張海龍 王二寶 關(guān)鍵東
摘要:臥力吐鉛鋅礦床是大興安嶺南段地區(qū)近年來發(fā)現(xiàn)的一處小型鉛鋅礦床,本文通過系統(tǒng)的礦床地質(zhì)特征、礦相學(xué)及成礦機(jī)制的研究,表明臥力吐鉛鋅礦床屬巖漿期后熱液填充-交代礦床,可劃分為毒砂-石英階段-鉛、鋅、銀硫化物-石英階段-碳酸鹽-石英3個(gè)成礦階段,礦床成因與燕山期黑云母花崗巖密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞:臥力吐鉛鋅礦;地質(zhì)特征;礦床成因;內(nèi)蒙古
1.成礦地質(zhì)背景
臥力吐鉛鋅礦位于大興安嶺中南段庫倫旗西南約80km處,地處于天山一內(nèi)蒙中部一興安地槽褶皺系,溫都爾廟一翁牛特加里東褶皺帶,敖漢旗復(fù)向斜北東段,屬突泉一林西華力西燕山期多金屬成礦帶,區(qū)域上出露的地層主要為古生界石炭系上統(tǒng)石咀子組(C2s),中生界侏羅系上統(tǒng)土城子組(J3t)、九佛堂組(J3jf),白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)及第四系(Q)。
構(gòu)造比較發(fā)育,即有褶皺構(gòu)造又有斷裂構(gòu)造,褶皺為敖漢復(fù)向斜的北東翼,晚古生代復(fù)向斜活動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng),在該區(qū)形成次級(jí)褶皺構(gòu)造臥力吐背斜,該背斜走向北東,背斜軸面傾向南東,傾角50°,主要有石炭系地層組成。斷裂構(gòu)造有北東向和東西向兩組,一般延長(zhǎng)幾公里,北東向斷裂呈雁列式展布,走向30°~50°,傾向東南,傾角40°~65°,東西向斷裂傾向北,傾角60°左右。繼承性活動(dòng)比較明顯,為巖漿的上升提供了通道,對(duì)本區(qū)多金屬礦化以及礦床的形成具有重要的控制作用。
巖漿巖自華力西到燕山晚期均有侵入活動(dòng),以酸性巖為主產(chǎn)出,呈北東向、北北東向展布,主要有華力西晚期黑云母花崗巖、燕山晚期細(xì)粒黑云母花崗巖。脈巖較發(fā)育,主要為灰綠巖脈、花崗斑巖脈及石英脈,主要呈北東向展布,規(guī)模不大,分布較廣。
2.礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)出露的地層主要為上石炭統(tǒng)石咀子組(C2s)和第四系(Q),上石炭統(tǒng)石咀子組(C2s)為一套淺變質(zhì)的海相砂泥質(zhì)一碳酸鹽巖沉積建造,產(chǎn)狀:傾向一般為130°~140°,傾角一般為55°~85°。根據(jù)巖性特征劃分為二個(gè)巖性段,以粉砂質(zhì)泥質(zhì)板巖為主的下巖段及以大理巖為主的上巖段,其中大理巖段為本礦區(qū)賦礦圍巖。第四系主要由風(fēng)成砂、現(xiàn)代沖積、坡積物組成,分布于溝谷中。礦區(qū)構(gòu)造主要為單斜構(gòu)造和斷裂構(gòu)造,單斜構(gòu)造為臥力吐背斜的東南翼,由石炭系上統(tǒng)石咀子組的變質(zhì)砂板巖、結(jié)晶灰?guī)r組成。該單斜構(gòu)造走向北東,傾向南東,傾角55°~66°,東西出露寬4km左右,南北出露長(zhǎng)1.5km左右。北部被海西期黑云母花崗巖侵入,南部被第四系覆蓋。斷裂構(gòu)造為F2、F3兩條北東向次級(jí)構(gòu)造,構(gòu)造帶附近巖石比較破碎,是本區(qū)的容礦構(gòu)造。對(duì)礦體無明顯破壞作用。巖漿活動(dòng)頻繁,僅出露華力西晚期黑云母花崗巖及閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、花崗斑巖及石英脈。
2.1礦體特征
臥力吐礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)45條鉛鋅礦體,其中規(guī)模最大為2號(hào)礦體,走向55。左右,傾向東南,傾角25°~68°,傾向延伸600m左右,礦體呈脈狀,厚度0.85m~20.35m,平均厚度11.61m,具有中間較厚大兩側(cè)逐漸變薄的趨勢(shì),平均品位:Pb1.36%,Zn1.70%,受構(gòu)造控制明顯,該礦體形成于海西期黑云母花崗巖與上石炭統(tǒng)石咀子組大理巖的接觸帶上,礦體以填充方式賦存于內(nèi)外接觸帶內(nèi)。
其他礦體在走向上成群、成束分布,在傾向上單斜疊瓦狀排列,礦體總體以北東向?yàn)橹鳎瑐€(gè)別北北東走向,傾角25°~68°,厚度一般幾米至數(shù)十米,延長(zhǎng)50m~495m,延深17m~428m,礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出,但沿走向和傾向上均有尖滅再現(xiàn)、局部有分支復(fù)合等現(xiàn)象,受次級(jí)張性斷裂構(gòu)造控制。
2.2礦石組構(gòu)特征
礦石結(jié)構(gòu)為粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)及葉片狀結(jié)構(gòu),礦石構(gòu)造為浸染狀、細(xì)脈浸染狀、塊狀、致密塊狀、斑雜狀、團(tuán)塊狀及脈狀構(gòu)造。
2.3礦石礦物組分
礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝銀礦,次為磁黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、斑銅礦。主要礦物共生組合有:方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦、方鉛礦-閃鋅礦、方鉛礦-閃鋅礦-輝銀礦、方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-斑銅礦、方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦-毒砂、黃鐵礦-毒砂組合等。
脈石礦物主要為方解石,長(zhǎng)石、石英,次為白云石、白云母、綠泥石及綠簾石。
2.4礦石類型
礦體基本均為隱伏礦體,均為原生硫化礦,礦石自然類型按有用元素成分可分為銀鉛鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石,按礦石構(gòu)造可分為塊狀礦石、致密塊狀礦石、浸染狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石、脈狀礦石。礦石工業(yè)類型為團(tuán)塊狀鉛鋅硫化物礦石。
3.成礦階段
成礦作用具有多階段、多期性和復(fù)雜性的特點(diǎn),根據(jù)鉆孔編錄所揭示的礦體產(chǎn)狀及圍巖蝕變特征,結(jié)合手標(biāo)本礦石構(gòu)造觀察和鏡下礦石結(jié)構(gòu)綜合研究分析,認(rèn)為該礦床主要經(jīng)歷了花崗巖巖漿期后熱液充填一交代成礦作用,主要經(jīng)歷了以下3個(gè)階段:
I毒砂一石英階段,此時(shí)體系溫度相對(duì)較高,形成以毒砂為代表的高溫礦物,基本上不產(chǎn)生銀鉛鋅礦化,隨著成礦熱液進(jìn)一步向巖體邊部和外圍運(yùn)移,主要形成石英、長(zhǎng)石、白云母及少量絹云母,此階段硅化、絹云母化增強(qiáng)。
Ⅱ鉛鋅銀硫化物一石英階段,主要形成石英、輝銀礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、絹云母和綠泥石等礦物,成礦熱液的溫度大幅下降,熱液攜帶的銀鉛鋅金屬元素開始結(jié)晶沉淀,此階段絹云母化、硅化比較發(fā)育,從巖心編錄中鉛鋅礦化與硅化絹云母化共生現(xiàn)象可以得到印證。
Ⅲ碳酸鹽一石英階段,此階段礦化已接近尾聲,表現(xiàn)為此階段形成的礦物沿早階段形成的石英裂隙充填,主要形成方解石、白云石、石英、絹云母以及少量鉛鋅等硫化物。
4.礦床成因討論
晚古生代地殼抬升下降,在海洋環(huán)境下,海水時(shí)而渾濁,時(shí)而清澈交替出現(xiàn),渾濁環(huán)境下行成泥質(zhì)巖,清澈環(huán)境下形成石灰?guī)r,當(dāng)?shù)貙邮艿綇?qiáng)烈擠壓時(shí),地層之間形成一系列“虛脫空間”,石灰?guī)r脆性很高,通常產(chǎn)生裂隙,經(jīng)后期變質(zhì)作用,形成礦區(qū)賦礦圍巖大理巖,后期酸性巖漿熱液沿構(gòu)造侵入,在酸性環(huán)境中,大理巖(CaC03)溶解,形成堿性溶液,而含礦熱液中攜帶的大量Pb2+、Zn2+等陽離子在堿性溶液中析出,形成鉛鋅礦體。
在礦區(qū)剖面中可以看出,鉛鋅礦體無一例外均賦存于黑云母花崗巖與大理巖內(nèi)外接觸帶中。表明該區(qū)成礦與黑云母花崗巖密切相關(guān)。成礦物質(zhì)來源于深部的“巖漿房”,與黑云母花崗巖體同源。在礦石礦物觀察過程中,沒有發(fā)現(xiàn)石榴石、透輝石及透閃石等矽卡巖礦物,因此該礦床不屬于矽卡巖礦床。該礦床的圍巖蝕變主要發(fā)育黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化等中低溫蝕變特征,因此我們認(rèn)為該礦床屬于中低溫巖漿期后熱液充填交代礦床。
5.結(jié)論
臥力吐鉛鋅礦床經(jīng)歷了花崗巖漿期后熱液充填一交代作用,初步劃分為毒砂一石英階段一鉛、鋅、銀硫化物一石英階段一碳酸鹽一石英3個(gè)成礦階段,巖漿演化侵入活動(dòng)為成礦提供了成礦物質(zhì)來源,成礦時(shí)代應(yīng)屬華力西期,與黑云母花崗巖密切相關(guān)。成因類型為與酸性巖漿期后熱液有關(guān)的中低溫填充一交代礦床。