何永東,汪 為
(內(nèi)蒙古自治區(qū)第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院,內(nèi)蒙古 烏海 016000)
北山位于內(nèi)蒙額濟(jì)納旗以西,在華北板塊、塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的交匯地帶[1-2]。北山地區(qū)的金多金屬礦產(chǎn)資源豐富[3],以往研究表明北山交叉溝地區(qū)發(fā)育金礦床[4],但對(duì)交叉溝東礦區(qū)金、銀、鉛及多金屬礦的成礦條件研究尚無系統(tǒng)分析,礦體中深部賦存部位的產(chǎn)狀、品位、厚度及其變化規(guī)律等礦床地質(zhì)特征亟待明確。礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗達(dá)賴庫布鎮(zhèn)西270(°)方位,地理坐標(biāo)東經(jīng)99°29′56″~99°36′55″,北緯41°53′02″~41°58′00″。1979年,甘肅省地質(zhì)局在該區(qū)進(jìn)行過1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)普查;1998-1999年,內(nèi)蒙第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院在額濟(jì)納旗交叉溝一帶進(jìn)行金礦普查,發(fā)現(xiàn)金礦(化)體;2007-2009年,內(nèi)蒙第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院對(duì)交叉溝東礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)詳查工作,估算16條金礦脈Au金屬量462.56 kg。本次研究在以往該區(qū)詳查工作的基礎(chǔ)上,以硐探工程為主,配合鉆探工程控制及取樣化驗(yàn)分析等工作,對(duì)勘探區(qū)內(nèi)金銀鉛多金屬礦體進(jìn)行地質(zhì)勘探工作,明確礦體特征、礦石質(zhì)量與類型、圍巖蝕變、礦床成因及找礦標(biāo)志等,為北山交叉溝東礦區(qū)礦山建設(shè)設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。
礦區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木陸緣造山帶(Ⅳ)—旱山微陸塊(Ⅳ1)南偏東部[5]。總體為單斜構(gòu)造,局部見小的褶皺,地層走向總體與區(qū)域構(gòu)造線一致,片麻巖段地層走向近南北向,傾向北東—南東75(°)~105(°),傾角47(°)~65(°)之間。礦區(qū)中近東西向和近南北向斷裂十分發(fā)育(見圖1)。
礦區(qū)內(nèi)出露地層較簡單,主要為下元古界北山群片麻巖段(Pt1bsgn),巖性主要為黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖夾絹云石英片巖。地層走向總體與區(qū)域構(gòu)造線一致,走向北北西至北北東345(°)~15(°),傾向以北東向?yàn)橹?,傾角47(°)~65(°)之間。新生界第四系全新統(tǒng)(Qh)為洪積層(見圖1)。
區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛[6]。礦區(qū)巖漿巖主要有二疊紀(jì)花崗閃長巖(P2γδ)、三疊紀(jì)二長花崗巖(T1ηγ)、石英脈(q)、花崗斑巖脈(γπ)等。石英脈在礦區(qū)比較普遍,尤其是在斷裂帶內(nèi)或斷裂帶旁側(cè)的羽狀裂隙中。脈體規(guī)模小者寬不過數(shù)厘米,長不過幾米,大者寬2~10 m,長50~400 m,呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀。脈巖走向大多呈北西向,少部分呈北東向,由乳白色或煙灰色石英組成。其中產(chǎn)在早元古界北山群黑云斜長片麻巖內(nèi)的石英脈與礦化關(guān)系最為密切,礦化石英脈內(nèi)一般可見褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化等。脈體兩側(cè)圍巖發(fā)育黃鐵絹英巖化、硅化、鉀化及褐鐵礦化。石英有兩種,其一為原巖石英,呈他形粒狀分布,受后期熱液作用影響均已強(qiáng)重結(jié)晶(照片);其二為后期硅化石英,呈變晶粒狀集合體分布,此形態(tài)石英受應(yīng)力作用影響碎裂紋發(fā)育,部分形成碎粒形態(tài)且趨于定向排列,沿裂隙充填稍后期碳酸鹽礦物?;◢彴邘r脈(γπ)與成礦無關(guān)系。
圖1 北山交叉溝東礦區(qū)地質(zhì)簡圖
交叉溝東礦區(qū)金銀鉛多金屬礦體賦存于早元古界北山群黑云斜長片麻巖構(gòu)造裂隙中,共圈定30條金銀鉛多金屬礦體,賦礦巖性主要為石英脈和蝕變巖,呈近南北向展布,切穿各層位,呈脈狀,透鏡狀產(chǎn)出,厚度0.03~4.10 m,平均厚0.62 m,局部有夾層。
以Ⅰ號(hào)金銀鉛鋅礦體為例,分布于礦區(qū)中部偏南,產(chǎn)于黑云斜長片麻巖的斷裂構(gòu)造帶中,賦礦巖性為石英脈和蝕變巖,頂?shù)装鍘r性為黑云斜長片麻巖。礦體走向南西—北東向延伸17(°),傾向107(°),傾角75(°)~88(°),長度697 m,厚度0.48~1.74 m,平均厚度0.6 m,呈脈狀,控制最大斜深392 m,賦礦標(biāo)高675~1 014 m。礦體地表未出露屬隱伏礦體,礦體埋深16 m,礦體主要由4個(gè)中段的4條沿脈控制,礦體傾角有逐漸變緩的趨勢,900 m標(biāo)高以上礦體傾角為83(°),900 m標(biāo)高以下為79(°)。Au品位1.32×10-6~23.06×10-6,平均品位7.95×10-6,Au品位變化系數(shù)Vc=93.56%,品位變化屬于均勻型。礦體真厚度0.44~1.96 m,平均真厚度0.53 m。厚度變化系數(shù)Vm=23.47%。厚度變化穩(wěn)定。Ⅰ號(hào)金銀鉛鋅礦體共估算出(121b)+(333)Au礦石量111 713.54 t,Au金屬量887.18 kg;Ag礦石量111 713.54 t,Ag金屬量6 651.95 kg;Pb礦石量104 268.96 t,Pb金屬量932.98 t;Zn礦石量33 945.22 t,Zn金屬量196.02 t(見圖2)。
圖2 交叉溝東礦區(qū)金銀鉛多金屬礦礦體剖面
2.2.1 礦石類型
礦石類型為含金石英脈型及破碎帶蝕變巖型,屬原生硫化物礦石。 按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分為塊狀含金石英脈礦石、浸染狀含金石英脈礦石、含金碎裂石英脈礦石。各類礦石類型沿傾向、走向變化較小。礦石工業(yè)類型為含金石英脈型及破碎帶蝕變巖型金銀鉛鋅礦石、金銀鉛礦石。
2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
1)礦石結(jié)構(gòu)
礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu), 脈石礦物主要為交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)。金主要以他形粒狀、條帶狀嵌布在脈石英、褐鐵礦中;輝銀礦呈不規(guī)則狀嵌布在方鉛礦中,白鉛礦呈分散狀分布在蝕變石英脈巖中。褐鐵礦交代黃鐵礦、黃銅礦呈其假象形態(tài)。毒砂、白鉛礦、菱鋅礦、黃鐵礦被脈石交代呈骸晶狀(見圖3)。
2)礦石構(gòu)造
礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、星點(diǎn)浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造。主要表現(xiàn)為:細(xì)脈浸染狀構(gòu)造,金屬礦物呈細(xì)脈狀分布在蝕變巖中; 斑點(diǎn)狀浸染構(gòu)造,金屬礦物聚集呈斑點(diǎn)分布在巖石中;孔洞構(gòu)造,金屬硫化物礦物被淋濾溶解形成孔洞,氧化礦石分布在孔洞邊緣、孔洞中。
2.2.3 礦石成分
各金多金屬礦體的主要有益成分含量無論沿走向或傾向變化都較小,其厚度、品位分較均勻均,變化無明顯差異。根據(jù)宏觀微觀及鏡下鑒定,礦石金屬礦物主要有黃鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、自然金、輝銀礦、方鉛礦等。脈石礦物及蝕變礦物有石英、絹云母、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽等。
(a) 嵌布在脈石(石英)中的自然金;(b) 嵌布在褐鐵礦中的自然金;(c) 嵌布在褐鐵礦中的條狀自然金;(d) 半自形晶狀灰白色白鉛礦;(e) 不規(guī)則狀藍(lán)色銅藍(lán)與金黃色自然金;(f) 半自形板狀白鉛礦晶體(橙紅色)
礦體品位無論沿走向或傾向變化都較均勻。礦石中共生組分元素為Au、Ag、Pb、Zn。根據(jù)單工程基本分析結(jié)果,全礦區(qū)Au平均品位7.05×10-6,Ag平均品位69.59×10-6。Pb平均品位1.35×10-2;Zn平均品位1.13×10-2。礦石中伴生組分元素為Ag、Pb、Zn。其他伴生元素都未達(dá)到綜合利用指標(biāo)。
2.2.4 礦體圍巖
金銀鉛多金屬礦礦體頂?shù)装鍘r性均為黑云斜長片麻巖,只有Ⅲ-1號(hào)礦體底板巖性為花崗斑巖脈,礦體與圍巖接觸界線明顯,大部分礦體直接賦存于石英脈及蝕變巖中。
礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要呈現(xiàn)在黑云斜長片麻巖、黑云長石石英片巖及侵入巖或斷層接觸帶上,且因圍巖成分不同,而形成不同的蝕變帶。主要形成綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、鉀化、硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、鉛礦化、碳酸巖化、孔雀石化等,其中綠泥、綠簾石化、鉀化屬區(qū)域性蝕變,與金礦化關(guān)系小或無關(guān)。上部褐鐵礦化、鉛礦化、綠泥石化、高嶺土化蝕變強(qiáng)烈,一般為礦體頂?shù)装逯苯訃鷰r,與金礦化關(guān)系極為密切,地表巖石風(fēng)化后呈粉末狀,較松散破碎。依據(jù)鉆孔資料,蝕變帶深度一般為20.0 m左右。礦體的近礦圍巖中Au頂板含量<0.050×10-6~0.19×10-6,頂板含礦化厚度為0.5~1 m,底板含量<0.050×10-6~0.23×10-6,底板含礦化厚度0.5~1 m;因礦體與圍巖界線清楚,所以在采礦過程中不易貧化礦石。凡礦體內(nèi)大于1 m無礦地段均做夾石處理,本次工作中所有礦體均未見到大于1 m的夾石,只有Ⅴ號(hào)礦體中見小部分夾石,夾石巖性為黑云斜長片麻巖,夾石厚度為0.7 m,因此次夾石厚度未大于夾石剔除厚度1 m,所以該夾石厚度未剔除。
1)容礦地層:交叉溝金銀鉛鋅礦體主要產(chǎn)于早元古界北山群黑云斜長片麻巖斷裂構(gòu)造裂隙石英脈中。究其原因,主要受構(gòu)造應(yīng)力作用。
2)斷裂:礦區(qū)發(fā)育60多條斷裂,近南北向、北西南東向斷裂為主要的控礦、賦礦構(gòu)造,經(jīng)過斷裂控礦及切割關(guān)系分析,北西向及近南北向斷裂為成礦期斷裂,控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、空間位置,比如F34斷裂是礦區(qū)中主要容礦斷裂,控制著Ⅴ號(hào)鋅鉛銀金礦體展布。近東西向的斷裂為成礦后期形成,局部對(duì)含金石英脈體有破壞作用,導(dǎo)致脈體發(fā)生位移,控礦構(gòu)造產(chǎn)狀較陡,礦體也隨之變陡。比如沿F29斷裂分布著Au礦體,F(xiàn)30空間上切割了F29斷裂,使其Au礦體發(fā)生了位移。
該金銀鉛多金屬礦體主要產(chǎn)于早元古界北山群黑云斜長片麻巖的構(gòu)造裂隙中的石英脈及斷層破碎帶中,以脈狀產(chǎn)出,礦體嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制。礦石類型為含金石英脈型及破碎帶蝕變巖型。根據(jù)上述地質(zhì)特征,確定該礦床屬巖漿熱液型金礦床。
近南北向斷裂構(gòu)造,尤其是斷裂破碎帶中伴有較強(qiáng)的褐鐵礦化、硅化等蝕變,構(gòu)成了直接的找礦標(biāo)志。
金多金屬礦體主要賦存早元古界北山群黑云斜長片麻巖構(gòu)造裂隙中的石英脈及斷層破碎帶中,所以石英脈也構(gòu)成了直接的找礦標(biāo)志。
研究區(qū)內(nèi)早元古界北山群黑云斜長片麻巖地層中含金石英脈較多,因礦體較薄、規(guī)模小,局部地段被第四系覆蓋, 其次侵入巖體斷層接觸帶上的蝕變巖分布也較廣,局部地段含金。該地區(qū)是擴(kuò)大遠(yuǎn)景和尋找金多金屬礦的有利地段。
1)礦體賦存于黑云斜長片麻巖的近南北向構(gòu)造裂隙中的石英脈及斷層破碎帶中,礦體呈脈狀近南北向展布,產(chǎn)狀較穩(wěn)定,礦體連續(xù)性高,Au品位為7.95×10-6,礦石類型為含金石英脈型及破碎帶蝕變巖型,圍巖蝕變較強(qiáng)。
2)礦體嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制,礦床屬巖漿熱液型金礦床,石英脈及斷層破碎帶為重要找礦標(biāo)志,該地區(qū)是擴(kuò)大遠(yuǎn)景和尋找金多金屬礦的有利地段。