內蒙古自治區翁牛特旗姚家店鉛鋅礦地質特征

宮本濤,周艷升

(山東省第四地質礦產勘查院,山東濰坊 261021)

內蒙古自治區翁牛特旗姚家店鉛鋅礦地質特征

宮本濤,周艷升

(山東省第四地質礦產勘查院,山東濰坊 261021)

內蒙古自治區翁牛特旗姚家店鉛鋅礦礦床為一受NW向斷裂帶構造控制的中低溫巖漿熱液充填交代型鉛鋅礦床,形成于燕山晚期,礦體呈脈狀產于二疊世額里圖組安山質凝灰巖之構造破碎帶內,形態產狀嚴格受斷裂構造控制。礦石為硅化、黃鐵礦化碎裂巖型鉛鋅礦石。

鉛鋅礦;地質特征;礦床成因;姚家店礦區;翁牛特旗;內蒙古自治區

內蒙古西拉木淪河大斷裂 (板塊縫合線)所派生的少郎河及沙布吐近 EW向斷裂帶,是該區著名的多金屬成礦帶,現已探明大型礦床 1處、中型礦床5處、小型礦床 3處。姚家店礦區,西距硐子鉛鋅礦8 km,東距小營子鉛鋅礦 12 km,至今沒有大的找礦突破。受赤峰恒昌礦業有限公司的委托,2007年山東省第四地質礦產勘查院對姚家店礦區進行了鉛鋅礦普查。

1 區域地質背景

翁牛特旗姚家店礦區位于內蒙古自治區翁牛特旗西南 25 km,屬于小營子礦田,其范圍東至小營子鉛鋅礦、西至硐子鉛鋅礦、北至黃花溝、南至染房地一帶,面積 4.88 km2①山東省第四地質礦產勘查院,內蒙古自治區翁牛特旗姚家店普查報告,2008年。。該區基底為古生代海相基性-中酸性巖漿火山噴發類及復理石夾碳酸鹽巖沉積建造,構成了鉛鋅多金屬礦床的主要賦礦圍巖和重要的礦源層。

前中生代時期,該區位于內蒙古中部地槽褶皺系(Ⅰ級)、溫都爾廟-翁牛特旗加里東地槽褶皺帶(Ⅱ級)、翁牛特旗晚華力西褶皺隆起中。中生代時期,該區處于大興安嶺火山巖帶、布特哈旗-多倫火山活動亞帶的南部赤峰巖區,是一個疊加于前中生代褶皺基底上的復合構造單元,區域基底 EW向斷裂和NE向大斷裂發育,控制了火山-巖漿侵入活動,并形成了與其有關的銅、鉛、鋅、銀等多金屬礦產。該區處于槽臺過渡帶,華力西晚期、燕山早期構造,巖漿活動頻繁且劇烈,形成鈣堿性系列火山-侵入巖和不同級別不同性質的斷裂構造、火山構造、接觸帶構造等,為鉛鋅多金屬礦化活動提供了熱液和礦液運移賦存空間。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區位于少郎河斷裂構造帶南側。區內第四系大面積分布,出露地層單一,主要為早二疊世額里圖組。礦體主要賦存于NW向構造帶中。二疊紀額里圖組主要分布于礦區北部、西南部及東南部,主要有3套巖石組合。①安山質凝灰巖:灰綠色,凝灰質結構,塊狀構造,局部夾有薄層狀安山巖,層理不發育。②安山質角礫凝灰巖:灰綠色,局部因受構造影響呈紫紅色,角礫凝灰結構,塊狀構造,角礫大小在 2～20 mm,含量 10%～30%,成分為安山巖,膠結物為凝灰質,靠近構造帶時巖石常具片理化。③流紋質凝灰巖:灰白色-灰黃色,凝灰質結構,塊狀構造。第四系主要分布于測區的山間凹地及河床,主要為黃土狀亞砂土、殘坡積層、沖洪積砂礫層等(圖1)。

圖 1 翁牛特旗姚家店礦區地質略圖1—第四系;2—滿克頭鄂博組;3—于家北溝組;4—額里圖組; 5—二疊紀次安山巖;6—閃長玢巖脈;7—閃長巖脈;8—礦化蝕變帶及編號;9—斷裂帶

2.2 巖漿巖

區內巖漿巖主要為華力西期侵入體。西水泉巖體:巖石為石英閃長巖,主要出露于礦區東北部,呈脈狀產出,走向近 SN,巖石呈淺黃綠色—灰綠色,半自形粒狀結構,塊狀構造,主要礦物成分為斜長石、角閃石、石英等,具球狀風化。

燕山期巖漿巖僅見零星流紋斑巖及閃長玢巖等脈巖。流紋斑巖:呈灰白色,斑狀結構,具流紋、氣孔構造。斑晶由石英、正長石、透長石等組成,斑晶粒徑0.5～2mm,含量 10%～15%,基質比較致密,具霏細結構。閃長玢巖:巖石呈灰綠色,見環帶構造,斑狀結構,塊狀構造,斑晶主要為斜長石,粒徑為0.5～2mm,角閃石斑晶少量,斑晶含量 10%～20%?；|由斜長石、石英、角閃石、黑云母、綠簾石等組成,含量 80%～90%,其中石英含量可達 5%～10%,巖石具青盤巖化。

2.3 構造

礦區受少郎河斷裂及沙布吐斷裂的影響,斷裂構造較發育,主要有NW向、近 EW向和NE向 3組,其中以NW向構造最發育,斷裂構造多分布礦區北部二疊紀地層中。

NW向斷裂規模較大的主要有 2條,一條位于礦區西北部和姚家店村西,斷裂帶總體走向為 290°～300°,傾向 SW,傾角 60°～80°,在姚家店村西傾向NE。斷裂帶出露長度一般為 30～200m,寬度為2～10m,沿走向呈舒緩波狀,并具分支復合特征,表現為張扭性質,斷裂帶內充填鐵錳礦化蝕變體,地表鐵錳帽發育,控制著該區①號主要鉛鋅礦化蝕變帶的形成。另一條位于礦區東北部,總體走向為340°,傾向 NE,傾角 70°～86°,沿走向呈舒緩波狀。斷裂帶出露連續性較差,總長度為 350m,寬度為 2～6m,發育斷層泥及碎裂巖,有輕微鐵錳染,斷裂帶內被③號鐵錳礦化蝕變體充填,局部為石英閃長巖脈充填。

近 EW向斷裂主要位于礦區中北部,該組斷裂走向在 270°～280°,呈舒緩波狀,N傾,傾角 64°～72°,延長為 330m,寬 2～5m,其兩端位于正地形時出露較明顯,中間部分位于山谷中被第四紀殘坡積物覆蓋,主裂面清晰,發育斷層泥及碎裂巖,表現為張扭性質,斷裂帶內被②號鐵錳礦化蝕變體充填。

NE向斷裂主要位于礦區中北部,規模較小,長20～200m,寬 1～8m,傾向 NW和 SE,傾角 60°～80°,多為成礦期后構造。

3 礦床地質特征

3.1 礦化蝕變帶特征

通過1∶1萬和1∶2000地質測量和地表工程控制,發現該礦區礦化蝕變帶系鐵錳染碎裂巖帶,主要有 3條,其編號分別為①,②,③。

①號礦化蝕變帶,位于礦區西北,共有 7個地表工程控制,其西端地表斷續出露長 500m,一般寬 1～4m,以主帶為主,旁側局部見平行排列的蝕變帶 1～3條。主帶總體走向 290°,傾向 SW,傾角 62°～77°,西部較連續,東南部出露不明顯。其東南部(姚家店村附近)蝕變帶斷續出露長 260m,一般寬 1.5～7.7m,走向 300°,傾向 NE,傾角 60°～85°,巖石為鐵錳礦化凝灰質碎裂巖。該礦化蝕變帶主帶,通過地表工程揭露可以看出,在 7線鐵錳礦化較發育,硅化較強,普遍見綠泥石化,并見有黃鐵礦、方鉛礦化,且寬度較大達 4～5m?？傊?該帶在 0線以西出露較連續,東南部為第四紀地層覆蓋,僅在姚家店村西北沖溝內見有露頭。姚家店村附近,①號礦化蝕變帶僅有一個地表工程控制,局部見方鉛礦化,且具條帶狀硅化,鐵錳染較發育,其傾向與主帶相反。

②號礦化蝕變帶,位于礦區中北部,有 3個地表工程控制,其兩端位于正地形時出露較明顯,中間部分位于山谷中被第四紀殘坡積物覆蓋,該帶長 330 m,寬 1.3～4.5m,總體走向 280°,傾向 N,傾角 64°～72°,該帶為鐵錳礦化凝灰質碎裂巖,強弱不均一,局部硅化、綠泥石化、高嶺土化,主裂面較清晰。

③號礦化蝕變帶,位于礦區東北部,有 3個地表工程控制,該蝕變帶斷續出露長 350m,寬 2.4～5.2 m,呈 350°走向,傾向 NE,傾角 70°～86°,該帶為鐵錳礦化凝灰質碎裂巖,礦化強弱不均一,碳酸鹽化較發育,局部有閃長巖脈侵入。

其他礦化蝕變帶:主要分布在礦區的東北部和西部,呈脈狀,規模較小,一般長 30～100m,寬 1～3 m。對稍大的蝕變帶地表亦進行了 2個探槽控制,蝕變帶多由鐵錳礦化凝灰質碎裂巖組成,礦化不均一,強度也有變化,一般鉛鋅礦化與硅化、鐵錳礦化呈正相關關系。

3.2 礦體特征

在①號礦化蝕變帶 7線和 14線各圈出 1個礦體,編號分別為①-1、①-2。

①-1號礦體:該礦體產于①號礦化蝕變帶 7線附近,嚴格受礦化蝕變帶控制,由 3個見礦工程控制礦體,總體走向 294°,傾向 N,傾角 57°,上陡下緩。礦體長200m,地表出露寬度為3m,向深部延深225 m,賦礦標高 730～920m,礦體呈脈狀,礦石為硅化褐鐵礦化安山凝灰質碎裂巖,部分地段地表氧化較強,呈灰褐色粉末狀—團塊狀,金屬硫化物多風化淋濾成鐵錳帽,多數地段地表氧化較輕,礦石主要金屬礦物為褐鐵礦、黃鐵礦,并見有星點狀孔雀石、銅藍等。礦體單樣最高品位 Pb 3.17%,Zn 3.73%,最低品位 Pb 0.27%,Zn 0.38%。礦體平均品位Pb 1.49%,Zn 2.59%,礦體厚大處一般品位較高。礦體 Pb品位變化系數為 182%,Zn品位變化系數241%,屬有用組分分布不均勻型(表 1)。礦體最大真厚度 3.83 m,最小真厚度 1.03 m,平均真厚度2.45m,厚度變化系數為 57%,礦體厚度穩定程度屬較穩定型。

①-2號礦體:該礦體產于①號礦化蝕變帶14線附近,嚴格受礦化蝕變帶控制,由 2個見礦工程控制礦體,總體走向 297°,傾向N,傾角 85°。礦體長 200 m,地表出露寬度為 2.2m,向深部延深 133m。賦礦標高 815～947m,礦體呈脈狀,礦石地表氧化較輕,呈灰褐色團塊狀,局部地段金屬硫化物風化淋濾成鐵錳帽,主要金屬礦物為褐鐵礦、黃鐵礦,普遍見綠泥石化,局部硅化較強,并見有方鉛礦化。礦體單樣最高品位 Pb 1.76%,Zn 0.98%,最低品位 Pb 0. 67%,Zn 0.51%。礦體平均品位 Pb 1.37%,Zn 0.59%。礦體 Pb品位變化系數為 40%,Zn品位變化系數 19%,屬有用組分分布均勻型。礦體平均真厚度 2.18m,厚度變化系數為 0,礦體厚度穩定程度屬穩定型。

表 1 ①-1號礦體、①-2號礦體資源量

3.3 礦石特征

(1)礦石的結構構造。礦石結構比較簡單。硫化物礦石主要為他形粒狀結構和自形—半自形粒狀結構,次為交代結構,碎裂結構等。礦石構造比較復雜。硫化物礦石有浸染狀、斑雜狀、團塊狀、塊狀、細脈—網脈狀,交切脈狀、平行脈狀、角礫狀構造等,以細脈狀、斑雜狀、浸染狀構造為主。

(2)礦石礦物成分。礦石金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦及少量黃銅礦、輝銀礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等,氧化礦物有褐鐵礦、軟錳礦、鉛礬、孔雀石等。脈石礦物有石英、方解石、綠泥石、綠簾石、絹云母等。

(3)礦物生成順序及成礦作用階段。礦物生成順序:黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦→黃銅礦→方鉛礦→黃鐵礦。石英、方解石及螢石,自石英硫化物階段開始出現,一直延至礦化末期。根據主要礦物生成順序,可將成礦作用歸納為 3個階段:石英階段:主要是礦化劑及鐵交代時期,形成磁鐵礦、早期黃鐵礦。并伴隨綠簾石化出現游離石英。石英硫化物階段:主要為硫化物交代時期,生成黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等大量硫化物,是主要成礦階段,并伴隨綠泥石化、絹云母化、硅化和碳酸鹽化。由于礦化的脈動式作用,常見礦物的相互穿插交代疊加現象[1]。石英方解石化階段:該階段硫化物交代沉淀基本結束,形成晚期不含礦石英脈、方解石脈和黃鐵礦細脈。除上述 3個階段,礦床后期表生氧化階段也較發育,在地表的氧化物堆積 (鐵錳帽)中常見到褐鐵礦、軟錳礦、鉛礬及孔雀石等。

(4)礦石有益成分。根據礦石組合分析結果礦石中達到工業品位的有用組分為 Pb,Zn,達到綜合利用指標的伴生組分有 Ag,Cd,其他伴生組分無綜合利用價值。

4 礦床成礦因素探討

礦體呈脈狀產出于安山質晶屑凝灰巖構造破碎帶內,形態產狀嚴格受斷裂構造控制。礦石為硅化、黃鐵礦、黃銅礦化碎裂巖型鉛鋅礦石。礦體圍巖為碎裂狀蝕變安山晶屑凝灰巖,礦石宏觀為碎裂結構,鏡下為自形—半自形粒狀結構,塊狀構造。礦體圍巖熱液交代作用顯著,主要蝕變為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化,屬中低溫熱液蝕變[2]。根據以上特征,認為該礦床成因屬中低溫熱液裂隙充填交代型,形成時期為燕山晚期。

區內鉛鋅成礦與二疊紀額里圖組安山質凝灰巖關系密切。礦體均產出于該巖石的構造破碎帶內。從區域上看鉛鋅礦體(點)位于該地層破碎帶中,因此安山質凝灰巖有利于熱液滲透交代成礦[3,4]。斷裂構造既是含礦熱液上升運移的通道[1,5],又為成礦物質聚集成礦提供了空間,區內NWW向的斷裂形成于燕山運動晚期,有利于中生代燕山晚期熱液上升運移發生交代成礦作用。巖性控礦比較明顯,區域上礦床多位于安山質凝灰巖、安山玢巖、次安山巖中。含錳較高且硅化較強地段深部有較好的鉛鋅工業礦體存在,若主要為褐鐵礦化,則其鉛鋅品位較低,從鉆孔可清楚看到,黃鐵礦較富處則鉛鋅礦較貧,二者呈反消長關系。

5 結論

內蒙古自治區翁牛特旗姚家店鉛鋅礦,與東段的小營子鉛鋅礦 (大型)、西段的硐子鉛鋅礦 (中型),受同一構造-巖漿熱液系統控制,均產在近 EW走向的沙布吐大斷裂帶的次級斷裂中。礦體圍巖均為二疊紀額里圖組安山質凝灰巖,圍巖蝕變,礦化特征類同。但是,由于礦產地所處斷造帶的位置不同,次級斷裂發育程度不同,巖漿熱液活動強弱差異很大,所以,區域上同一成礦帶不同的位置會產出不同規模的礦床,甚至產生無礦地段。

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Study on Geologica lCharacter isticsof Yaojiad ian Lead-zinc Deposit inW engn iute Banner of InnerM ongolia Autonom ous Region

GONGBentao,ZHOU Yansheng
(No.4 Exp loration Institute of Geology andM ineralResources,ShandongW eifang 261021,China)

Yao jiad ian lead-zinc deposit inW engniute bannerof InnerM ongo lia AutonomousRegion isam edium-low temperaturem agm a hydrotherm al filling andm etasom atism lead-zinc deposit contro lled by fractural composite con

struc tionw ith the trend ofNW.Itwas form ed in late Yanshan period,and the ore bodiesoccurred in fracturalbelt of andesitic tuff in Perm ian Erlitu form ationw ith the vein type.

Lead-zinc m ine;geo logical characteristics;origin of deposit form ing;Yao jiadian m ine area; W engqiute in InnerM ongo lia AutonomousRegion

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P618.4

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2009-06-16;

2009-11-27;編輯:陶衛衛

宮本濤(1978—),男,山東萊陽人,助理工程師,主要從事地質礦產研究工作;E-m ail:7373734439@sina.com。