浅谈内蒙古额尔古纳市黑山头地区铅多金属矿地质特征

(整期优先)网络出版时间:2023-12-09
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浅谈内蒙古额尔古纳市黑山头地区铅多金属矿地质特征

杨海滨

翁牛特旗华澳广源矿业投资有限公司,内蒙古赤峰市 024000

摘要:文章通过对内蒙古额尔古纳市黑山头地区铅多金属矿地质特征进行分析,最终认为研究区铅多金属矿矿赋存于额尔古纳河组地层中,局部具不均匀的混合岩化,产状与地层一致。本矿床的形成与中生代陆相次火山成矿作用有关。矿床的成因类型为断裂构造控制的浅成中低温热液型银铅锌矿床,工业类型为各种围岩中的脉状铅锌(银)矿,成矿时代为燕山期晚期。希望对该地区寻找此类型铁矿提供指导。

关键词:黑山头地区,铅多金属矿,地质特征,成因

1区域成矿地质背景

工作区位于兴安地槽褶皱系,额尔古纳兴凯地槽褶皱带的中段,以得尔布干断裂为界,南东与喜贵图旗中华力西地槽褶皱带相邻。按《内蒙古自治区主要成矿区和成矿系列》划分,本地区属古亚洲成矿域额济纳旗-兴安岭元古代、华力西、燕山期铜、铅锌、金、银、铬、铌成研究区(Ⅱ级)额尔古纳河燕山期铜、金、银、铅、锌成矿带(Ⅲ级)之莫尔道嘎金、铅、锌成矿亚带(Ⅳ级)。

本区前中生代地层区隶属北疆-兴安地层大区,兴安地层区,额尔古纳地层分区,中新生代地层分区隶属滨太平洋地层区,大兴安岭-燕山地层区,博克图-二连浩特地层小区。出露地层主要有上元古界青白口系佳疙疸组、震旦系额尔古纳河组,下古生界奥陶系中下统乌宾敖包组,上古生界石炭系下统红水泉组及新生界第四系全新统。

本区在震旦纪接受了额尔古纳河组滨浅海相碳酸盐岩和陆源碎屑岩沉积,由于得尔布干大断裂的俯冲作用,致使额尔古纳地块褶皱隆起,于白斯古郎山东形成重力滑动构造,构成了区域内震旦纪主要构造格局。区域内以北东向构造为主,北西向构造属次级构造。北东向构造主要表现为断裂构造、褶皱构造。北西向构造则仅表现为断裂构造和褶皱构造。

区域内岩浆岩出露面积较少,具有多期次活动特点,出露有震旦纪、晚志留世、早白垩世岩浆岩。震旦纪中细粒花岗,呈岩株状分布于六卡、地营子等地。具中细粒花岗结构,块状构造、片麻状构造,轻微糜棱岩化。测锆石U-Pb年龄为632±29Ma,属震旦纪,在研究区内有少量出露,侵入额尔古纳河组;震旦纪糜棱岩化中细粒黑云母花岗岩、糜棱岩化细粒斑状黑云母花岗岩。糜棱岩化细粒斑状黑云母花岗岩位于中部,而糜棱岩化中细粒黑云母花岗岩处于糜棱岩化细粒斑状黑云母花岗岩外围,二者为渐变过渡关系。两种岩石均具有明显的糜棱岩化现象,糜棱面理走向均为北东向,与岩体长轴方向一致。侵入佳疙疸组地层;晚志留世细中粒少斑黑云母二长花岗岩,孤立出露于区域东南角,岩性为中细粒少斑状黑云母二长花岗岩、细中粒似斑状黑云母二长花岗岩。岩体局部遭受不同程度的糜棱岩化作用,同时具不发育的叶理构造。

2研究区地质特征

2.1地层

研究区出露地层较简单,仅出露震旦系额尔古纳河组的地层,额尔古纳河组组地层分中段和上段,为研究区主要含矿地层。

额尔古纳河组中段出露于研究区的东部,出露面积为0.58km2,地层总体走向北北25-75°,倾向南东,倾角40-73°,地层厚度大于464m。岩性主要为黑色、灰黑色炭质板岩,灰白色千枚状板岩,变质粉砂岩夹绿泥石大理岩、透闪石大理岩。主要含矿岩石为灰黑色炭质板岩。其中Ⅲ矿带主要赋存在该段地层中。

额尔古纳河组上段:主要出露于研究区中部,呈近南北向展布,出露面积为2.10km2,地层总体走向变化较大,为80-170°,倾向南南东或南西,倾角33-73°,地层厚度大于1018m。岩性主要为灰色含云母绿泥石条带状白云石大理岩夹硅化大理岩,与流纹斑岩的外接触带处是矿体的主要赋存位置,其中硅化大理岩为主要的含矿岩石。其中Ⅰ矿带、Ⅳ矿带及大部分的Ⅱ矿带赋存在该段地层中,与上段呈整合接触。

第四系:由灰黑色腐植土、灰褐色粉砂土、粉质粘土、坡积碎石组成。分布于河流及山前沟谷中。厚度一般为0.5-2m,低洼处达5-6m。地表植被发育。成因类型为冲洪积物,不整合覆盖基岩之上。

2.2构造

研究区内见1条褶皱构造和3条断裂构造。褶皱构造为区域背斜的南西翼,编号为9号;断裂构造编号为F1、F2、F3,均为成矿期断裂。

研究区位于区域9号背斜的南西翼,由额尔古纳河组上段组成,核部岩性为硅质大理岩,两翼岩性为灰色含云母绿泥石条带状白云石大理岩、结晶灰岩夹灰黑色板岩。岩层产状240°∠70°,枢纽产状333°∠8°。地表出露形态为线性褶皱。区内出露宽度约2.6km,长度1km,研究区内出露地层总体呈单斜产出,控制着研究区内地层的空间形态和展布。研究区位于区域上北东向额尔古纳河大断裂的东南处,与额尔古纳河断裂相邻,直线距离约2km,断裂具多期次活动,控制研究区内的岩浆活动,为本研究区矿产的形成创造了先决构造条件和提供了有利成矿空间。研究区内利用槽探、坑探、钻探工程共圈出3条断裂,编号分别为F1、F2、F3,均为成矿期断裂,该断裂控制着研究区各矿带的分布和矿体的产出形态及规模大小。

2.3岩浆岩

研究区侵入岩不发育,主要分布于研究区的中部,主要以震旦纪中细粒花岗岩为主;次火山岩主要以早白垩世流纹斑岩为主;脉岩主要以闪长岩脉为主。

2.4研究区地球物理特征

1、电场特征

(1)视极化率特征

从视极化率等值线平面图可以看出,区内视极化率背景较高,以视极化率大于5.0%的高背景区主要集中分布在北部、中部及南部,其中中部异常位于首采区部位,地质背景主要为额尔古纳河组,局部闪长岩脉较发育,沿异常走向上见断裂构造,经钻探工程验证见铅锌矿体受断裂构造控制,其中黄铁矿化、褐铁矿化、硅化较强,证实该激电异常是由铅锌矿(化)体与黄铁矿化综合引起的。

(2)视电阻率特征

该区视电阻率ρs值均较低,呈西高东低趋势,在低背景区有三条视电阻率大于500Ω•m的高阻异常带,异常带编号为ρs1-ρs3。

1ρs1异常带:位于工作区北部,整体近北西走西,长约650m,宽约250m,最大值为1200Ω•m,地质背景为额尔古纳河组大理岩,局部闪长岩脉较发育,电性标本测定闪长岩具有高阻异常特征,因此推断该异常带由闪长岩脉引起的。

ρs2异常带:位于工作区中部,整体近北东东走西,呈串珠状展布,长约1800m,宽约200m,最大值为1075Ω•m,地质背景为额尔古纳河组大理岩及流纹斑岩,该异常沿北东向与北西向沟谷展布,推断该异常带是沿断裂充填的脉岩引起的。

ρs3异常带:位于工作区南部,呈北东向串珠状展布,长约1000m,宽约200m,最大值为939Ω•m,地质背景为流纹斑岩,推断该异常带是由隐伏的闪长岩脉引起的。

2、激电异常特征

根据研究区地质资料,区内有炭质地层、普遍含有黄铁矿的岩浆岩,本区以视极化率异常下限为5.0%圈定了5处激电异常,编号为JD1-JD3。以下对各异常推断解释如下:

JD1激电异常:该异常位于工作区北侧,异常总体呈东西展布,东、西、北三侧未封闭,其中异常西北部已出探矿权范围,视极化率最大值为14.1%,对应的视电阻率为小于200Ω•m的低阻异常特征。该异常区地质背景为额尔古纳河组地层,局部见有炭质板岩,岩石具褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变矿化特征,电性标本测定炭质板岩与黄铁矿化岩石具有高极化异常特征,因此推测该异常是由含炭质地层、黄铁矿化岩石综合引起。

JD2激电异常:该异常位于工作区中部,异常呈东西向展布,东西两侧未封闭,异常形状不规则;视极化率值在5.0-8.0%,最大值为13.3%,对应的视电阻率为小于300Ω•m的低阻异常,呈西高东低分布。

JD3激电异常:该异常分布在工区东部,东侧未封闭,已控制长约800m,宽300m,有多处异常中心,视极化率最大值为6.5%,对应的视电阻率为小于200Ω•m的低阻异常,土壤测量有Ag、Pb、Zn元素组合异常显示,在异常的南西侧施工槽探及钻探见铁锌矿体,矿体呈北东走向,与异常走向基本相同,说明该异常部位有寻找铅锌多金属矿的潜力。

2.5研究区地球化学特征

2010年辽宁省有色地质局一O八队在本区开展了1:1万土壤地球化学测量工作,完成面积约7.28km2,共采取3593件样品,其地球化学特征如下:

Ag、Pb、Zn、As、Au等浓度克拉克值大于1.2,为高背景元素;Ag、Pb、Zn、Au、As、Cu变化系数大于0.7,为强分异型元素;其中高背景且强分异的Ag、Pb、Zn、Au、As成矿可能性大,为区内主要成矿元素。

区内各元素共生组合特征较明显,中-低温成矿元素Ag、Pb、Zn、Cu相关关系较高,成因关系密切。由各元素相关系数矩阵发现区内各元素之间均呈正相关关系,多数元素组相关系数较高,其中Ag-Cu相关性最高,相关系数为0.702,其次为Zn-Pb、Pb-Cu、Pb、Ag等元素组,相关系数大于0.5,说明区内各元素富集、贫化过程可能集中于同一期次的地质活动,元素共生、伴生特征明显,多元素组合异常能够有效地指导找矿。

各元素异常主要位于矿权区中部,主体异常呈北西向带状展布,长约1500m、宽约300m,主要异常元素为Ag、Pb、Zn、Au,异常连续性好,吻合程度极高,圈定综合异常1处;其北部发育Ag、Pb、Zn、Au、Cu等元素异常,异常吻合程度较高,异常面积较小,圈定综合异常1处;南部异常整体走向不明显,具北东向、北西向两组展布特征,主要异常元素为Ag、Pb、Zn、Au、Cu、As,异常连续性较好,吻合程度较高,圈定综合异常2处。

3典型矿床分析-六卡研究区铅多金属矿

3.1矿带及矿体空间分布

根据研究区激电异常、土壤地球化学异常及矿化蚀变特征,结合成矿地质条件、控矿因素划分4个矿带,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿化带,赋矿岩石为大理岩、炭质板岩、闪长岩。各矿带的分布位置为:研究区的中间地带为Ⅰ矿化带,与物化探综合异常区ZH3对应;南东部位Ⅱ矿化带,与物化探综合异常区ZH5对应;东北部为Ⅲ矿化带,与物化探综合异常区ZH1对应;南西部位Ⅳ矿化带。所有矿带均赋存在断裂-裂隙构造带中。Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ矿化带为银铅锌矿带;Ⅱ矿化带为铁锌矿化带。其中Ⅰ矿化带是赋存银铅锌工业矿体规模最大的1条蚀变较强的矿化带,达到勘探控制程度程度的控制,其余矿带达到普查程度的要求。

3.2矿(化)体特征

勘探区内的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ矿带圈定16条银铅锌矿体,主矿体1条,编号为1号,Ⅱ矿带圈定1条铁锌矿化体,编号为2号。由于Ⅰ矿带中的1-③、1-⑤、1-⑥、1-⑦、1-⑨、1-⑩共计6条银铅锌矿体均为单工程见矿,矿体厚度较薄,规模较小,离主矿体较远,难以开采,因此未对这6条银铅锌矿体进行资源储量的估算。本次主要对参与资源储量估算的10条银铅锌矿体进行矿体特征统计。

1号银铅锌矿体:是本次勘探区的主要矿体。以铅为主、共生银锌。矿体分布于Ⅰ矿带中,长度960m,总体近北西西向分布,向南倾。矿体厚度0.37-19.11m,平均厚度3.98m,厚度变化系数99%,属较均匀型;Pb品位0.81-43.5%,平均3.51%,品位变化系数134%,属较均匀型;Zn品位1.02-15.08%,平均2.18%,品位变化系数175%,属较均匀型;Ag品位整体上80.80-1666g/t,平均143.59g/t,品位变化系数135%,属较均匀型;银铅锌组分分布属较均匀型;规模属中型。赋矿标高683-237m。由32-03线共计18条勘查线间的27个钻孔、9条探槽、6个中段标高的坑道中的29个穿脉工程控制

矿体主要赋存在额尔古纳河组上段的硅化大理岩、炭质板岩中,局部少量赋存于闪长岩脉中。矿体走向长度为960m,向东端自然歼灭于32线和36线之间,向西端自然歼灭于03线和05线之间。矿体两端均有探矿工程对其控制。整体走向85-110°,其中32-18线矿体100-110°;18-12线矿体走向80-96°,12-03线矿体90-98°。矿体整体走向变化不大,较平稳。矿体倾向为175-200°,倾角在35-75°之间。矿体仅在西端的3-6勘探线间出露于地表,向东8-32勘探线间矿体未出露地表,呈隐伏状分布,纵剖面矿体自西向东越来越深向东侧伏,侧伏角为10°左右。

3.2矿石质量

矿石中的矿物组成较简单,金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、银黝铜矿、黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、斑铜矿等;脉石矿物主要有石英、碳酸盐矿物,另外还有泥质矿物、绿泥石、高岭土及少量长石和云母等。

根据光谱全分析结果及化学全分析结果,确定六卡研究区银铅锌矿主要有益组份Ag、Pb和Zn及伴生元素Au、Cu、Cd、Ga、In、S。该矿床单金属元素Ag平均品位173.83g/t、Pb平均含量4.22%、Zn平均含量2.41%

根据光薄片分析结果,研究区矿石结构主要以半自形-它形粒状结构,其次为自形粒状结构、交代结构、交代环边结构、包含结构、固溶体分离结构。矿石构造以浸染状为主,次为块状、网脉状、脉状、条带状、星散状等构造。

4矿床成因

综合前人地质勘查资料,经与相似地质背景和相似矿床的类比,矿床生成于构造、火山-岩浆活动最剧烈的中生代,上元古代主构造层位在中生代时期发生构造层叠加。银铅锌矿体、矿化体较为集中得产出在上元古界震旦系额尔古纳河组地层中,碳酸盐岩类围岩中构造活动形成的一套断裂-裂隙构造系统。矿体规模、形态及产状受北东东向或北东向断裂-裂隙构造控制,呈不同规模的脉状产出。

成矿热源及物质来源与燕山期酸性岩浆活动密切相关,其表现形式为研究区南部的流纹斑岩体。成矿物质沿着北东向额尔古纳河构造通道运移,向次一级北东东向构造内流动,并富集成矿,即北东向的额尔古纳河断裂构造为导矿构造,而次一级的近东西、北东东向构造成为矿液最终富集地段,即容矿构造。

由以上矿床基本特征,可归纳出震旦系额尔古纳河组的碳酸盐岩类是本矿床形成的前提围岩地层条件,侵入该地层的酸性岩浆活动是矿床形成的主要条件,即酸性岩浆侵位于浅地下一定深度范围后,富含有用矿质组分的岩浆期后气水热液,沿围岩中构造活动形成通道上升,驱动围岩中大气降水向通道内补充,形成天水+岩浆水组成的热液对流循环系统,断裂-裂隙构造是对流循环系统的通道。循环过程中,围岩中部分有用矿质被天水淬取而带入通道,通道中热液流体在潜水面深度发生沸腾,大量气体逸出,同时以硅化、绢云母化、碳酸盐化等为主的蚀变,使围岩中的K+、Ca2+、Na+离子大量带出,热液的pH值发生改变,在早期酸性淋滤后,热液转为弱酸-弱碱性的条件下,以卤族元素的配合物形式运移的Ag、Pb、Zn等金属组分,开始从配合物中分解出来,上升至适合的构造容矿空间,随着温度的降低,金属硫化物和银矿物得以结晶析出,聚集沉淀成矿。

综上认为,本矿床的形成与中生代陆相次火山成矿作用有关。矿床的成因类型为断裂构造控制的浅成中低温热液型银铅锌矿床,工业类型为各种围岩中的脉状铅锌(银)矿,成矿时代为燕山期晚期。

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作者简介:杨海滨,男(1983.10-)汉族,内蒙古赤峰市人,本科,工程师,主要地质矿产勘查及成矿理论研究工作。