蘭東雁,劉 巍, 赫修忠
1.內蒙古自治區第五地質礦產勘查開發院,內蒙古 包頭 0140102.吉林省地質工程勘察院,吉林 長春 130012
內蒙古正鑲白旗東胡鉛鋅銀礦地質特征及找礦標志
蘭東雁1,劉 巍1, 赫修忠2
1.內蒙古自治區第五地質礦產勘查開發院,內蒙古 包頭 0140102.吉林省地質工程勘察院,吉林 長春 130012
東胡鉛鋅銀礦賦存于侏羅系上統滿克頭鄂博組(J3mk)地層中,受北西西向張扭性斷裂構造控制,礦床的主要有用元素是Ag,共生有Pb、Zn、Cu元素,在礦體的局部地段Ag、Pb、Zn互為伴生,礦床受地層、構造控制,其中,構造控礦尤為明顯,屬于與中生代火山熱液有關的淺成低溫熱液礦床,礦體的形成方式以充填作用為主,交代作用次之。指出今后找礦工作應特別注意北西向次生張性斷裂及有鐵錳礦化、綠泥石化、高嶺土化的發育地段。
東胡;鉛鋅銀礦;地質特征;找礦標志;內蒙古
內蒙古正鑲白旗東胡鉛鋅銀礦屬于與中生代火山熱液有關的淺成低溫熱液礦床,研究其成礦地質背景及找礦標志,對區域內相同類型礦床的勘查工作具有一定的指導和參考意義。
礦區大地構造單元屬天山興安地槽褶皺系之溫都爾廟—翁牛特旗加里東地槽褶皺帶,多倫復背斜南緣,康?!喾宕髷嗔言趨^內經過。經歷了多期構造發育過程,區內斷裂構造和褶皺構造均較發育[1]。
區域內出露的地層有二疊系下統三面井組(P1sm)的不等粒硬砂巖夾灰巖透鏡體及含粉砂板巖等組成;額里圖組(P1e)安山玢巖、霏細凝灰巖、安山質凝灰巖等組成,厚度大于1 388 m,其上被上侏羅統不整合覆蓋;侏羅系上統滿克頭鄂博組(J3mk)酸性火山熔巖、酸性火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖,偶夾中性火山巖;瑪尼吐組(J3mn)中性火山熔巖、中酸性火山碎屑巖夾粗安巖、火山碎屑沉積巖、沉積巖夾少量火山巖地層、白音高老組(J3b)雜色酸性火山碎屑巖、酸性熔巖、酸性熔結凝灰巖夾中酸性火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖、沉積巖及安山巖;第三系上新統(N2b)及第四系更新統(Qp)和全新統(Qh)[1]。
區域屬古生代地槽區,由于中生代大面積火山巖覆蓋,面貌不十分清楚。從整個區域來看,自晚志留世到二疊紀地殼強烈運動,總的趨勢為下陷;上志留統為碳酸鹽建造,下石炭統為類復理石建造,下二疊統為海相砂頁巖建造,總厚度在萬米以上,為一典型的地槽型沉積。經華里西晚期構造運動結束了地槽生命,使古生代地層形成緊密褶皺,繼承性斷裂強烈活動,并伴隨有大規模的巖漿侵入及巖漿噴發。燕山早期構造運動全區以差異性升降為主,褶皺微弱,斷裂發育,造成多處北東向斷陷盆地。沿邊緣有大量的酸性、中基性巖漿噴發和多次巖漿侵入,火山巖及侵入巖廣泛分布于整個區域。燕山晚期運動,以斷裂為主,較大的斷陷盆地在該次運動末期進一步擴大,奠定了現代地貌景觀的基礎。
區域內侵入巖分布較廣,主要為燕山早期侏羅紀侵入巖,為同一巖漿源多次活動的產物。侵入巖的展布與構造密切相關,大巖體的長軸方向呈北東向,和區域構造線方向一致。區域內出露巖體有白旗-共烏素巖體及道郎山巖體。巖性有花崗閃長巖(Jγδ),鉀長花崗斑巖(Jγπ),鉀長石英斑巖(Jλπ),黑云母花崗巖(Jγ)(見圖1)。

圖1 礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of mining area
2.1地層
礦區內出露地層主要有侏羅系上統滿克頭鄂博組(J3mk)、第四系全新統(Qh)。
侏羅系上統滿克頭鄂博組(J3mk):巖性為酸性火山熔巖、酸性火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖,偶夾中性火山巖。出露于礦區西北部的凝灰巖普遍發育高嶺土化、絹云母化和鐵錳礦化,酸性火山碎屑巖中部分石英具重結晶,火山塵均已不同程度高嶺土化、絹云母化。絹云母呈顯微鱗片狀集合體分布,主要由長石礦物次生蝕變形成。鐵錳礦化細脈在地表表現為沿節理裂隙的充填和滲透,脈體細小,分布面積較大,是明顯的找礦標志。
第四系全新統(Qh):由風成沙、沖洪積砂礫石層、殘坡積腐殖土組成。
2.2構造
礦區內主要構造格架以北東—南西向為主,構造類型以斷裂構造為主,褶皺微弱。礦區位于道老胡德格向斜西南端北側,道老胡德格向斜發育軸向斷層阿日烏布力者逆斷層,該斷層從礦區延伸通過。阿日烏布力者逆斷層經礦區穿過,走向47°,傾向317°,傾角68°,控制礦區斑巖與火山巖的總體走勢。另外鉆孔中見有北西向的次生張性裂隙,是較好的容礦儲礦構造空間,此北西向的次生張性裂隙延續大于500 m,向西延出礦區外,走向北西303°,南西傾,傾角70°~82°,沿走向傾向波折相連,Ag多金屬工業礦體即賦存于北西向的次生張性裂隙中[2]。
礦區北部分布有燕山早期第三次(侏羅紀)侵入巖,為白旗巖體的邊緣相,巖性為鉀長石英斑巖,普遍具高嶺土化、絹云母化和鐵錳礦化。
2.3巖漿巖
鉀長石英斑巖邊部可見有流紋巖及凝灰巖類分布。此相內均含有巖屑,巖屑邊界清楚,形狀極不規則。鉀長花崗斑巖、鉀長石英斑巖間呈逐漸過渡關系。鉀長石英斑巖及凝灰巖亦無明顯分界線。鉀長石英斑巖斑晶質量分數在50%以下,斑晶成分鉀長石(20%~30%)、石英(15%)及少量更長石。基質的礦物成分及質量分數基本類似于斑晶??傊摯吻秩霂r體的顏色為淺灰-灰黃色,呈斑狀結構,斑晶具熔蝕、石英具煙色現象,基質重結晶,以及巖石內含有大量巖屑等特征與其它各巖體相區別。鉀長石英斑巖中分布鐵錳礦化細脈,與滿克頭鄂博組火山碎屑巖中鐵錳礦化細脈為同一物質,是本區明顯的找礦標志[2]。
2.4礦化蝕變
滿克頭鄂博組火山碎屑巖和晚侏羅世鉀長石英斑巖鐵錳礦化、高嶺土化明顯[2]。
高嶺土化:分布廣泛,形成較早,屬面型蝕變。主要發育于滿克頭鄂博組火山碎屑巖的裂隙、空洞之中。
鐵錳礦化:鐵錳礦化在地表表現為沿節理裂隙的充填和滲透,寬度1 mm至數厘米不等。
螢石化:常與石英共生,呈脈狀充填于礦體中間,晚期尚有獨立的螢石脈產出。
碳酸鹽化:主要形成方解石,普遍沿裂隙呈細脈狀充填。
3.1礦體特征
礦床產出于晚侏羅世火山盆地邊緣,滿克頭鄂博組火山碎屑巖與燕山晚期侵入巖接觸帶之外帶。
在礦區發現的礦體均為盲礦體,共發現1條主礦體及多條小礦體,主礦體編號為Ⅰ,其余礦體進行了編號但未估算資源量。Ⅰ號礦體按礦石類型分為三個分礦體:編號為Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3,其中I-1號分礦體位于中間部位,是塊狀硫化物礦體,品位較高,為主要礦體。I號礦體由兩種不同類型的礦石組成,中部為塊狀銀鉛鋅硫化物礦石(大脈),不論是走向上還是傾向上連續較好,編號為Ⅰ-1分礦體;緊鄰頂底板伴有厚度不定的浸染狀銀鉛鋅硫化物礦石,分布不連續,呈時有時無,時大時小寬窄不一的串珠狀分布,是近礦圍巖具不同程度的礦化而形成,上部浸染狀分礦體編號Ⅰ-2,下部浸染狀分礦體編號Ⅰ-3。I號礦體(包括Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3分礦體)總厚度為0.11 ~7.55 m,平均厚度3.30 m ,厚度變化系數為124.84%。從目前鉆探控制的情況來看,礦體最大厚度及礦石品位最高地段處于1 000 m標高附近。礦體有用組分以Ag、Pb、Zn為主。銀,鉛、鋅品位較高并且比較穩定,銅僅在局部見到,品位不高。
3.2礦石質量
3.2.1礦石結構與構造
礦石的結構較簡單,主要為半自形—他形晶粒狀結構,交代結構;主要為塊狀構造,在大脈單脈頂底兩側主要有稀疏浸染構造、星點狀浸染構造、條帶浸染狀構造。
塊狀構造主要見于Ⅰ-1、Ⅱ號礦體,礦石呈灰黑色,強金屬光澤。主要成分為:礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銅礦、毒砂,黃鐵礦,個別見礦點可見到石英、方解石及螢石等脈石礦物,在大脈體中部往往形成晶洞構造。
浸染構造見于Ⅰ-2、Ⅰ-3號分礦體。礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦、毒砂,脈石礦物石英、方解石、螢石,前者以稀疏星點狀、條帶狀分布于脈石礦物中。
3.2.2礦石物質組分
礦石金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銅礦、毒砂,黃鐵礦,其中方鉛礦為白色,不規則粒狀,均質,大小<0.8 mm,零星分布,或與黃鐵礦、閃鋅礦連生,質量分數5%~90%。閃鋅礦為灰色,不規則粒狀,均質,粒度<2 mm,呈聚集體狀,與黃銅礦、毒砂、黃鐵礦緊密共生分布,質量分數3%~45%。黃銅礦顏色為淡硫黃色,不規則粒狀,聚集體小于15 mm,與閃鋅礦、毒砂連生,或呈包裹體分布在閃鋅礦中,質量分數變化大,0~2%。脈石礦物主要為石英、長石、方解石、螢石、綠泥石。
3.2.3礦石化學成分
(1)有益組分:根據礦石分析成果,礦體中有用組分為Ag,共生有益組分為Pb、Zn、Cu。As質量分數變化范圍0.3%~1.5%,質量分數較高,在0線以西有獨立礦物出現,As已達到伴生有益組分的要求。Cd質量分數變化范圍0.000 26%~0.035%,質量分數變化較大,局部地段達到伴生有益組分的要求。
(2)有害組分:根據分析結果,對人體及環境有不良影響的Hg、P元素質量分數較低,Hg:0 ~0.002%,P:0.002%~0.004%,不會對環境構成危害。
(3)主要組分的賦存狀態和變化規律:本礦床的主要有用元素是銀,共生有Pb、Zn、Cu元素,在礦體的局部地段Ag、Pb、Zn互為伴生。在光片鑒定報告中,沒有發現Ag的獨立礦物,銀是以類質同象賦存于方鉛礦的晶格中,方鉛礦是主要的載銀礦物。Ag和Pb質量分數呈正相關的趨勢非常明顯,Pb和Zn呈明顯的負相關,隨著Zn質量分數的降低,Pb和Ag的質量分數提高很快。Cu與其它元素的消長關系不明顯。礦石中的Pb是以獨立礦物的形式賦存在方鉛礦,Zn以獨立礦物的形式賦存在閃鋅礦中,Cu主要賦存在黃銅礦和輝銅礦中。銀是以類質同象賦存于方鉛礦的晶格中,方鉛礦是主要的載銀礦物。
3.3礦體圍巖和夾石
礦體頂底板圍巖主要為凝灰巖、巖屑凝灰巖、角礫凝灰巖。Ⅰ-1號分礦體頂底界線清晰,其上下盤緊鄰的Ⅰ-2、Ⅰ-3號分礦體與圍巖界線難以區分,近礦圍巖具不同程度的礦化蝕變,其礦物成分、結構構造極相似,只能根據基本分析樣品結果來劃分礦與非礦。主礦體Ⅰ-1號分礦體為大脈單脈型,厚度變化大,其間無夾石分布。
4.1礦床成因
礦體賦存于主構造帶內的裂隙中,礦床應屬于與中生代火山熱液有關的淺成低溫熱液礦床,礦體的形成方式以充填作用為主,交代作用次之。
本區全部火山活動及其產物提供了容礦空間和成礦物質源,礦體是火山活動基本結束后熱水對流循環體系長期作用的產物。
總結目前成果,礦床空間分布上規律明顯。近地表蝕變普遍,發育Fe、Mn礦化細脈,脈寬僅1 mm 至幾毫米,方向較亂,延長不等,存在面積較大,與AS1號化探異?;緦瑲w納為地表礦化細脈帶,此帶由于脈體細小分散,不構成礦床,是找礦的重要線索。在地表以下200 m左右,見到鉛鋅銀主礦體,為原生塊狀硫化物礦體,產狀陡立,連續好,可稱為大脈帶,是主要工業礦體的賦存部位。
4.2找礦標志
(1)北西向次生張性斷裂。盡管地表未出露,但在鉆孔中見到,是較好的容礦儲礦構造空間,此次生張性裂隙延續大于500 m,走向北西303°,南西傾,傾角70°~82°,沿走向傾向波折相連。
(2)晚侏羅世火山盆地邊緣,滿克頭鄂博組火山碎屑巖與燕山晚期侵入巖接觸帶之外帶。
(3)有鐵錳礦化、綠泥石化、高嶺土化的顯示地段。地表若有鐵錳帽,地下就很可能有銀礦存在。
(4)地球物理標志:礦床一般位于低磁或負磁場帶。中高視極化率、中高視電阻率特征明顯,視極化率大于2%和視電阻率大于1 000 Ωm地段是找礦的有利地段。
(5)地球化學標志:礦床次生暈異常下限值Ag:0.20×10-6、Pb:86×10-6、Zn:100×10-6、Cu:26×10-6、 As:28×10-6,尤其是多元素異常疊加地段及與物化探重疊地帶是礦化體產出的有利部位,但要考慮成暈物質的來源和運移。
[1] 內蒙古自治區地質礦產局.內蒙古自治區區域地質志[M].北京:地質出版社,1991.
[2]內蒙古自治區第五地質礦產勘查開發院.內蒙古自治區正鑲白旗東胡礦區鉛鋅銀礦普查報告[R].2013.
Geological features and prospecting indicators of Donghu lead zinc silver deposit in Zhengxiangbai Banner, Inner Mongolia
LAN Dong-yan1, LIU Wei1, HE Xiu-zhong2
1.The Fifth Institute of Geological and Mineral Exploration and Development of Inner Mongolia Autonomous Region, Baotou 014010, Inner Mongolia, China;2.Institute of Geological Engineering Explorations of Jilin Province, Changchun,130012 Jilin, China
Donghu lead zinc silver deposit occurre in Manketouebo Formation (J3mk) of the upper Jurassic Series ,it is controlled by NWW trending torsional-tensional fractural structural.The main useful element of deposit is Ag, the symbiotic elements are Pb, Zn and Cu, Pb, Zn and Ag are associated with each other in the local area of the ore body, the deposit is controlled by strata and structures.Among them, the ore controlling structure is particularly evident ,it belonging to epithermal deposit that related to Mesozoic volcanic hydrothermal fl uids.The main factor of mineralization is the fi lling effect, the replacement is secondary; It is pointed out that prospecting target should be paid close attention to the area of north west trending secondary fracture, Iron manganese mineralization,chloritization and kaolinization in the future.
Donghu; lead-zinc and silver mine; geological characteristics; prospecting criteria; Inner mongolia
P618.42;P618.43;P618.52
A
1001—2427(2015)04 - 45 -4
2015-08-05;
2015-12-22
蘭東雁(1971—),女,內蒙古包頭人,內蒙古第五地質礦產勘查開發院工程師.