摘要:位于內蒙古巴林右旗的青根溝鋅礦產于二疊系大石寨組碳酸鹽巖中,本文在分析該礦床地質特征的基礎上,討論了礦床成因、控礦因素、找礦標志以及找礦方向,為區內找礦工作提供參考。
關鍵詞:內蒙古;青根溝;鋅礦;礦床成因;找礦方向
引言
內蒙古自治區巴林右旗青根溝鋅礦區位于我國北部重要的銅、鉛、鋅、金、銀、鉻、鈮成礦帶中,帶內出現眾多大、中、小型礦床,如白音諾爾大型鉛鋅銀礦床、大井子中型銅銀礦床、西石匠山銅銀礦床、敖腦大壩中型多金屬礦床以及碧流臺等多處小型礦點。經過近年來勘查發現,雖然青根溝鋅礦區的鋅資源儲量規模為小型,但具備向深部以及礦床外圍繼續尋找鉛鋅銀礦的潛力。為了進一步指導區內找礦工作,有必要對區內礦床地質特征以及成因進行詳細分析。
1.區域地質背景
礦區大地構造位置屬于天山—興蒙造山系(Ⅰ)—大興安嶺弧盆系(Ⅰ-1)—錫林浩特巖漿弧(PZ2)(Ⅰ-1-6)(圖1)。區內經歷板塊俯沖、碰撞增生等長期復雜構造演化歷史,地殼變形十分強烈,形成了復雜的構造樣式。礦區屬于大興安嶺成礦帶南段,大興安嶺地區在漫長的地質發展史中,經歷了復雜的構造變動和巖漿活動,為區域成礦提供了較好的成礦地質條件[1,2]。目前大興安嶺成礦帶以鐵、銅、鎢、鉬、鎳、金、銀、鋅等多金屬組合的礦床為主。

1.1地層

大石寨組主要分布于小大川—包木紹繞隆起的兩翼,下伏壽山溝組和上覆哲斯組整合接觸,局部呈構造接觸,在海蘇壩東北直接與早白堊世花崗巖體侵入接觸,在礦區東北側被侏羅紀火山巖覆蓋。

大石寨組為一套島弧環境的碎屑、碳酸鹽巖沉積、中性熔巖及凝灰巖組合。該地層呈北東45°的狹長條帶狀,由于受后期斷裂影響而發生錯移。區域內大石寨組可見厚度646m,主要巖性為含角礫的變質粗砂巖、變質細砂巖、變質粉砂巖夾板巖和大理巖。其中含角礫變質粗砂巖的原巖為凝灰質砂礫巖,碎屑物來源于火山灰,局部則發育變質安山巖、變質安山質火山巖。大理巖層厚度較小,由于覆蓋較嚴重、地表露頭不連續。根據采坑和探槽揭露情況可知,大理巖以長軸平行于層理走向的透鏡體形式組成斷續發育的大理巖層位。剖面及槽探中所見大理巖層均有不同程度的矽卡巖化,局部發育矽卡巖化,并見有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦,是主要的含礦、找礦層位。
1.2構造
1.2.1褶皺
區域內褶皺構造較發育,主要發育在二疊系中。褶皺構造均為北東走向,可分為小大川—包木紹繞復式背斜。

早白堊世花崗巖體與二疊系地層中透鏡狀大理巖、灰巖是區內矽卡巖型銅、鉛、鋅礦的重要成礦因素。
1.2.2斷裂
區域地處海蘇壩幅,處于赤峰—開源巖石圈深斷裂和大興安嶺主脊—林西巖石圈深斷裂夾持的三角區內,經歷了多期次構造活動的改造。受其影響,斷裂構造主要有北東向、東西向、北北東向、北西向四組(圖3)。區域內這些斷裂長期活動、互相影響,多呈寬度不等的斷裂帶。由于風化剝蝕及植被、轉石覆蓋,導致斷裂帶斷續出露,少見斷層面,多以構造破碎帶、劈理帶出露。多組斷裂相互交匯部位往往控制著中生代火山盆地及侵入巖的展布,并為多金屬成礦提供了有利條件。

1.3巖漿巖
區域內侵入巖比較發育,巖石類型主要為酸性侵入巖,為燕山期的巖漿侵入活動,巖漿侵位受區域構造控制,侵入巖帶總體呈北東向展布。區內主要出露兩類巖漿巖,即中細粒花崗巖體和花崗斑巖體,具體描述如下:
中細粒花崗巖:中細粒花崗巖體跨越巴彥琥碩和海蘇壩幅,呈條帶狀分布,沙田嘎巴至勝利村巖體呈北東向延伸,向西進入輝騰河轉為近南北向延伸,巖體整體出露面積約為110km2。但是巖體多處被第四系覆蓋,主要巖性為灰白色細粒、中細粒花崗巖、斑狀花崗巖,巖石中礦物粒度和含量變化較大。巖體中見有中細粒花崗閃長巖捕虜體。巖體侵入在二疊系哲斯組、大石寨組、滿克頭鄂博組及瑪尼吐組噴發不整合覆蓋其上。二疊系地層發生不同程度的角巖化、硅化、綠簾石化及綠泥石化,局部有矽卡巖化,圍巖靠近巖體部位發現了一些銅礦化或多金屬礦化點。
花崗斑巖體:花崗斑巖體侵入小大川—包木少勒復式背斜軸部。位于胡都格紹榮、毛洛根、小大川、海蘇壩等地。東西方向最寬約10km和南北方向上最寬處均為11km,面積約70km2,平面上呈近圓形。根據巖石的結構和礦物成分等特征可以將巖體分為內部相和外部相。內部相基質和斑晶的含量及粒度變化較大,巖性主要為中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中細粒含斑黑云母花崗巖局部表現為不等粒花崗巖。外部相礦物粒度和含量也有變化,但是粒度普遍較小,沒有斑晶、局部見有少量斑晶,主體巖性為細粒、中細粒黑云母花崗巖。由于花崗巖體傾入在二疊系之下,巖體外部的細粒花崗巖相僅在巖體北部出露,巖體南側的外部相帶被二疊系地層和中生代火山巖覆蓋。巖體有許多巖枝傾入圍巖中,圍巖發生了明顯的蝕變,蝕變通常為矽卡巖化、角巖化、硅化、云英巖化等。矽卡巖化與巖體和圍巖接觸帶附近的銅、鉛、鋅、銀礦點的形成密切相關。
鋯石年代學研究表明該含礦的花崗斑巖體形成于129.9±1.4Ma,指示早白堊世成礦年齡(圖4)。

1.4地球化學特征
據2015年度《蒙古自治區赤峰市五十家子等三幅1∶5萬區域礦產地質調查》完成1∶5萬土壤地球化學測量成果,礦區處于AP-6異常區內,該異常的元素組合為Au-As-Ag-Bi-Mo-PbNb-Ta-W-Zn(圖5)。該區分布有銀洞子鉛鋅礦。異常區內出露滿克頭鄂博組(J3mk)火山碎屑巖和花崗斑巖侵入體,是尋找火山熱液及次火山熱液型Pb、Zn、Ag的重要靶區。

2.礦床地質特征
2.1礦化特征
礦區內出露的各種巖石包括大理巖、綠簾石化硅化絹云化泥質粉砂質板巖、綠簾石透輝石矽卡巖、綠簾石石榴石矽卡巖,這些都可作為賦礦圍巖。賦礦巖石主要為綠簾石透輝石矽卡巖。本區礦帶以鋅為主,伴有銀。礦化產于中生界二疊系大石寨組大理巖中,且與早白堊世巖漿巖密切共生,因此推測礦床的形成與燕山期巖漿活動有關。
2.2礦體特征
斷裂帶內巖石類型主要以白色粒狀大理巖為主,其中夾有灰黑色硅化絹云化板巖、綠簾石化矽卡巖等,呈構造透鏡體狀或似層狀產出。斷裂帶內硅化、綠簾石化、黃鐵礦化、矽卡巖化強烈,礦化強烈部位形成礦體,呈似層狀、透鏡狀、囊狀、細脈狀等。
區內共圈定一條礦帶,主要受F1構造斷裂帶控制,礦帶位于礦區中部,產于大理巖中,長約1800m,寬5m~120m,走向60°左右,傾向NW,∠65°~85°。礦化蝕變為矽卡巖化+硅化+絹云母化+綠簾石化+碳酸鹽化,局部具黃鐵礦化、方鉛礦化等。該礦帶中共圈出鋅工業礦體7條(礦體編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ②、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅵ②),低品位礦體1條(礦體編號為Ⅴ)。
Ⅰ號礦體:標高1200m~879m,埋深0~308m。礦體沿走向延長124m,沿傾斜方向控制延伸321m。礦體傾向311°~330°,傾角較陡,一般68°~85°左右。礦體呈不規則脈狀、透鏡狀,厚度沿傾向有膨脹縮小現象。厚度0.46m~3.82m,平均厚度1.89m,厚度變化系數60.82%,屬較穩定類型。品位:Zn0.49%~3.05%,平均品位:Zn2.41%,品位變化系數37.32%,屬均勻型。
Ⅱ號礦體:存在1個從屬礦體。
Ⅱ號礦體標高1143m~812m,埋深48m~368m,礦體沿走向長度斷續延長564m,沿傾斜方向控制延伸323m,礦體連續。礦體傾向301°~334°,傾角較陡,一般66°~85°左右。礦體呈脈狀,形態較不規則,厚度沿走向、沿傾向有膨脹縮小的現象。厚度1.03m~8.85m,平均厚度4.30m,厚度變化系數46.06%,屬穩定類型。品位:Zn1.28%~3.58%,平均品位:Zn2.29%,品位變化系數26.79%,屬均勻型。
Ⅱ②號礦體標高1014m~1090m,埋深90m~171m。礦體呈透鏡狀,傾向353°,∠73°左右。礦體厚度為0.39m~1.60m,平均厚度1.18m。品位:Zn1.19%~1.82%,平均品位:Zn1.48%。
Ⅲ號礦體:標高1040m~876m,埋深144m~312m,礦體沿走向長度108m,沿傾斜方向控制延伸163m,礦體連續性較差存在,分支復合現象。礦體傾向335°,傾向北西,∠65°左右。礦體呈不規則脈狀、透鏡狀。礦體厚度為0.97m~6.06m,平均厚度3.83m。品位:Zn1.12%~2.26%,平均品位:Zn1.56%,屬均勻型。
Ⅳ號礦體:標高977m~808m,埋深233m~361m,礦體沿走向長度334m,沿傾斜方向控制延伸209m,礦體連續。礦體傾向336°~340°,整體傾角較陡,一般66°~75°左右。礦體呈脈狀,形態較規則。厚度2.03m~6.10m,平均厚度4.65m,厚度變化系數26.97%,屬穩定類型。品位:Zn1.11%~7.16%,平均品位:Zn2.47%,Zn品位變化系數53.96%,屬均勻型。
Ⅵ號礦體:礦體規模較小,存在1個從屬礦體。
Ⅵ號礦體標高882m~968m,埋深217m~299m。礦體呈透鏡狀,傾向353°,∠68°左右。礦體厚度為2.87m~4.72m,平均厚度3.79m。品位:Zn1.20% ~1.61%,平均品位:Zn1.36%。
Ⅵ②號礦體標高937m~1007m,埋深179m~244m。礦體呈透鏡狀,傾向353°,∠72°左右。厚度為1.22m~1.68m,平均厚度1.45m。單工程品位:Zn1.40%~2.76%,平均品位:Zn1.97%。
低品位礦體規模較小,礦體標高1056m~1199m,埋深0~ 111m,沿走向上長67m,沿傾向延伸145m,礦體傾向342°,∠82°,厚度為0.90m~1.97m,平均厚度1.44m,平均品位:Zn0.91%。
3.礦床成因及找礦標志
3.1礦床成因
礦區礦體產生于北東東走向的F1斷裂破碎帶、南西段上下盤綠簾石化矽卡巖中,產狀與圍巖相基本一致。北東向F1破碎帶為熱液活動和有用元素沉淀提供了構造場所,為礦區的控礦和儲礦構造。
在礦區西南部見有少量巖株狀早白堊世流紋斑巖體,該巖體微量元素中Pb、Zn、Mo、Ag等元素含量較高。該巖漿事件為區域多金屬成礦提供了熱源及礦質來源,熱液沿著構造破碎帶上升與其中的鈣質巖石發生交代作用形成矽卡巖。成礦作用分為三個階段:矽卡巖化階段,形成透輝石、綠簾石、石榴石、陽起石等矽卡巖礦物;硫化物階段,閃鋅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等;表生氧化階段由矽卡巖及金屬硫化物暴露地表遭受氧化、淋濾形成褐鐵礦、赤鐵礦、孔雀石等表生礦物。該礦床成因類型屬熱液交代型矽卡巖礦床,大致成礦年代為早白堊世。
3.2找礦標志
結合區域成礦規律及野外工程勘探,我們總結出關于青根溝礦區的找礦標志,希望對未來的工作提供一些方向:
3.2.1北東東向F1斷裂破碎帶,為礦區鋅礦的控礦和儲礦構造,它控制了矽卡巖及礦體的展布形態,為該期成礦事件提供了有利成礦空間,同時也是含礦熱液的主要通道。
3.2.2礦區內早二疊世大石寨組中的大理巖為成礦有利層位標志。
3.2.3圍巖蝕變主要為各類型的矽卡巖、綠簾石化硅化大理巖、黃鐵礦化、綠簾石化硅化板巖,這些成為重要的找礦標志。
參考文獻:
[1]吳德成,劉消清,等;內蒙古自治區鄂倫春旗那吉河鉛鋅銀礦床地質特征及成因[J].地質與勘探, 2014, 50(5): 855-856.
[2]內蒙地質礦產局.內蒙古自治區區域地質志[M].北京:地質出版社, 1991.