張偉
遼寧核工業(yè)地質(zhì)局二四一大隊, 遼寧 鳳城 118100
阿爾哈達銀鉛鋅礦區(qū)位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟東烏旗北東225公里處;礦區(qū)面積0.6554 km2。1996~1999年冶金518地質(zhì)隊在東烏旗一帶進行地質(zhì)普查時發(fā)現(xiàn)了阿爾哈達鉛鋅礦點。2000年~2011年中國冶金地質(zhì)總局第一地質(zhì)勘查院進行了地質(zhì)詳查,探獲并提交礦石量1102.60萬t,Pb+Zn(122b+333)資源/儲量57.16萬t、銀635.76t;礦床平均品位Pb2.11%、Zn3.07%、Ag57.66g/t。本人曾參與該礦床探轉(zhuǎn)采方案編制工作。通過對其礦床特征及成因等進行分析,認為該礦床具有典型的熱液成礦特征,且賦存于特定層位,應為海相火山沉積—熱液疊加改造形成。
阿爾哈達銀鉛鋅礦床位于華北板塊與西伯利亞板塊之間的接合部位~古亞洲成礦域、東烏旗~錫林浩特多金屬成礦帶東段。二連~賀根山超巖石圈深斷裂帶從本區(qū)穿過[1]。該地區(qū)曾經(jīng)歷陸殼裂解、洋殼擴張、陸殼增生、板內(nèi)構(gòu)造活動等構(gòu)造演化階段,構(gòu)造~巖漿活動強烈。
區(qū)內(nèi)出露地層主要有上古生界泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組(D3a)、中生界侏羅系上統(tǒng)查干諾爾組(J3c)和布拉根哈達組(J3b)、第三系上新統(tǒng)(N2)及第四系全新統(tǒng)(Q4)等。其中以安格爾音烏拉組(D3a)地層分布最廣,占出露基巖總面積的70%以上,也是阿爾哈達銀鉛鋅礦的富礦地層。
安格爾音烏拉組(D3a)地層巖性比較復雜,凝灰?guī)r和濱海—海陸交互相沉積巖的互層和相變頻繁;共劃分為五個巖性段,在礦區(qū)呈近EW向分布。其中第一、二、三巖段以板狀砂巖、粉砂質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)硅板巖為主;第四巖段為淺灰色泥質(zhì)板巖夾薄層凝灰?guī)r;第五巖段為凝灰?guī)r段,主要巖性為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r,局部和泥質(zhì)板巖互層。
巖漿巖主要有賓巴勒查干巖體(r51)和安兒基烏拉巖體()巖體;其中賓巴勒查干巖體為印支期侵入巖,巖性以中細粒黑云母花崗巖為主;安兒基烏拉巖體屬于燕山早期第二期巖漿活動的產(chǎn)物,該巖體侵入于賓巴勒查干巖體中;巖性主要有似斑狀黑云母花崗巖、斑狀黑云母花崗巖等;安兒基烏拉巖體)沿朝不愣復式背斜的南翼侵入,呈巖株狀產(chǎn)出,呈長條狀北東向展布,巖體內(nèi)硅化現(xiàn)象比較普遍,與地層的接觸部位形成規(guī)模較大的接觸變質(zhì)帶,說明該巖體內(nèi)的熱液活動強烈。阿爾哈達銀鉛鋅礦床就分布在該巖體的南側(cè)外接觸帶部位。
阿爾哈達銀鉛鋅礦床位于東烏旗褶皺束北東部的額仁高畢復向斜的東南翼,受多期構(gòu)造運動影響,區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育,后期(成礦期)構(gòu)造對早期斷裂構(gòu)造的疊加改造作用強烈。
褶皺軸向總體為近東西向,組成地層為泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組。主要含礦地段為一向斜,南翼地層向北西方向傾斜,傾角43°~70°,北翼地層向南傾斜,傾角40°~65°,次級復式褶皺和層間小褶曲分布十分廣泛。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有NEE、NW和NNE向三組。其中,以NW向斷裂構(gòu)造最為重要;NW向斷裂由一系列北西走向規(guī)模不等的斷層、碎裂蝕變帶組成,走向290°~325°,傾向南西,傾角變化在25°~65°之間,延長大于3500m,寬380~600m,該組斷裂帶成群成帶出現(xiàn)。且經(jīng)歷了從壓扭性—張扭性—壓扭性的多期構(gòu)造活動,形成了一系列北西走向的礦化帶或礦體密集帶;Ⅰ號礦帶賦存其中,構(gòu)成本區(qū)最重要的含礦帶。
NEE、NNE向構(gòu)造以壓扭性斷裂為主,對礦體主要起破壞作用;部分斷裂中有礦化蝕變現(xiàn)象,在局部形成厚度幾—幾十厘米的鉛鋅礦脈,其特點是礦脈不穩(wěn)定傾角較陡,在圍巖中蝕變很弱,礦脈中存在有晶洞和礦物晶族。
阿爾哈達銀鉛鋅礦總體上呈帶狀近NW向展布,根據(jù)工程揭露和物化探異常特征,在礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)三條大的含礦脈帶,由北向南依次編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦脈帶。共圈定具工業(yè)意義的礦體171條,主要分布在Ⅰ號礦脈帶內(nèi)。Ⅰ號礦脈礦體分布情況見(圖1)。
圖1 阿爾哈達礦區(qū)銀鉛鋅礦Ⅰ號礦脈礦體分布圖
Ⅰ號礦脈帶位于礦區(qū)北部,該帶是沿北西向斷裂中一系列規(guī)模不等的斷層充填礦化形成,由一系列近于平行分布的、規(guī)模不等的礦體脈組成的礦脈帶。礦體賦存在泥質(zhì)板巖及凝灰?guī)r內(nèi);礦體呈平行脈狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。Ⅱ號礦脈帶位于礦區(qū)中部,該礦脈帶與Ⅰ號礦脈帶平行產(chǎn)出。礦體形態(tài)特征及賦礦巖性與Ⅰ號礦脈帶類似。Ⅲ號礦脈帶位于礦區(qū)西南部,總體走向近東西向,傾向南西,Ⅲ號礦化帶具有明顯的激電異常,異常值位居全區(qū)最高值,異常范圍與礦化帶范圍基本吻合。礦體形態(tài)特征及賦礦巖性與Ⅰ、Ⅱ號礦脈帶類似。
171個單個礦體一般長40~600m不等,礦體延深一般在50~350m,最大延深655m。礦體厚度一般在1~5m之間,礦體的走向和傾向都有一定的變化,主要礦體走向280°~320°,傾向南西,傾角20°~70°,總體傾角43°。
礦體以隱伏礦體和盲礦體為主,礦頭埋深在12~190m,礦體的賦存標高在324m~1033m之間,600m標高以上是主要賦礦空間,礦體之間呈平行排列,相互之間距離20m~100m不等。
礦石類型為含混合礦石的銀鉛鋅硫化物礦石;礦石構(gòu)造主要為致密塊狀礦石、角礫狀礦石、稀疏浸染—稠密浸染狀礦石、條帶狀礦石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、自然銀、輝銀礦等;其它礦物以黃鐵礦為主,其次有毒砂礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦,在地表可見到褐鐵礦、軟錳礦、黃甲鐵礬和鉛鋅礦的氧化物。脈石礦物有綠泥石、石英、高嶺土、絹云母、方解石、白云石、螢石等。
礦床主要為鉛鋅礦體,礦床中有工業(yè)價值的元素主要有Pb、Zn、Ag,伴生有益元素主要是Ag,另外含有Au、As、Cu、Cd、S、In、Ga多種伴生組分,其中As、S、In、Ga含量達到綜合評價指標?;瘜W分析結(jié)果表明,主要成礦元素Pb、Ag關(guān)系密切,呈正相關(guān)關(guān)系,常常相伴形成方鉛礦、輝銀礦礦體。Zn元素分布為非對稱正態(tài),體現(xiàn)了礦體Zn品位比較穩(wěn)定的特點。由淺部向深部Zn比Pb品位有增加的趨勢,主要有用組分Ag、Pb、Zn沿礦體走向分布一般較均勻,而沿厚度方向則常常表現(xiàn)為頂?shù)撞科欢虚g稍貧的“沉積韻律”特征。
礦床圍巖蝕變普遍,蝕變類型主要有:鐵錳礦化、黃鐵礦化、高嶺土化、絹云母化、白云母化、綠泥石、綠簾石化、硅化(玉髓化)、硅化(石英礦化)、滑石化、碳酸鹽化(方解石化)、毒砂礦化、白云石化、螢石化等。
圍巖蝕變在空間上具有一定的分帶性,但各帶的界線不明顯,由礦體中心向遠礦圍巖方向依次出現(xiàn)的蝕變帶大體是:黃鐵礦化、毒砂礦化→硅化→碳酸鹽化→螢石礦化→絹云母→綠簾石化→綠泥石→滑石化→高嶺土化→鐵錳礦化。
同位素測試數(shù)據(jù)表明,方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的鉛同位素組成變化范圍小,206Pb/204Pb為18.174~18.431;207Pb/204Pb為15.370~15.602;208Pb/204Pb為37.673~38.213;按照Doe和Stacey參數(shù)計算所獲單階段模式年齡值為-159~150Ma,μ值變化范圍為8.7~9.7;多階段鉛同位素特征明顯,說明成礦鉛來源不是單一來源。將礦床硫化物鉛同位素繪入207Pb/204Pb~206Pb/204Pb(圖2)和208Pb/204Pb~206Pb/204Pb(圖3)圖中,構(gòu)成了一條較陡的直線。在(圖2)中,除兩件閃鋅礦樣品落入造山帶鉛演化線上,其他樣品均投繪到地幔與下地殼鉛演化線之間;在(圖3)中,除了3件黃鐵礦樣品和3件閃鋅礦樣品投入造山帶,其他樣品投入到地幔與上地殼之間,顯示了阿爾哈達礦床成礦物質(zhì)的混源成因,即成礦物質(zhì)鉛來源既有地層中的鉛,又有巖漿中鉛的混入。
圖2 207Pb/204Pb~206Pb/204Pb
圖3 208Pb/204Pb~206Pb/204Pb
阿爾哈達銀鉛鋅礦產(chǎn)于上古生界泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組(D3a)特定的層位中。礦石組構(gòu)、鉛鋅銀礦化分布和方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦硫同位素組成顯示該礦床曾經(jīng)歷海底沉積成礦作用。野外調(diào)查和室內(nèi)研究表明,安格爾音烏拉組(第四、五巖段)為一套島弧火山(沉積)巖系,呈近EW向帶狀分布于吉林寶力格~ 阿爾哈達~朝不楞一帶,大約在古生代早期到泥盆世晚期(屬于島弧俯沖帶),火山活動強烈,基性火山巖從地殼深部攜帶了豐富的鉛鋅銀成礦元素,形成富含有大量成礦物質(zhì)的中基性火山巖和火山碎屑沉積層~礦源層。受華力西期構(gòu)造運動影響,古生界地層發(fā)生強烈的褶皺作用,伴隨褶皺運動、斷裂和巖漿侵入活動,增加了含礦熱液的活力和移動空間,使得古生界地層中的成礦物質(zhì)受到活化和運移,形成了早期礦化。燕山早期在礦區(qū)形成了北西走向的斷裂帶,并伴有大量的花崗巖侵入,巖漿體系自身的結(jié)晶分異作用可促使大量的揮發(fā)性組分(CO2、F、Cl、H2O)、SiO2、K2O和部分金屬元素在巖漿房頂部或附近富集,同時使得礦源層的成礦物質(zhì)活化形成含礦巖漿熱液,隨著含礦熱液在構(gòu)造碎裂帶交代蝕變的發(fā)生,熱液溫度的降低,改變了含礦熱液物化條件,成礦物質(zhì)從熱液中析出沉淀,在斷裂帶內(nèi)充填形成了礦體,并且含礦熱液中的礦化劑成分形成碳酸鹽、螢石等中低溫蝕變礦物。
因此,筆者認為本礦床應屬海相火山沉積-燕山期巖漿熱液疊加改造復合成因礦床,且部分具斑巖成礦的特點[2]。
(1)地層標志:銀鉛鋅礦主要賦存在泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組的流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖之中,明顯受泥盆系火山沉積巖系控制。
(2)構(gòu)造標志:在深大斷裂附近,幾組方向的構(gòu)造交匯部位是此類礦床形成的有利地段;侵入體與地層接觸帶以及NW向或EW向的構(gòu)造破碎帶則是尋找A g、Pb、Zn礦的有利部位。
(3)巖漿巖標志:地表有同源和同期的花崗斑巖脈侵入,深部有隱伏的斑巖出現(xiàn),表明有深源混熔巖漿侵入體存在,有利于A g、Pb、Zn礦的形成。
(4)地球化學標志:多元素異常疊加地段是礦化帶產(chǎn)出的有利部位。
(5)地球物理標志:物探電法異常的高極化、低電阻是該區(qū)尋找A g、Pb、Zn礦的間接標志。
(6)蝕變標志:黃(褐)鐵礦化、螢石化、硅化蝕變帶是直接的找礦標志。
[1]李繼宏,張萬昌.內(nèi)蒙古東烏旗草原覆蓋區(qū)遙感構(gòu)造信息提取[J].地質(zhì)找礦論叢,2005,20.
[2]江和中,劉國范,劉偉芳.內(nèi)蒙古吉林寶力格銀礦床地質(zhì)特征及找礦標志[J].華南地質(zhì)與找礦,2007,第四期.
[3]張乙飛,宋建強,田繼勛等.內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗阿爾哈達礦區(qū)(不含詳查7-39線)銀鉛鋅礦勘探報告,2012,2.