遼寧窮棒子溝鉬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志探討

靳曉新

(遼寧省有色地質(zhì)局105隊(duì),遼寧葫蘆島 125000)

遼寧窮棒子溝鉬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志探討

靳曉新

(遼寧省有色地質(zhì)局105隊(duì),遼寧葫蘆島 125000)

本文通過對(duì)窮棒子溝鉬礦成礦背景、礦體特征、礦石特征、蝕變特征,地球化學(xué)特征的分析,認(rèn)為該礦為一與次石英巖有關(guān)的斑巖型鉬礦。提出了該類型鉬礦地質(zhì)和地球物理及地球化學(xué)找礦標(biāo)志,為外圍找礦提供了新思路。窮棒子溝鉬礦位于著名的桓仁銅鋅礦區(qū)南部約5千米,行政區(qū)隸屬于本溪市桓仁縣沙尖子鄉(xiāng)曉陽村。地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°32′25″,北緯41°06′20″。筆者在已有勘查成果的基礎(chǔ)上,對(duì)該礦床地質(zhì)特征和找礦標(biāo)志進(jìn)行探討。

窮棒子溝鉬礦 地質(zhì)特征 礦床成因 找礦標(biāo)志

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于華北地臺(tái)北緣東西向太子河—渾江古凹陷東段，北部為鐵嶺—靖宇古隆起，南部為營(yíng)口—寬甸古隆起，西鄰下遼河中、新斷陷盆地，東至鴨綠江斷裂帶。

早元古代，由于區(qū)域內(nèi)地殼抬升，在區(qū)域南部及北部堆積了遼河群蓋縣組海相碎屑巖及碳酸鹽建造。元古代中晚期(約10—12億年)，由于地殼南北向拉張，在太古代基底之上，形成了太子河—渾江東西向海槽，在海槽內(nèi)沉積了青白口系釣魚臺(tái)組、南芬組、橋頭組陸源碎屑建造。

區(qū)域上經(jīng)歷了印支期和燕山期兩次大規(guī)模地殼構(gòu)造作用，印支期構(gòu)造活動(dòng)形成了東西向、北東向和北西向三組同生斷裂，其中近東西向斷裂構(gòu)成區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造格架，北西方向主要發(fā)生褶皺構(gòu)造，形成規(guī)模不等的北西向褶皺，在寒武系等地層中常發(fā)育有短軸背向斜構(gòu)造，這一時(shí)期巖漿活動(dòng)在區(qū)內(nèi)不十分強(qiáng)烈，主要在區(qū)域南西部寬甸、賽馬一帶形成一套以正長(zhǎng)巖為代表的堿性侵入巖石系列。

燕山構(gòu)造時(shí)期由于受太平洋板塊向北西方向俯沖作用及伴隨的強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓作用影響，區(qū)內(nèi)東西向、北東向和北西向斷裂構(gòu)造進(jìn)一步復(fù)活，并切割下地殼，在區(qū)域上發(fā)生強(qiáng)烈的火山噴發(fā)作用和構(gòu)造巖漿活動(dòng)，在該區(qū)中生代火山盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)10余個(gè)火山噴發(fā)中心，火山巖大面積分布，約占該區(qū)范圍的24%左右。從空間分布上區(qū)內(nèi)火山巖主要受北東向早期斷裂構(gòu)造所控制，形成了桓仁—青山溝(包括沙尖子)北東向火山噴發(fā)活動(dòng)帶，在該火山巖帶上巖性以中性安山質(zhì)熔巖及火山碎屑巖為主，酸性火山巖類次之，火山巖時(shí)代均為燕山晚期早白堊紀(jì)(同位素年齡130-140Ma)。伴隨火山噴發(fā)作用之后，中性巖漿巖廣泛侵入，形成了東西向馬鹿溝—閆王鼻子—二棚甸子巖漿侵入巖帶和北西向高麗墓子—桓仁—南口前巖漿巖帶，礦區(qū)恰處于以上兩個(gè)不同方向構(gòu)造巖漿巖帶相交匯部位。

圖1 窮棒子溝礦區(qū)礦化蝕變分帶圖

燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿作用為該區(qū)主要成礦期，巖漿活動(dòng)自身攜帶有大量成礦物質(zhì)，同時(shí)也捕獲了早期地層中有用物質(zhì)，在巖漿熱液活動(dòng)的作用下，在礦區(qū)周邊形成眾多的內(nèi)生金屬礦床、礦(化)點(diǎn)，構(gòu)成了省內(nèi)重要的馬鹿溝——二棚甸子?xùn)|西向有色金屬成礦帶(如圖1)。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

礦區(qū)位于中生代火山巖區(qū)，出露地層全部為白堊系小嶺組，巖石類型主要有:安山巖、角閃安山巖、少斑致密安山巖、安山質(zhì)凝灰熔巖、安山質(zhì)凝灰角礫熔巖、安山質(zhì)角礫巖、層凝灰?guī)r和玄武巖等，總體產(chǎn)狀N45-60°E/NW∠30-40°。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于區(qū)域性北東向太平，哨斷裂構(gòu)造帶南側(cè)，并與北西向高麗墓子—桓仁—永陵斷裂構(gòu)造帶相交匯部位，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，表現(xiàn)為以北東向斷裂為主，突出特點(diǎn)是斷裂構(gòu)造多向南東傾斜。

窮棒溝鉬礦床受控于火山口構(gòu)造(見圖1)，表現(xiàn)特征地貌為負(fù)地形，火山口被次生石英巖化流紋斑巖所充填，其巖石發(fā)育有火山角礫狀構(gòu)造，研究認(rèn)為是火山震碎作用所致。圍繞流紋斑巖周邊斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，在火山口東部發(fā)育有弧形酸堿性巖脈，說明該火山口周圍有弧形斷裂構(gòu)造存在。礦區(qū)內(nèi)火山角礫巖及火山集塊巖不發(fā)育，出露的巖石大部分為火山熔巖，部分為凝灰角礫熔巖。

2.3 侵入巖

巖石類型有黑云母正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、流紋斑巖，脈巖類型有流紋斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等。

黑云母正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖:分布于窮棒溝區(qū)北溝地段，形態(tài)呈北東延長(zhǎng)的橢圓狀，長(zhǎng)80m，寬20-30m，為一小巖株形式產(chǎn)出，圍巖為安山質(zhì)凝灰角礫熔巖。巖石呈暗棕灰色，似輝綠結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為斜長(zhǎng)石，含量50－60%，次要礦物為鉀長(zhǎng)石，含量15-20%，石英含量為2%左右，蝕變不發(fā)育，主要為綠泥石化，該巖石屬于閃長(zhǎng)巖向二長(zhǎng)巖過渡類型。

流紋斑巖:分布于窮棒溝區(qū)溝谷中，呈橢圓形巖株?duì)睿S向北西，長(zhǎng)軸500米、短軸350米，面積0.175平方千米，巖體向內(nèi)傾斜，接觸部凸凹不平。總體上，傾角較陡，約85°，呈一漏斗狀，屬于次火山巖相，充填在古火山口中。該巖石特點(diǎn)顏色呈粉色、肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為石英、鉀長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石)，少量斜長(zhǎng)石(一般為奧長(zhǎng)石)，多為他形結(jié)晶程度，少量長(zhǎng)石為半自形，基質(zhì)為他形細(xì)粒狀，成分由石英、鉀長(zhǎng)石微晶組成，該巖石石英含量較高，一般為30%左右，鉀長(zhǎng)石含量大于斜長(zhǎng)石。該巖石蝕變強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為次生石英巖化。由于強(qiáng)烈蝕變?cè)摿骷y斑巖大部分已蝕變成為次生石英巖和少量的次生石英巖化流紋斑巖，后者呈零星的捕虜殘留在前者蝕變巖石中。通過深部鉆探揭露，垂向上強(qiáng)烈蝕變的次生石英巖位于上部，厚約150m左右，向下蝕變減弱，漸變?yōu)榇紊r化流紋斑巖，最下部過渡為正常的流紋斑巖。

另外流紋斑巖還有一種表現(xiàn)形式，呈脈狀或弧形分布在橢圓狀流紋斑巖體東部邊緣，已發(fā)現(xiàn)有5條，最大者走向延長(zhǎng)400余米，寬10-20m，小者長(zhǎng)幾十米，寬幾米至10余米，產(chǎn)狀一般為北東走向，傾向南東，傾角70°以上或直立。

區(qū)內(nèi)出露的脈巖主要有:石英正長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖及煌斑巖等三類，在區(qū)內(nèi)廣泛分布。

2.4 地球花學(xué)特征

礦區(qū)1∶1萬土壤化學(xué)測(cè)量取得了較好效果，發(fā)現(xiàn)了Cu、Pb、Mo次生暈異常30個(gè)，其中Mo異常3個(gè)，Cu、Pb綜合異常2個(gè)，Pb單元素異常25個(gè)。異常分布具有明顯的分帶特點(diǎn)，以強(qiáng)硅化流紋斑巖為中心向外依次為Mo—Cu(Pb)—Pb元素異常。各異常特征見表1。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

窮棒子溝鉬礦體受控于火山機(jī)構(gòu)的巖筒壁環(huán)狀構(gòu)造，分布于次生石英巖體內(nèi)外接觸帶400－600范圍內(nèi)，現(xiàn)有工程控制垂深達(dá)250m (即海拔標(biāo)高0－250m)。地表發(fā)現(xiàn)廣泛的鉬礦化，未構(gòu)成工業(yè)礦體。

共發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ個(gè)鉬礦段，17個(gè)鉬礦體。其特征如下:

表1 窮棒溝區(qū)主要土壤地球化學(xué)異常特征表

Ⅰ號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體內(nèi)。礦體長(zhǎng)750m，最大礦體厚度13.5m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度6.4m，礦體垂深160－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.21%。

Ⅱ號(hào)礦體:礦體主要賦存于流紋斑巖巖體內(nèi)。礦體長(zhǎng)350m，最大礦體厚度30m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度8.6m，礦體垂160-230米標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.13%。

Ⅲ號(hào)礦體:礦體主要賦存于流紋斑巖巖體內(nèi)。礦體長(zhǎng)880m，最大礦體厚度10.5m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度5m，礦體垂深60－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.12%。

Ⅳ號(hào)礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)1030m，最大礦體厚度30m，最小礦體厚度7.5m，平均礦體厚度17m，厚度變化系數(shù)75%，礦體垂深70－264m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.25%，品位變化系數(shù)100%。

Ⅴ號(hào)礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)1400m，最大礦體厚度35m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度13m，厚度變化系數(shù)86%，礦體垂深50－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.46%，品位變化系數(shù)96%。

Ⅴ-1號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中，礦體長(zhǎng)50m，礦體厚3m，品位0.100%，控制礦體標(biāo)高413m。

Ⅵ號(hào)礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)1150m，最大礦體厚度48m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度17m，厚度變化系數(shù)99%，礦體垂深10－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.37%，品位變化系數(shù)100%。

Ⅵ-1號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)530m，最大礦體厚度15m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度8m，礦體垂深155－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.16%。

Ⅶ號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)230m，最大礦體厚度4.5m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度3.6m，礦體垂深148－230m標(biāo)高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.10%。

Ⅶ-1號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)80m，最大礦體厚度3m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度2.3m，控制礦體標(biāo)高160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.38%。

Ⅶ-2號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)240m，最大礦體厚度10.5m，最小礦體厚度4.5m，平均礦體厚度6.8m，控制礦體標(biāo)高125-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.44%。

Ⅶ-3號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)160m，最大礦體厚度4.5m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度4m，控制礦體標(biāo)高115-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.07－0.08%。

Ⅶ-4號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)250m，最大礦體厚度25m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度10m，控制礦體標(biāo)高100-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.30%。

Ⅶ-5號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)80m，最大礦體厚度6m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度3.5m，控制礦體標(biāo)高90-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.11%。

Ⅶ-6號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)80m，礦體平均厚度8m，控制礦體標(biāo)高160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.69%。

Ⅶ-7號(hào)礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長(zhǎng)50m，厚6m，品位0.080%，控制礦體標(biāo)高160m。

Ⅷ號(hào)礦體:礦體位于火山巖筒北東部，賦存于安山巖中，礦體長(zhǎng)50m，厚2.3m，品位0.060%，控制礦體標(biāo)高508m。

3.2 礦石質(zhì)量及類型特征

3.2.1 礦石礦物組成

經(jīng)測(cè)定，礦石中主要為非金屬礦物，其含量達(dá)98.74%，金屬礦物僅占1.26%。非金屬礦物主要為石英、綠泥石、黑云母、方解石、高嶺土;金屬礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、鈦鐵礦、鉬鈣礦、金紅石。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

(1)礦石結(jié)構(gòu)。自形晶結(jié)構(gòu):輝鉬礦在礦石中以六邊形片狀或板條狀(縱切面)產(chǎn)出，形成自形晶結(jié)構(gòu)。半自形晶結(jié)構(gòu):在礦石中見到輝鉬礦以片狀產(chǎn)出，保持部分晶形，則形成半自形晶結(jié)構(gòu)。它形晶粒狀結(jié)構(gòu):在礦石中見到輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等，均以他形晶產(chǎn)出，構(gòu)成他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。交代溶蝕結(jié)構(gòu):在礦石中見到輝鉬礦被褐鐵礦、黃鉀鐵釩交代溶蝕，形成交代溶蝕結(jié)構(gòu)。殘余結(jié)構(gòu):見到黃鐵礦被褐鐵礦交代成骨骼狀，成殘余結(jié)構(gòu)。

(2)礦石構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造:礦石中所見金屬礦物，均以不等粒狀分布在脈石礦物中，構(gòu)成浸染狀構(gòu)造。脈狀構(gòu)造:脈石礦物沿輝鉬礦片理貫入，形成脈狀構(gòu)造，也有的輝鉬礦沿脈石礦物解理侵入，形成脈狀構(gòu)造。土狀構(gòu)造:主要見于褐鐵礦、黃鉀鐵礬，以粉末狀、土狀產(chǎn)出，形成土狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

按脈石礦物種類礦石類型可劃分為:

(1)次生石英巖型鉬礦石:原巖為流紋斑巖，強(qiáng)烈的硅化蝕變作用，稱為次生石英巖。巖石比較破碎。石英細(xì)脈發(fā)育，金屬礦物主要為黃鐵礦和輝鉬礦，少見有黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鏡鐵礦。

(2)安山巖型鉬礦石:巖石為灰黑色，巖石節(jié)理發(fā)育、硅化、鉀化蝕變較強(qiáng)。金屬礦物主要為黃鐵礦和輝鉬礦，少見有黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鏡鐵礦。其中輝鉬礦主要呈細(xì)鱗片浸染狀分布在石英細(xì)脈邊部或呈細(xì)鱗片浸染狀分布在安山巖節(jié)理裂縫中。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)熱液蝕變十分發(fā)育、分布廣泛，蝕變種類繁多，主要有硅化、次生石英巖化、鉀長(zhǎng)石化、黑云母化、次閃石化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。具有明顯的面狀蝕變分帶現(xiàn)象，以次生石英巖硅化核向外發(fā)育有鉀化帶、石英絹云母化帶和青盤巖化帶(圖1)，窮棒子溝鉬礦床賦存在次生石英巖、硅化核之鉀、硅化、石英絹云母化帶中。

4 礦床成因與找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

初步認(rèn)為礦床內(nèi)的次生石英巖化流紋斑巖是該礦床的主要成礦母巖，構(gòu)造巖石裂隙是鉬礦(化)的主要運(yùn)移通道和富集空間，也是區(qū)內(nèi)鉬金屬成礦作用的主要控制因素。鉬礦體主要受圍繞次火山巖(硅化核)的環(huán)狀構(gòu)造帶所控制，環(huán)狀構(gòu)造帶由北東、北西、東西向傾角較陡、連續(xù)性較差的構(gòu)造裂隙所構(gòu)成。一般來說，次生石英巖化流紋斑巖中石英細(xì)脈發(fā)育處，礦化普遍增強(qiáng)，裂隙石英細(xì)脈發(fā)育呈脈帶和網(wǎng)脈狀部位，鉬礦體具有厚度增大、品位明顯增高的特點(diǎn)，安山巖中鉬礦化與巖石節(jié)理裂隙關(guān)系密切，并見有浸染狀輝鉬礦化。窮棒子溝鉬礦為與次火山巖(次生石英巖化流紋斑巖)有關(guān)的斑巖型鉬礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

4.2.1 地質(zhì)標(biāo)志

(1)區(qū)域性北東向太平哨斷裂兩側(cè)及附近的中生代火山巖區(qū)、火山機(jī)構(gòu)和北東向及其它方向斷裂構(gòu)造發(fā)育區(qū)段。(2)在火山巖區(qū)分布的中酸性巖(株)體是尋找該類型礦床的重要找礦標(biāo)志。(3)火山巖區(qū)發(fā)育的熱液蝕變和礦化地段，往往是金屬礦化活動(dòng)的直接找礦標(biāo)志，其蝕變礦化類型一般為硅化(次生石英巖化)、鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、綠簾石化、碳酸鹽化;金屬礦化主要為黃鐵礦化、輝鉬礦化、黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、褐鐵礦化、鐵錳碳酸鹽化。其中石英細(xì)脈和次生石英巖并伴有黃鐵礦化時(shí)為直接的找礦標(biāo)志。(4)蝕變及褐鐵礦化破碎帶是十分重要的找礦標(biāo)志。(5)火山巖中已知的銅、鉛鋅、鉬礦(化)點(diǎn)是就礦找礦最重要的找礦標(biāo)志。

4.2.2 物化探標(biāo)志

(1)區(qū)域火山巖區(qū)分布的航磁異常。(2)區(qū)域上火山巖區(qū)及邊緣的水系沉積物Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等綜合異常是重要找礦信息。(3)土壤地球化學(xué)Cu、Pb、Zn、Mo異常是最直接的找礦標(biāo)志。

靳曉新(1964—),女,遼寧北鎮(zhèn)人,1988年畢業(yè)于桂林冶金地質(zhì)學(xué)院地球化學(xué)與勘查專業(yè),化探高級(jí)工程師,在遼寧省有色地質(zhì)局105隊(duì)從事地質(zhì)找礦工作。