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        內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗虎頭山北地區(qū)地質(zhì)特征及成礦規(guī)律研究

        2022-02-26 05:12:11路明亮
        西部探礦工程 2022年12期
        關(guān)鍵詞:成礦

        路明亮

        (河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第四地質(zhì)大隊(duì),河南 漯河 462000)

        1 成礦地質(zhì)背景

        調(diào)查區(qū)地處北山造山帶東段,屬塔里木板塊東北陸緣增生帶,地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜。依據(jù)區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖、變質(zhì)巖、構(gòu)造等多方面的特征,將調(diào)查區(qū)自北向南劃分為旱山—明水微陸塊和望旭山微陸塊二個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。

        調(diào)查區(qū)位于塔里木板塊東北緣,屬塔里木—南疆地層大區(qū),中南天山—北山地層區(qū),馬鬃山地層小區(qū)。本次工作,在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合前人地質(zhì)成果和各地層單元所處的大地構(gòu)造位置、沉積構(gòu)造環(huán)境、古生物特征、變質(zhì)變形特征、接觸關(guān)系等特征,把調(diào)查區(qū)地層從老到新劃分為古元古界北山巖群、中元古界古硐井群、中—新元古界圓藻山群平頭山組、大豁落山組,古生界志留系公婆泉組、碎石山組,中生界白堊系赤金堡組,新生界新近系苦泉組及第四系。

        根據(jù)區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)時(shí)序、侵入體所處的大地構(gòu)造位置,按侵入期次、結(jié)合構(gòu)造—巖漿巖帶的劃分原則,將調(diào)查區(qū)侵入巖解體為36個(gè)侵入體,歸并13個(gè)侵入體填圖單元。按照巖漿活動(dòng)期次從老到新分別論述如下。

        調(diào)查區(qū)構(gòu)造變形以斷層為主,褶皺表現(xiàn)不明顯。早期以北西—南東向?yàn)橹?,北東向、近東西向斷裂構(gòu)造次之,近南北向、北北東向斷裂構(gòu)造不發(fā)育。其中北西—南東向斷裂構(gòu)造規(guī)模較大,性質(zhì)大多為脆性正斷層,主形成期為海西晚期,具多期活動(dòng)特征;基底褶皺主要見于古元古代北山巖群內(nèi),一般為北西—南東向的一些形態(tài)復(fù)雜的線狀緊閉褶皺和晚期疊加其上不規(guī)則狀褶皺及環(huán)狀褶皺;蓋層褶皺主要為一些近東西的寬緩的背、向斜構(gòu)造。

        區(qū)內(nèi)韌性構(gòu)造不發(fā)育,在海西期巖漿巖帶及風(fēng)尾山斷隆北山巖群內(nèi)有所表現(xiàn),其規(guī)模小,為淺層次構(gòu)造變形,主要表現(xiàn)為構(gòu)造片理化帶,糜棱巖化巖和初糜棱巖。對(duì)調(diào)查區(qū)虎頭山北幅西部、北部金礦的形成具有一定的控制作用,表現(xiàn)為早期的左行剪切特征和晚期的右行逆沖特征。

        2 成礦規(guī)律

        2.1 成礦規(guī)律

        礦床是地殼的組成部分,是一種特殊的地質(zhì)體,是地殼形成演化過(guò)程中在某一階段和環(huán)境下的產(chǎn)物。各種礦床形成的歷史進(jìn)程與地殼演化的每一歷史進(jìn)程緊密相隨,因此,采用動(dòng)態(tài)地質(zhì)學(xué)思維方法并從地殼演化角度,去深入認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)分析礦床形成的地質(zhì)條件,是總結(jié)成礦規(guī)律提高預(yù)測(cè)水平的關(guān)鍵所在。研究區(qū)成礦元素以Cu、Au為主,地球化學(xué)特征如下:

        銅元素:高異常區(qū)主要分布于古元古界北山巖群和志留紀(jì)公婆泉組地層中,在虎頭山北幅西北部石炭紀(jì)侵入巖呈低背景值,局部高異常區(qū)呈孤島狀零星分布。中—新元古界圓藻山群和古硐井群均為低背景值。極高值分布于公婆泉組地層中,與本次工作發(fā)現(xiàn)的7號(hào)、8號(hào)礦點(diǎn)位置大致一致,鑒于此,在本區(qū)尋找銅礦首先應(yīng)為公婆泉組地層,其次為北山巖群地層比較優(yōu)越,石炭紀(jì)侵入巖體中次之。

        調(diào)查區(qū)碳酸巖是銅礦的分布區(qū)域,銅礦以Ni、Cu、Co、As 等元素高背景場(chǎng)、高值區(qū)為主,尤以Ni、Cu、Co最為明顯,Ni、Cu、Co、As 最高含量分別為116×10-6、193×10-6、33.9×10-6、116×10-6。

        金元素:繼承了銅元素的分布特征。高異常主要分布于古元古界北山巖群和志留紀(jì)公婆泉組地層中,在虎頭山北幅西北部石炭紀(jì)侵入巖呈較低背景值,中—新元古界圓藻山群和古硐井群零星分布高異常值,但異常范圍較小。極高值分布于公婆泉組地層中,與本次工作發(fā)現(xiàn)的6處金礦化點(diǎn)位置大致一致。因此,在本區(qū)尋找金礦首先應(yīng)為公婆泉組地層,其次為北山巖群地層比較優(yōu)越,石炭紀(jì)侵入巖與中—新元古界地層中次之。另外以上兩種元素的富集,都是與后期構(gòu)造有密切的關(guān)系,特別是NNW向及NW向斷裂構(gòu)造是主要的容礦、控礦構(gòu)造。

        2.2 控礦地質(zhì)因素分析

        任何礦產(chǎn)的形成都有一定的地質(zhì)因素,主要受控于:區(qū)域構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、沉積作用和變質(zhì)作用、區(qū)域地球化學(xué)因素等,本區(qū)發(fā)現(xiàn)的有工業(yè)意義的礦產(chǎn)為銅礦,礦化類型為裂隙熱液型,主要受控于構(gòu)造作用和巖漿作用。在預(yù)測(cè)找礦工作中,如查明欲找礦產(chǎn)的主要控礦因素,可以起到事半功倍的效果。

        (1)構(gòu)造因素:構(gòu)造因素是控制礦床形成和分布的重要因素之一,本區(qū)所發(fā)現(xiàn)的銅礦的圍巖及容礦寄主巖石均為公婆泉組??刂沏~礦的構(gòu)造為北北西向斷裂構(gòu)造。本區(qū)比較大的構(gòu)造為北北西向斷裂構(gòu)造,它們控制了不同級(jí)別成礦帶的展布方向、范圍及性質(zhì),多表現(xiàn)為壓性特征,與成礦帶方向基本一致,因此應(yīng)屬于成礦前構(gòu)造。由于斷裂規(guī)模較大,下切深度較大,因此沿該斷裂控制著巖漿的來(lái)源深度和物源,以作為礦液運(yùn)移的主要通道,這樣也就決定了巖漿的物質(zhì)成分,并且大的構(gòu)造也是巖漿上升的主要通道,沿該構(gòu)造形成了一系列多金屬礦產(chǎn)及含礦的巖石,因此本區(qū)銅礦點(diǎn)也應(yīng)受這些深大斷裂構(gòu)造的控制。另外,深大斷裂的次生構(gòu)造單元也是本區(qū)礦產(chǎn)形成的重要構(gòu)造,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),在主構(gòu)造線上很難發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的礦化體,而在主構(gòu)造的二級(jí)構(gòu)造單元,特別是斷裂構(gòu)造的復(fù)合部位更是成礦的理想場(chǎng)合。

        (2)巖漿因素:巖漿活動(dòng)是地殼活動(dòng)的主要形式之一,許多內(nèi)生礦床,特別是金屬礦床的形成和分布都不同程度地受巖漿活動(dòng)因素所控制。有的直接為成礦提供物源和所需要的熱液,有的間接為成礦提供熱源和熱液。本區(qū)銅礦化主要產(chǎn)于白堊紀(jì)花崗巖與碳酸巖接觸帶中,地層中Mo、Cu、Sb、As、Bi 等平均含量高于全區(qū)平均含量,為銅礦化提供物質(zhì)來(lái)源,體現(xiàn)了本區(qū)銅礦有一定的成礦專屬性。

        3 區(qū)域礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

        北山地區(qū)位于西伯利亞板塊南緣、屬塔里木—中朝板塊北緣、哈薩克斯坦板塊三大板塊的過(guò)渡部位,大地構(gòu)造位置十分特殊。不同的構(gòu)造單元、不同的地層、巖漿作用、變質(zhì)作用及構(gòu)造,對(duì)礦產(chǎn)的形成和分布起著不同的成控作用,并與其不同區(qū)域礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景有著密不可分的關(guān)系。調(diào)查區(qū)成礦地球化學(xué)背景良好、構(gòu)造發(fā)育、巖漿活動(dòng)廣泛而頻繁、地層變形及接觸變質(zhì)作用強(qiáng)烈,為調(diào)查區(qū)礦產(chǎn)的形成提供了必要條件?,F(xiàn)把與本區(qū)與地層有關(guān)的礦產(chǎn)情況簡(jiǎn)評(píng)如下:

        區(qū)域背景條件調(diào)查區(qū)位于塔里木板塊東北緣。屬塔里木—南疆地層大區(qū),中南天山—北山地層區(qū),馬鬃山地層小區(qū)。

        古元古代時(shí)期發(fā)育了北山巖群,從本次工作來(lái)看,區(qū)內(nèi)北山巖群的原巖為一套中基性火山巖碎屑巖和碳酸鹽巖建造,經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),多期次的變質(zhì)作用和巖漿活動(dòng)及不同期次的構(gòu)造疊加,使北山巖群發(fā)生了強(qiáng)烈的變質(zhì)變形,屬低角閃巖相變質(zhì)巖系。據(jù)1∶5萬(wàn)小塵包等幅礦調(diào)資料和前人區(qū)調(diào)資料,在北山巖群地層內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的銅、金、鉬等礦產(chǎn),龍其以金礦最為著名。調(diào)查區(qū)內(nèi)在該套地層內(nèi)發(fā)育黑色構(gòu)造泥巖,含金的概率最高,且品位較好,是下一步在本區(qū)尋找金礦的一個(gè)方向。另外在本區(qū)發(fā)現(xiàn)的1、2 號(hào)銅金礦化點(diǎn)都是賦存在石英脈之中,經(jīng)過(guò)本次工作,在其它地層中也有石英脈發(fā)育,無(wú)論是褐鐵礦化、黃鐵礦化都比本區(qū)石英脈要強(qiáng)得多,但都不含銅金,因此在本地層中尋找石英脈型金礦也是有巨大的找礦潛力。另外在本區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)石英脈型電氣石礦化點(diǎn),在下一步工作中,尋找與電氣石有關(guān)的礦產(chǎn)也應(yīng)該足以重視。在本地層中發(fā)現(xiàn)多個(gè)偉晶巖露頭,因沒有明顯礦化,加之于工作程度有限,未對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步追蹤,因此,為在本區(qū)發(fā)現(xiàn)與偉晶巖有關(guān)的礦產(chǎn)提供了有力的條件。

        中新元古界圓藻山群平頭山組、大豁落山組主要由鈣質(zhì)和鎂質(zhì)的碳酸鹽巖組成,具有不同程度的成巖后的交代作用,未發(fā)現(xiàn)碎屑巖,沉積環(huán)境應(yīng)為封閉不完全的有障潮坪,泄湖不發(fā)育為退潮時(shí)的潮坪,水動(dòng)力以潮汐作用為主。上述環(huán)境形成的巨厚碳酸鹽巖,在研究區(qū)進(jìn)一步探找白云巖礦床有著豐富的前景。

        早古生界志留紀(jì)屬于活動(dòng)沉積巖石組合以硅質(zhì)巖、含燧石團(tuán)塊灰?guī)r、安山巖為主,前者屬淺海相還原環(huán)境沉積物,安山巖屬海相火山噴發(fā)沉積為主的產(chǎn)物,標(biāo)志著該階段處于強(qiáng)烈的沉陷階段。通過(guò)本次工作發(fā)現(xiàn),志留紀(jì)公婆泉組、碎石山組地層是鐵銅礦化的主要含礦層,后期侵入的印支—海西期的二長(zhǎng)花崗巖是成礦母巖,本次發(fā)現(xiàn)的7、8號(hào)銅礦化點(diǎn)都說(shuō)明了這一點(diǎn)。

        本區(qū)三疊紀(jì)沒有發(fā)現(xiàn)良好的地層露頭,由于成巖程度較差,往往被坡積物覆蓋或者直接風(fēng)化,含礦情況不明,但是本階段在本區(qū)構(gòu)造活動(dòng)頻繁、巖漿活動(dòng)加劇,形成了一系列近東向的褶皺、斷裂,似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖的侵入,肢解了公婆泉組地層,為本區(qū)銅礦化、鐵礦化的形成提供了物質(zhì)來(lái)源和動(dòng)力條件。

        綜上所述:調(diào)查區(qū)經(jīng)歷不同機(jī)制、不同期次的巖漿活動(dòng)—變質(zhì)作用—構(gòu)造作用的演化,形成了一系列重要礦產(chǎn),特別是北山巖群、公婆泉組地層具有良好的成礦地質(zhì)背景。

        4 礦產(chǎn)預(yù)測(cè)

        4.1 預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)的劃分

        依據(jù)圈定依據(jù)和分類,結(jié)合成礦帶劃分,將調(diào)查區(qū)劃分出Ⅰ、Ⅱ級(jí)預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)5個(gè)。預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)及找礦靶區(qū)命名:由于調(diào)查區(qū)人跡罕至、地名稀少、地物單一,命名方式采用預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)分類級(jí)別,如遇同類級(jí)別的多個(gè)遠(yuǎn)景區(qū),按照由南向北,由西向東,在遠(yuǎn)景區(qū)類別后面添加數(shù)字加以區(qū)別。

        4.2 預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)特征

        Ⅰ1銅、金預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅰ1級(jí)):位于虎頭山北幅中部,呈長(zhǎng)方形近東西向展布。南北寬約1.9km、東西長(zhǎng)約4.2km、面積約8km2,為一個(gè)封閉的正方形。預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)位于AP4異常區(qū)范圍內(nèi),異常元素組合為Ni、As、Cu、Co、Y、La、Sb、Nb、W、Sn、Ag、Zn、Li、Au共14種元素,元素組合較全,異常吻合程度較好,面積較大,強(qiáng)度較高,濃度分帶二三級(jí),濃集中心較明顯。

        Ⅰ2 銅、金預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅰ級(jí)):遠(yuǎn)景區(qū)位于額濟(jì)納旗虎頭山北幅中南部,呈長(zhǎng)條狀,平均寬度2km,長(zhǎng)度5.3km。該異常為乙類異常,評(píng)序值為136.348,該異常呈不規(guī)則狀元素組合以Ag、As、Bi、Co、Li、Mo、Cu、W、Ni、Sb、Zn、Sn、Pb、Y、La、Nb、Au17 個(gè)元素,濃集中心明顯,濃度分帶為三級(jí),多個(gè)濃集中心。異常區(qū)內(nèi)見有礦化蝕變帶,可見孔雀石、褐鐵礦化。該異??赡芘c礦化蝕變帶有關(guān)。該異常北部有金異常。

        Ⅱ1銅、金、電氣石預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅱ級(jí)):位于虎頭山北幅北部,南北寬約2.1km、東西長(zhǎng)約7.0km,面積約15km2,呈長(zhǎng)方形東西向展布。預(yù)調(diào)查區(qū)與化探異常AP2 范圍一致,特征如下:該異常呈不規(guī)則狀;異常帶走向東西,元素組合較全共13 種元素Pb、La、Cu、Bi、Li、Au、Be、Sn、Nb、Mo、Zn、Y、Ni。異常分布比較凌亂。異常強(qiáng)度較低,均無(wú)明顯的濃集中心,評(píng)序值為42.233。該異常為丙類異常。該異常元素均為單點(diǎn)異常,吻合度也不太好。

        Ⅱ2 銅、金預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅱ級(jí)):預(yù)調(diào)查區(qū)位于虎頭山北幅西部。大致呈梯形,平均寬約2.8km、長(zhǎng)約3km、面積約8.4km2。Mo、Cu、Sb、As、Bi等平均含量高于全區(qū)平均含量,Au、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Ni、Co、Nb、Y、La、Be、Li平均含量低于全區(qū)平均含量,但元素接近全區(qū)平均值,局部富集有利地質(zhì)單元,和地殼克拉克值相比Cu、As、Sb、Bi、Mo 相對(duì)集中,其余元素趨于分散,Mo正常,Cu 富集,強(qiáng)富集As、Sb、Bi,Au、As、W、Sn、Ni、Co、Nb、La弱變異,Ag、Cu、Sb、Bi、W、Sn、Mo、Co為強(qiáng)變異。

        Ⅱ3 金、鐵預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅱ級(jí)):位于九號(hào)半幅東南部,呈近梯形分布,南北長(zhǎng)約3.5km、東西平均寬約2.4km、面積約8.4km2。Au、Ag、Cu、Zn、W、Sn、Mo、Ni、Co、Nb、Y、Be、Li 平均含量低于全區(qū)平均值。Bi、As、Sb平均值高于全區(qū)平均值,所有元素接近平均值,As、Sb 相對(duì)集中,其余元素趨于分散,Bi 正常,強(qiáng)富集As、Sb,Au、Pb、Sb、Bi、W、Mo元素強(qiáng)變異,Ag、Cu、Zn、Co、Y、La、Be為弱變異。

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