[摘要]額爾古納市六卡銀鉛鋅礦位于興安地槽褶皺帶,額爾古納興凱地槽褶皺帶的中段,受得爾布干斷裂帶次級斷裂構(gòu)造控制。礦體規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀嚴格受北西西向或北西向斷裂—裂隙構(gòu)造控制,呈不同規(guī)模的脈狀產(chǎn)出,銀鉛鋅礦(化)體較為集中產(chǎn)在燕山期流紋斑巖與震旦系額爾古納河組碳酸鹽巖類外接觸帶中,成礦熱源及物質(zhì)來源與燕山期流紋斑巖密切相關(guān),礦床成因類型應(yīng)為受斷裂構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋旱V床。從礦床地質(zhì)特征、地球物理特征、地球化學(xué)特征等方面進行分析,在此基礎(chǔ)上總結(jié)歸納了找礦標志,以期對區(qū)內(nèi)及外圍找礦提供一定的指導(dǎo)意義。
[關(guān)鍵詞]內(nèi)蒙古:銀鉛鋅礦;地質(zhì)特征;找礦標志
六卡銀鉛鋅礦位于得爾布干成礦帶,內(nèi)蒙古自治區(qū)額爾古納市境內(nèi)。該成礦帶地跨蒙俄中三國交界區(qū),圍繞蒙古—鄂霍茨克褶皺系及其南側(cè)的中蒙古―額爾古納微陸塊,呈弧形帶狀分布,南部以蒙古主斷裂和得爾布干斷裂與華力西褶皺系為界。該成礦帶內(nèi)有鈾、鉛鋅、鎢錫、螢石、銅、鉬、金等礦產(chǎn)的數(shù)百處,在不同的成礦環(huán)境中僅呼倫貝爾境內(nèi)就形成了一系列礦區(qū):有甲烏拉—額仁陶勒蓋成礦區(qū)、八大關(guān)—烏努格吐山成礦區(qū)、東珺—得耳布爾成礦區(qū)等[1]。通過研究六卡銀鉛鋅礦床其成礦地質(zhì)特征,可對礦區(qū)深部及外圍找礦靶區(qū)的圈定提供一定的方向和依據(jù)。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
工作區(qū)屬古亞洲成礦域(Ⅰ級)額濟納旗―興安嶺元古代、華力西、燕山期銅、鉛鋅、金、銀、鉻、鈮成礦區(qū)(Ⅱ級)額爾古納河燕山期銅(鉬)、金、銀、鉛、鋅成礦帶(Ⅲ級)之莫爾道嘎金、鉛、鋅成礦亞帶(Ⅳ級)[2]。前中生代地層區(qū)隸屬北疆—興安地層大區(qū),興安地層區(qū),額爾古納地層分區(qū),中新生代地層分區(qū)隸屬濱太平洋地層區(qū),大興安嶺―燕山地層區(qū),博克圖—二連浩特地層小區(qū)。出露地層主要有上元古界青白口系佳疙疸組、震旦系額爾古納河組,下古生界奧陶系中下統(tǒng)烏賓敖包組,上古生界石炭系下統(tǒng)紅水泉組及新生界第四系全新統(tǒng)。巖漿巖出露面積較少,具有多期次活動特點,出露有元古代、晚三疊世、早白堊世巖漿巖(圖1)。
2 礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1 地層
礦區(qū)出露地層較簡單,僅出露震旦系額爾古納河組(Ze)的地層和溝谷、河谷分布的第四系(Qh)。額爾古納河組(Ze)組地層分中段(Ze2)和上段(Ze3)。額爾古納河組中段(Ze2),地層總體走向北北東25°~75°,傾向南東,傾角40°~73°,地層厚度大于464 m。巖性主要為黑色、灰黑色炭質(zhì)板巖,灰白色千枚狀板巖,變質(zhì)粉砂巖夾綠泥石大理巖、透閃石大理巖。額爾古納河組上段(Ze3),地層總體走向變化較大,為80~170°,傾向南南東或南西,傾角33°~73°,地層厚度大于1018 m。巖性主要為灰色含云母綠泥石條帶狀白云石大理巖夾硅化大理巖,為主要的含礦巖石。與上段(Ze3)呈整合接觸(圖2)。
2.2 巖漿巖
礦區(qū)侵入巖不發(fā)育,主要以新元古代中細?;◢弾r(Pt3γ)為主;次火山巖主要以早白堊世流紋斑巖(K1λπ)為主;脈巖主要以閃長巖脈(δ)為主。早白堊世流紋斑巖,白色、灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。出露形態(tài)不規(guī)則,為超淺成相的次火山巖體,與成礦關(guān)系密切。其侵入震旦系額爾古納河組上段(Ze3),侵入過程中巖漿熱液與額爾古納河組大理巖接觸交代,最終在其外接觸帶上形成銀鉛鋅礦體。
2.3 構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育,主要有斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造為區(qū)域背斜的南西翼。斷裂構(gòu)造均為成礦期斷裂,是本區(qū)的容礦構(gòu)造,控制著Ⅰ礦帶的分布,亦嚴格地控制著1號主礦體及其從屬礦體的空間分布位置及產(chǎn)狀。
總體呈北西西—北西走向,傾向南西,傾角多在60°~70°之間,個別稍緩或陡傾。沿傾向延深數(shù)十米到500米,寬為數(shù)厘米到20余米。斷層性質(zhì)為壓扭性斷裂,多表現(xiàn)為蝕變破碎帶和構(gòu)造裂隙群,呈斜列式排列,沿走向和傾向多呈舒緩波狀,偶見分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。局部地段可見近平行的北西西向小斷裂。斷裂部分地段被閃長巖脈充填,閃長巖的產(chǎn)出狀態(tài)也受控于該斷裂。
2.4 地球物理特征
在礦區(qū)內(nèi)采集了各類巖石物性標本進行電性參數(shù)測定(表1),該區(qū)礦(化)體具有低阻高極化特征,與圍巖存在比較明顯的電性差異,為圈定金屬硫化物富集區(qū)尋找鉛鋅礦體提供了有利的條件。區(qū)內(nèi)碳質(zhì)板巖分布較廣,雖然電性特征與礦(化)體較為相同,但極化率低于礦(化)體,因此在本區(qū)開展激電中梯測量工作尋找多金屬礦(化)體具備有效的物性前提。通過開展面積性激電中梯測量,以極化率5.0%為下限圈定了4處激電異常,各異常呈東西向展布,東西兩側(cè)未封閉,異常形狀不規(guī)則;視極化率值在5.0%~8.0%,最大值為13.3%,對應(yīng)的視電阻率為小于300 Ω·m,與礦化蝕變分布范圍基本一致。
2.5 地球化學(xué)特征
礦區(qū)開展的1∶1萬土壤地球化學(xué)測量工作顯示Ag、Pb、Zn、Au、As、Cu為強分異型元素(表2),成礦可能性大,且Ag、Pb、Zn共生組合特征明顯,整體呈北西向帶狀展布,異常強度高,與礦化體重合性好。
3 礦床地質(zhì)特征
3.1 礦體特征
礦區(qū)的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ礦帶圈定16條銀鉛鋅礦體,主礦體1條,編號為1號,以鉛為主、共生銀鋅。礦體主要賦存在額爾古納河組上段(Ze3)的硅化大理巖、炭質(zhì)板巖中,局部少量賦存于閃長巖脈中。礦體分布于Ⅰ礦帶中,控制長度960 m,延深511 m,總體近北西西向分布,向南西傾。礦體厚度0.37~19.11 m,平均厚度3.98 m,厚度變化系數(shù)99%,屬較均勻型;Pb品位0.81%~43.5%,平均3.51%,品位變化系數(shù)134%,屬較均勻型;Zn品位1.02%~15.08%,平均2.18%,品位變化系數(shù)175%,屬較均勻型;Ag品位80.80~1666 g/t,平均143.59 g/t,品位變化系數(shù)135%,屬較均勻型;礦體規(guī)模屬大型。賦礦標高683~237 m。
礦體僅在西端的3~6勘探線間出露于地表,向東8~32勘探線間礦體未出露地表,呈隱伏狀分布,縱剖面礦體自西向東越來越深向東側(cè)伏,側(cè)伏角為10°左右(圖3)。
3.2 礦石特征
礦石結(jié)構(gòu)主要以半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu),其次為自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代環(huán)邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀為主,次為塊狀(圖4)、網(wǎng)脈狀、脈狀、條帶狀、星散狀等構(gòu)造。礦石中的礦物組成較簡單,金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦、黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、斑銅礦等;脈石礦物主要有石英、碳酸鹽礦物,另外還有泥質(zhì)礦物、綠泥石、高嶺土及少量長石和云母等。礦石中的方鉛礦呈鉛灰色,金屬光澤,低硬度,呈不規(guī)則粒狀,立方體解理完全,呈黑三角形孔,粒徑一般在0.05~2 mm,少量達2~8 mm。半自型—他形晶顆粒狀產(chǎn)出,或呈致密塊狀集合體產(chǎn)出,與閃鋅礦等礦物呈連晶關(guān)系(圖5),并相互包裹,相互交替,且呈相互包裹部分的方鉛礦、閃鋅礦顆粒一般都非常細小,部分方鉛礦以不規(guī)則粒狀產(chǎn)于脈石礦物中(圖6)。閃鋅礦中普遍包含有因固溶體分離作用形成的乳濁狀的黃銅礦細小顆粒,黃銅礦微晶很不規(guī)則地嵌布于閃鋅礦中或其邊緣(圖7),粒徑一般為0.5~2 mm,最小0.03 mm左右,最大粒徑達2.0 mm;閃鋅礦呈角礫狀,裂隙被細脈狀的方鉛礦、黃銅礦等礦物充填交代。
3.3 圍巖蝕變
圍巖蝕變類型為硅化、綠簾石化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化等。自震旦紀至早白堊世,圍巖經(jīng)歷了多期次的火山熱液作用,根據(jù)與成礦的關(guān)系分為兩期:成礦期前和成礦期。其中成礦期前熱液作用為花崗巖及閃長巖侵入,蝕變類型為弱硅化,范圍較廣,造成礦區(qū)內(nèi)圍巖普遍性的弱硅化、碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化;成礦期熱液作用為流紋斑巖侵入,蝕變類型為中低溫?zé)嵋何g變的硅化碳酸鹽化、絹云母化、綠簾石化,與成礦關(guān)系密切。
根據(jù)蝕變礦物組合與蝕變強度,蝕變帶劃分為硅化帶和弱硅化帶。蝕變分帶的劃分主要以礦體密集的中心部位和兩側(cè)的近礦圍巖部分為主。局部地段由于礦體規(guī)模較小,蝕變分帶不明顯。整體上形成了以硅化為主的蝕變分帶(圖8)。
(1)硅化—絹云母化—碳酸鹽化—綠簾石化―黃鐵礦化―閃鋅礦化—黃銅礦化帶—方鉛礦化發(fā)育流紋斑巖外接觸帶上的額爾古納河組上段中,由含黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦的硫化物與石英、方解石、綠簾石等蝕變礦物組合構(gòu)成,占據(jù)礦化蝕變帶的中心位置,是熱液循環(huán)系統(tǒng)的中心、流體上行的通道[5]。帶內(nèi)蝕變與礦化最強,遭受蝕變的巖石主要是大理巖,帶中由高強度的黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化等礦化,與以強硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽為主的蝕變礦物組合構(gòu)成鉛鋅礦(化)體。
(2)弱硅化—綠泥石化—高嶺土化—綠簾石化—碳酸鹽化—黃鐵礦化帶發(fā)育在礦體兩側(cè)的近礦圍巖中,與硅化帶之間沒有明顯界限,帶內(nèi)方鉛礦化、閃鋅礦化等強度明顯降低,漸變?yōu)辄S鐵礦化及微弱的方鉛礦化、閃鋅礦化與綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、碳酸鹽化為主的蝕變礦物組合帶,帶中鉛鋅礦化較弱,可偶見鉛鋅礦化體。
硅化:熱液中的二氧化硅在外部條件下形成硅化石英的作用,石英呈細脈狀、細粒狀或半晶質(zhì)玉髓狀分布于大理巖、閃長巖中,使巖石變堅硬。分兩期:第一期為成礦期前硅化,石英顆粒粗大,呈自形柱狀,根據(jù)流體包裹體測溫結(jié)果,該期次石英流體包裹體均一溫度整體上位于237°~301°;第二期為成礦期硅化,石英粒度較小,充填于早期石英脈周圍,部分為燧石脈,隱晶質(zhì),包裹交代早期自形柱狀石英。與閃鋅礦化、方鉛礦化、斑銅礦化、黃鐵礦化關(guān)系密切,并伴有碳酸鹽化。該期次石英中流體包裹體均一溫度整體上位于176°~319°,與成礦溫度一致。
綠簾石化:僅局部出現(xiàn),主要為閃長巖在熱液作用下發(fā)生的一種蝕變,與硅化伴生,與方鉛礦化關(guān)系密切。
碳酸鹽化:白云石及方解石呈團塊狀、細脈狀分布于巖石裂隙中。具兩期,第一期為成礦期前形成,碳酸鹽顆粒較粗大,組成脈狀團塊狀充填于裂隙中部,該期次碳酸鹽化分布范圍廣,礦區(qū)內(nèi)的各類圍巖中均有分布;第二期碳酸鹽脈,碳酸鹽顆粒細小,組成脈體分布于粗粒碳酸鹽脈體邊部或裂隙,主要發(fā)育于近礦圍巖中。
絹云母化:巖石中斜長石被細小鱗片狀絹云母交代,局部呈細脈狀集合體分布于巖石角礫的間隙中,巖石變成淡綠色~淡黃色,多分布于千枚狀板巖、炭質(zhì)板巖中。
高嶺土化:巖石中的鉀長石經(jīng)接觸交代蝕變?yōu)楦邘X土,主要發(fā)育于花崗巖中。
綠泥石化:主要為暗色礦物被綠泥石所交代,局部呈細脈或網(wǎng)脈狀充填于巖石裂隙或角礫間隙中。多分布于閃長巖中。
4 礦床成因分析及找礦標志
4.1 礦床成因
綜合前人地質(zhì)勘查資料,經(jīng)與相似地質(zhì)背景和相似礦床的類比,礦床生成于構(gòu)造、火山—巖漿活動最劇烈的中生代,礦體規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀受北西西向或北西向斷裂—裂隙構(gòu)造控制,呈不同規(guī)模的脈狀產(chǎn)出。
成礦熱源及物質(zhì)來源與燕山期酸性巖漿活動密切相關(guān),其表現(xiàn)形式為礦區(qū)南部的流紋斑巖體。成礦物質(zhì)沿著北東向額爾古納河構(gòu)造通道運移,向次一級北西西向構(gòu)造內(nèi)流動,并富集成礦,即北東向的額爾古納河斷裂構(gòu)造為導(dǎo)礦構(gòu)造,而次一級的近東西、北西西向構(gòu)造成為礦液最終富集地段,即容礦構(gòu)造[6]。
由以上礦床基本特征,可歸納出震旦系額爾古納河組(Ze)的碳酸鹽巖類是本礦床形成的前提圍巖地層條件,侵入該地層的酸性巖漿(流紋斑巖)活動是礦床形成的主要條件,斷裂―裂隙構(gòu)造為金屬硫化物和銀礦物聚集沉淀提供了有利的空間與通道。
綜上認為,本礦床的形成與中生代陸相次火山成礦作用有關(guān)。礦床的成因類型為斷裂構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅礦床,工業(yè)類型為各種圍巖中的脈狀鉛鋅(銀)礦,成礦時代為燕山晚期。
4.2 找礦標志
根據(jù)礦區(qū)礦(化)體的礦化蝕變分帶特征,結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景及物化探異常特征,初步可歸納礦區(qū)以下主要找礦標志和找礦方向:
構(gòu)造標志:區(qū)域找礦標志是中—新生代的斷?。ɑ鹕綆r帶)—斷陷盆地銜接帶。北西、北西西走向的斷裂—裂隙構(gòu)造是本區(qū)的控巖容礦構(gòu)造,總體控制礦體的基本形態(tài)與產(chǎn)狀,是本區(qū)尋找銀鉛鋅礦體的重要層位標志;
巖漿巖標志:礦區(qū)內(nèi)早白堊世次火山巖極為發(fā)育,表現(xiàn)為淺成—超淺成相酸性小侵入體的大量侵入,產(chǎn)生了大小不一、形態(tài)各異的小巖體,與成礦關(guān)系密切,為礦區(qū)成礦提供了礦物來源和熱源,其與圍巖的外接觸帶是找礦的有利部位;
圍巖蝕變標志:弱硅化—綠泥石化—高嶺土化—綠簾石化發(fā)育在礦體兩側(cè)近礦圍巖中,硅化—絹云母化—碳酸鹽化—綠簾石化為主的蝕變礦物構(gòu)成鉛鋅礦(化)體的中心部位,礦化程度與蝕變強度呈正相關(guān)關(guān)系,具明顯的蝕變分帶特征;
地球物理標志:鉛鋅礦體與激電異常關(guān)系密切,低阻高極化異常帶是礦區(qū)重要的物探找礦標志;
地球化學(xué)標志:礦區(qū)土壤異常以Pb、Zn、Ag為主元素的組合異常高值區(qū)是礦區(qū)重要的化探找礦標志。
5 結(jié)論
綜上,筆者認為礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,已知礦體外圍的物化探異常區(qū)雖然受地表覆蓋較厚影響,地表槽探難以達到查證目的,但經(jīng)少量鉆探驗證已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦(化)體,有望取得找礦突破,擴大礦區(qū)資源儲量規(guī)模,應(yīng)引起足夠的重視。
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