王 成,田江濤,李大海,高 奇,唐 毅,李 濤
(新疆維吾爾自治區地質調查院,新疆烏魯木齊830000)
內蒙古賀根山地區蛇綠巖空間展布特征及找礦方向
王成*,田江濤,李大海,高奇,唐毅,李濤
(新疆維吾爾自治區地質調查院,新疆烏魯木齊830000)
賀根山地區位于華北板塊和西伯利亞板塊結合部位,蛇綠巖套發育,豆莢狀鉻鐵礦成礦前景較好。研究區鉻鐵礦具備北東向展布特征,成礦時間為中晚泥盆世,有利成礦部位為地幔變質橄欖巖層位中“純橄欖巖脈”,主要位于1∶5萬航磁高磁異常中的相對較低區域。蛇綠巖具備北東向空間展布特征,出露的5大蛇綠巖塊中只有賀根山具有較大規模,其于均缺乏垂向延伸。解譯出2處隱伏大規模蛇綠巖塊;賀根山巖塊和解譯的2處蛇綠巖塊,成礦潛力較大,為今后豆莢狀鉻鐵礦重點找礦方向。
蛇綠巖;鉻鐵礦;成礦潛力;賀根山
內蒙古賀根山地區位于西伯利亞板塊與華北板塊結合部位[1],中部為北東向展布的賀根山蛇綠混雜巖帶,南北兩側為中新生代盆地;中、新生代遭受了濱西太平洋構造域的疊合改造;因此形成極為復雜的地殼結構和構造格局,具備較大與蛇綠巖套有關的鉻鐵礦成礦潛力。
研究區為草原覆蓋區,基巖出露情況較差,第四系覆蓋率達70%(圖1)。區內缺失古生代泥盆紀以前的地層記錄;古生代的地層主要有泥盆系中上統塔爾巴格特組(D2-3t)凝灰質砂板巖,石炭—二疊系格根敖包組(CPg)玄武質—流紋質熔巖和火山碎屑巖,二疊系下統哲斯組(P2zs)泥巖、砂巖、礫巖;中生代的地層主要有侏羅系下統紅旗組(J1h),白堊系下統大磨拐河組(K1d),均為內陸湖相含煤地層;新生代地層為新近系上新統寶格達烏拉組(N2b)磚紅色礫巖、砂巖、泥巖。構造主要以斷裂為主,由北東向和北西向兩組斷裂組成,將蛇綠巖破碎成網格狀。巖漿巖主要以蛇綠巖為主,發育少量早白堊世花崗斑巖。
研究區蛇綠巖主要由賀根山、河北農場、扎很花、崇根山和小壩梁5大蛇綠巖塊組成,呈北東向展布;巖性主要為斜方輝石橄欖巖(以下簡稱方輝橄欖巖)、純橄巖、二輝橄欖巖、變質輝長質堆晶巖及輝長巖墻、大洋玄武巖和含放射蟲硅質巖等,共同組成了賀根山地區完整的蛇綠巖套剖面[2-6],其中出露最廣的為方輝橄欖巖,其次為純橄巖、二輝橄欖巖,變質輝長質堆晶巖及輝長巖墻等出露面積都較小;蛇綠巖內斷裂很發育,變形變質很強烈,蛇紋石化、透閃石化、綠泥石化比較常見。鉻鐵礦主要產于地幔變質橄欖巖(二輝橄欖巖)中的純橄欖巖“巖脈”中,以研究區西部的3756中型豆莢狀鉻鐵礦床為代表,具北東向展布之特征。
為了更深入研究賀根山蛇綠巖和鉻鐵礦的空間分布特征,作者以覆蓋全區的1∶5萬航磁測量數據為基礎,在Morpas和Mapgis等軟件操作平臺上完成向上延拓分析[7-9]。為方便論述和圖件間的相互對比,已對等值線高值區進行了編號。
原始磁等值線具北東向“中間低,兩側高”正負交替的特征,鉻鐵礦主要分布在航磁高值區的相對較低區域,少量分布于高值區與低值區的過渡帶。
對比延拓和原始磁等值線、研究區地質簡圖(圖1),在原來的21個高值區中,已知有蛇綠巖出露的為HC-1、HC-2、HC-4、HC-6、HC-8、HC-9、HC-10、HC-12、HC-13、HC-16、HC-17其中只有HC-9和HC-16代表的是縱向具有較大延伸的巖體,其余規模均較小,也即在研究區的蛇綠巖塊中,只有賀根山蛇綠巖塊規模較大,其余規模均較小。存在隱伏巖體的有HC-3、HC-5、HC-7、HC-11、HC-14、HC-15、HC-18、HC-19、HC-20、HC-21,其中規模較大的只有HC-5和HC-19。綜上所述,根據航磁延拓結果,只有賀根山蛇綠巖塊規模較大,具有較大的成礦潛力;存在兩處隱伏蛇綠巖塊(CR-1、CR-2),分別位于賀根山北部(HC-5)和測區中東部(HC-19),雖被第四系覆蓋,但仍就具備較大的成礦潛力;同時也說明研究區蛇綠巖是無根的。

圖1 賀根山地區地質礦產簡圖
4.1賀根山蛇綠巖塊
研究區鉻鐵礦基本產于賀根山蛇綠巖塊,1個中型鉻鐵礦和4個小型鉻鐵礦和多個鉻鐵礦礦點、礦化點;賀根山蛇綠巖出露面積大,主體為地幔變質橄欖巖(方輝橄欖巖),北東向“純橄巖脈”十分發育;前文航磁延拓結果表明該蛇綠巖塊在地表以下仍具有較大的規模(HC-9,HC-16),因此成礦潛力較大。
4.2河北農場蛇綠巖塊
該蛇綠巖塊出露面積較小,由斷續分布的4塊組成,巖石組合和賀根山蛇綠巖塊相似,主要由地幔橄欖巖組成(方輝橄欖巖),北東向純橄巖發育;現已發現小型鉻鐵礦1處,礦點、礦化點4處,規模較小;前文航磁延拓結果表明該蛇綠巖塊在地表以下的規模較小(HC-10),因而成礦潛力有限。
4.3扎很花蛇綠巖塊
該蛇綠巖塊出露面積很小,由近東西向斷續分布的2塊組成,主要由地幔橄欖巖組成;先已發現鉻鐵礦化1處;前文航磁延拓結果表明該巖塊在地表以下的規模較小(HC-12),因而成礦的潛力有限。
4.4小壩梁蛇綠巖塊
該蛇綠巖塊出露面積較小,巖性比較單一,主要以方輝橄欖巖為主,缺乏對成礦有利的純橄欖巖,野外實際調查的過程中沒有發現明顯的鉻鐵礦化;前文航磁延拓結果表明該巖塊規模較小(HC-1),因而成礦潛力不大。
4.5崇根山蛇綠巖塊
該巖塊為研究區呈扇形展布、出露面積最大的蛇綠巖塊,但找礦潛力不佳。其原因主要包括以下3個方面:
(1)崇根山的巖性組合和前三者具有明顯的差異。崇根山蛇綠巖主要由大面積出露的方輝橄欖巖、二輝橄欖巖和純橄巖組成。尤其是北東向大面積連續展布的純橄巖,這與賀根山純橄欖巖呈小規模“巖脈”群出現的特征具有明顯的區別,筆者推測崇根山的純橄欖巖和賀根山的純橄欖巖不是處于同一個層位[2-6],此處的純橄巖可能為蛇綠巖套中部地殼堆晶巖部分。段明(2009)從蛇綠巖巖相學及地球化學方面的角度加以研究,認為崇根山廣泛分布著堆晶超鎂鐵質巖。而蛇綠巖套堆晶巖層位里的鉻鐵礦難以形成具有工業意義的礦體[10]。
(2)崇根山蛇綠巖出現大面積的二輝橄欖巖,而二輝橄欖巖處于地幔橄欖巖的下部、處于鉻鐵礦層位之下,表明其剝蝕程度已經很深,上部鉻鐵礦含礦層位很可能大部分已經被風化剝蝕。1∶5萬航磁等值線顯示,崇根山蛇綠巖北段,磁性非常低(和地層或其他非蛇綠巖套巖體磁性相當);對全區航磁進行延拓分析,整個崇根山蛇綠巖均缺乏垂向延伸。因而筆者認為,崇根山蛇綠巖后期遭受的構造改造作用比較強烈,整體規模較小,風化剝蝕嚴重,對找礦不利。
(3)賀根山地區自從被認為是板塊縫合帶以來,一直是研究的熱點,前人在賀根山地區已經做過了覆蓋全區的不同尺度的地質工作,但在崇根山發現的鉻鐵礦卻很少。本次野外實際調查過程中,并未發現明顯的鉻鐵礦化,但是磁鐵礦化比較明顯,段明(2009)也指出崇根山超基性巖內部含有一定的金屬礦化,主要是與超基性橄欖巖—斜輝橄欖巖相關的磁鐵礦化[10]。通過對崇根山巖石樣進行成礦元素和成礦指示元素分析,發現原生暈異常主要以Ni異常為主,很少見Cr異常,且Ni主要以硅酸鎳的形式存在。
綜上所述,崇根山蛇綠巖雖出露面積廣,巖石組成單元多樣,構造復雜,但由于其缺乏垂向延生,卻有利含礦層位大部分已剝蝕,因而成礦潛力有限,找礦前景并不是十分明朗。因而研究區出露的5大蛇綠巖塊中,僅有賀根山蛇綠巖塊成礦潛力較大,其余均不佳。
(1)賀根山地區位于華北板塊和西伯利亞板塊的結合部位,二連浩特—錫林浩特北東向蛇綠巖帶上,地質環境復雜,成礦條件優越,具有十分良好的與蛇綠巖有關的豆莢狀鉻鐵礦找礦前景。
(2)研究區鉻鐵礦,成礦時間為中晚泥盆世,有利成礦部位為中晚泥盆世地幔變質橄欖巖中純橄欖“巖脈”,具備北東向展布特征;在1∶5萬航磁上主要位于高磁異常中的相對較低區域。
(3)覆蓋全區的1∶5萬航磁異常,主要由蛇綠巖引起,大部份為淺部異常。在研究區出露的賀根山、河北農場、扎很花、小壩梁和崇根山5大蛇綠巖塊是“無根”的,具備北東向空間展布特征,但只有賀根山具有較大規模,其于均缺乏垂向延伸。
(4)研究區西北部覆蓋區和中東部覆蓋區存在2處大規模隱伏蛇綠巖塊;鉻鐵礦成礦潛力較大的是賀根山巖塊和推測的2處大規模隱伏蛇綠巖塊,其余蛇綠巖成礦潛力較為欠佳;今后找礦方向應為賀根山蛇綠巖塊和隱伏的2處蛇綠巖塊。
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1004-5716(2016)05-0131-04
2016-01-04
2016-01-05
王成(1989-),男(漢族),湖北天門人,工程師,現從事礦產勘查工作。