■ 辛永輝 孫英華 候闖 高原冰 張永力
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○七隊吉林132105)
新開河區(qū)鉛鋅金礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦方向
■辛永輝孫英華候闖高原冰張永力
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○七隊吉林132105)
通過對礦區(qū)地質(zhì)特征的分析,揭示該引爆角礫巖型礦床的成礦地質(zhì)特征、礦化分布特征、角礫巖的成因類型及礦床成因類型,介紹了礦石類型及分帶,明確該區(qū)找礦方向。
鉛鋅金礦新開河區(qū)引爆角礫巖構(gòu)造蝕變樺甸吉林
新開河區(qū)鉛鋅金礦位于吉林省樺甸市南部,礦床類型屬與火山活動有關的隱爆角礫巖型熱液礦床,經(jīng)過多年來地質(zhì)勘查工作,通過化探、物探、槽探、鉆探等工作手段,共探獲5條鉛鋅金礦體,顯示出較好的找礦前景。筆者試圖通過對礦床特征和找礦方向進行分析研究,以期對區(qū)內(nèi)進一步找礦提供參考。
新開河區(qū)鉛鋅金礦,大地構(gòu)造位置位于華北地臺、吉黑褶皺系、吉林優(yōu)地槽褶皺帶、吉林復向斜,龍崗復背斜的北西翼(圖1)[1]。
區(qū)域出露地層有:是早太古宙變質(zhì)表殼巖,巖性主要是黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖等,呈大小不等的殘留體漂浮或包裹于中太古界TTG質(zhì)片麻巖(由英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖組成)中(圖2)。
在那爾轟鎮(zhèn)附近火山盆地中零星出露一些侏羅紀上統(tǒng)石人組雜色砂礫巖夾煤層與白堊紀上統(tǒng)那爾轟組流紋巖呈不整合接觸。
區(qū)域構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,按形成時代先后,大致分為東西向、北東向、北西向和近南北向斷裂構(gòu)造(圖2)。
區(qū)域上大規(guī)模巖漿巖主要為太古代花崗質(zhì)深層侵入巖,按侵入先后大致可分兩期,較早為鈉質(zhì)花崗巖,稍后為鉀質(zhì)花崗巖,此兩種古老的巖漿巖經(jīng)長期構(gòu)造運動及區(qū)域變質(zhì)作用的改造,已變得面目全非,傳統(tǒng)稱之為混合花崗巖或混合巖,現(xiàn)稱之為TTG組合。
中生代晚期受環(huán)太平洋火山活動影響,區(qū)域上巖漿活動有所表現(xiàn),在永勝一帶有堿性巖體侵入,那爾轟附近有酸性火山巖出露,在新開河附近斷裂構(gòu)造交匯處,次火山巖流紋斑巖呈巖脈侵入(圖2)。
圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造圖
2.1地層
礦區(qū)層狀巖石主要為太古宙變質(zhì)表殼巖,巖性為黑云斜長片麻、變粒巖、斜長角閃巖等。呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)片麻狀構(gòu)造,片麻理呈層理,總體傾向北西,局部傾向NE,傾角30°~40°。表殼巖呈大小不等的殘留體,包裹或漂浮在花崗質(zhì)片麻巖中。在礦區(qū)中部零星還見有時代較晚的石灰?guī)r殘塊,與各種表殼巖或花崗質(zhì)片麻巖呈不整合接觸,灰?guī)r呈黑灰色,微晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,分布面積1km2~2km2。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)處于龍崗復背斜的南西翼,斷裂構(gòu)造發(fā)育,區(qū)域上東西向、北東向、北西向及近南北向斷裂在礦區(qū)內(nèi)交匯通過,形成了時代稍早構(gòu)造洼地,沉積了少量的灰?guī)r。中生代末期,受火山活動的影響,北西向斷裂進一步活動張開,次火山巖、流紋斑巖呈脈狀貫入。
北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育,是區(qū)域主要斷裂構(gòu)造,規(guī)模較大,雞爪頂子—小西南岔褶皺帶是區(qū)域中北東向構(gòu)造主要代表,由數(shù)條北東向斷裂及小褶皺組成,長約20km,寬大于5km。
北西向壓扭性斷裂構(gòu)造發(fā)育,大小斷裂分布廣泛,斷層走向310°~345°,常呈舒緩波狀展布。
南北向壓性斷裂構(gòu)造區(qū)域上大的斷裂構(gòu)造有三條,即模范屯—九田—亂泥溝;四道溝—大五道溝—新開河舊址;上九星—老鴉嶺—禿頭山以南,小型南北斷裂多組。
2.3巖漿巖
巖漿巖主要出露有太古代深變質(zhì)花崗巖類,巖性為英云閃長
圖2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖
1—第四系近代砂礫石及黃土2—太古界三合屯巖群洲巖組:斜長角閃巖、黑云母變粒巖3—中—早界太古界:白云鎮(zhèn)片麻4—流紋斑巖5—變質(zhì)輝長巖6—角閃巖7—引爆角礫巖8—磁鐵石英巖9—性質(zhì)未明斷層10—推測斷層11—遙感解釋斷層12—分散流異常線巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖受長期構(gòu)造運動和變質(zhì)作用改造,已變得面目全非。礦物成份含量變化較大,各種巖性一般無明顯界線,或多或少具有片麻狀構(gòu)造。
中生代晚期受那爾轟一帶火山噴發(fā)影響,在礦區(qū)表現(xiàn)為次火山巖一流紋斑巖沿北西向構(gòu)造薄弱帶侵入,呈脈狀、厚脈狀。具灰白色—黃灰色斑狀結(jié)構(gòu)、霏細結(jié)構(gòu),呈塊狀或流紋狀構(gòu)造,斑晶主要為石英,呈他形粒狀,粒徑1mm~3mm,含量約占總體的3%~5%,其基質(zhì)為微晶長英質(zhì)。
2.4變質(zhì)作用
變質(zhì)作用主要變現(xiàn)為區(qū)域動力變質(zhì)作用,各類花崗巖、片麻巖普遍具有片麻狀構(gòu)造。
2.5隱爆角礫巖
含礦角礫巖筒形成機制與巖漿上侵中第二次沸騰過程中的巖漿熱液釋放有關[2]。其成巖作用常常伴隨熱液成礦作用,構(gòu)成金屬礦床的一種重要類型[3-6],區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的四個隱爆角礫巖體(圖3),均位于東西向主干斷裂的南側(cè),由西向東近平行排列。角礫巖體呈橢圓形,長軸方向335°,傾向NE,傾角65°~85°,角礫巖體與流紋斑巖關系密切,角礫成份主要有花崗質(zhì)片麻巖、黑云斜長角閃巖、斜長角閃巖、流紋斑巖灰?guī)r及各種變粒巖,局部角礫成分變化不大,角礫粒徑大小不等,一般小者2mm,大的數(shù)十厘米。角礫含量約占70%~80%。膠結(jié)物主要是一些各類巖石碎屑粉末等。蝕變作用在角礫巖體內(nèi)普遍,但不太強烈,在附近圍巖中蝕變程度明顯較強。蝕變主要為絹云母化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,次生蝕變?yōu)楹骤F礦化。地表除在圍巖裂隙蝕變帶內(nèi)可見原生方鉛礦、閃鋅礦礦化外,在角礫巖體內(nèi),一般極少見到方鉛礦、閃鋅礦原生金屬硫化物,礦體圈定靠基本分析采樣來圈定。礦(化)體多呈脈狀、似脈狀。
(1—第四系沖積層2—花崗質(zhì)片麻巖、黑云母斜長片麻巖3—斜長角閃片巖4—流紋斑巖5—引爆角礫巖體及編號6—礦體7—實測地質(zhì)界線8—推測地質(zhì)界線9—地質(zhì)體產(chǎn)狀10—竣工鉆孔及編號11—竣工探槽及編號12—GPS控制點13—物探電法等值線)
本區(qū)已揭露的5條礦體均位于Ⅰ號角礫巖體內(nèi)及巖體下盤的黑云斜長片麻巖中。其中1—4號礦體位于巖體內(nèi),1-1號礦體位于巖體下盤的黑云斜長片麻巖中。
1號礦體位于Ⅰ號角礫巖體內(nèi)近下盤,賦存標高545m~217m之間,控制長300m,控制傾斜延深300m。厚度0.81m~22.83m,厚度變化系數(shù)111%,鉛品位0.37~4.85%,平均品位0.94%;品位變化系數(shù)85%;鋅品位0.70~2.66%,平均品位1.20%,品位變化系數(shù)35%。當量金品位0.56~1.56×10-6;平均品位品0.87×10-6;品位變化系數(shù)35.10%。
2號礦體位于1號礦體上盤,賦存標高552m~225m之間,控制長300m,控制最大傾斜延深300m,厚度0.37m~6.27m,厚度變化系數(shù)100.13%,鋅品位0.70~1.15%,平均品位1.04%,品位變化系數(shù)6%。當量金品位0.57~6.07×10-6;平均品位品1.29×10-6;品位變化系數(shù)121.45%。
3號礦體位于2號工業(yè)礦體上盤,賦存標高562m~252m之間,控制長300m,控制傾斜延深300m,最小厚度11.18m,厚度變化系數(shù)100.47%,鋅品位1.00%~1.66%,平均品位1.26%,品位變化系數(shù)20%。當量金品位0.72~1.08×10-6;平均品位品0.89×10-6;品位變化系數(shù)17.64%。
圖3 研究區(qū)礦區(qū)地質(zhì)圖及工程部署圖
4號礦體位于3號礦體上部,賦存標高576m~354m之間,控制長300m,控制傾斜延深200m,厚度0.45m~3.36m, 厚 度 變 化 系 數(shù)74.83%,鋅品位0.70%~1.15%,平均品位1.04%,品位變化系數(shù)6%。當量金品位0.68~1.09×10-6;平均品位品0.91×10-6;品位變化系數(shù)24.46%。
1-1號礦體位于Ⅰ號角礫巖體下盤圍巖震裂帶中,賦存標高410m~296m之間,由3個鉆孔控制,控制長100m,控制最大傾斜延深114m,厚度0.25m~0.94m,厚度變化系數(shù)55%,鉛品位0.49%~2.38%,平均品位1.61%;鋅品位1.09%~1.36%,平均品位1.17%,品位變化系數(shù)9%。當量金品位0.74~23.20×10-6;平均品位品3.11×10-6;品位變化系數(shù)133.32%。
4.1礦石特征
4.1.1礦石類型分帶
地表至垂深40m±主要為氧化礦,礦物成分主要有白鉛礦、方鉛礦、褐鐵礦、黃鐵礦等,呈土狀、蜂窩狀、細脈狀,品位低,不具工業(yè)意義。40m以下為原生礦,有用化學組分主要為鉛和鋅,伴生元素主要為金和銀。原生礦主要呈他形晶結(jié)構(gòu),少量自形、半自形結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu),細粒侵染狀、條帶狀、塊狀構(gòu)造。礦體主要賦存于角礫巖體內(nèi)及上下盤花崗質(zhì)片麻巖的震裂裂隙帶中。
4.1.2礦石化學成分
對角礫巖型和花崗質(zhì)片麻巖破碎蝕變巖型Pb、Zn礦兩種礦石類型進行分析。兩種礦石化學成分相對比表明,角礫巖型Fe2O3、MgO、CaO、Na2O略低,SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、K2O、H2O等成分基本相當,兩者無太大的差異。均屬硅酸鹽型礦石。見表1。
4.1.3礦石類型
該區(qū)礦體氧化—混合帶中的分布范圍大致在地表下垂深40m。該帶中厚度薄、品位低的多為非工業(yè)礦體,極少有工業(yè)礦體存在。原生帶中礦石的自然類型可分為角礫巖型鉛鋅礦石,和賦存于蝕變花崗質(zhì)片麻巖震裂裂隙帶中的條帶狀、網(wǎng)脈狀蝕變破碎帶型硫化物鉛鋅礦石。
角礫巖型礦石賦存在隱爆角礫巖體內(nèi);蝕變破碎帶型賦存于角礫巖體上下盤的花崗質(zhì)片麻巖圍巖中,該類型礦石所占比重不超過10%。
4.2圍巖蝕變
1號、2號、4號、4-1號礦體產(chǎn)在隱爆角礫巖體內(nèi),近礦圍巖主要為含鉛鋅礦化的或最低工業(yè)品位以下的非工業(yè)鉛鋅礦體及角礫巖。1-1號礦體位于I號隱爆角礫巖體下盤外接觸帶震裂破碎蝕變帶中,圍巖為花崗質(zhì)片麻巖。
蝕變作用主要表現(xiàn)為絹云母化,高嶺土化,硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,次生蝕變?yōu)楹骤F礦化。地表除在圍巖裂隙蝕變帶內(nèi)可見原生方鉛礦、閃鋅礦礦化外,在角礫巖體內(nèi),一般極少見到方鉛礦、閃鋅礦原生金屬硫化物。
該礦床成因?qū)倥c火山活動有關的隱爆角礫巖型熱液礦床。成礦控制因素主要為早期構(gòu)造斷裂帶受后期火山活動影響,次火山巖沿構(gòu)造薄弱部位上侵就位后殘余火山汽水含礦熱液,在封閉的高溫高壓作用下,沿次火山巖節(jié)理裂隙及圍巖接觸帶附近構(gòu)造薄弱位隱蔽爆發(fā),成礦物質(zhì)沿角礫巖微裂隙及圍巖裂隙充填灌入,形成角礫巖體中穿過各種角礫的細脈狀、網(wǎng)脈狀金屬硫化物。礦化主要富集于角礫巖體內(nèi),特別是當角礫巖體產(chǎn)狀由陡變緩處礦化富集程度高,圍巖裂隙蝕變帶中的礦體個數(shù)較多。
目前,新開河區(qū)鉛鋅金礦所揭露控制的礦體均在Ⅰ號角礫巖體內(nèi)及巖體下盤的黑云斜長片麻巖中,而對其他隱爆角礫巖體研究及控制不足,今后在找礦方向上應對重點化探分散流異常、次生暈Ag、Pb、Zn組合異常、次火山巖—流紋斑巖分布區(qū)、物探激電異常等、隱爆角礫巖體、褐鐵礦化、鉛鋅礦化轉(zhuǎn)石分布區(qū)、區(qū)域多組斷裂構(gòu)造交匯部等加強綜合研究工作,實施工程控制,有望實現(xiàn)新的突破。
表1 礦石化學分析結(jié)果表
[1]吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.吉林省區(qū)域地質(zhì)志 [M]地質(zhì)出版社,1989
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[3]陳華.永康柏巖引爆角礫巖型鉛、鋅、銀礦的地質(zhì)特征[J].西部探礦工程. 2003.9
[4]王勝權(quán).河北牛圈銀礦引爆角礫巖地質(zhì)特征及控礦作用[J].地質(zhì)找礦論從. 2009.2
[5]張會瓊.山西靈丘支家地鉛鋅銀礦引爆角礫巖筒的巖相分帶性研究及其勘查意義[J].地質(zhì)論評.2012.6
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-83-1
辛永輝(1971~),男,高級工程師,研究方向為礦產(chǎn)勘查與研究。