張志輝,祝新友,李泊洋,付 旭
(1.中國地質調查局發展研究中心,北京100037;2.國土資源部礦產勘查技術指導中心,北京100120;3.中國地質大學 (北京),北京100083;4.北京礦產地質研究院,北京100012;5.內蒙古地質勘查有限責任公司,內蒙古呼和浩特010020)
錫是我國國民經濟建設的亟需礦產資源,資源形勢嚴峻,這有可能影響我國未來經濟的可持續發展。目前勘查主要錫資源量集中于華南和西南地區,在北方地區尋找成規模的錫礦將是未來錫礦找礦的一個重要趨勢。大興安嶺南段不僅僅是我國北方地區一個重要的銅多金屬成礦區帶,其還是我國北方非常重要的錫多金屬成礦集中區帶[1],具有顯著的區域找礦潛力。大興安嶺地區在我國北方多金屬成礦帶中具有重要的地位[2]。維拉斯托礦床是由內蒙古地質勘查局地礦處在2001~2005年在內蒙古東部地區發現的大型鉛鋅銀多金屬礦床[3]。前人對維拉斯托礦床進行了大量研究[4-9]。以往對大興安嶺中南段西坡下元古界寶音圖群(Pt1by)開展了1∶20萬水系沉積物測量的及1∶5萬水系沉積物加密測量,圈出22個以 Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、As等元素為主的組合異常,然后對重點異常異常進行查證。發現了維拉斯托大型銀鉛鋅礦床,其銀遠景規模大于2000t,鉛鋅銅可達300萬t[3]。區內成礦條件優越,礦區的熱液成礦作用存在多期性,高、中、低溫成礦元素均可見到。特別是采礦權區銅鋅多金屬礦和普查區小型鎢礦床的發現,證明該礦區成礦潛力巨大。但該區一直沒發現形成規模錫礦床也沒有真正確定該區成礦地質體。此次研究在該區發現了下部錫礦的存在對于大興安嶺中南段拓寬找礦思路,提供找礦方向提供了重要線索。同時鉆孔打到天河石化石英斑巖應該該區成礦地質體。對于該區找礦及區域找礦模型具有重要意義。

圖1 內蒙古維拉斯托銅多金屬礦床區域地質圖
維拉斯托銅鋅多金屬礦床位于赤峰市克什克騰旗北西巴彥查干蘇木境內,大地構造位置位于西伯利亞板塊與華北板塊間古生代褶皺帶,錫林浩特微陸塊東段,大興安嶺西北南段成礦帶[3,6-7,10](圖1)。礦區出露地層主要是元古界寶音圖群黑云斜長片麻巖、二云斜長片麻巖和角閃斜長片麻巖。礦區構造主要是米生廟復背斜和北東向斷裂[11],北東向斷裂控制著區內巖體及脈巖的分布,其中華力西期的北東向斷裂控制著區內石英閃長巖及大多數脈巖的分布,燕山期的北東向斷裂控制著區內花崗巖的分布,燕山期花崗巖是攜帶礦液的母體,對找礦具有重要意義,而北東向斷裂也是主要的導礦構造,并在33號斷層內發現銅礦化、螢石礦化、黃玉礦化。近東西向斷裂區域內只有27號、26號兩條,27號扭張性斷裂,26號斷裂性質不清,分別形成于華力西期和華力西晚期,其內未見礦化;而在礦區內形成于燕山期的東西的斷裂是主要的儲礦構造。
該區侵入巖分二期侵入,受北東斷裂控制,呈巖株狀、巖基狀分布。礦區周圍見大量的火山噴發及巖漿巖侵位,火山噴發時代集中于晚侏羅世,已測定年齡146~160Ma[4-5]。區內侵入巖具多期多階段侵位,從華力西期至燕山晚期,大概有5個巖漿就為階段,該區賦礦圍巖為華力西期石英閃長巖[9]。大興安嶺區域內多金屬礦床與成礦地質體同時期巖漿巖關系密切,其在成礦作用過程中提供水源、熱源、一部分物源或全部[12]。
本區位于大興安嶺西坡銀多金屬成礦帶,含礦巖體分布較廣,巖漿活動頻繁,銀、鉛、鋅、銅異常強度高,面積大,北部有大面積銅金屬量異常,東北部有錫石重砂異常,成礦地質條件較為有利。本區礦產較為豐富,已發現的主要礦種有銀、鉛鋅、銅、鎢、螢石、石灰巖、煤等。近幾年又發現了維拉斯托鋅銅多金屬礦,拜仁達壩銀多金屬礦。
礦區變質作用較強烈,可分為區域變質作用、動力變質作用和熱液變質作用3類[3,13]①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。。①區域變質作用,主要表現為老地層的片麻巖化、石英閃長巖的片麻理化。片麻巖原巖為泥巖、砂巖及火山碎屑巖,變質后生成黑云母、角閃石、斜長石、矽線石等新礦物而成黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖,變質程度較深,為角閃巖相變質作用。②動力變質作用,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,斷裂為低角度斷裂,構造巖以脆性應變為主,韌性應變不甚發育,見構造角礫分布,斷層泥、脈巖及成礦物質膠結充填斷層,表明礦化作用與區域變質期塑性流變的關系不甚明顯。③熱液變質作用,熱液變質作用伴隨含礦熱液的貫入而發生,主要發育于賦礦斷裂帶內及局部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,但其分帶性不明顯。
礦體地質特征:維拉斯托礦區鋅銅多金屬礦圍巖為黑云斜長片麻巖及石英閃長巖,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,為典型的巖漿熱液礦床。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)①。并新發現熱液隱爆角礫巖型礦體(圖2)。
礦石工業類型鋅銅礦石、鋅礦石和新發現錫礦石(圖2)。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。礦石的礦物成分: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;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。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。
礦床成因類型:礦體具褐鐵礦化、磁黃鐵礦化、黑鎢礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化、高嶺土化、硅化、螢石化、絹云母化、碳酸鹽化及銀礦化等,具中高溫礦物組合特征,故該礦床為斷裂構造控制的中高溫熱液礦床。
找礦標志:地表構造破碎帶、石英脈的褐鐵礦化、鉛華化及硅化、高嶺土化、孔雀石化是深部尋找原生多金屬礦具有直接的指示作用;礦體受近東西向壓扭性斷裂控制,地表風化剝蝕較強,近東西向負地形為找礦的間接標志;此外,該區物探測量的高極化率,低電阻率異常為找礦的間接標志[13]。

圖2 內蒙古維拉斯托銅鋅多金屬礦典型礦石照片
1)大興安嶺南段具有很好的錫地球化學異常(圖3),但多年來錫礦勘查一直未能取得重要進展。2014年,老礦山深部和外圍找礦部署了“內蒙古自治區克什克騰旗維拉斯托銅鋅多金屬礦接替資源勘查”項目,由內蒙古地質勘查有限責任公司承擔。地質礦產調查評價專項投入資金420萬元,帶動內蒙古維拉斯托礦業有限公司投入勘查經費5200萬元。項目實施僅一年,就取得重大突破,探獲一個大型錫礦。
2)內蒙古維拉斯托礦區新發現的大型錫多金屬礦床,主礦種為錫,伴生鉬、銅、鋅及稀有元素銣等。目前,主礦體已控制延長800~900m,延深700~800m(圖4);礦體厚度1~7m,平均厚度2~3m,錫品位0.2%~4%,平均品位1.0%。礦體沿傾向和走向均未封閉,深部和外圍仍具有很大找礦潛力。初步估算新增331+332資源量:錫6萬t,伴生銣3萬t、鋅12萬t、銅2萬t、鉬1萬t,錫達到大型礦床規模。同時,在該區深部還發現天河石化石英斑巖,含有較高的鈮鉭等稀有金屬元素,顯示礦區具有很好的稀有金屬找礦潛力。本次工作新增資源儲量可延長礦山服務年限15年,穩定職工就業800余人。
3)通過老礦山找礦項目實施,系統研究總結了該區成礦規律。研究認為礦區深部是錫鋅銣鈮鉭等礦種為主體的強云英巖化、天河石化石英斑巖型礦體;中部是錫銅鋅為主成礦元素的隱爆角礫巖筒型礦體,淺部是錫鎢鋅銅鉬為主成礦元素的石英大脈型和石英網脈型礦體,整體構成“上脈下體”的中高溫巖漿熱液型錫礦二元結構地質模型,展現良好的找礦前景。

圖3 大興安嶺南段化探異常圖

圖4 內蒙古維拉斯托銅鋅多金屬礦I15勘查線剖面圖
1)內蒙古維拉斯托大型錫多金屬礦的發現,打破了多年以來大興安嶺地區錫礦找礦的僵局,打開了錫礦勘查的新局面,大大增強了完成找礦突破戰略行動“358”錫礦目標的信心。
2)維拉斯托錫多金屬礦的發現,深化了大興安嶺中南段錫多金屬成礦規律的認識,為區域資源評價指出了新的方向,也為我國北方錫礦找礦提供了重要找礦經驗。
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