王 忠,牛 勇,姚 德
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010050;2.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010051)
二道河銀多金屬礦位于內(nèi)蒙古扎蘭屯市西南部,其大地構(gòu)造位置屬于中朝準(zhǔn)地臺(tái)與西伯利亞地臺(tái)之間的中亞—蒙古地槽褶皺區(qū)的東部[1].銀多金屬礦分布于大興安嶺成礦帶的中段.該區(qū)銀多金屬礦化均與燕山期花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)有密切成因關(guān)系.中生代是該區(qū)構(gòu)造巖漿活動(dòng)的高峰,巖漿活動(dòng)主要集中在晚侏羅世,成礦年齡在116Ma左右[2-4].礦體主要賦存于奧陶紀(jì)裸河組含泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)細(xì)砂巖和侏羅紀(jì)滿克頭鄂博組火山碎屑巖中,嚴(yán)格受北東向構(gòu)造帶控制,呈平行雁列式排列,為礦區(qū)內(nèi)主要容礦構(gòu)造.
礦區(qū)出露的地層主要為奧陶系裸河組含泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)細(xì)砂巖,侏羅紀(jì)塔木蘭溝組和滿克頭鄂博組中基性、中酸性火山巖系等.大興安嶺成礦帶中段是重要的銀多金屬含礦層位[5].
測(cè)區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,具有多期性和繼承性,主要見有北東向,北西向,近東西向.褶皺構(gòu)造為北東向的緊密線型褶皺帶,由中奧陶統(tǒng)多寶山組和裸河組組成,背斜核部出露千枚狀板巖,兩翼由變質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r組成.北西翼傾向310°,傾角50°;南東翼傾向100°,傾角55°,軸面近直立,為線性直立背斜構(gòu)造.
北東向斷裂構(gòu)造為本區(qū)基礎(chǔ)構(gòu)造,形成較早,具長(zhǎng)期活動(dòng)特點(diǎn).它控制古生界、中生界地層的生成和展布,中二疊世-侏羅世一些巖漿巖多沿該構(gòu)造系統(tǒng)侵入,為本區(qū)提供了大量熱源和成礦物質(zhì)來(lái)源.尤其燕山期構(gòu)造變動(dòng)最為強(qiáng)烈,繼承和發(fā)展基底斷裂構(gòu)造的同時(shí),形成了一系列北東—北北東向斷裂,該方向構(gòu)造主要為擠壓性質(zhì)層間斷裂,在奧陶系和侏羅系地層中發(fā)育,呈大致平行的斷裂帶,表現(xiàn)為斷裂帶內(nèi)有擠壓片理化條帶,構(gòu)造透鏡體并有后期石英脈、閃長(zhǎng)巖脈侵入,兩側(cè)巖石破碎,斷裂面滑移擦痕多呈舒緩波狀,傾向310°~345°,后期被金屬礦液所充填交代而形成現(xiàn)有的北東向礦體,為本區(qū)容礦或儲(chǔ)礦構(gòu)造.
測(cè)區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁,主要為二疊紀(jì)侵入巖,呈巖基狀大面積分布礦區(qū)北西部和南東部,總體呈北東向展布,巖性為中細(xì)?;◢弾r、花崗閃長(zhǎng)巖,糜棱巖化較強(qiáng);其次是侏羅紀(jì)中細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖、細(xì)粒閃長(zhǎng)巖,巖石普遍碎裂;脈巖有石英脈、閃長(zhǎng)玢巖脈、石英二長(zhǎng)斑巖脈等.
工作區(qū)屬于典型的森林沼澤景觀區(qū),位于大興安嶺成礦帶的中段,山脈總體呈北北東向延伸,地勢(shì)西高東低,呈階梯狀地貌,海拔平均1 000m,相對(duì)高差大,屬中等切割中山區(qū).測(cè)區(qū)植被發(fā)育溝谷縱橫,地形起伏大,為高寒森林沼澤區(qū).地表植被茂盛,林木發(fā)育,天然露頭少見.區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育,溝谷開闊平坦.由于地下永凍層起到隔水層的作用,地表植被和腐植質(zhì)滯水性較強(qiáng),使地表水排泄不暢,易形成沼澤.土壤采集區(qū)為森林區(qū).
從1∶20萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)異???,涉及到本區(qū)及附近的異常分布有明顯的規(guī)律性,具有分片集中、帶狀展布的特點(diǎn),以綽爾河為界,以西集中分布W、Bi、F等異常,以東以Cu、Pb、Zn、Ag、Cd的綜合異常為主,集中分布在南木西、敖尼爾河上游和巴升河一帶,總體呈北東帶狀分布受巴升河斷裂和希力格特北山斷層控制.
在希力格特河上游發(fā)現(xiàn)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W為乙1類異常[6],異常區(qū)地質(zhì)體為奧陶系中上統(tǒng)裸河組千枚狀板巖、粉砂質(zhì)板巖、大理巖、變質(zhì)砂巖,侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性火山碎屑巖等,上述巖性大面積出露;侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組玄武巖;燕山晚期花崗巖零星分布.
該異常元素含量Au 1~10ng/g、Ag0.3~0.8μg/g、Cu30~50μg/g、Pb40~120μg/g、Zn150~600μg/g、W 5~12μg/g,六種元素反映的濃集中心明顯,強(qiáng)度高,呈北東向帶狀分布.
1∶5萬(wàn)土壤測(cè)量圈定綜合異常6處,異常編號(hào)分別為AP1-AP6.價(jià)值分類為乙2類2處,乙3類4處,特別是乙2類AP3號(hào)異常套合好,元素組合復(fù)雜、濃集中心明顯、異常強(qiáng)度高、規(guī)模大.異常由Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb等元素組成,主要成礦元素為Pb、Zn、Ag,伴生指示元素為Cu、Sb、Bi、As等,Pb、Zn有兩個(gè)濃集中心,Sb、Ag、Pb濃度分帶為三級(jí),Zn為二級(jí),As為一級(jí).元素套合好,整個(gè)異常形態(tài)呈“V”字型.“V”字型頂端存在兩個(gè)濃集中心.
為研究測(cè)區(qū)土壤中元素地球化學(xué)特征,引用濃集克拉克值(K)進(jìn)行表述.用內(nèi)蒙東部區(qū)背景值與測(cè)區(qū)各元素背景值相比較來(lái)反映測(cè)區(qū)元素特征.測(cè)區(qū)元素富集特征值計(jì)算結(jié)果見表1,土壤中除Au元素外,其它元素K值均大于1,為相對(duì)富集元素;而Pb、Cu、Mo、Ag、Zn、W、As、Sb、Bi元素K值均大于1.8,呈明顯富集狀態(tài);Sn、Au元素K值分別為1.2和0.91,與測(cè)區(qū)平均值接近,未發(fā)生明顯富集與貧化.
表1 二道河測(cè)區(qū)濃集克拉克值(K)表
從二道河測(cè)區(qū)元素變異系數(shù)(CV)(表2)分析,Pb、Mo、Ag、Bi、Au元素變異系數(shù)大于或等于1,為測(cè)區(qū)強(qiáng)分異型元素,為主要成礦指示元素,而Cu、Zn、W、As、Sb元素變異系數(shù)在0.5~1之間,屬分異型元素.表明這些元素在有利的地質(zhì)環(huán)境下易成礦.Sn元素變異系數(shù)為0.4小于0.5為測(cè)區(qū)弱分異元素,呈均勻分布,不易發(fā)生富集.綜上所述,認(rèn)為測(cè)區(qū)成礦潛力較大的元素為Pb、Cu、Mo、Ag、Zn、W、As、Sb、Bi等.
表2 二道河測(cè)區(qū)元素變異系數(shù)表
1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量工作圈定出21處綜合異常.特別是AP8異常再現(xiàn)了1∶5土壤測(cè)量圈定的AP3號(hào)異常,分布在測(cè)區(qū)中部,面積為4.23km2,異??傮w呈寬帶狀沿北東向和北西向呈“V”字形展布,由Pb、Zn、Ag元素組成,伴有Cu、Au、W、Mo、Sn、Bi、As、Sb等元素,并且元素組合復(fù)雜.異常套合十分緊密、強(qiáng)度高、規(guī)模大、濃集中心明顯,高中低溫元素都具備.異常特征見表3.
異常區(qū)位于北東和北西向構(gòu)造單元的接合部位,火山熱液作用及巖漿活動(dòng)頻繁,異常分布在奧陶系裸河組碳酸巖、變質(zhì)細(xì)砂巖和侏羅系滿克頭鄂博組酸性火山巖內(nèi),大致沿北東向展布.巖性主要為酸性含角礫凝灰熔巖,流紋質(zhì)巖屑(晶屑、玻屑)凝灰?guī)r,流紋質(zhì)凝灰砂巖及正常沉積巖.在異常區(qū)見有小面積零星分布塔木蘭溝組中基性火山巖,地表巖石強(qiáng)烈蝕變.為查證化探異常,在AP8化探異常區(qū)開展1∶1萬(wàn)激電中梯測(cè)量,發(fā)現(xiàn)寬約300m,長(zhǎng)約900 m高激化率異常帶,呈北東走向條帶狀分布,ηs達(dá)4%以上,最高值為13.7%,異常梯度較小,位于低電阻率區(qū)內(nèi),分布在北東向構(gòu)造與地層接觸帶上.在0線進(jìn)行激電測(cè)深剖面測(cè)量,反演斷面結(jié)果顯示0 m至200多米埋深分布著一低阻高極化的似圓形極化體,ρs在2000Ωm以內(nèi),對(duì)應(yīng)的ηs則在4.5%~7%之間,測(cè)深斷面圖低阻高極化特征對(duì)應(yīng)顯示明顯(圖1),經(jīng)2010年槽探驗(yàn)證見鉛鋅銀礦(化)體.
表3 AP8異常特征表
根據(jù)物化探異常查證和綜合解釋,在二道河地區(qū)布置了槽探工程揭露,在奧陶系中上統(tǒng)裸河組含泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)細(xì)砂巖和侏羅系滿克頭鄂博組火山碎屑巖內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉛鋅銀銅礦體21條(圖2),長(zhǎng)度88.3~532.50m,厚度1~138.50m,礦體總體走向呈北東向(40°~55°)展布,傾向北西,傾角60°~75°.主礦體呈大透鏡狀、條帶狀分布;大小不等,有膨脹收縮分枝特點(diǎn),破碎帶由黃褐、紅褐、灰褐色火山碎屑物、變質(zhì)砂巖和灰?guī)r破碎物及蝕變礦物碳酸鹽、綠簾石、陽(yáng)起石、石榴石、次生石英及金屬礦物褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石等膠結(jié)組成.褐鐵礦(黃鐵礦)呈粒狀、角礫狀、膠狀、蜂窩狀、及粉沫狀,方鉛礦多被氧化成鉛黃呈淺黃色粉末,少為鉛灰色粒狀集合體或呈立方體緊密鑲嵌.閃鋅礦呈棕褐~黑色,呈粒狀集合體或四面體與方鉛礦共生.
圖1 二道河礦區(qū)0勘探線激電測(cè)深斷面圖
圖2 二道河礦區(qū)0勘探線剖面圖
礦體嚴(yán)格受北東向構(gòu)造帶控制,在探槽中見若干個(gè)平行排列的構(gòu)造破碎帶,寬度不等,破碎帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈氧化、風(fēng)化、泥化.礦石具角礫狀、土狀、蜂窩狀構(gòu)造,多見殘留方鉛礦、閃鋅礦團(tuán)塊,團(tuán)塊直徑一般為5~10cm,最大直徑20cm,破碎帶下盤圍巖遭受強(qiáng)烈蝕變,礦石多呈稠密浸染狀,距破碎帶較遠(yuǎn)處呈稀疏浸染狀,而且在裂隙中可見鉛鋅礦細(xì)脈.其中:
5號(hào)礦體:控制長(zhǎng)500m,平均寬76.04m,最寬138.50m,Ag品位3.44g/t~2083.82g/t、礦體平均品位159.57g/t;Pb品位0.03%~13.49%、平均品位1.74%;Zn品位0.17%~21.56%、平均品位5.51%;Cu品位0.005%~9.37%,平均品位1.26%.
6號(hào)礦體:控制長(zhǎng)532.50m,平均寬12.05m,最寬26.40m,Ag礦體平均品位149.03g/t;Pb 0.86%;Zn平均品位0.65%.
測(cè)區(qū)銀多金屬成礦具有較好的地層巖性條件,斷裂構(gòu)造的發(fā)生發(fā)展是銀多金屬成礦的重要條件,多期次的巖漿活動(dòng),為銀多金屬成礦提供了熱源,是銀多金屬成礦的有利區(qū)域.根據(jù)物化探異常,在Ag、Pb、Zn、Cu組合異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)了21條銀多金屬礦體.礦石元素的共生組合主要由Ag、Pb、Zn元素組成,伴有Cu、Au、W、Mo、Sn、Bi、As、Sb等元素,異常套合十分緊密、強(qiáng)度高、規(guī)模大、濃集中心明顯,均可做Ag、Pb、Zn礦的找礦指示元素;低電阻率高極化率地區(qū)是找礦有利地段.
特別是:(1)中酸性侵入體與凝灰?guī)r地層接觸帶及其附近;(2)北東向斷裂構(gòu)造是本區(qū)主要的控巖、控礦構(gòu)造,直接控制了銀鉛鋅銅多金屬礦體的形態(tài)及展布;(3)圍巖蝕變是硅化、黃鐵礦(褐鐵礦)化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、透輝石化、陽(yáng)起石化、矽卡巖化區(qū);(4)次生暈、原生暈Pb、Zn、Ag、Cu組合異常區(qū)是尋找銀多金屬礦的直接標(biāo)志.
二道河銀多金屬礦的發(fā)現(xiàn)為地質(zhì)找礦提供了一種勘查模式,概括起來(lái)就是:綜合物化探掃面圈定靶區(qū)—精細(xì)物化探評(píng)價(jià)定位—地質(zhì)工程驗(yàn)證定性.
二道河銀多金屬礦的發(fā)現(xiàn)是綜合物化探工作的結(jié)果,將在大興安嶺森林沼澤區(qū)具有較大的區(qū)域找礦潛力和空間;該礦分布于奧陶系裸河組碳酸巖、變質(zhì)細(xì)砂巖和侏羅系滿克頭鄂博組火山碎屑巖內(nèi).2011年深部鉆探驗(yàn)證見到了厚度不等的銀多金屬礦體,展示了該區(qū)地質(zhì)找礦的廣闊前景.它的發(fā)現(xiàn),為該區(qū)域地質(zhì)找礦提供了新思路與新方向,在森林沼澤區(qū)地質(zhì)找礦具有重大意義.
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