劉長純,楊仲杰,王成龍,姜春雨,劉國昊,姚志宏
(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,遼寧沈陽110031)
本區(qū)在區(qū)域上位于近東西的要路溝-錦西殼斷裂與北東向的西平坡-錦西殼斷裂交匯處附近(圖1).上述2個斷裂控制了巖漿巖、火山巖及多金屬成礦帶的分布.其中西平坡-錦西殼斷裂由西至東形成了區(qū)域上的小孤山-北大山-灰山屯-老虎洞等多金屬成礦帶.本區(qū)位于該成礦帶的中東部.
區(qū)域出露的主要地層有中元古界長城系常州溝組、大紅峪組、高于莊組及中生界白堊系義縣組.區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,以酸性巖為主,主要為太古宙、三疊紀(jì)及侏羅紀(jì)3個時期.其中與鉬礦關(guān)系密切的為三疊紀(jì)后期的中酸性侵入巖.由于本區(qū)處在區(qū)域上要路溝-錦西與西平坡-錦西斷裂交匯處附近,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造應(yīng)分屬上述區(qū)域構(gòu)造體系或次級構(gòu)造.區(qū)內(nèi)斷裂主要有北東向、北西向及近南北向.其中北東向斷裂最為發(fā)育,主要見于灰山屯西北部及三合水庫西南部,走向30~40°,總體傾向北西,傾角 60~75°,部分傾向東南,傾角50~60°.其中三合水庫-季家溝一帶的北東向斷裂控制了區(qū)內(nèi)含鉬隱爆角礫巖帶的分布,也是本礦床的賦存部位[1-2].
研究區(qū)出露的地層主要為中元古界長城系常州溝組及高于莊組碎屑巖、碳酸鹽建造,中生界白堊系義縣組基性噴出巖.地層由老到新主要特征簡述如下.
1)常州溝組:最上部為灰色、黃灰色厚層泥質(zhì)膠結(jié)中粗—粗粒長石砂巖、含礫長石砂巖夾灰黑色粉砂質(zhì)泥巖及灰色薄層粉砂巖;中部為灰—灰黑色粉砂質(zhì)泥巖,夾薄層粉砂巖及薄層泥硅質(zhì)膠結(jié)細(xì)粒長石石英砂巖、長石砂巖、長石雜砂巖,局部夾有透鏡狀碳質(zhì)板巖;下部為灰、灰白色厚層、中厚層泥硅質(zhì)膠結(jié)含礫粗粒長石砂巖、長石雜砂巖,底部為復(fù)成分礫巖.
2)高于莊組:總體為單斜層,不整合于常州溝組之上.其上部為灰白色薄層白云質(zhì)膠結(jié)中細(xì)粒石英砂巖—灰色薄—中厚層含砂質(zhì)礫屑鬣粒白云巖,灰色中厚層含燧石結(jié)核、條帶粉屑泥晶白云巖互層;中部為灰色、灰褐色薄層粉砂巖,夾灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖;下部為灰色、灰白色泥質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)礫巖,長石石英雜砂巖及長石雜砂巖.
3)義縣組:底部為復(fù)成分火山角礫巖、集塊巖;中部為沉凝灰?guī)r、凝灰?guī)r、安山巖、安山玢巖[3].
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要分布于中部及東南部,由老至新簡述如下.
1)花崗閃長巖:為區(qū)域上大粟屯單元的一部分,K-Ar同位素年齡為196~214Ma?楊占興,等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預(yù)測報告.1994.種瑞元,等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..灰色—淺肉紅色,中—粗粒結(jié)構(gòu).以鉀長石、斜長石為主,石英次之,暗色礦物主要為黑云母、角閃石.
2)石英二長閃長巖:是堿廠超單元的寬幫單元的一部分,K-Ar等時線年齡為211Ma?楊占興,等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預(yù)測報告.1994.種瑞元,等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..產(chǎn)于花崗閃長巖與常州溝組的北東向構(gòu)造接觸帶上,呈巖株及巖枝狀.巖石普遍具碎裂結(jié)構(gòu),大部分為震碎巖,局部地段形成隱爆角礫巖.
3)中細(xì)粒二長花崗巖:為晚侏羅世白塔超單元營盤單元,K-Ar等時線年齡為196Ma?.呈北東向串珠狀小巖株分布于花崗閃長巖中.
4)花崗斑巖:為舊門超單元樣子溝單元的一部分,Rb-Sr同位素年齡為156.3Ma?楊占興,等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預(yù)測報告.1994.種瑞元,等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..呈北東向斷續(xù)出露于灰山屯的北部和西部,并以灰山屯北山最發(fā)育.產(chǎn)出形態(tài)有不規(guī)則的脈狀、巖盤狀、巖枝狀,寬10~200m,為與成礦有關(guān)的超淺成侵入體.該巖石具硅化、伊利石-水云母化等蝕變,并伴有鉬礦化.
此外,西北部有以脈狀為主的花崗巖脈.
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主,有北東、北西及近南北向,其中北東向最為重要.
北東向斷裂主要為小蓋州-季家溝斷裂,屬西平坡-錦西殼斷裂的一部分,自梁溝進(jìn)入本礦區(qū),從季家溝延出,區(qū)內(nèi)長近5 km.斷裂帶總體走向北東,傾向北西,傾角60~75°.主要表現(xiàn)為爆破角礫巖及震碎巖帶,為鉬礦體和礦化體的賦存空間.
該斷裂帶縱向上中間為隱爆角礫巖,東北部以震碎砂巖為主,西南部則以震碎白云巖為主.隱爆角礫巖是鉬礦體的主要賦存部位,而震碎巖中偶見鉬礦化.
圖1 灰山屯鉬礦地質(zhì)略圖Fig.1 Geologicalsketchmap of the Huishantunmolybdenum deposit1—第四系(Quaternary);2—白堊系義縣組(CretaceousYixian fm.);3—長城系高于莊組(Changchengian Gaoyuzhuang fm.);4—震碎砂巖(shattered sandstone);5—角礫巖(breccia);6—晚侏羅世二長花崗巖(Late Jurassic monzogranite);7—三疊紀(jì)花崗閃長巖(Triassicgranodiorite);8—石英閃長巖(quartzdiorite);9—花崗斑巖(granite porphyry);10—地質(zhì)界限(geologicboundary);11—斷裂(fault);12—礦體(orebody)
鉬礦體主要產(chǎn)于北東向隱爆角礫巖及強(qiáng)硅化蝕變帶中.
1)隱爆角礫巖:分布于礦區(qū)中部,產(chǎn)狀與斷裂基本一致.地表斷續(xù)出露長度約2 458m,寬一般250~400m,帶內(nèi)常有花崗斑巖侵入.隱爆角礫巖由圍巖碎屑物與膠結(jié)物組成,碎屑物約占巖石總量的50%~60%,以角礫為主,并有少量的晶屑等細(xì)碎物.角礫成分一定程度上受原巖控制,橫剖面上北西側(cè)多為砂巖、粉砂巖,東南側(cè)以石英閃長巖及含鉬石英脈為主.角礫呈棱角、尖棱角及次棱角狀,大小相差懸殊,一般4~15mm,最大200mm以上.晶屑等細(xì)碎物主要為鉀長石、斜長石、石英,一般0.5~3mm,充填于角礫間.膠結(jié)物主要為花崗質(zhì)熔巖,穿插于角礫等的孔隙間,呈粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)及花崗結(jié)構(gòu),礦物顆粒細(xì)小,一般0.05~0.1mm,主要成分為鉀長石、斜長石、石英及黑云母.隱爆角礫巖中鉬礦化普遍,含鉬一般0.006%~0.2%,達(dá)到工業(yè)指標(biāo)者即為礦體.
隱爆角礫巖產(chǎn)出連續(xù),其頂板多為常州溝組石英砂巖、長石石英砂巖,為漸變關(guān)系.底板主要為大栗屯單元花崗閃長巖,接觸關(guān)系清楚,總體北傾,傾角較陡.底板接觸面波狀起伏[4].
2)強(qiáng)硅化蝕變帶:東南部地表的隱爆角礫巖,角礫含量明顯降低,膠結(jié)物所占的比例增加.膠結(jié)物的成分主要為石英、長石.巖石硅化強(qiáng)烈,早期硅化多為角礫,由粒狀石英組成.晚期硅化呈細(xì)脈狀,由他形粒狀石英組成.該強(qiáng)硅化蝕變帶產(chǎn)于隱爆角礫巖帶的中下部,其延長約350m,寬40~50m.其為礦區(qū)地表鉬礦化最好地段,有鉬礦體產(chǎn)出.
角礫巖及震碎巖蝕變普遍,尤其礦體蝕變較強(qiáng),主要蝕變?nèi)缦?
1)黑云母化:多呈團(tuán)塊狀及不規(guī)則脈狀集合體.
2)硅化:與鉬礦關(guān)系密切,可分為2期.早期硅化經(jīng)隱爆作用后,以角礫狀為主,含輝鉬礦及星散狀黃鐵礦.晚期硅化多呈不規(guī)則的細(xì)脈狀、短脈狀及網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀,由他形粒狀石英組成.伴有細(xì)脈狀、浸染狀輝鉬礦、黃鐵礦,硅化較強(qiáng)者,鉬含量較高.
3)鉀化:多呈不規(guī)則的團(tuán)塊狀,少數(shù)為細(xì)脈狀.
4)伊利石-水云母化:主要交代長石類,多呈細(xì)小鱗片集合體、不規(guī)則網(wǎng)脈狀沿裂隙充填.
5)綠泥石化:多為細(xì)脈狀,分布普遍.
6)碳酸鹽化-螢石化:為最晚期蝕變,多為脈狀、短脈狀,螢石化可見單晶狀.見有穿切伊利石-水云母化細(xì)脈現(xiàn)象.
物探工作對圈定控礦隱爆角礫巖具有一定的指導(dǎo)作用,但異常特征顯示不太明顯.物探剖面測量在含礦帶上均發(fā)現(xiàn)有呈北東方向展布的高阻-低磁、高極化-低阻帶,并與土壤剖面測量Mo異常相吻合,異常帶寬150~400m.經(jīng)鉆探驗證在視極化率抬升、高磁ΔT負(fù)場或正負(fù)交替的范圍內(nèi)是鉬礦化隱爆角礫巖帶或鉬礦體的賦存部位.
針對隱爆角礫巖的范圍所開展的土壤測量.共發(fā)現(xiàn)2處Mo異常.一處位于礦區(qū)的西南部8—7線之間.該 Mo異常帶寬 140~400m,Mo含量一般 4×10-6~100×10-6,最高值113×10-6.另一處位于礦區(qū)中部12—40線之間.該 Mo異常寬 200~280m,Mo含量一般 4×10-6~10×10-6,最高值 36.8×10-6,與隱爆角礫巖帶吻合較好.
礦區(qū)鉬礦體主要呈隱伏—半隱伏,賦存于隱爆角礫巖帶中,含鉬達(dá)到工業(yè)指標(biāo)即為礦體,礦體與非礦無明顯界線,需用樣品圈定.目前,鉆探沿走向稀疏控制長1800m,圈定了15個礦體.單礦體長度200~660m,厚1.25~34.86m,平均厚度6.78m,厚度變化系數(shù)2%~81%.鉬礦體形態(tài)為巨餅狀、透鏡狀及脈狀,走向北東,傾向北西,傾角一般 60~70°,部分地段 20~30°.礦體受隱爆角礫巖的含礦性所控制,目前認(rèn)為西南段好于北東段.主要礦體為Ⅱ、Ⅶ、す、い、こ,其中こ礦體為最大的礦體.礦體特征見表1.
表1 礦體特征表Table1 Characteristicsof orebodies
單礦體鉬品位0.06%~0.18%,局部單樣大于0.3%.礦床平均品位0.091%,總體屬中低品位.品位變化系數(shù)9~60,屬穩(wěn)定型.隱爆角礫巖中大于邊界品位而低于工業(yè)品位的礦化體較多,如ZK1251孔幾乎全孔達(dá)到邊界品位.
主要有用礦物為輝鉬礦,含少量黃鐵礦,偶見閃鋅礦、黃銅礦.脈石礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、黑云母及螢石、方解石.礦石結(jié)構(gòu)有角礫結(jié)構(gòu).
經(jīng)過對灰山屯鉬礦區(qū)域成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、賦礦部位、含礦圍巖、礦體特征等的詳細(xì)研究,最終分析確定礦床類型為斑巖型鉬礦(爆破角礫巖型)[5-7].
根據(jù)灰山屯鉬礦區(qū)的成礦條件及地質(zhì)特征,并與省內(nèi)和臨區(qū)[8-10]的巖漿熱液型鉬礦[11-12]的找礦標(biāo)志和控礦因素對比,提出灰山屯斑巖型鉬礦的找礦標(biāo)志如下.
1)1/5萬水系沉積物測量圈定出的高濃度Mo異常區(qū),是找礦基礎(chǔ)標(biāo)志.
2)隱爆角礫巖帶是控礦、賦礦標(biāo)志.
3)隱爆角礫巖帶中的化探Mo高值區(qū)及物探視極化率抬升、負(fù)磁場或正負(fù)磁場交替的范圍,是尋找Mo礦體的有利地段.
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