世英云闪长岩(图1)。
研究区开展的1∶25000水系沉积物测量工作,初步圈定出4处综合异常,结合研究区地质特征、物探资料等,认为AS-4综合异常区具有较高成矿潜力。该综合异常位于研究区东南部(图1),以Pb、Ag元素异常为主。总体形态呈不规则的扁豆状,南北长约2200m,东西宽约1000m,较宽地段位于异常区的北部。异常相互套合较好,但浓集中心不明显,Ag、Pb元素具明显的三级浓度分带,异常规模大,强度高,同时伴有Au,As等元素的弱异常。其中Ag元素峰值13.1×10-6,均值0.85×10-6;Pb元素峰值769×10-6,均值69.16×10-6(表1)。从地质调查、岩石地化剖面测量等异常查证工作可知,该异常为银铅矿化区(图2),Ag,Pb元素异常应为银铅矿体引起,与已知的铅银矿体对应较好,该异常为矿致异常。
1—第四纪全新统;2—狼牙山组下段钙质(泥质)板岩;3—狼牙山组下段硅质白云岩;4—狼牙山组下段硅质白云岩;5—新太古代—古元古代白沙河组下段;6—加里东期早泥盆世中粗粒正长花岗岩;7—华力西期早二叠世细粒闪长岩;8—实测地质界线;9—实测性质不明断层;10—推测蚀变破碎带位置;11—银铅矿体及编号;12—水系沉积物综合异常及编号;13—已施工探槽位置及编号图2 丘吉东沟矿区矿体分布位置图
表1 AS-4水系沉积物地球化学异常特征组合基本地球化学参数统计表
矿区内共发现有9条银铅锌多金属矿体,编号分别为Ⅰ-1~Ⅰ-6,Ⅱ-1~Ⅱ-3(图2,表2),其中Ⅰ-5号矿体为主矿体。
1—硅质白云岩;2—构造角砾岩;3—硅化;4—方铅矿化;5—断层位置及编号;6—铅锌银矿体位置及编号;7—平硐位置及编号;8—断层产状图3 丘吉东沟矿区铅银矿体地质剖面图
表2 丘吉东沟银铅矿体特征一览表
Ⅰ-5矿体:赋存于蚀变硅质白云岩之NW向构造破碎带F9内,是以银为主的多金属矿体。地表由探槽工程控制,深部由硐探工程控制(图3),深部工程控制长度为35m,地表工程控制矿体长度为40m。矿体呈透镜状产出,与NW向构造破碎带产状基本一致,倾向SW,倾角60°~75°。
地表探槽单工程见矿最大厚度4.76m,最小厚度3.92m,平均厚度4.34m;深部硐探工程PD1单工程见矿最大厚度1.93m,最小厚度1.01m,平均厚度1.62m,厚度变化系数23.80%,厚度变化均匀;Ⅰ-5矿体单工程厚度1.01~4.76m,平均厚度2.38m,厚度变化系数57.23%,厚度变化均匀。
地表探槽Ag单样品最大品位1286×10-6,最小品位23×10-6,单工程最大品位421.4×10-6,最小品位84.8×10-6,单工程平均品位267.83×10-6,品位变化系数150.70%,品位变化较大;深部硐探工程PD1银单样品最大品位368×10-6,最小品位38.2×10-6,单工程最大品位262×10-6,最小品位77.6×10-6,单工程平均品位188.50×10-6,品位变化系数52.71%,品位变化均匀;Ⅰ-5矿体平均品位216.87×10-6,品位变化系数126.82%,品位变化较均匀。
地表探槽Pb单样品最大品位9.44%,最小品位0.14%,单工程最大品位2.81%,最小品位0.47%,品位变化系数176.23%,品位变化较大;深部硐探工程PD1铅单样品最大品位5.74%,最小品位0.32%,单工程最大品位4.02%,最小品位1.10%,品位变化系数57.74%,品位变化均匀;Ⅰ-5矿体单工程最大品位4.02%,最小品位0.47%,平均品位1.98%,品位变化系数107.72%,品位变化较均匀。根据地表探槽、深部硐探工程揭露情况,矿体沿倾向向下具有厚度变小,但品位变化均匀的趋势,矿体沿走向及倾向尚未封闭。
2.2.1 矿石矿物成分
银铅矿中矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,含量较少;脉石矿物主要为碳酸盐及少量石英、毒砂、蓝铜矿、磁铁矿、褐铁矿等。
方铅矿:一是呈密集的细脉状、网脉状、脉状(图4a,4d)形式产出,脉宽0.2~2cm;二是呈团粒状、不规则团块状(图4b)、碎粒状产出,部分团粒状方铅矿呈豆状,且被硅质或碳酸盐岩(钙质)呈壳状包裹,多呈较大碎粒状,也有较小的不规则微粒状,有的充填于岩石碎粒间。
a—脉状方铅矿体;b—团块状方铅矿体;c—黄钾铁钒化;d—方铅矿见典型的黑三角图4 丘吉东沟矿区矿石照片
黄铁矿:黄铁矿微粒状,一般以自形—半自形晶立方体及五角十二面体的形式产出,也有不规则粒状散乱分布,并见有沿黄铁矿晶体边缘被褐铁矿交代现象。
2.2.2 矿石结构
银铅多金属矿矿石结构主要有碎粒状结构、他形—自形粒状结构、自形—半自形粒状结构和交代结构。
2.2.3 矿石构造
银铅多金属矿矿石构造主要有角砾状构造、稀疏浸染状构造、块状构造、脉状构造和皮壳状构造。
角砾状构造:为矿石主要构造类型,角砾为受剪切作用而破碎的硅质岩,胶结物为后期碳酸盐及硅质热液,方铅矿赋存于胶结物中。
2.2.4 矿石类型
矿石自然类型为氧化和原生矿石两类,地表多为氧化矿石,主要由矾类矿物(尤其是黄钾铁矾)(图4c)、褐铁矿及碳酸盐组成。原生矿石为银铅矿石。矿石工业类型属于浅成低温热液蚀变角砾岩型含银铅矿石。
银铅矿体围岩与夹石主要为蚀变硅质白云岩,围岩、夹石与矿体浑然一体,产状与矿体产状一致,呈渐变关系,界线不清楚。围岩蚀变主要为硅化、赤铁矿化、碳酸盐化及褐铁矿化等。特别是经赤铁矿化的岩石一般呈非常明显的红色、紫褐色,是最直接的找矿标志。
(1)地层标志。矿区内的元古代蓟县纪狼牙山组地层是区域上的Fe,Pb,Au等矿的赋矿层位,其中的碳酸盐岩、钙质岩类为形成矽卡岩型Fe,Cu,Au,Pb,Zn,Ag多金属矿提供了良好的地层条件。
(2)构造标志。区域NWW向、NW向断裂构造带控制了矿带、矿床的空间分布。次级NWW—近EW向及NE向断裂破碎带、断裂交叉复合处、节理裂隙密集发育带,岩脉与围岩之接触带等控制了矿体的空间定位,可作为较好的间接找矿标志。
(3)岩性标志。区内岩浆岩较发育,早二叠世石英闪长岩被正长花岗岩和闪长花岗岩侵入。在石英闪长岩体东南部,与蓟县纪狼牙山组白云质大理岩接触带上,分布有细粒石英闪长岩、花岗伟晶岩、蚀变石英黑云闪长岩、蚀变角闪辉石岩等脉状岩体,说明该处存在有多期多阶段的岩浆活动,伟晶岩的出现,说明岩浆晚期热液中的挥发分含量较高,有利于接触交代作用的进行,在深部具备形成矽卡岩型银铅矿的可能。
(4)蚀变标志。构造蚀变带内岩石破碎,蚀变强烈,并形成硅化、赤铁矿化、碳酸盐化及褐铁矿化等。特别是经赤铁矿化的岩石一般呈非常明显的红色、紫褐色,是最直接的找矿标志。
(5)黄钾铁矾化。其被称作金属硫化物的指示剂[16],在整个矿区均有发育,且局部地段黄钾铁矾呈粉末状、土状充填于岩石裂隙中,因数量较多,常呈现出一片黄色,标志明显,比较醒目。作为找矿标志的应是发育在规模大的构造破碎带内应力集中部位的黄钾铁矾,其指示意义最大。
(6)地球化学标志。1∶25000水系沉积物测量圈定出4处综合异常,其中AS-4水系沉积物综合异常以Pb,Ag元素异常为主,Ag,Pb元素具明显的三级浓度分带,异常相互套合较好,异常规模大,强度高。经地质工作查证,该异常为银铅矿体引起的矿致异常。地球化学异常可作为本区找矿的直接标志[23]。
根据Ⅰ-5银铅矿体地表探槽及深部工程控制情况分析,矿体沿倾向向下具有品位变化均匀的趋势,矿体沿走向及倾向尚未封闭。因此,利用地质﹑物探、坑内钻探及硐探工程等手段沿走向或倾向追索控制矿体,对矿体深部和外围进行进一步勘查将取得较好的找矿效果。区内Ⅰ-1~Ⅰ-4,Ⅰ-6与Ⅰ-5为同一Ⅰ号矿化带上,并且Ⅰ-1~Ⅰ-4,Ⅰ-6矿体绝大多数为单工程控制,矿体在走向及深部倾向上均未封闭,后期的勘查工作中可作为5条矿体统一进行深部控制和走向追索。区内Ⅱ-1~Ⅱ-3矿体位于Ⅱ号矿化带上,且矿体均为单工程控制,后期的勘查工作中可作为3条矿体统一进行深部控制和走向追索。
(1)丘吉东沟银铅矿位于东昆仑成矿带内,通过勘查工作,银铅矿区已发现矿体9条,其中I-5主矿体平均厚度2.38m,银平均品位216.87×10-6,铅平均品位1.98%,矿体沿走向及倾向尚未封闭;其他8条矿体多为单工程控制,矿体在走向及深部倾向上均未封闭,在研究区内进一步开展银铅矿勘查工作,有望扩大找矿规模。
(2)该矿区找矿标志明显,主要有地层标志、构造标志、岩性标志、蚀变标志、黄钾铁矾化及地球化学标志。AS-4水系沉积物综合异常可作为本区找矿的直接标志,可作为后期勘查的重点地段。