王 偉,周 揚
(天津華北地質勘查局核工業二四七大隊,天津 301800)
工作區大地構造單元屬華北陸塊區(Ⅱ)、阿拉善陸塊(Ⅱ-7)、迭布斯格—阿拉善右旗陸緣巖漿弧(Ⅱ-7-1)中部。區域上主要構造形跡按方向可分為東西、北東向兩組,為壓性、壓扭性結構。走向東西的壓性結構面:由褶皺和斷裂組成,主要展布于北緯40°09′以北的測區。走向北東的壓扭性結構面;在測區內北緯40°09′以南分布。區域地層發育不全,主要有新太古界色爾騰山群內分為柳樹溝巖組和點力素太巖組,白堊紀上統烏蘭蘇海組,古近系漸新統清水營組,第四系等。區域上巖漿活動強烈地區,具多期活動特征,早古生代、石炭紀、二疊世、三疊紀侵入巖均有分布,以石炭紀侵入巖分布最廣。區域內變質巖發育一般,主要有斜長變粒巖、石英片巖等區域變質巖,糜棱巖、角礫巖等動力變質巖和一些接觸變質巖。
礦區出露的地層有新太古界柳樹溝巖組片狀石英巖、長石石英巖、含十字石榴自云母石英片巖、云母鉀長變粒巖、淺粒巖、夾灰白色薄層大理巖,含特征變質礦物石榴石、十字石、堇青石;古近系漸新統清水營組紅色、紫色含砂礫砂巖,第四系風積沙層、沖積砂礫、砂礫石及礫質泥巖。
(1)新太古界柳樹溝巖組。柳樹溝巖組為高綠片巖相為主的變質巖。原巖建造為中酸性火山巖~碳酸鹽巖~碎屑巖建造。下段為淺粒巖夾大理巖、石英巖透鏡體,局部夾變粒巖;中段為中厚層大理巖夾石英巖、石英片巖、斜長角閃巖;下段為云母石英片巖與石英片巖互層,夾大理巖,局部夾斜長角閃巖、變粒巖。
(2)古近系漸新統清水營組。主要分布于礦區北東部,巖性為泥質粉砂巖,以角度不整合的接觸方式覆該于柳樹溝巖組地層之上,其上部分被第四系風積沙層、沖積砂礫、砂礫石及礫質泥巖覆蓋。
(3)第四系。巖性主要為含礫砂、砂礫石及礫質砂巖及風積細沙、中粗砂。
礦區斷裂構造發育,根據走向可分為近北東向、東西向,共同構成了礦區的構造體系。近東西向斷裂形成時間早、規模大,活動時間較長;北東向斷裂在區內數量較多,與礦區內礦化蝕變及礦產分布有著密切關系。
(1)東西向斷裂。東西向斷裂構造為本區時間最早的構造,具有韌脆性疊加和多期活動特征,主要有F11、F12。對本區地層分布及次級構造、巖漿分布具有一定控制作用。
F11斷裂分布于工作區南部,為礦區內最早、規模最大的斷裂構造。該斷裂延伸約6km,寬幾十至上百米,總體走向80°,向南傾,傾角70°~80°。帶內廣泛發育有炭化、硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化。
F12斷裂為性質不明斷層,分布于工作區中南部,呈近東西向展布。構造延伸長約1.5km,寬5m~10m,總體走向80°,向南傾,傾角70°~80°。廣泛發育有炭化、硅化、碳酸鹽化,局部褐鐵礦化。
(2)近北東向斷裂。近北東向斷裂為本區數量最多的斷裂,包括F1、F2、F3、F13等。
F1斷裂分布于工作區北西部,北東向展布,斷層寬5m~10m,斷續長約3km,總體走向60°,普遍具有褐鐵礦化,部分地段褪色蝕變發育。
F2斷裂為與F1斷裂近平行,分布于工作區北西部,呈北東向展布,該斷裂寬5m~10m,左右延伸長約10km,總體走向50°。廣泛發育有褐鐵礦化、硅化。該斷裂對本區的次級斷裂具有一定的控制作用,可能是本區赤鐵礦蝕變巖型金、鋅礦化的主要導礦構造,也直接控制著褐鐵礦蝕變巖型金、鋅礦化蝕變帶的空間展布。
F3斷裂分布于工作區北部沙爾哈達一帶,呈北東向展布,為性質不明斷層。斷裂寬3m~5m,長約1.3km,總體走向55°,以脆性破碎為主,多為碎裂巖、角礫巖充填,廣泛發育有硅化、褐鐵礦化,直接控制著20、21、22、23號鐵礦化點的分布。
F13斷裂分布于工作區西南部的恩格爾哈沙一帶,呈北東向展布。斷裂寬5m~10m,延伸長約0.8km,總體走向45°,以脆性破碎為主,由構造碎裂巖及少量角礫巖充填,廣泛發育有綠泥石化、褐鐵礦化、高嶺土化。該斷裂構造可能是引起AP-13 Cu、Pb、Sn、Mo、As、Ag綜合異常及高極化率異常的主要原因。
本區域屬巖漿活動強烈地區,具多期活動特征,主要發育的侵入巖有石炭紀中細粒英云閃長巖、中細粒石英閃長巖、中細粒花崗閃長巖,晚二疊系細粒英云閃長巖、中三疊世肉紅色中粗粒黑云正長花崗巖、灰白色斑狀中粗粒黑云母二長花崗巖。脈巖主要有輝綠巖脈、二長閃長巖、閃長玢巖、二長花崗巖、鉀長花崗巖、石英脈。
礦區位于華北陸塊北緣西段,變質巖系發育。區內區域變質巖、動力變質巖、接觸變質巖均有不同程度的發育,其中以區域變質巖石占主導地位。
礦區內沿構造廣泛分布有各種蝕變。主要蝕變有鉀長石化、矽卡巖化、碳酸鹽化、綠簾石化、孔雀石化、褐鐵礦化、硅化、絹云母化、炭化、綠泥石化、蛇紋石化。
礦區內在發現2條矽卡巖型礦化蝕變帶,編號分別為1、2號,其中1號礦化蝕變帶分布于二長閃長巖與大理巖接觸部位,主要礦化為金礦化,局部見孔雀石化;2號礦化蝕變帶分布在大理巖與石英片巖接觸部位,兩側為石英閃長巖和花崗閃長巖,是以銅礦化為主的含礦地質體,部分出見有金礦化現象。
1號礦化蝕變帶分布于礦區北部,在地表出露明顯,斷續長約390m,受后期遭受破壞較嚴重,地表形成不連續出庫,有間斷,并且該市編帶在走向和傾向上均有較大變化,TC1西部分,總體走向95°,傾向5°~10°,傾角30°~45°,TC6東分部走向為50°,傾向287°,傾角40°。本次工作中在該礦化蝕變帶實施TC1、TC2共2個探槽,礦化蝕變帶以綠簾石化、碳酸巖化、硅化、褐鐵礦化、絹云母化為主要特征,由褐鐵礦化淺粒巖、石英脈組成,最小寬度為1.6m,最大寬度為7.12m,平均寬5.31m。該蝕變帶分布于大理巖與淺粒巖接觸部位,上盤圍巖為硅化較強的白云石大理巖,下盤圍巖為淺粒巖。
2號礦化蝕變帶分布于礦區東南部的銅礦化點處,分布于大理巖與石英巖的接觸部位,東約270m為石炭紀花崗巖,西為石炭紀石英閃長巖,巖性以石榴子石矽卡巖,以孔雀石化、碳酸鹽化為主要特征,并伴有綠簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化及少量黃銅礦化,銅礦化與褐鐵礦化、綠簾石化關系密切。在該礦化蝕變帶實施5個探槽,蝕變帶長約330m,寬1m~2m,在TC6處蝕變帶寬度較大,并在探槽底多處發現孔雀石化;總體走向289°。根據刻槽樣采樣結果,該礦化蝕變帶圈定了1個銅礦體,2個銅礦化體及2個金礦化體。
(1)礦(化)體圍巖。礦區內破碎帶蝕變巖型礦(化)體主要分布于新太古界色爾騰山群柳樹溝巖組淺粒巖與白云石大理巖接觸部位或離接觸界線不遠的淺粒巖中,蝕變帶與圍巖界線不十分明顯,礦(化)體圍巖以白云石大理巖、斜長淺粒巖、二長淺粒巖為主,少量圍巖(3、9號蝕變帶)為斜長角閃巖。
(2)夾石。礦體與夾石界線不清楚,夾石主要巖性褐鐵礦化淺粒巖、褐鐵礦化次生石英巖、石英巖等。
矽卡巖型礦床的形成溫度在200-900℃,金屬硫化物的形成溫度在200℃~450℃。溶液和巖石之間交換組分,在石英閃長巖與大理巖石英閃長巖或二長閃長巖接觸部位,通過接觸交代作用,是以停滯在巖石粒之間的溶液為介質,通過的組分的濃度差所引起的擴散作用形成透輝石、石榴子石,在矽卡巖早期硫化物階段,矽卡巖礦物被大量交代,形成了綠簾石、綠泥石、絹云母、碳酸鹽等及少量金屬礦物褐鐵礦、黃鐵礦、極少量黃銅礦,在這一階段形成了大量的石英和螢石,成為礦石的主要脈石礦物,金屬氧化物少見;在晚期硫化物階段,在這一階段中,除早期交代形成的硅酸鹽礦物、絹云母和綠泥石,石英和螢石的數量繼續增加,并形成了少量黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦及少量金,在中溫熱液條件下部分交代早期黃鐵礦,開始出現大量的方解石、碳酸鹽礦物增多。但是矽卡巖期由于巖體及圍巖中含礦物質較少,僅形成了金、鋅、銅的化學異常,后期經過中低溫熱液的交代作用,形成的方解石、綠泥石、硅質交代前期的矽卡巖,同時也帶來了更多的銅、金、鋅等金屬礦物,使成礦元素進一步次生富集疊加形成了的金、銅礦(化)體,因此在圍巖裂隙中也可見到少量銅金礦化。而后經過進一步氧化作用形成了孔雀石化、褐鐵礦化、綠簾石化。
①孔雀石化、褐鐵礦化及局部的藍銅礦化是礦區矽卡巖型礦床的找礦標志,與硅化、綠簾石化、矽卡巖化、碳酸鹽化關系密切,導致礦區銅礦的形成;②礦區內礦(化)體為矽卡巖與后期熱液復合而形成,既與閃長巖與大理巖接觸交代形成的矽卡巖有關,又受到后期中溫巖漿熱液的交代作用控制,導致矽卡巖界線與礦(化)體界線不一致,矽卡巖與礦化體在圍巖裂隙中也見有少量孔雀石化、褐鐵礦化、藍銅礦化等金屬礦化;③礦區內矽卡巖型礦(化)體的地球化學找礦標志位出現Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As元素組合異常。