張志斌，孫立強

（內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024005）

通過對錫礦礦石地質(zhì)特征及結(jié)合巖相古地理、物質(zhì)來源、構(gòu)造等方面對礦床成因及找礦標(biāo)志進行總結(jié)，有助于更好地發(fā)現(xiàn)和開采地區(qū)礦產(chǎn)，提升地區(qū)的錫礦產(chǎn)量，為地區(qū)的經(jīng)濟效益提升提供幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該錫礦位于內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)的花崗巖巖體中南段，呈現(xiàn)為北東高和南西低的綿延趨勢，礦體為脈狀[1]。礦石金屬礦物的成分復(fù)雜，屬于錫、鉬、銅、鋅及稀有元素銣的共生組合，當(dāng)前礦區(qū)的主要開采礦產(chǎn)業(yè)為鐵礦、錫礦和鎢礦等，內(nèi)蒙古地區(qū)錫礦的礦床形成和花崗巖巖體、韌性剪切帶有關(guān)，礦床性質(zhì)為中高溫巖漿熱液型錫礦。

礦區(qū)附近村鎮(zhèn)有完整的硬化水泥路，交通系統(tǒng)發(fā)達，來往方便度高，適合進行礦產(chǎn)開發(fā)工作。內(nèi)蒙古地區(qū)的錫礦區(qū)位于富、賀、鐘有色金屬成礦帶中，該地區(qū)的開采歷史相當(dāng)悠久，尤其是民采時間較長，早于新中國建國時期，因為過長的民采行為，該地區(qū)的地表附近有大量的小型采空區(qū)，這導(dǎo)致該地區(qū)的具體采空儲量無法統(tǒng)計，因礦已采光無法取樣且無從統(tǒng)計采空儲量。

礦區(qū)的巖漿巖分布面積較廣，巖漿活動頻繁，構(gòu)造運動強烈，這造成該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜且多變，銅、鋅、鉛、銀異常強度高，且面積大，北部地區(qū)的銅金屬量異常面積較大。該地區(qū)的巖漿巖以漿混類型為主，礦區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)有錫、銅、銀、鎢、金等多種，整體礦種較多、礦產(chǎn)豐富且分布廣泛，山脈沿巖體西、西南接觸帶東部方向分布有一些大、中型錫多金屬礦床，整體而言，區(qū)域的成礦條件比較優(yōu)秀，有較高的開采價值[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境

該地區(qū)構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)，位于區(qū)域地殼穩(wěn)定區(qū)內(nèi)。在自然條件良好的情況下，山體的斜披非常穩(wěn)定，且地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育不強，現(xiàn)狀環(huán)境地質(zhì)屬于良好狀態(tài)。在對原生錫礦進行地下開采過程中存在因為采空引發(fā)地面塌陷、崩塌和滑坡一類自然災(zāi)害問題。

根據(jù)調(diào)查的結(jié)果，因為砂錫礦露天開采而引起采場邊坡、排土場及尾礦庫等崩塌的可能性較大，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)滑坡及泥石流等危害因素較大的地質(zhì)災(zāi)害，同時當(dāng)前的地理環(huán)境影響，開設(shè)露天采場，在排水上會對地區(qū)的自然生態(tài)帶來嚴(yán)重影響，出現(xiàn)巖溶地面塌陷等性質(zhì)較惡劣的地質(zhì)災(zāi)害[3]。由于地質(zhì)原因，如果選用露天開采將對大興安嶺地區(qū)的礦區(qū)地形地貌與土地產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞。井下礦坑和露天采坑排水對含水層結(jié)構(gòu)影響并不大，而礦坑水及選礦廢水有較高概率污染礦區(qū)及下游的地下水、地表水及村屯用水，對礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及地方住民帶來嚴(yán)重的情況。根據(jù)調(diào)查情況，礦區(qū)局部地段的地質(zhì)環(huán)境影響問題比較突出，礦區(qū)環(huán)境的地質(zhì)條件屬于中等類型。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 地層與成礦的關(guān)系

根據(jù)地層關(guān)系和過去對內(nèi)蒙古地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查研究成果顯示，礦區(qū)內(nèi)的出露地層有二疊系、侏羅系、白堊系及第四系。

寒武系，泥盆系和石炭系地層以殘留體形式出現(xiàn)的，規(guī)模較小，地區(qū)內(nèi)的二疊系哲斯組地層中存在大理巖與花崗巖接觸部位矽卡巖化，是區(qū)內(nèi)錫、鉛鋅礦的主要賦礦層[4]。

從巖石化學(xué)性質(zhì)來看，地區(qū)的舊新次序為中二疊統(tǒng)大石寨組、哲斯組及零星出露的上二疊統(tǒng)林西組，大石寨組和哲斯組屬于主體含礦層位，因為晚二疊世抬升成陸以及多次構(gòu)造運動的緣故，該礦區(qū)的內(nèi)褶皺緊密度和復(fù)雜程度較高，在探采礦工程中可以發(fā)現(xiàn)少量的裂隙。

當(dāng)前推測該地區(qū)的成礦原因是因為蒙古～鄂霍茨克洋在中生代晚侏羅世時期發(fā)生閉合，由此引發(fā)碰撞后伸展作用，讓礦區(qū)的地殼進入伸展～減薄的狀態(tài)，同時因為地幔上涌，底侵作用產(chǎn)生，上部地殼出現(xiàn)了部分熔融，形成花崗質(zhì)巖漿，而巖漿又在上升期間定位、分異演化，造成了Fe、Sn逐漸在硅酸鹽殘漿中聚集，并在巖漿演化時發(fā)生了高溫氣液成礦流體和硅酸鹽殘漿之間的液態(tài)分離，分離的成礦流體從斷裂處侵入到哲斯組鈣質(zhì)地層，與地層中的鈣質(zhì)砂巖等巖石產(chǎn)生接觸，并進一步發(fā)生交代作用，促使地層出現(xiàn)了角巖化和矽卡巖化，形成了矽卡巖型鐵錫礦床。因為形成礦物質(zhì)主要來自于巖漿熱液，錫元素在與熱液間易發(fā)生交代作用，從而促進有用礦物沉淀和富集，所以錫石物質(zhì)來源于山脈花崗巖巖體內(nèi)外接觸帶中錫石硫化物礦床、含錫矽卡巖、含錫云英巖等各種原生脈礦以及石英巖副礦物的微量錫石經(jīng)風(fēng)化作用形成礦床。

因此推斷與成礦有直接關(guān)系的花崗巖巖體的埋藏深度不會太大，據(jù)礦石中礦物組成如石榴子石、石英、磁黃鐵礦、黃銅礦等推斷為高－中溫?zé)嵋旱V床，主要礦石礦物、脈石礦物種類詳見表1。

表1 原生錫石礦石礦物成份一覽表

3.2 找礦標(biāo)志

巖體與圍巖接觸帶及附近有利于成礦物質(zhì)的富集，矽卡巖化作用與礦床形成關(guān)系密切，是控制礦體形態(tài)，規(guī)模及鐵錫富集程度的主要因素，可作為尋找礦床的主要標(biāo)志，分析認為，鉀長花崗巖體的外接觸帶是矽卡巖的主要發(fā)育帶，這讓矽卡巖沿傾向出現(xiàn)了帶有膨縮現(xiàn)象的不規(guī)則分布狀態(tài)，這種分布和地層產(chǎn)狀基本一致，該礦區(qū)的矽卡巖整體呈似層狀和透鏡狀，層控礦床特征比較明顯。總結(jié)而言，該地區(qū)的找礦標(biāo)志包括礦層露頭標(biāo)志、錫礦轉(zhuǎn)石標(biāo)志、地層標(biāo)志、地層標(biāo)志和重砂異常五類，礦層露頭標(biāo)志是因為原生錫礦層矽卡巖、錫石硫化物礦床地表往往有大小不等的鐵帽露頭或褐鐵礦轉(zhuǎn)石，風(fēng)化后常見流失孔。且與圍巖界線清晰，巖石中可見硫化物細脈，是直接找礦標(biāo)志。錫礦轉(zhuǎn)石標(biāo)志指錫礦經(jīng)熱液成礦時出現(xiàn)矽卡巖化、大理巖化、硅化、云英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等化學(xué)反應(yīng)，是近礦的重要找礦標(biāo)志。地層標(biāo)志指成礦花崗巖巖體，尤其是同源晚期階段的淺成富堿性巖體對成礦有利，次級構(gòu)造突起、石英巖突起往往是礦床定位的有利場所。中、上泥盆統(tǒng)不純碳酸鹽巖及不同巖性界面是有利賦礦層位及巖石組合。與上、下地層巖性差異較大，可作為明顯的地層標(biāo)志。磁場物理標(biāo)志指測區(qū)磁異常主要沿山脈復(fù)式巖體的內(nèi)、外接觸蝕變帶，以及復(fù)式巖體內(nèi)不同期次的巖體間的接觸帶、相變帶，呈串珠狀、帶狀、面狀展布，受巖體接觸蝕變帶和斷裂構(gòu)造破碎帶雙重控制，反映磁性地質(zhì)體，成因上與巖漿侵入活動的一系裂蝕變礦化有關(guān)。磁異常規(guī)模大、濃集中心明顯，是礦床的間接找礦標(biāo)志[5]。特別是大片磁異常中的高強度磁異?？赡苤苯又甘镜V體存在。重砂異常是因為長期的風(fēng)化剝蝕和切割，礦區(qū)基巖的出露狀況較好，礦床在地表有明顯的裸露部分，礦體及礦化蝕變帶經(jīng)風(fēng)化可形成錫石及其伴生重礦物的重砂異常，因此重砂異?？勺鳛榈V區(qū)錫礦床找礦預(yù)測標(biāo)志之一。

4 結(jié)論

綜合而言，該地區(qū)的地層為形成錫礦體提供了良好的容礦空間，同時斷裂構(gòu)造和巖漿侵入接觸構(gòu)造和層間破碎帶為含礦熱液運移和沉淀提供了良好通道和場所，使得成礦作用更加充分；巖漿活動為鐵錫礦體的形成提供了充足的物質(zhì)和能量來源，結(jié)合這些特點進行礦產(chǎn)開采，有助于減少不必要的資源浪費，實現(xiàn)開采效益的最大化。