張金江,孫金龍,2,聶衛(wèi)東,李智斌,侯健偉,郭志偉
1.河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì),河北 秦皇島 066001;2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 1300212
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冀東馬蘭峪復(fù)背斜太平村鉬礦床的發(fā)現(xiàn)及意義
張金江1,孫金龍1,2,聶衛(wèi)東1,李智斌1,侯健偉1,郭志偉1
1.河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì),河北 秦皇島 066001;2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 1300212
礦床位于馬蘭峪復(fù)背斜核部即冀東中部侵入巖帶西段,鉬礦化主要發(fā)育在太古宙變質(zhì)巖、角礫巖及中生代二長花崗巖內(nèi),礦脈呈細(xì)脈狀、浸染狀產(chǎn)出,目前初步控制的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量有望達(dá)到大型以上。通過對(duì)該礦床找礦經(jīng)驗(yàn)、成礦地質(zhì)特征、物化探異常特征和找礦標(biāo)志等進(jìn)行總結(jié),經(jīng)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),區(qū)內(nèi)其它幾個(gè)中生代花崗巖西側(cè)的鉬異常,同樣具有較好的找礦前景。該礦床的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)在冀東馬蘭峪復(fù)背斜核部尋找大型鉬礦具有重要的指導(dǎo)意義,而且對(duì)促進(jìn)區(qū)域成礦理論與成礦規(guī)律的研究,都具有重要的理論與實(shí)際意義。
太平村鉬礦;成礦地質(zhì)特征;地質(zhì)意義; 冀東;馬蘭峪復(fù)背斜
太平村鉬礦床位于馬蘭峪復(fù)背斜核部,是近年來在冀東地區(qū)找到的首個(gè)大型鉬礦床。沿馬蘭峪復(fù)背斜核部分布著大量中生代花崗巖,構(gòu)成規(guī)模宏大的冀東中部侵入巖帶[1],成礦地質(zhì)條件極為優(yōu)越。1982年河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)(秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì))在前分水嶺花崗巖體周圍進(jìn)行了物化探詳查工作,圈定出鉬多金屬物化探異常。針對(duì)這些異常,2009年至2013年秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì)經(jīng)過三輪地質(zhì)普查找礦工作后取得重大突破,發(fā)現(xiàn)了初具規(guī)模的太平村鉬礦床。目前對(duì)該礦床的地質(zhì)普查工作正在進(jìn)行之中,初步控制的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量有望達(dá)到大型以上。
本文對(duì)太平村鉬礦床的地質(zhì)特征、物化探異常特征、找礦標(biāo)志以及找礦經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),對(duì)比分析了馬蘭峪復(fù)背斜核部即冀東中部侵入巖帶鉬礦找礦遠(yuǎn)景。
太平村鉬礦床位于華北克拉通北緣中段的燕遼鉬(銅)成礦帶中段南部,大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ2)燕山臺(tái)褶帶(Ⅱ22)馬蘭峪復(fù)背斜(Ⅲ27)西段中北部(圖1)[2]。區(qū)內(nèi)太古界變質(zhì)基底構(gòu)成背斜軸部,中上元古界及其以后的沉積蓋層構(gòu)成背斜南北兩翼。
圖 1 冀東馬蘭峪復(fù)背斜一帶構(gòu)造簡圖[7](據(jù)李海龍等,2008修改)Fig.1 Tectonic sketch map of Malanyu anticlinorium in Eartern Heibei
密云—喜峰口東西向大斷裂為區(qū)內(nèi)的主干斷裂構(gòu)造,在礦區(qū)北部6 km處通過,形成于中元古代之前,具有長期活動(dòng)性,早期屬壓性斷裂,中生代發(fā)生大規(guī)模右行走滑。該斷裂活動(dòng)與馬蘭峪復(fù)背斜隆起關(guān)系比較密切,一定程度上影響并控制了本區(qū)巖漿巖活動(dòng)及內(nèi)生金屬礦床的形成[3,4,5]。
沿馬蘭峪復(fù)背斜核部分布有大量燕山期花崗巖侵入體,這些侵入體自西向東大體呈等間距、串珠狀分布,構(gòu)成規(guī)模宏大的冀東中部侵入巖帶,與馬蘭峪復(fù)背斜具有同生關(guān)系[6]。巖體為多期侵入形成,規(guī)模差別較大,出露規(guī)模較大的有王坪石、前分水嶺、茅山、羅文峪、高家店等巖體;出露規(guī)模較小的有花市、西廠溝、水泉溝等巖體。這些構(gòu)造、巖漿活動(dòng)的同時(shí)伴隨著豐富的成礦流體,發(fā)生多期構(gòu)造-巖漿-成礦事件,構(gòu)成本區(qū)最重要的內(nèi)生金屬成礦期。
2.1 地層
礦區(qū)出露地層主要為太古界遷西群馬蘭峪組二段變質(zhì)巖系和新生界第四系,馬蘭峪組二段變質(zhì)巖系巖性主要為角閃斜長片麻巖、斜長片麻巖、石榴輝石角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖等,走向北東0°~30°,傾向北西,傾角一般在40°~60°。
2.2 構(gòu)造
礦區(qū)斷裂構(gòu)造分為北北東、北東東及北西向三組,受區(qū)域構(gòu)造演化影響具有多期活動(dòng)性,部分?jǐn)嗔鸦顒?dòng)對(duì)礦體有一定的破壞作用。
礦區(qū)內(nèi)出露規(guī)模不等、形態(tài)各異的13個(gè)角礫巖,多呈近橢圓狀集中分布于侵入體周圍,角礫成分主要為產(chǎn)出位置的變質(zhì)巖、偉晶巖等,呈棱角狀-次棱角狀,硅質(zhì)膠結(jié)。大部分角礫巖礦化蝕變較強(qiáng),局部形成礦體,這些角礫巖可能與構(gòu)造活動(dòng)及同構(gòu)造的熱液活動(dòng)有直接關(guān)系。
2.3 巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)十分強(qiáng)烈,從超基性巖-中酸性巖均有分布,以燕山早期中酸性-酸性巖漿侵入活動(dòng)為主。前分水嶺巖體出露于礦區(qū)北東側(cè),在其周圍分布規(guī)模不等、形態(tài)各異的11個(gè)“衛(wèi)星”小巖株,主要集中分布于礦區(qū)中北部(圖2)。除地表出露的侵入體外,在鉆孔ZK0-1、ZK0-3(-510 m以下標(biāo)高)發(fā)現(xiàn)隱伏二長花崗巖體,巖體內(nèi)見稀疏浸染狀輝鉬礦。
圖 2 太平村鉬礦床地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of the Taipingcun Mo deposit
2.4 物化探異常
1:5 000土壤地球化學(xué)測量結(jié)果表明,本區(qū)Mo元素次生暈背景值高于區(qū)域背景值20倍,高于克拉克值10倍(表1),異常范圍寬廣,連續(xù)性好,整個(gè)礦區(qū)處于異常范圍之內(nèi)。高異常區(qū)位于礦區(qū)中北部,與巖漿巖、角礫巖分布區(qū)域相吻合,異常值最高可達(dá)1 000 ×10-6;Cu異常主要分布于礦區(qū)中南部和南東部,Pb、Zn異常主要分布于礦區(qū)外圍。Cu、Pb、Zn異常部分與Mo異常套合,但大部分圍繞Mo異常外圍分布,元素分帶現(xiàn)象比較明顯,與物探激電異常大致相吻合。
1:5 000激電掃面工作在本區(qū)發(fā)現(xiàn)“U”字型半環(huán)帶狀異常,以6%的極化率等值線圈劃,異常極大值30%,一般強(qiáng)度為10%~20%。半環(huán)帶狀異常中心低值區(qū)分布有8處小巖體,結(jié)合物性測定結(jié)果推斷,“U”字型半環(huán)帶狀異常中心低值區(qū)深部存在隱伏巖體,半環(huán)帶高值異常為深部巖體接觸帶的反映;半環(huán)帶異常內(nèi)側(cè)10%~12%的等值線很可能反映深部巖體的分布邊界。這一推斷在ZK0-1、ZK0-3鉆孔中得以驗(yàn)證,兩個(gè)鉆孔深部發(fā)現(xiàn)具輝鉬礦化的二長花崗巖侵入體(圖3)。
3.1 礦體特征
到目前為止,礦區(qū)近10 km2范圍內(nèi)已施工27個(gè)鉆孔,見礦率100%。鉬礦體主要賦存于巖漿巖外接觸帶角礫巖及變質(zhì)巖系中,Mo礦化對(duì)圍巖選擇性不強(qiáng)。多條輝鉬礦石英細(xì)脈、輝鉬礦細(xì)脈及浸染狀輝鉬礦集中富集形成礦體,礦體形態(tài)不規(guī)則。礦體厚度、品位變化較大,厚度從1.00 m到167.57 m不等,品位0.030%~1.542%。礦石屬輝鉬礦-石英脈型礦石,脈石礦物主要有石英、鉀長石等;礦石礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦等(圖4)。
表 1 太平村鉬礦土壤測量背景值統(tǒng)計(jì)表Table 1 Background values of soil measurements of Taipingcun Mo deposit ×10-6
圖 3 太平村鉬礦極化率等值線與巖漿巖分布圖Fig.3 The polarizability contour and magmatite distribution of Taipingcun Mo deposit
3.2 圍巖蝕變
礦區(qū)圍巖蝕變較強(qiáng),主要發(fā)育硅化、鉀化、黑云母化、絹英巖化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等,具有多期蝕變相互疊加特點(diǎn),鉬礦化與鉀化、硅化、絹英巖化關(guān)系較緊密。礦區(qū)不同地段表現(xiàn)的巖石蝕變、礦化類型略有不同,以礦區(qū)中北部巖漿巖和角礫巖集中分布區(qū)域?yàn)橹行?,F(xiàn)2、F3兩條斷裂所夾區(qū)域表現(xiàn)為高溫蝕變;F2、F3兩條斷裂以外區(qū)域表現(xiàn)為低溫蝕變特征,二者之間的界線不十分清晰。中心區(qū)域蝕變主要為鉀化、硅化-絹云母化、黑云母化、云英巖化和螢石化疊加綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等,礦化主要為鉬礦化、黃鐵礦化及綠柱石等;外圍蝕變主要為硅化、黝簾石化、綠泥石化、纖閃石化、絹云母化、碳酸鹽化等,礦化主要為銅、鉛、鋅、銀、金等。此外,各巖體自身鉀化、絹云母化、白云母化、高嶺土化亦較強(qiáng),表明巖體侵位之后還有多期次的流體活動(dòng),這與礦區(qū)具有多期蝕變相互疊加的特點(diǎn)相吻合。根據(jù)礦床地質(zhì)特征、礦化特征、圍巖蝕變特征等綜合分析,初步認(rèn)為太平村鉬礦具有斑巖型鉬礦的成礦特征,成礦潛力巨大。
圖 4 太平村鉬礦礦體分布形式Fig.4 Ore bodies distribution type of Taipingcun Mo deposit
冀東馬蘭峪復(fù)背斜位于華北地臺(tái)燕山板內(nèi)造山帶東段,是古亞洲洋構(gòu)造域和濱太平洋構(gòu)造域的疊加部位,本區(qū)經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)演化過程,多期構(gòu)造的疊加和強(qiáng)烈的燕山期巖漿活動(dòng),為形成有色多金屬礦床創(chuàng)造了良好條件。
1990年河北省物探大隊(duì)在本區(qū)完成了1:20萬重力測量工作,圈定了王坪石(G—11)、八卦嶺(G—12)、孤山子(G—13)、四道房(G—27)、高家店(G—28)等重力異常,組成了馬蘭峪—遵化北重力低弧形異常帶。出露規(guī)模較大的王坪石、茅山、羅文裕、高家店等巖體位于重力異常圈閉中心;前分水嶺、花市等巖體位于重力異常曲線轉(zhuǎn)折端位置,異常范圍多大于巖體出露范圍。根據(jù)重、磁異常總體分布特征推斷,本區(qū)出露規(guī)模較大的幾個(gè)花崗質(zhì)侵入體,實(shí)際上是一個(gè)統(tǒng)一的花崗質(zhì)巖基的不同組成部分(巖漿通道),區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)表現(xiàn)出同源、多階段特性。這些侵入體總體呈近東西向展布,向西傾伏,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。而這一推斷得到1998年河北省遙感中心完成的1:20萬化探異常遙感解譯成果、2012年河北省地質(zhì)調(diào)查院完成的1:2.5萬高精度航空磁測成果的證實(shí);本次普查工作也證實(shí)礦區(qū)深部存在隱伏的巖體(ZK0-1、ZK0-3,-510 m以下標(biāo)高)。
1988年河北省物探大隊(duì)在本區(qū)完成了1:20萬水系沉積物測量,圈定了較好的化探異常及找礦遠(yuǎn)景區(qū)。本區(qū)涵蓋馬蘭峪Au、Ag、W、Mo、Pb、Zn一級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū),大水泉—西八品葉W、Mo二級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)。Mo、W、Au等元素異常濃集中心明顯、異常強(qiáng)度高、成礦信息強(qiáng),尤以Mo、Au兩元素最為突出。區(qū)內(nèi)幾個(gè)出露規(guī)模較大巖體的西側(cè)均分布濃集中心明顯、強(qiáng)度較高的鉬異常(圖5),預(yù)示本區(qū)鉬礦成礦潛力較大。而太平村鉬礦床即位于前分水嶺巖體西側(cè)異常范圍內(nèi),異常中心位于礦區(qū)角礫巖和侵入體集中分布區(qū)域,與1982年礦區(qū)化探詳查成果基本一致。
目前在前分水嶺巖體西側(cè)的太平村普查區(qū)找礦取得重大突破,發(fā)現(xiàn)了本區(qū)首個(gè)大型鉬礦床,這也意味著區(qū)內(nèi)其它巖體西側(cè)存在的鉬異常,同樣具有重要的找礦價(jià)值。
通過太平村鉬礦的找礦突破,證實(shí)了區(qū)內(nèi)巖體西側(cè)鉬異常的找礦價(jià)值。總結(jié)太平村鉬礦找礦經(jīng)驗(yàn),確定其找礦標(biāo)志,供類似地區(qū)尋找大型鉬礦借鑒。①分布于規(guī)模較大的燕山期花崗巖體周圍的鉬異常為首選靶區(qū);②鉬礦與大巖體的“衛(wèi)星”小巖體關(guān)系密切,符合小巖體成大礦體系;③在鉬異常中心附近分布有大巖體的“衛(wèi)星”中酸性小巖體為最佳,這些與成礦關(guān)系極為密切的小巖體可能為隱伏,需結(jié)合物探等工作手段加強(qiáng)綜合分析。
圖 5 冀東馬蘭峪復(fù)背斜西段鉬異常及巖漿巖分布圖Fig.5 The Mo anomaly and magmatite distribution of the western Malanyu anticlinorium in Eastern Hebei Province
綜上,類比太平村的找礦突破,認(rèn)為區(qū)內(nèi)具有相似成礦地質(zhì)條件的王坪石巖體、茅山巖體、羅文裕巖體、高家店巖體西側(cè)的鉬異常同樣具有較大的找礦潛力,其中尤以王坪石巖體西側(cè)的西廠溝、南雙硐“衛(wèi)星”小巖體找礦潛力突出。
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The discovery and signif cance of Malanyu anticlinorium Taipingcun Mo deposit in East Hebei Province
ZHANG Jin-jiang1,HOSUU N J i Ja inn--wl oeni g1,1, 2G,UNOI E Z W hi-e w i -edio1n g1,LI Zhi-bin1,
1. Qinhuangdao Mineral, Hydrogeology and Engineering Geological Team, Geology and Mineral Industries of Heibei Province, Qinhuangdao 066001, Hebei, China;2. College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130021, Jilin, China
The deposit is located in the Malanyu anticlinorium, which is the west of the middle of Eastern Hebei intrusive rock belt. The molybdenum mineralization is mainly formed in the Archean metamorphic, breccia and the Mesozoic monzonitic granite, in veinlets, disseminated output. At present, the scale under control is prospective to be more largescale reserve. Through the research of the prospecting experiences, metallogenic features, the abnormal characteristics of geophysics and geochemistry, indicator for prospecting, we found that there are better exploration prospects of Mo anomalies of the Mesozoic granite in this area. The discovery and research of Taipingcun Mo deposit have great importance guiding significance to find large molybdenum deposit in Malanyu anticlinorium, and to develop regional metallogenic theory and the regularity.
Taipingcun Mo deposit; geological features of mineralization; geological signifi cance; East Heibei Province;Malanyu anticlinorium
P618.65
B
1001—2427(2015)03 - 49 -6
2014-12-05;
2015-09-16
張金江(1963—),男,河北滄州人,河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì)高級(jí)工程師.