羅士俊 遼陽市國土資源勘查規(guī)劃院(111000)
阿爾哈達鉛鋅礦圍巖蝕變
羅士俊 遼陽市國土資源勘查規(guī)劃院(111000)
阿爾哈達大型鉛鋅礦床為中低溫熱液蝕變型,與燕山期巖漿侵入活動具成因聯(lián)系。
鉛鋅礦 圍巖蝕變
阿爾哈達鉛鋅礦位于內(nèi)蒙古—興安嶺地槽褶皺系東烏旗—二連浩特復背斜北東部的東烏旗褶皺束內(nèi),處于內(nèi)蒙古—興安嶺晚古生代—中生代多金屬成礦區(qū)錫林浩特—東烏旗多金屬成礦帶東段。
2.1 地層
礦區(qū)出露地層為泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組、侏羅系上統(tǒng)布拉根哈達組、第三系上新統(tǒng)、第四系全新統(tǒng)。
泥盆系上統(tǒng)安格爾音烏拉組(D3a)地層巖性成分比較復雜,基性火山巖、凝灰?guī)r和陸相沉積巖互層和相變頻繁,由下至上分為以下三個巖性段:
巖屑砂巖段(D3a1):灰色巖屑細砂巖、深灰色含碳質(zhì)細砂巖并夾泥質(zhì)板巖。產(chǎn)狀相對穩(wěn)定,走向70°左右,傾向NW,傾角35~60°。
泥硅質(zhì)板巖段(D3a2):淺灰色泥硅質(zhì)板巖為主,夾粉砂質(zhì)硅板巖、凝灰?guī)r和基性火山巖,走向60~70°,傾向NW,傾角25~60°。
凝灰?guī)r段(D3a3):安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、礦化蝕變凝灰?guī)r,局部和泥質(zhì)板巖互層。
侏羅系上統(tǒng)布拉根哈達組(J3b)為復成分礫巖、含礫流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖等。
第三系上新統(tǒng)(N2)為磚紅色泥巖。
第四系全新統(tǒng)(Q4)為沖積、洪積砂礫層、湖積淤泥及風積砂質(zhì)土、粉細砂。
2.2 構造
內(nèi)蒙古中北部區(qū)域經(jīng)歷華力西期和燕山期多期構造運動,形成NEE向和NNE向的構造格局。華力西期地層褶皺強烈,發(fā)育一系列軸向NE、NEE向緊密線型褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺與斷裂構造。燕山期以斷裂構造為主,僅發(fā)育有一些寬緩褶皺。燕山運動還導致早期斷裂構造的活化和NNE向斷裂的疊加。
阿爾哈達礦區(qū)位于東烏旗褶皺束額仁高畢復式向斜的東南翼,受多期構造運動影響,區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂以及節(jié)理、劈理構造發(fā)育,后期構造對早期斷裂構造的疊加改造作用強烈。
2.2.1 褶皺構造
華力西褶皺為緊密線型,軸向總體走向70°左右,阿爾哈達礦區(qū)位于復式向斜構造的南翼,地層總體產(chǎn)狀以傾向340~355°、傾角為40~65°。局部南傾,傾向大致175°、傾角為40~65°左右。
燕山期褶皺軸總體走向40°左右,可見次級舒緩的褶皺構造。探礦工程揭示深部構造較為復雜,地層傾角有緩到陡變化較大。單一褶皺構造的褶皺波長200~320米左右,礦化在次級向斜褶皺的核部有富集趨勢。
2.2.2 斷裂構造
北東向的二連浩特—齊齊哈爾深斷裂與查干敖包—東烏旗深斷裂、北北東向的大興安嶺主脊—林西深斷裂、以及北西向的阿巴嘎旗深斷裂控制了內(nèi)蒙中東部地區(qū)的基本地質(zhì)構造格局。
阿爾哈達多金屬礦床位于阿爾哈達壓扭性斷層的北側,該斷層由南西到北東從礦區(qū)的南側穿過,向北東延伸到安兒基烏拉巖體,總體走向北東60~70°,延伸大于19km。礦區(qū)斷裂構造基本延續(xù)區(qū)域斷裂構造特征,主要發(fā)育NEE向、NW向和NE向三組。
1)NEE向斷裂組,以F1斷裂為代表。斷裂帶整體走向70°,傾向北西,傾角不明,延長數(shù)千米。斷裂南側為斷陷盆地,北側為古生界地層分布區(qū)。礦體位于斷裂的北側,構造角礫巖、碎裂巖、碎裂板巖、次生硅化帶發(fā)育,斷裂帶寬數(shù)十米,為多期活動壓扭性斷裂。
2)NW向斷裂組由一系列北西走向規(guī)模不等的斷層、碎裂蝕變帶組成。該組斷裂帶成群(帶)出現(xiàn),形成不易區(qū)別和劃分單體斷層的斷裂帶,并且大多被鉛鋅礦交代充填。該組斷裂走向290°~355°,傾向南西,傾角15°~56°,總體傾角35°。斷裂帶寬380~600米,延長大于3500米,沿走向和傾斜延深方向呈舒緩波狀,有分支復合現(xiàn)象。
該組斷裂構造形成于華力西晚期,多期活動,且具壓扭性—張性壓扭性的演變過程,是本區(qū)的主要容礦構造。北西走向礦化帶與礦體密集帶,與其構成空間緊密聯(lián)系,為本區(qū)最重要的含礦帶。
3)NNE向斷裂組,以F2斷裂為代表。斷裂走向10°~28°,傾向南東,傾角40°左右,延長1650米。該組構造性質(zhì)呈壓扭性—張扭性構造演變特征,并破壞早期礦帶的連續(xù)性。
與F2相似,F(xiàn)3斷裂走向25°~32°,傾向南東,傾角45°左右,延長2500米,斷裂破碎帶厚幾十米。構造性質(zhì)為壓扭性,對早期礦體產(chǎn)生了破壞作用。
另外,礦區(qū)內(nèi)北西向張扭性斷層,分布在礦區(qū)中部Ⅰ號礦帶的南側,走向280°~335°,傾向北東,傾角較陡,一般65°~80°,局部產(chǎn)狀近直立。該組斷層規(guī)模一般不大,延伸120~280米,由蝕變巖、碎裂巖等組成。與北西向含礦斷裂屬于同期共扼斷裂,斷層中部分有礦化蝕變現(xiàn)象,局部可形成厚度幾至幾十厘米的鉛鋅礦脈,但不連續(xù)、不穩(wěn)定。
2.2.3 劈理構造
區(qū)內(nèi)劈理構造也較發(fā)育,在礦區(qū)中部存在一近東西走向的劈理化帶,不同巖性劈理發(fā)育程度亦有差別。劈理構造帶內(nèi)劈理密集發(fā)育,大致走向70~80°,傾向NW,傾角80°左右。無明顯礦化。
2.3 巖漿活動
2.3.1 侵入巖
位于礦區(qū)北西方向大面積花崗巖巖基,及北東向3km處的印支期賓巴勒查干巖體(γ51)和與成礦關系密切的燕山早期安爾基烏拉巖體((γ52(1))。
賓巴勒查干巖體((γ51)出露面積184km2,巖基狀產(chǎn)出。邊緣相主要為細粒黑云母花崗巖、細粒似斑狀花崗巖;過渡中心相以中粗粒花崗巖為主。燕山早期巖體侵入該巖體內(nèi)。
安爾基烏拉巖體((γ52(1))侵入于印支期賓巴勒查干巖體中,為燕山早期第一期巖漿活動的產(chǎn)物,沿朝不愣復式背斜的南翼侵入,呈巖株狀產(chǎn)出,長條狀北東向展布,寬1.5~2.5 km,長約8 km,出露面積16 km2。巖性主要有似斑狀黑云母花崗巖、斑狀黑云母花崗巖等。似斑狀黑云母花崗巖,似斑狀結構,塊狀構造;斑晶為石英、鉀長石、斜長石,約20%~30%;基質(zhì)為石英、鉀長石、斜長石、黑云母及次生硅化物等,約占70%。斑狀黑云母花崗巖,似斑狀結構,塊狀構造;斜長石與鉀長石斑晶,約30%左右;基質(zhì)由石英、黑云母、斜長石和不透明礦物組成。巖體的局部流面流線發(fā)育,流線方向54°,與巖體延伸方向一致,流面傾向北西。巖體內(nèi)硅化現(xiàn)象比較普遍,接觸帶形成規(guī)模較大的接觸變質(zhì)帶。阿爾哈達鉛鋅礦即分布于該巖體的南側外接觸帶。
2.3.2 火山巖、次火山巖
主要見于安格爾音烏拉組、布拉根哈達組中:
1)安格爾烏拉組(D3a)中的火山巖、次火山:
英安巖:淺灰色,顯微鱗片—粒狀變晶結構,殘余斑狀結構,原巖礦物成分基本分解,巖石成分主要為次生蝕變礦物,礦物完全被綠泥石、白云母、碳酸巖和鐵質(zhì)交代。
安山巖:灰色,微晶結構、半自形板狀交織結構,斑晶成分為斜長石,斑晶數(shù)量很少,粒度在0.5~1mm之間,暗色礦物完全蝕變被綠泥石、白云母、碳酸巖和鐵質(zhì)交代,巖石的蝕變程度較高。
安山玢巖:灰—深灰色,半自形板狀交織結構,斑晶成分為斜長石,斑晶的數(shù)量很少,粒度在0.5~1mm之間,基質(zhì)成分細粒(0.2~0.3mm)斜長石,呈板狀略具定向排列,暗色礦物完全蝕變被綠泥石、白云母、碳酸巖和鐵質(zhì)交代;火山巖與其他巖層呈互層出現(xiàn),界限不清。
2)布拉根哈達組(J3b)中的火山巖:巖性主要為含礫流紋巖、流紋巖,珍珠巖等。
2.3.3 脈巖
礦區(qū)脈巖主要為石英脈,多數(shù)北東走向,部分北西走向。其他脈巖不發(fā)育。
2.4 礦區(qū)變質(zhì)巖
礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)巖主要分為區(qū)域變質(zhì)巖、熱接觸變質(zhì)巖和動力變質(zhì)巖。
區(qū)域變質(zhì)巖:安格爾音烏拉組地層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用,形成了厚度較大的板巖,根據(jù)巖礦鑒定的結果,有部分巖石的變質(zhì)程度達到千枚巖。
熱接觸變質(zhì)巖:受燕山早期花崗巖體侵入及層間火山巖活動的影響,主要發(fā)育在早古生代安格爾音烏拉組地層內(nèi),地層中的火山碎屑巖、泥質(zhì)板巖等變質(zhì)成角巖,主要為夕線石紅柱石角巖,角巖化帶與地層內(nèi)的其他巖石呈漸變過渡關系。
動力變質(zhì)巖主要見于構造破碎帶,以糜棱巖化為常見。
3.1 蝕變類型
礦區(qū)圍巖蝕變有褐鐵礦化、錳礦化、高嶺土化、絹云母化、白云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化(玉髓化)、黃鐵礦化、滑石化、碳酸鹽化、毒砂礦化、螢石化等蝕變類型。
1)鐵(錳)礦化:主要出現(xiàn)在礦化蝕變帶地表,大致相當于地表礦化氧化淋濾形成的類似于鐵帽、錳帽。褐鐵礦和錳礦物沿破碎的巖石的節(jié)理、裂隙充填和染色,部分形成錳結核。鉛鋅礦化強的部位鐵錳礦化一般較發(fā)育。
2)黃鐵礦化:普遍發(fā)育,強度有別。圍巖中的黃鐵礦化多呈粒度比較大的自形、半自形粒狀分布,呈稀疏侵染狀或不規(guī)則細脈狀沿裂隙充填。礦化帶內(nèi)的黃鐵礦化多呈它形細粒狀,顏色深而發(fā)灰,呈稠密侵染狀和致密團塊狀分布,或呈不規(guī)則脈狀沿裂隙充填。一般與鉛鋅礦化相伴出現(xiàn)。
3)毒砂化:主要在礦化帶內(nèi)出現(xiàn),圍巖中的蝕變比較弱,在礦體中的毒砂礦化強度不均。礦化明顯分兩期,早期的毒砂粒徑細小,呈稀疏侵染狀或不規(guī)則細脈狀沿裂隙充填,一般比鉛鋅礦物的形成早;晚期的毒砂自形、半自形粒狀,基本與鉛鋅礦物組合在一起。
4)硅化:可分為三期:第一期硅化與區(qū)域熱變質(zhì)作用有關,在礦區(qū)內(nèi)形成硅質(zhì)巖和硅質(zhì)巖脈;第二期硅化與構造、巖漿活動及鉛鋅礦化關系密切,在構造蝕變帶內(nèi)出現(xiàn),石英含有大量包體,且硅化強的部位常形成鉛鋅礦化;第三期硅化與成礦后的斷裂和熱液活動有關,形成規(guī)模不大的石英脈和不規(guī)則硅化(玉髓化)脈,局部可含金屬硫化物。見圖2。
5)高嶺土化:近礦圍巖的蝕變最為強烈,地層、構造蝕變帶亦廣泛出現(xiàn)。礦體的頂?shù)装甯浇?,一般與綠泥石等構成泥化帶,厚度幾到幾十厘米。
6)滑石化:在斷層構造破碎帶內(nèi)出現(xiàn),多呈薄膜狀沿細微裂隙和構造滑動面充填,局部形不規(guī)則成細脈狀。
7)絹云母化、白云母化:礦體的頂?shù)装甯浇?,常與綠泥石等構成蝕變帶,是近礦圍巖強蝕變帶主要的蝕變。礦石中可交代原巖礦物,成為脈石礦物。
8)綠泥石化、綠簾石化:范圍比較大,既屬于礦化帶的遠礦圍巖蝕變,也可成為礦石中的主要脈石礦物。
9)碳酸鹽化(方解石、白云石化):多呈不規(guī)則脈狀和團快狀分布,一般出現(xiàn)在鉛鋅礦化帶內(nèi),是近礦圍巖的重要蝕變。見圖1。
10)螢石礦化:分布范圍較小,主要在礦化帶內(nèi)出現(xiàn)。多呈不規(guī)則脈狀和團塊狀,沿礦體中的裂隙充填。為礦化中晚期圍巖蝕變。
3.2 蝕變分帶
圍巖蝕變帶界線不清晰,由礦體中心向遠礦圍巖方向依次出現(xiàn)的蝕變分帶大致可分為:黃鐵礦化、毒砂礦化→硅化→碳酸鹽化→螢石礦化→絹云母化→綠簾石化→綠泥石化→滑石化→高嶺土化→褐鐵礦化(錳礦化)。
圖1 硅化白云石化夕線石紅柱石角巖 示 白云石交代—殘留纖柱狀夕線石晶體
圖2 強烈蝕變凝灰?guī)r(硅質(zhì)交代) 示 殘留凝灰結構—長石晶屑和脫?;P?/p>
1、中華人民共和國地質(zhì)圖集.地質(zhì)出版社.1973
2、內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.地質(zhì)出版社.1991
3、內(nèi)蒙古錫林浩特—東烏旗銀多金屬礦資源調(diào)查評價報告.徐智等.2005