内蒙古锡林郭勒盟南部矽卡岩型铜矿特征研究

2018-01-31 11:05羿,李
世界有色金属 2018年9期
关键词:石榴石产状米尔

杨 羿,李 程

(东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 330013)

在我国不同类型铜矿床储量中,矽卡岩型铜矿占有较大的份额。内蒙古锡林郭勒盟地区矿产资源丰富,在其南部产有矽卡岩型铜矿。本文以海米尔图铜矿和后二道沟铜矿为例,对该区域矽卡岩型铜矿的矿产特征及成矿条件展开了研究。

1 矿产特征

1.1 海米尔图铜矿

海米尔图铜矿点位于内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗海米尔图至乌兰宝尔嘎一带[1]。

矿区内第四系覆盖较广,出露地层为早二叠世呼格特组第一岩性段,该出露地层主要为一套灰白色、灰黄色的变质砂岩和凝灰质砂岩。其下部夹紫色千枚岩和板岩;上部夹砾岩、凝灰质砾岩和凝灰岩;中部夹有多层白色大理岩和灰白色结晶灰岩透镜体。大理岩和结晶灰岩、灰岩透镜体长度一般50至300米,少数达300米以上。地层走向多为北东40~度60度,南东倾,倾角40度~70度,并且该套地层以呈北东60度左右的狭长带状横贯整个矿区。在地层两侧有印支期灰白色细粒闪长岩和燕山早期肉红色细粒钾长花岗岩侵入,该两期侵入岩体与上述地层形成了长达8公里的接触带,为矽卡岩的形成创造了良好条件。

矿区内构造较简单,发育少量褶皱构造,地层多呈单斜构造。所见断裂规模甚小,多呈北西向分布,其性质多为正断层或平移断层。

不同期次岩体中的中酸性侵入岩与地层中的碳酸盐岩为本区矽卡岩型铜矿的成矿提供了良好反应条件。由野外观察可知,在接触带中产有大量的矽卡岩,铜矿化也基本发生于矽卡岩中。含铜矽卡岩多是似层状、透镜状或不规则状等。含铜矽卡岩地表最大宽度超过4米,矿坑内最大宽度可达1.4米以上,深部(30米~90米范围内)最大宽度超8米,最小宽度也接近1米。在一定范围内,矽卡岩带较为稳定,垂直方向上可见矽卡岩2层~3层。

矿石类型有含铜石榴石矽卡岩和含铜透辉石矽卡岩。矿石矿物为黄铜矿(少量)、磁铁矿、孔雀石和铜蓝等;脉石矿物为透辉石、石榴石、符山石等。矿石呈他形粒状结构或交代结构,浸染状、细脉状或块状构造。

矿石品位变化较大。根据所采样品分析结果矿石品位随矿石类型和深度而变化:地表和近地表坑道内比深部矿化较好;石榴石矽卡岩比透辉石矽卡岩矿化好。坑道中石榴石矽卡岩含Cu最高者平均品位1.941%,最低平均品位0.502%,总平均品位1.151%。透辉石矽卡岩在坑道中的铜含量最高平均品位为0.39%,最低平均品位0.19%,平均品位0.292%。

1.2 后二道沟西铜矿点

后二道沟西铜矿点位于内蒙古化德县。矿区内出露地层为早二叠世三面井组第二岩段,该套地层主要为黑灰色细砂岩、粉砂岩及板岩夹多层薄层状深灰色灰岩。区内岩浆岩主要为印支期灰色细粒石英闪长岩和燕山早期肉红色中粒黑云二长花岗岩。后者侵入前者,前者侵入于上述地层之中。受中酸性岩体侵入的影响,矿区内岩石均发生不同程度的角岩化或硅化;灰岩则具不同程度的重结晶和矽卡岩化。矿区内构造较简单,地层以单斜构造为主,产状一般为走向310度左右,北东倾,倾角60度左右。

铜矿化产于上述地层与石英闪长岩体接触带附近的地层一侧,根据矿体产状可将矿体分为两类:

(1)产于矽卡岩中的矿体:常呈似层状、扁豆状和串珠状,单个矿体长约10至40米,宽约0.1至2.5米左右。因矽卡岩多由顺石灰岩层理交代而成,故矿体产状与围岩大体一致,围岩蚀变以矽卡岩化为主,硅化次之。

(2)产于褐铁矿脉中的矿体:多呈脉状和细脉状,其规模较小,一般宽3至5厘米左右,个别宽达20至30厘米,其产状多与地层斜交,出露地表部分都已风化成铁帽。

矿石金属矿物有:黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿和蓝铜矿等,脉石矿物有石榴石、阳起石、透闪石、方解石、绿帘石等。矿石多呈他形粒状结构或交代残余结构,以块状构造、浸染状构造或细脉状构造为主。

矿石品位:根据所采样品分析,其中含铜0.64%,Pb 0.001%,Au 0.06g/T,Ag l.9g/T,矿石品位变化较大。

通过上述对海米尔图和后二道沟两铜矿点地质及矿化特征的研究,它们具有如下特征:①两个矿点均产于中酸性岩体与早二叠世石灰岩接触带上。②矿化皆赋存于矽卡岩内,矿石成分中见有石榴石、透闪石、符山石等接触交代矿物。③矿体产状与矽卡岩体基本一致。④矽卡岩的形成与围岩中的石灰岩的存在关系极为密切。

2 成矿控制条件

区内矽卡岩型铜矿的成矿主要受一定的岩浆侵入因素、构造因素和岩性因素的控制。

2.1 岩浆侵入因素

与铜矿关系密切的主要有印支期第一次和燕山早期两次中酸性岩体侵入活动。①印支期第一次的石英闪长岩侵入:后二道沟矿点及周围的矽卡岩型铜矿化点均产于该期岩体中或接触带上。该期岩体副矿物中常含有自然铜,岩体中铜含量也相对较高,由此看来,区内矽卡岩型铜矿与该期岩浆岩在物质成分和空间分布上的关系是密切的。②燕山早期的中细粒钾长花岗岩、中细粒似斑状黑云二长花岗岩和中细粒花岗闪长岩侵入:海米尔图铜矿点及其周围的矿化点在空间分布上均受上述岩浆岩活动的控制,它们或产于该岩体之内,或产在接触带附近。

两次岩浆侵入活动不仅为铜矿的形成提供了成矿物质,还为矽卡岩化提供了反应条件。

2.2 构造因素

区内矽卡岩型铜矿体的形态主要受围岩产状控制。海米尔图和后二道沟(西)两处的含铜矽卡岩体的产状与围岩层理产状基本一致。

2.3 岩性因素

灰岩有利于矽卡岩铜矿的形成,并控制其形状和产状。如海米尔图和后二道沟(西)两处的含铜矽卡岩全部产于灰岩地层内,并呈与灰岩层理一致的似层状和透镜状矿体。此外,薄层灰岩较厚层灰岩更利于成矿。

3 结论

综上所述,内蒙古锡林郭勒盟南部的矽卡岩型铜矿主要产于中酸性岩体与灰岩地层接触带及其附近。印支期第一次和燕山早期的中酸性岩浆侵入为铜矿的形成提供了物源基础。矿体的产出形态则严格受地层中灰岩层理的控制,此外灰岩也为矽卡岩铜矿的形成提供了有利条件。

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