内蒙古西乌珠穆沁旗哈日根台矿区银锌多金属矿矿床地质特征及成因初探

2015-12-24 09:01范立新,李世杰,樊彦红
西部资源 2015年6期
关键词:闪锌矿黄铁矿石英

内蒙古西乌珠穆沁旗哈日根台矿区银锌多金属矿矿床地质特征及成因初探

范立新 李世杰 樊彦红

内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院 呼和浩特 010020

哈日根台矿区位于大兴安岭中南段西坡银多金属成矿带,矿体产于林西组(P2l)变质(泥质)粉砂岩中,受近南北向张性断裂构造控制。根据野外脉体穿插关系和矿石结构构造特征可以将成矿分为4个阶段,即毒砂-黄铁矿-石英阶段、黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿阶段、银多金属硫化物阶段及锡石-石英阶段。结合区域成矿地质背景和矿床地质特征,认为该矿床是一受构造控制的、与燕山早期酸性岩浆活动有关的中高温热液矿床。

林西组;张性断裂;哈日根台

1.引言

哈日根台矿区位于西乌珠穆沁旗政府驻地东约64km。大地构造位置属于华北板块北缘,矿体产于林西组(P2l)变质(泥质)粉砂岩中,受近南北向张性断裂构造控制。矿区内出露的侵入岩为中侏罗世肉红色似斑状花岗岩(J2γ)及燕山期中酸性脉岩。目前矿床为一小型银锌多金属矿床。本文通过对该矿区野外地质调查基础上,通过对矿区成矿地质背景及矿床地质特征进行研究,以期进一步了解矿床成因。

2.区域地质背景

矿区位于内蒙古中部地槽褶皱系东段,大兴安岭褶皱带南西端。从板块构造观点看,本区处于西伯利亚板块和华北板块之间的过渡地带,且靠近华北板块一侧。据物探资料推断,矿区北30km处有一条西乌旗——雅图特的隐伏大断裂通过,该断裂和花敖包特、沙不楞山、浩布高等多金属矿床的成生有着极为密切的关系。据区测资料,矿区南30km为五十家子——白塔子大断裂,该断裂为白音诺尔大型铅锌矿床的主要控矿构造。矿区南10km处亦存在一条北东向的断裂,与米生庙复背斜南翼的挤压破碎带相接,该断裂与拜仁达坝大型锌银多金属矿床、维拉斯托大型锌、铜多金属矿床关系密切。由此可见测区所处大地构造位置,对成矿十分有利。结合区测资料分析,区域内主要的构造是邻幅的米生庙复背斜及其次一级断裂的东延部分。

区内地层出露简单,主要有二叠系上统林西组(P2l)、侏罗系上统白音高老组(J3b)及第四系。其中林西组(P2l)主要岩性为黑色板岩、砂岩和灰岩;与上覆晚侏罗系上统白音高老组地层呈角度不整合接触;为矿区主要的赋矿围岩。白音高老组(J3b)主要岩性为酸性熔岩、酸性角砾熔岩、流纹岩等;该地层不整合于古生代地层及岩体之上,与上覆第四系为不整合接触。区内发育一套河床冲积、洪积砂砾石层。多分布于沟谷低洼地带(图1)。

区内构造较简单,北东向、北西向及近南北向均有分布。侵入岩主要为中侏罗世肉红色似斑状花岗岩(J2γ)及燕山期中酸性脉岩。岩体与林西组地层接触处常见有角岩化及硅化等蚀变。

3.矿区地质概况

矿区内地层出露单一,除第四系外,仅出露二叠系中统林西组(P2l)变质粉砂岩、变质细砂岩及变质泥质粉砂岩夹泥质板岩,主要分布于矿区中部及北东部(图1)。岩体为中侏罗世肉红色似斑状花岗岩(J2γ),另外还可见石英二长斑岩脉(ηπ),闪长岩玢脉(δμ)及英安岩脉(ζ)。

矿区内断裂构造较发育,以北东、近南北向张性性断裂为主,这些断裂控制本区矿化带分布及规模。

4.矿床地质特征

4.1 基本特征

矿体赋存于近南北向张性断裂构造中,矿体产状与构造破碎带一致。地表及浅部为氧化矿,氧化带深度为基岩下22m~62m,深部及隐伏矿为硫化矿。矿床由60个矿(化)体组成(地表露头矿体5个,隐伏盲矿体55个)。矿区内各矿(化)体规模大小不等,延长十几米至三百余米,延深十几米至三百余米,厚度一般0.1m至12m左右。矿体呈脉状、似脉状,走向以近南北向为主,倾向东,倾角67°~89°。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化、高岭土化,其中与矿化关系密切的是硅化、绢云母化。矿体与围岩界线不明显,二者渐变过渡,顶底板围岩锌矿化较普遍,以锌元素含量多少加以区分。

图1 哈日根台矿区地质简图

4.2 矿石特征

矿区氧化带较发育,矿石主要为硫化矿,次为氧化矿,混合矿分布极少。氧化矿石银铜品位较高,锌品位普遍偏低;硫化矿石锌银品位较高,铜品位相对较低。矿物成分:氧化矿中金属矿物主要为褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石,局部见残留的闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿团块,非金属矿物主要为高岭土、石英、长石、方解石、萤石等;硫化矿中金属矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿,其次为方铅矿、磁黄铁矿、辉银矿、辉钼矿,脉石矿物为高岭土、石英、长石、方解石、萤石。矿石结构:氧化矿石中见不规则集合体结构、它形晶粒状结构及交代残余结构;硫化矿中由于成矿的多期性,矿石中金属矿物之间的交代作用十分发育,致使矿石的结构构造比较复杂,以半自形~它形粒状结构及交代结构常见,还可见脉状结构及包裹结构。矿石构造:氧化矿石中见有星散状浸染构造及网脉状浸染构造;硫化矿石中见稠密浸染状构造、稀疏浸染构造、条斑状浸染构造及块状构造等。

4.2 矿化阶段

根据矿物相互之间的穿切、交代、包裹等关系,可将矿床的成矿过程分为热液成矿期和表生氧化期,其中热液成矿期从早到晚共划分为4个阶段:第Ⅰ阶段:毒砂-黄铁矿-石英阶段。该阶段矿化较弱,以毒砂、黄铁矿为主,黄铁矿部分被闪锌矿交代呈骸晶状,脉石矿物以石英为主。第Ⅱ阶段:黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿阶段。该阶段矿化范围大,强度大。闪锌矿大量出现,其次黄铁矿及黄铜矿等,黄铜矿部分呈交代浸蚀结构(或呈包裹体分布在闪锌矿中),部分与闪锌矿和黄铁矿连生,脉石矿物以石英为主。该阶段是锌铜的主成矿阶段,并伴随着少量的银矿化。第Ⅲ阶段:银多金属硫化物阶段。该阶段以方铅矿和相关银矿物的大量出现为特征,银、铅等矿物主要在该阶段形成,可见方铅矿交代黄铜矿,该阶段是该区最重要的银、铅成矿阶段。脉石矿物以石英为主。第Ⅳ阶段:锡石-石英阶段。该阶段矿化规模较小,以锡石为主,岩芯中可见含锡石石英脉穿切含方铅矿石英脉。脉石矿物以石英为主。表生氧化期,这一时间主要形成氧化矿石,矿物包括褐铁矿、菱锌矿、白铅矿、孔雀石和蓝铜矿等次生氧化矿物。

5.矿床成因类型及找矿标志

5.1 矿床成因类型

据1∶20万区域化探成果显示,区内组合异常呈带状分布,以北东向为主,次为北西向或近东西向,与区域构造格局一致。以Cu、Pb、Zn、Ag等亲铜元素和Sn、Mo、Bi等钨、钼族元素为主要成矿元素,伴有Cd、As、Sb、Hg、F、B等指示元素。各成矿元素具有高背景,强分异特征,与指示元素有着密切的共生组合关系。元素高背景区主要对应于侏罗纪酸性侵入体与古生代地层分布区及区域成矿构造带上,形成区内规模较大的亲铜元素和钨钼族元素区域性富集带和地球化学块体。

成矿母岩燕山期花岗岩分布于矿区北侧。近南北向张性断裂为成矿物质的充填、沉淀提供了良好的空间,矿体赋存空间即为断裂。而矿体具褐铁矿化、磁黄铁矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、方铅矿化、锡矿化、银矿化、高岭土化、硅化及碳酸盐化等,具浅源相中高温矿物组合特征,故该矿床为断裂构造控制的中高温热液矿床。

5.2 找矿标志

1.矿床分布于大兴安岭中南段西坡成矿带上,为Ag异常地球化学省,燕山早期花岗岩外接触带附近断裂为成矿部位,是找矿的方位。

2.矿床受近南北向张性断裂控制,与银、铅、锌矿化关系密切的次生蚀变为褐铁矿化、铅华、孔雀石化及硅化、高岭土化。上述蚀变是该区重要的直接找矿标志。

3.该区1∶1万化探异常银锌铜等元素浓度高且套合很好,与1∶1万激电异常吻合较好。物化探异常区为找矿的重要标志。

6.结论

(1)矿床以硫化矿为主,氧化矿次之。矿石结构:氧化矿石有不规则集合体结构、它形晶粒状结构及交代残余结构;硫化矿以半自形~它形粒状结构及交代结构常见,还可见脉状结构及包裹结构。矿石构造:氧化矿石主要有星散状浸染构造及网脉状浸染构造;硫化矿石主要有稠密浸染状构造、稀疏浸染构造、条斑状浸染构造及块状构造等。

(2)矿床的成矿过程分为热液成矿期和表生氧化期,其中热液成矿期从早到晚共划分为4个阶段,即毒砂-黄铁矿-石英阶段、黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿阶段、银多金属硫化物阶段及锡石-石英阶段。表生氧化期,这一时间主要形成氧化矿石。

(3)矿体的赋存明显受构造控制,NE向区域构造控制燕山早期酸性侵入岩的分布,同时控制矿带的展布,近SN向的张性构造是矿区内的主要控矿构造。

(4)与银、铅、锌矿化关系密切的褐铁矿化、铅华、孔雀石化及硅化、高岭土化的次生蚀变为该区地质找矿的重要直接标志。该区1∶1万化探异常银锌铜等元素浓度高且套合很好,且与1∶1万高极化、低电阻激电异常吻合较好,为找矿的重要间接标志。对于找矿体来说,上述找矿标志同时出现在同一矿区内,且位置基本吻合,找矿的成功率将大大提高。

(5)矿床是一受构造控制的、与燕山早期酸性岩浆活动有关的中高温热液充填脉状矿床。

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[10]内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院.内蒙古自治区西乌珠穆沁旗哈日根台矿区银锌多金属矿详查报告[R].2013.

范立新,(1981—)男,工程师,主要从事地质勘查及找矿工作。

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