何永峰 郝偉 王冰艷 包朝魯門

[關鍵詞]地質特征;找礦標志;敖包山銅鉛鋅銀礦
敖包山銅鉛鋅銀礦床是1998年內蒙古赤峰地質礦產勘查開發院在區域地球化學異常區中發現的,其于2007~2008年開展了詳查工作。自提交詳查報告后,礦山企業開始進行開采設計及建設,開采范圍為Ⅷ號礦脈1293 m標高以上。礦山雖開采多年,但對其成礦特征研究相對較少。如今礦山資源將近枯竭,亟需尋找新的接替資源以供生產。本文通過對其地質特征及控礦因素的分析,總結該礦床的找礦標志,以期為外圍及深部找礦提供實踐經驗和工作依據。
1 區域地質概況
研究區地處內蒙古中部地槽褶皺系,蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶,哲斯—林西復向斜北西翼。甘珠爾廟—黃崗梁成礦帶的西北側,沙布楞山—道倫達壩—哈爾楚魯圖成礦亞帶的南西端[1]。受區域巴音查干—乃日木都勒斷裂構造影響(圖1),本區巖漿活動強烈,侵入巖呈北東向帶狀展布,可劃分為華力西晚期和燕山早期兩個侵入期,顯示出良好的成礦地質條件[2]。
2 礦區地質
研究區出露的地層為第四系全新統(Qh)殘坡積物廣泛分布于區內山坡、溝谷之中。出露的巖漿巖有華力西期閃長巖和燕山期的黑云母二長花崗巖以及種類較多的基性、中酸性脈巖。華力西期閃長巖呈巖基產出,燕山期黑云母二長花崗巖呈脈狀侵入其中(圖2)。
斷裂構造主要有北西向、北東向和近南北向三組。其中北西向和近南北向斷裂為控礦構造,規模較大,多具壓扭性特征,呈等距排列,相距約100 m,產狀相近,對礦化的形成和礦脈分布具有相應的控制作用。而北東向斷裂構造形成較晚,為成礦后構造,對礦脈具一定破壞作用,往往橫切或斜切礦脈。
3 礦體特征
區內發現有兩條礦體,地表出露長度約280~350 m,最大延深285 m。礦體受近南北向構造控制,與圍巖細粒閃長巖界線清楚。平面上呈脈狀產出,走向10°~348°,傾向東—北東東,傾角60°~72°。傾向上呈舒緩波狀,膨脹收縮現象明顯。礦體厚度0.12~2.62 m,平均0.59~1.26 m。厚度變化較均勻,厚度變化系數為58%~65%。走向上由礦體中心向兩端厚度逐漸變小并尖滅,品位無明顯變化。傾向上由淺部向深部厚度有變大的趨勢,品位變化不明顯。礦體最低品位Ag 59.0g/t、Cu 0.13%、Pb 0.64%、Zn 2.63%;最高品位Ag 413g/t、Cu 6.87%、Pb 12.70%、Zn 26.97%;平均品位Ag 223~359.11g/t、Cu 0.65%~1.13%、Pb 2.25%~5.94%、Zn 8.64%~12.56%。礦石有用組份變化較均勻,其中銅變化系數86.2%~106.4%,鉛55.7%~59.8%,鋅54%~55.7%,銀34.3~78.9%。
4 礦石組構
4.1 礦石物質組成
研究區見礦石有氧化和硫化礦石兩種。
氧化礦一般為褐色、孔雀綠、藍色、土色,主要為土狀、蜂窩狀構造。礦石礦物為褐鐵礦,含量5%~15%;孔雀石,含量1%~8%;藍銅礦分布不均,鉛礬含量1%~5%。脈石礦物為高嶺土,石英、螢石及方解石,礦化強度不均,局部礦化較強,銅次生富集明顯,局部孔雀石、藍銅礦呈塊狀產生,鮮艷奪目。Cu 最高品位高達6.87%,Zn 淋濾后明顯貧化,較硫化礦品位大為降低,Zn 品位變化于:3.58%~5.51%。
硫化礦礦石一般為黑色―灰黑色,礦石礦物由金屬硫化礦物和脈石礦物組成,礦石礦物有:方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂和輝銀礦等。方鉛礦鉛灰色,半自形粒狀,粒徑一般1~3 mm,含量3%~5%;閃鋅礦多呈塊狀,棕黑或黑色,它形粒狀集合體,粒徑一般0.5~3 mm,含量5%~20%,粒間及粒中有黃銅礦及黃鐵礦分布,可見閃鋅礦熔蝕交代毒砂、黃鐵礦;黃銅礦呈銅黃色它形團塊狀不均勻分布,粒徑一般0.3~2 mm,含量1%~3%;銀礦物主要為輝銀礦形式與方鉛礦、閃鋅礦共生,粒徑一般0.05~0.5 mm。根據金屬礦物相互關系,其生成順序為毒砂→黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦→黃銅礦→輝銀礦。脈石礦物為:石英、絹云母、綠泥石,少量方解石,螢石等。品位變化于Zn 5.37%~26.97%、Pb 0.64%~9.32%、Cu 0.13%~1.89%、Ag 106~632g/t。通過對該礦體原生礦20個樣品進行統計分析,Ag、Cu、Pb三者是明顯的正相關,而Zn與Ag、Cu、Pb是不明顯的正相關。
4.2 礦石的結構構造
氧化礦石結構主要為它形粒狀和不規則粒狀結構。硫化礦石結構主要有它形粒狀結構、半自形粒狀結構、交代結構以及乳滴結構等。
氧化礦石構造主要有土狀和蜂窩狀構造。硫化礦石構造主要有塊狀構造、浸染狀構造:以及脈狀構造等。
4.3 主要金屬礦物的嵌布特征
閃鋅礦:一部分呈碎裂狀富礦塊的形式存在,一部分與黃銅礦等硫化物構成集合體,以塊狀形式及斑狀形式存在。
閃鋅礦整體粒度較粗,受礦石碎裂現象影響,顆粒中常充填有蝕變硅酸鹽礦物并且還固溶包裹有細粒星點狀的黃銅礦、方黃銅礦等礦物。閃鋅礦是銀的載體礦物之一,常見有脈狀、不規則粒狀的輝銀礦分別在閃鋅礦中。
黃銅礦:主要以富礦塊的形式及與閃鋅礦、方鉛礦以及黃鐵礦、毒砂等硫化礦物一起構成硫化礦物集合體,以塊體形式存在;少量呈細粒星點狀與方黃銅礦一起分布在閃鋅礦中。黃銅礦是銀的最主要的載體礦物,在粗粒黃銅礦中,常可見到輝銀礦以框架狀、枝杈狀、群體粒狀的輝銀礦,粒度普遍較粗。
方黃銅礦:一部分呈碎裂粒狀、細粒狀分布在粗粒黃銅礦中。一部分呈細粒星點狀與細粒黃銅礦一起構成粗細不等的、疏密不均的粒狀群體分布在閃鋅礦中。
輝銅礦、銅藍:在部分礦塊中局部出現,主要呈細脈狀圍繞細粒的黃銅礦,以環狀形態存在;另外,在部分的閃鋅礦中,輝銅礦、銅藍呈不規則粒狀、網脈狀沿閃鋅礦的裂隙和孔洞充填。
方鉛礦:主要呈不規則粒狀、細粒狀與黃銅礦相伴生而存在,與銀的關系非常密切,輝銀礦常常沿方鉛礦的邊部呈脈狀分布并伸向方鉛礦中,有的輝銀礦則直接分布在方鉛礦中,部分方鉛礦則和細粒黃銅礦、細粒輝銀礦一起構成礦物群體,以細粒星點狀群體形式分布在脈石礦物中。方鉛礦雖然量少,但銀的出現卻非常頻繁,礦石中所有方鉛礦存在的地方均有輝銀礦出現。
黃鐵礦:一部分以蜂窩狀、細粒狀與黃銅礦相伴生而存在,一部分與閃鋅礦、黃銅礦、毒砂等一起,構成硫化礦物集合體以塊狀形式、斑狀形式存在。黃鐵礦普遍白鐵礦化,局部膠黃鐵礦化。
白鐵礦、膠黃鐵礦:呈不規則狀分布在黃鐵礦周圍。
毒砂:呈自形、半自形、它形晶粒狀、粒狀聚集體與黃銅礦、閃鋅礦等硫化物一起構成硫化物集合體,以斑塊狀形式存在。部分以單形碎裂粒狀分布在黃銅礦中。
5 礦床成因
5.1 成礦作用
礦脈產于北西向和近南北向構造帶中,嚴格受斷裂構造控制;礦脈產狀多受構造產狀限定,圍巖蝕變也沿礦脈所處的構造呈線狀展布,說明礦脈是礦液沿早期構造空間充填而成;礦床中圍巖蝕變主要有云英巖化,黃鐵礦化、綠泥石化、螢石礦化等,屬一套中高溫熱液蝕變組合;礦物成分中出現了方鉛礦,閃鋅礦、黃銅礦、毒砂等金屬礦物組合亦為一套中高溫礦物組合;且成礦元素具明顯地分帶性,據此推斷該礦床成因為中—高溫熱液充填式礦床。與拜仁達壩銀鉛鋅礦類似,均以高中溫硫化物充填為主,礦化脈穿切各類蝕變巖、成礦元素未隨蝕變增強而富集等特點[3]。
區域上多金屬成礦作用于中生代巖漿作用尤其是燕山期花崗巖有關[4],成礦時代主要集中在燕山期[5-7]。礦床的形成的演化過程為:在華力西期閃長巖形成之后,經歷了多次的構造運動,產生了一系列北西向和近南北向斷裂構造,而燕山期巖漿活動所攜帶礦液沿這些斷裂構造運移充填而形成本礦床。
5.2 控礦因素
構造是本區最重要的控礦因素,礦體均賦存在巴音查干—乃日木都北東向大斷裂的派生構造中。該派生構造為北西向和近南北向,整體上該容礦構造呈斜列等間距成組分布,構造性質一般為張扭性特征。礦液沿構造充填,礦體產狀同構造產狀一致,傾向上呈舒緩波狀,在傾角變陡處,礦體厚度增大,礦化增強。
巖漿巖是本區的另一控礦因素,礦體形成與燕山期花崗巖關系密切。
礦脈賦礦圍巖為華力西期細粒閃長巖,近礦圍巖中礦物有被綠泥石,絹云母、石英交代現象,且呈原礦物假像出現,所以認為華力西期閃長巖只是賦礦圍巖,與礦化形成關系不大。
5.3 找礦標志
地球化學異常,本區已發現的礦體均賦存在前人圈定的CuPb6號異常中。
近礦圍巖蝕變及顏色變化,為直接找礦標志,由于沿礦脈周圍褐鐵礦化,高嶺土化呈線狀分布,圍巖表皮顏色呈紫褐色,內部呈淺白褐色,寬度較大,特征醒目,易于發現。但由于覆蓋廣泛,露頭少,僅在山脊處可見。
山脊上負地形或老采遺跡,是重要的找礦標志。
6 取得的認識
區域上大規模的中酸性巖漿侵入活動是大興安嶺地區最重要巖漿—熱事件,形成了多種類型的鉛鋅多金屬礦床。研究區成礦時間為燕山期,與花崗巖有關;成礦受構造嚴格控制,礦體受北東向派生的一系列北西向,近南北向的壓扭性構造控制,該容礦構造呈斜列等間距成組分布。成礦規律與礦產的共生規律為Cu、Pb、Zn、Ag均較富集,品位高,顯示出較好的成礦前景。