摘要:維拉斯托鋅銅多金屬礦位于大興安嶺中南段西坡。礦床形成與燕山期花崗巖有關,受東西向斷裂控制。區域上為Ag異常地球化學省,1∶5萬化探具有Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W、Mo等元素的組合異常。地球物理上表現出高極化率和低電阻率的特征。通過對地質、地球化學及地球物理成果的綜合分析研究,建立了該礦床的找礦模型,即成礦地質環境(斷裂、巖漿巖和礦體)+地球化學異常+地球物理異常。該找礦模型的建立對大興安嶺西坡及其他地區找礦具有重要意義。
關鍵詞:維拉斯托 鋅等多金屬礦 控礦條件 找礦模型
Ore- Prospecting Model of Weilasituo Zinc-copper Polymetallic Deposit
ZHANG Jin-xiang,WANG Qing-yi,ZHANG ting
(The Ninth Geological Exploration Institute of Inner Mongolia,Xilinhaote,026000,China)
Abstract:Weilasituo zinc-copper polymetallic deposit is located in the western slope of Daxinganling. This study shows that the mineralization is relative to Yanshanian granite, and controlled by EW faults. This place is in the regional geochemical anomaly of Ag Province with elements integrated anomaly of Ag,Cu,Pb,Zn,As,Sn,Sb,W,Mo and so on by the 1/50,000 chemical exploration. The ore- bodies have high polarizability and lowelectronic resistivity. Based on the comprehensive analysis of geological conditions, geochemical and geophysical results, we built integrated ore prospectingmodel of this deposit. It includes geological conditions (the relationship among faults, magmatic rocks and ore bodies), geochemical and geophysical anomaly. The model can be used to guide the ore prospecting in the western slope of Daxinanlin and other regions.
Key words: Weilasituo; zinc polymetallic deposit; ore- control condition; prospectingmodel
維拉斯托鋅銅多金屬礦是內蒙古第九地質礦產勘查開發院、內蒙古地質勘查有限責任公司于2007年發現并勘探的大型礦床,是大興安嶺中南段西坡找礦的新突破。資源量估算結果為:總礦石量為881.14萬噸。其中:鋅銅礦石量為841. 8406萬噸;鋅礦石量為39.3034萬噸。鋅金屬量為378,052.15噸,銅金屬量為66,329.19噸。礦床平均品位:Zn4.29%;Cu0.79%。建立該地區的找礦模型,對于大興安嶺地區內生金屬礦床區域成礦規律的認識、進一步尋找大型多金屬礦床具有重要意義。
1. 地質概述
1.1 區域地質背景
維拉斯托鋅銅多金屬礦床位于大興安嶺西坡中南段成礦帶內。其大地構造隸屬于天山—興蒙褶皺系,愛力格廟—錫林浩特中間地塊中部;三級構造單元為錫林浩特復背斜東段,即米生廟復背斜靠近軸部的南東翼。區域巖漿巖主要有兩期侵入活動,分別是海西中期石英閃長巖和燕山早期侵入巖,呈巖株、巖基分布。區內地層出露齊全,除廣泛分布的第四系沖積層及風成砂土外,主要出露下元古界、上石炭統、二疊系、侏羅系。區域褶皺及斷裂構造發育,主要有米生廟復背斜和一系列斷裂構造,復背斜及斷裂以北東向為主,另外還有北西向及近東西向斷裂①。
1.2 礦區地質
礦區地層單一,除廣泛分布的第四系外,僅出露寶音圖組,巖性為黑云斜長片麻巖,局部見少量角閃斜長片麻巖,地層走向36°~61°,傾向北西,傾角45°~70°。第四系分布廣泛主要低洼處,為全新統殘坡積、洪沖積及風成砂堆積。
礦區發育有北西及近東西向斷裂兩組斷裂,北西向斷裂主要有一條,為隱伏斷裂,沿助力可河從礦區西南通過,走向310°~330°,延長6—16km,斷層性質為張裂;近東西向斷裂為壓扭性斷裂,規模較大,呈“S”形狀,是礦區內的主要控礦構造,斷裂面呈舒緩波狀,沿走向及傾向均有起伏,且局部變化較大,擠壓面光滑,擦痕清晰,構造角礫發育,斷裂帶厚度變化較大,斷裂為北傾,傾角較緩,為25°左右,該斷裂嚴格控制著礦體的分布②。
礦區內巖漿巖分為兩期:奧陶紀片麻狀斜長花崗巖和石炭紀石英閃長巖,二者巖株狀、巖脈狀產出,巖脈走向北東。兩期巖漿巖受后期變質作用強烈,片理發育,變質強烈地段肉眼無法區分其與片麻巖界線,為礦體賦存層位。
區內變質作用分區域變質、動力變質及熱液變質作用三類:區域變質作用主要表現為老地層的片麻巖化,變質程度為角閃巖相;本區動力變質作用強烈,壓性、壓扭性及張性斷裂均有,產生一系列構造角礫巖及少量糜棱巖、碎裂巖,構造巖以脆性應變為主,見構造角礫充填斷層中。熱液變質作用伴隨含礦熱液的灌入而發生,主要發育于賦礦斷裂帶內及斷裂帶上下盤的圍巖中,中心部位發育有閃鋅礦化、磁黃鐵礦化及黃銅礦化、硅化等,邊部主要為高嶺土化、絹云母化及螢石化、綠泥石化等。
2. 礦區物探異常特征
1∶1萬視激化率及視電阻率測量,巖、礦石物性測定結果分析,圍巖極化率較低,一般1.21—2.26%不等,視電阻率值較高,一般均大于4,000Ω·m,最高可達35,206Ω·m;氧化礦石視極化率亦偏低,地表取樣測定均小于3%,電阻率較高,一般在3,000Ω·m左右;硫化物表現為明顯的高極化率,低電阻率特點,一般極化率大于15%,最高可達57%,視電阻率一般小于1,000Ω·m,最低僅幾十Ω·m。
3. 礦區化探異常特征
礦區處于1∶5萬化探圈出的HS42號異常內,異常形態為不規則橢圓狀,異常面積約8.96km2,主體走向北西。元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W、Mo,其中Pb、Zn、As、Sn、W元素異常套合較好(圖1),Ag、Pb、Zn、Sn、As、W濃度分帶明顯。Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、As、W濃集中心與礦體的重合較好。Ag、Cu、As、W、Sn、Sb元素平均值高,大于異常下限8倍甚至更高。異常按規模大小排列的順序為As、Ag、W、Sn、Cu、Zn、Pb、Au、Sb、Mo。水系樣中Cu含量最高達0.28%,已達到邊界品位;Ag含量最高達30×10-6,礦體露頭即位于異常內Ag高值點上方,表明地球化學找礦在該區是有效的方法。
4. 礦體特征
維拉斯托鋅銅多金屬礦為巖漿熱液礦床,與燕山期花崗巖有關,受東西向斷裂控制。主礦體賦存于近東西向的“S”型壓扭性斷裂構造中,嚴格受構造控制。礦床由121個礦(化)體組成(地表露頭礦體2個,隱伏盲礦體119個),其中達到工業品位進行資源/儲量估算的礦體有35個。這些礦體中以1號為主礦體,其資源/儲量占總資源/儲量的50.46%,7、27、43、46、及121號礦體規模中等,其他礦體規模較小。礦區內各礦(化)體規模大小不等,沿長數十至1,000余米,延深數十至900余米,厚度一般0.1m至十幾米。礦體呈脈狀、透鏡狀,走向以近東西向為主,傾向北,傾角8°~35°②。
礦石的物質成分:礦石主要為硫化礦,少量氧化礦,混合礦分布極少。氧化礦中金屬礦物主要為褐鐵礦、黑鎢礦、鉛華,其次為孔雀石,非金屬礦物為高嶺土、石英、絹云母、長石、碳酸鹽等;硫化礦中金屬礦物主要為閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂,其次為黃鐵礦、白鐵礦、磁鐵礦、黑鎢礦、白鎢礦、方鉛礦,少量輝鈷礦、輝銀礦,非金屬礦物為石英、白云母、絹云母、白云石、高嶺土、方解石、長石、螢石。
礦石的化學成分:維拉斯托礦區礦石化學成分以Zn、Cu為主,其共伴生元素為Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As及S,礦床平均品位為Zn 4.29%、Cu 0.79%。
礦石的結構構造
礦石結構:氧化礦石中僅見交代結構以及交代作用形成的填隙結構、反應邊結構;硫化礦的結構構造比較復雜,有半自形~它形粒狀結構、交代結構、固熔體分離結構、網脈狀結構、包裹結構、膠狀結構、殘余結構。
礦石構造:氧化礦石中見角礫構造及蜂窩狀構造以及網脈狀構造;硫化礦石中見浸染狀構造、斑雜狀構造、角礫構造及塊狀構造等。
圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、螢石化、碳酸鹽化、高嶺土化。硫化物礦產產于石英脈與斜長角閃巖片麻巖的接觸部位;絹云母化在1號礦體表現明顯,在石英脈與礦脈之間呈夾層產出,長伴隨螢石化。碳酸鹽化發生在成礦后期,碳酸鹽脈切穿石英脈、硫化物脈,碳酸鹽化發育與片麻巖與花崗巖的接觸部位。
礦劃分為四個階段:(1)石英—黃鐵礦階段;(2)多金屬硫化物階段;(3)黃銅礦階段;(4)晚階段石英—碳酸鹽階段。
工業類型:可分為鋅銅礦石及鋅礦石,以鋅銅礦石為主、并伴生有銅、銀、鎢、鈷、金、錫、硫、砷、鎘、鎵有益組分。
5. 礦床找礦模型
維拉斯托鋅銅多金屬礦的礦體分布嚴格受斷裂構造控制,賦存在近東西向的構造破碎帶中,礦體之間呈側列平行排列,反映這種成礦地質環境(斷裂、巖漿巖和礦體)+地球化學異常+地球物理異常組合特征,構成了礦床找礦模型。
地質標志:近東西向壓扭性斷裂帶、極為發育的巖脈和花崗巖體、礦體構成本礦床獨特的地質環境。與銅、鋅礦化關系密切的次生蝕變褐鐵礦化、鉛礦化及硅化、高嶺土化、孔雀石化為地質找礦的直接標志。
地球化學標志:區域上為Ag異常地球化學省;1∶20萬區域化探綜合異常密集區,異常元素組合以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb等為主,伴生元素有W、Mo、Bi、Cd、F、Ni、Cr、Co、Mn 等;1∶5萬化探異常元素組合為Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb,顯示熱液礦床的元素組合,可以作為土壤地球化學測量找礦評價指標。
地球物理標志:礦區高極化、低電阻激電異常可以作為為地質找礦的間接標志。
對于找礦體來說,上述三類找礦標志同時出現在同一礦區內,且位置基本吻合,找礦的成功率將大大提高。即綜合考慮各類異常標志的內在聯系及其地質內涵。
6. 結語
成礦地質環境(斷裂、巖漿巖和礦體)+地球化學異常+地球物理異常構成的找礦模型,實質上是綜合地學模式的一種應用。充分運用地球物理與地球化學找礦手段,應用找礦模型挖掘信息異常,勢必在大興安嶺西坡地區產生重大找礦突破。
參考文獻
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①內蒙古第九地質礦產勘查開發院.內蒙古自治區西烏珠穆沁旗等四幅1∶5萬區域礦產地質調查報告2007.
②內蒙古地質勘查有限責任公司.內蒙古自治區克什克騰旗維拉斯托鋅銅多金屬礦詳查報告.2006.