孫靖宇 盧賀 劉華 葛萬波 魏學(xué)華 曹書武
(①華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì) 燕郊065201 ②內(nèi)蒙古興業(yè)礦業(yè)股份有限公司 赤峰 024000)
在70 年代對(duì)小井子礦區(qū)進(jìn)行地表初步評(píng)價(jià),認(rèn)為北北西向侵入接觸斷裂構(gòu)造控制了礦體的規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀,應(yīng)進(jìn)一步開展地質(zhì)工作。80 年代進(jìn)行檢查評(píng)價(jià),除確定小井子北北西向帶狀分布的物化探異常及蝕變礦化體外,還發(fā)現(xiàn)了相互平行分布的東西激電異常。近幾年重新進(jìn)行檢查評(píng)價(jià),在小井子北部發(fā)現(xiàn)銀銅多金屬礦體。
本區(qū)屬額濟(jì)納旗-興安嶺華力西燕山期(Ⅱ)突泉-林西華力西燕山期(Ⅲ)神山-白音諾爾銅鉛鋅鐵(Ⅳ)石長溫都爾-敖林達(dá)鉛鋅鐵成礦帶(Ⅴ)。本區(qū)礦產(chǎn)十分豐富,以鉛、鋅、銀等金屬礦為主,位于白音諾-浩布高鉛鋅礦成礦帶的南西端。區(qū)域地層比較簡單,主要為二迭系和侏羅系,少量的白堊系地層,第四系廣泛分布。二迭系地層是區(qū)域主體地層,亦是重要賦礦地層。
礦區(qū)地層為二迭系上統(tǒng)林西組地層(P2l),走向40°~45°,大部分傾向北西,傾角一般45°~50°,上統(tǒng)林西組地層是本區(qū)的主賦礦地層,根據(jù)巖性組合特征,自下向上劃分為三個(gè)巖性段:第一巖性段巖石類型為細(xì)砂巖、石英砂巖及粉砂巖,分布在礦區(qū)東南部及北部;第二巖性段巖石類型為泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)板巖,主要分布在礦區(qū)中部③號(hào)、④號(hào)蝕變帶上;第三巖性段巖石類型為砂質(zhì)板巖、粉砂巖夾砂質(zhì)板巖,分布在礦區(qū)西部。
工作區(qū)斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為北東向、北西向、近南北向三組,北東向斷裂控制了工作區(qū)內(nèi)礦化蝕變帶的空間分布,具張扭性特征;北西向斷裂為工作區(qū)的容礦構(gòu)造,具張性特征,成為良好的含礦熱液運(yùn)移通道及容礦空間,為成礦物質(zhì)沉淀富集提供場所。根據(jù)踏查證實(shí),工作區(qū)內(nèi)見一條北西向的含鏡鐵礦蝕變帶,寬20 cm 左右,長約150 m,北段被一南北向斷層所截。
2.2.1 褶皺構(gòu)造
區(qū)內(nèi)發(fā)育數(shù)個(gè)由二迭系上統(tǒng)林西組地層構(gòu)成褶皺構(gòu)造。褶皺規(guī)模一般較小,軸線與地層走向一致,走向NE,自礦區(qū)NW往SE形成向斜-背斜-向斜相間排列的構(gòu)造特征。構(gòu)造形成基本對(duì)礦(化)體沒有什么影響。
2.2.2 斷裂構(gòu)造
礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要為NNE、NWW向兩組斷裂。
主要發(fā)育NNE 向斷裂,走向20°~40°,一般長數(shù)十米至數(shù)百米間,最長的達(dá)1~2 km,寬一般5~10 m。該組斷裂多屬成礦后斷裂,對(duì)礦體往往起破壞作用。
NWW向斷裂為該區(qū)主要控礦構(gòu)造,②號(hào)礦體產(chǎn)于其中。
礦區(qū)斷裂均為后期侵入的巖漿巖所充填,它控制了礦區(qū)巖漿巖的形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀。其中礦區(qū)NNE 向斷裂為區(qū)域NE 向控礦斷裂的一部分,而NNW 向、NWW 向斷裂提供了成礦的空間,為礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造(圖1)。
礦區(qū)出露巖漿巖有黑云母鉀長花崗巖體及大量脈巖。
巖體出露主要為燕山早期黑云母鉀長花崗巖體,分布在礦區(qū)NE 部及中部,區(qū)內(nèi)出露面積約2.7 km2,往NE延出區(qū)外。
脈巖受礦區(qū)斷裂構(gòu)造的控制,分為NNW 向和NNE向兩組。
NNW向脈巖為花崗斑巖、流紋巖、斜長斑巖分布于礦區(qū)NW 部。流紋斑巖、斜長斑巖出露長度200~300 m,寬一般2~6 m,走向340°~350°,傾向NE,傾角75°。
NNE向脈巖有花崗巖、閃長巖、英安巖,走向20°~40°,一般長數(shù)十米至數(shù)百米間,最長的達(dá)1~2 km,寬一般5~10 m。
礦區(qū)脈巖形成時(shí)代均在燕山早期。在礦區(qū)北部脈巖交匯地段,可見NWW向脈巖截?cái)嗔韮山M脈巖的現(xiàn)象,據(jù)此推斷,NWW 向脈巖形成晚于另外兩組脈巖。
圖1 小井子銀鉛鋅礦區(qū)綜合地質(zhì)圖
在小井子礦區(qū)開展時(shí)間域中梯(TDIP)激發(fā)極化面積測量9.84 km2,圈出12 個(gè)激發(fā)極化異常DJ1-DJ12。
從該區(qū)異常產(chǎn)出部位、形態(tài)結(jié)合地質(zhì)特征綜合分析,DJ1—DJ6 可劃分為三個(gè)大的異常帶:DJ2、DJ3為一個(gè)NWW向異常帶,DJ4、DJ5、DJ6構(gòu)成一個(gè)NNW向異常帶,DJ1異常為一個(gè)NW向異常帶。
DJ2、DJ3 異常帶規(guī)模較大,總體長1 400 m,寬160~300 m,視充電率異常值中等偏大,屬中阻中高極化異常,產(chǎn)出位置與小井子花崗巖體NWW向接觸帶部位大致對(duì)應(yīng)。通過施工了三個(gè)驗(yàn)證鉆孔,其中兩孔均控制了數(shù)條(銀)鉛鋅礦體,一個(gè)孔見到兩條閃鋅礦化,初步證實(shí)了DJ2、DJ3 異常帶為礦致異常,找礦潛力較大。
DJ4、DJ5、DJ6 三個(gè)NW 向異??傮w構(gòu)成的NNW向異常帶,總體長900 m,寬50~400 m,屬中低阻低極化異常,與小井子中細(xì)粒鉀長花崗巖體西側(cè)NNW 向接觸帶相吻合。其中DJ5 異常經(jīng)工程驗(yàn)證已證實(shí)為礦異常,具一定的找礦潛力。
DJ9 異常位于測區(qū)的中部偏南,走向北西,長約2 000 m,寬約500 m。異常區(qū)大部分出露為二疊系細(xì)砂巖、石英砂巖,異常南端有一條北東走向的閃長巖脈。該異常視充電率異常值為20~30 ms,為中等大小。視電阻率幅值為800~4 000 Ωm,幅值為中等大小。視充電率異常中心表現(xiàn)為低阻高充電率,且該異常位置處于二疊系細(xì)砂巖、石英砂巖與黑云母花崗巖的接觸部位,推測此異常是礦致異常。通過深部工程驗(yàn)證控制了3條鋅礦體,初步證實(shí)該異常為礦致異常,且該異常礦化范圍大,有一定的找礦潛力。
DJ10異常位于測區(qū)的南部偏東,走向北西西,長約1 000 m,寬約300 m。異常區(qū)大部分出露為二疊系細(xì)砂巖、石英砂巖,異常區(qū)東部是一條呈北西走向的16號(hào)礦(化)體、一條北西走向的蝕變破碎帶及一條南北走向的閃長巖脈。此異常視充電率異常值為16~24 ms,為中等異常。視電阻率幅值為500~1 500 Ωm,表現(xiàn)為中低阻。通過深部工程驗(yàn)證控制了1 條鋅礦體,穿礦厚度5.30 m,銀13.66×10-6、鉛0.66×10-2;鋅1.19×10-2通過鉆孔驗(yàn)證該異常為礦異常所致,具有很大找礦潛力。
礦體主要受NWW向斷裂構(gòu)造控制,走向大多在280°~300°,傾向SW,礦體傾角65°~83°。小井子礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)10 條礦(化)體。其中5 條工業(yè)礦體(表1)編號(hào)為:2-①、2-②、7-①、⑧、④為工業(yè)礦體,⑥、36、⑤、⑦、⑨為低品位礦體。
礦體往往有分枝和尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象,主要礦化元素為銀、銅、鉛、鋅。銀與銅鉛正相關(guān)性較明顯,銀與鋅相關(guān)性不強(qiáng),常常出現(xiàn)同體互為伴生關(guān)系。
礦區(qū)內(nèi)2-①礦體規(guī)模較大,為銀銅礦體,由共13個(gè)工程控制,地表延長約90 m,深部推測延長500 m,傾斜延深最大520 m。最高品位:Ag 538×10-6、Cu 7.18×10-2(表1、圖2)。
表1 小井子礦區(qū)工業(yè)礦體一覽表
圖2 小井子銀鉛鋅礦剖面圖
2-②銅礦體由ZK0-3、ZK3-1、ZK3-2、ZK3-3 孔控制;36 為鉛鋅礦體由ZK180-1、ZK180-2、ZK170-1控制;④、⑤為鉛鋅礦體由TC6、ZK180-1、ZK180-2、ZK170-1控制。7-①為鋅礦體由ZK140-1、ZK140-2孔控制;⑧為鋅礦體由ZK110-2、ZK120-1孔控制;其余礦體目前由單工程控制。
4.2.1 礦石礦物成分
礦體中所見金屬礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂。非金屬礦物有石英、綠泥石、絹云母、葉臘石、陽起石、石榴子石、透輝石。
磁鐵礦:它形、粒狀集合體。
黃鐵礦:自形、半自形立方體-它形粒狀及其集合體,部分有破碎,內(nèi)部裂隙發(fā)育,磨光極差,遍布麻點(diǎn)。粒徑0.2~5 mm,含量約15%,呈脈狀及斑雜狀分布,少量星散分布。
白鐵礦:自形、半自形菱形斷面發(fā)育,也有部分呈它形粒狀、不規(guī)則狀及其集合體,粒徑<0.5 mm,含量約5%。星散狀或脈狀分布,多充填于黃鐵礦粒間。
磁黃鐵礦:本區(qū)礦石的主要金屬礦物。它形粒狀、不規(guī)則狀及其集合體,非均性明顯。粒徑0.1~1 mm,含量約60%以上,呈致密塊狀分布??梢娖浼象w中有包裹黃鐵礦、白鐵礦的現(xiàn)象,也可見其呈不規(guī)則狀充填于黃鐵礦、白鐵礦晶體間及裂隙中。
黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦:均呈它形粒狀及不規(guī)則狀,粒徑0.1~3 mm,黃銅礦、閃鋅礦多與磁黃鐵礦相互穿插,互相包裹,也多見二者呈不規(guī)則狀充填于黃鐵礦、白鐵礦晶體間及裂隙中或包裹黃鐵礦、白鐵礦;也可見閃鋅礦被黃銅礦、磁黃鐵礦交代者。方鉛礦:它形粒狀,中等反射率,稀疏浸染分布,交代閃鋅礦和磁黃鐵礦,少量與黃銅礦、閃鋅礦相伴生。
毒砂:呈自形菱面體、菱柱狀、長柱狀等,粒徑一般0.1~0.5 mm,反射色為亮白色微帶奶油色和淡紅色調(diào),具清楚非均質(zhì)性,高硬度。一般與黃鐵礦共生在一起,其集合體呈細(xì)脈狀和稀疏浸染狀分布,構(gòu)成細(xì)脈-稀疏浸染狀構(gòu)造。
石英:自形、半自形柱狀-它形粒狀及其集合體,粒徑0.01~1 mm,含量約10%。呈星散狀、脈狀及不規(guī)則團(tuán)狀分布。
綠泥石:鱗片狀微晶集合體,含量<2%,呈不規(guī)則團(tuán)狀分布。
絹云母、葉臘石:鱗片狀微晶集合體,片徑<0.05 mm,呈交代殘余的碎粒、碎塊狀集合體分布,碎粒、碎塊直徑均<1.5 mm,含量10%,具定向延長條痕狀不均勻分布。
陽起石:淺綠色,柱狀,放射狀集合體。
石榴子石:無色,正高突起,它形粒狀,均質(zhì),粒徑0.2~0.8 mm。
透輝石:柱狀,無色,正高突起二級(jí)干涉色,大部分蝕變?yōu)殛柶鹗?,部分陽起石又綠泥石化,柱長2~3 mm。
4.2.2 礦物生成順序
礦物生成順序?yàn)椋狐S鐵礦、毒砂-白鐵礦-閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦-方鉛礦-石英。黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦與磁黃鐵礦關(guān)系密切。
4.2.3 有用元素賦存狀態(tài)
本區(qū)礦石有用元素為Cu、Pb、Zn、Ag。其中Cu、Pb、Zn以單硫化物形式存在。
礦區(qū)蝕變以線性蝕變?yōu)橹鳎饕諲WW 向和NNW 向兩組。蝕變帶一般寬1 m~數(shù)米不等,長50~500 m,最長達(dá)1 km,走向大體270°~340°,南西傾,傾角一般在65°~80°,蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化,地表局部可見孔雀石化、藍(lán)銅礦化。
地表規(guī)模較大具有代表性的蝕變帶有Sb2(②號(hào)礦化體)、Sb3、Sb12、Sb21、Sb35、Sb22(③號(hào)礦體)、Sb6(④、⑤號(hào)礦體)、Sb7(7-①號(hào)礦體)主要受NWW向斷裂構(gòu)造帶控制,NWW向是本區(qū)的主要含礦蝕變構(gòu)造帶,局部見有呈NNW 向斷裂構(gòu)造帶,如Sb35 蝕變帶。
Sb2蝕變帶是本區(qū)規(guī)模最大一條蝕變帶,地表出露長約220 m,寬2~8 m,地表由TC1、TC2、TC3、TC4控制,2-①、2-②號(hào)礦體產(chǎn)處于該蝕變帶中,地表控制礦體水平厚度0.80~5.10 m,平均品位Ag (56.0~131.0)×10-6;Cu(0.19×2~1.00)×10-2,礦體傾向205°,傾角68°。
Sb22 蝕變帶地表出露長約60 m,寬2~8 m,由TC18 控制。③號(hào)礦體產(chǎn)于其中,控制礦體水平厚度1.38 m,Ag 86.3×10-6;Cu 0.20×10-2,礦體傾向185°傾角76°。
Sb6 蝕變帶地表出露長約90 m,寬3~10 m,由TC5、TC6 控制,④、⑤號(hào)礦體產(chǎn)于其中,地表控制礦體水平厚度2.50 m,Pb (0.54~0.66)×10-2礦體傾向205°,傾角58°。
Sb7地表出露長約30 m,寬1~6 m。傾向226°,傾角60°。7-①號(hào)礦體產(chǎn)于其中。
結(jié)合內(nèi)蒙古東部地區(qū)區(qū)域構(gòu)造-巖漿活動(dòng)和成礦時(shí)代特征分析,該礦區(qū)礦體成礦時(shí)代為燕山早期晚階段。礦體中主要有用金屬礦物黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦均為中低溫礦物,而且礦區(qū)成礦與巖漿活動(dòng)密切相關(guān),據(jù)此推斷礦體成因類型為中低溫?zé)嵋禾畛涿}狀型床。
斷裂構(gòu)造和巖漿活動(dòng)是本區(qū)主要的三個(gè)成礦控制因素。
(1)本區(qū)發(fā)育有NWW 向、NNW 和NNE 向三組斷裂。其中NNW向和NWW向斷裂為最主要的容礦構(gòu)造,直接控制了礦體的形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀。
(2)該區(qū)燕山早期酸性脈巖較發(fā)育,對(duì)成礦有著直接的控制作用。礦體與次火山巖脈在空間上具有同步性,即礦體一般集中在脈巖的周圍幾十~幾百米范圍內(nèi),如ZK3-1、ZK7-2孔中閃長玢巖脈與礦體距離僅十余米,說明本區(qū)成礦與巖漿活動(dòng)有著密切的成因聯(lián)系。
(3)巖體與地層的外接觸帶是本區(qū)的另一個(gè)控礦的主要部位,如ZK140-2 見到的7-①就產(chǎn)于該部位。說明巖體侵入帶來熱量的同時(shí)對(duì)地層中的有用組分進(jìn)一步活化遷移并富集成礦。
(1)本區(qū)NNW向、NWW向構(gòu)造均為重要的容礦構(gòu)造,這兩組構(gòu)造發(fā)育的地段是成礦有利地段,尤其是兩組構(gòu)造交匯部位更應(yīng)引起重視。
(2)地表硅化體、褐鐵礦化蝕變帶是反應(yīng)深部存在礦(體)化的直接找礦信息,其強(qiáng)度和規(guī)模能一定程度上反映深部礦化強(qiáng)度和規(guī)模,是本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。
(3)通過深部工程驗(yàn)證,本區(qū)物探大功率激電異常是重要的間接找礦標(biāo)志。在一定程度上反映多金屬礦化的存在,對(duì)本區(qū)找礦起到很好的指導(dǎo)作用。
小井子銀鉛鋅礦位于內(nèi)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(fù)向斜東段。中生代又迭加了環(huán)太平洋構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及火山-巖漿活動(dòng),構(gòu)成醒目的北東向構(gòu)造巖漿巖帶。構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈,斷裂構(gòu)造為主,褶皺次之,總體形成以北東向?yàn)橹?,東西和北西向?yàn)檩o的構(gòu)造格局。北東向?yàn)閿D壓破碎帶,具糜棱巖化,北西向?yàn)檎龜鄬?,東西向?yàn)槟鏀鄬?。各組方向的斷裂規(guī)模不等,與各期褶皺構(gòu)造緊密伴生。北東向斷裂對(duì)地質(zhì)體的展布影響較大,對(duì)成巖成礦具有明顯的控制作用,為內(nèi)生金屬礦產(chǎn)的形成提供了運(yùn)移、儲(chǔ)存空間、熱源和物質(zhì)來源等必備條件。本區(qū)主要控礦因素為構(gòu)造控礦,二迭系地層是最重要的賦礦地層,區(qū)域大部分鉛鋅多金屬礦床均賦存在該地層中,區(qū)內(nèi)燕山早期花崗巖均屬鉛鋅花崗巖系列,對(duì)成礦具有至關(guān)重要的作用,可為成礦提供礦質(zhì)熱源。
工作區(qū)處于良好的成礦背景中,區(qū)域礦產(chǎn)豐富,以銀、鉛、鋅、銅多金屬礦為主,具備了礦源、構(gòu)造、巖漿巖“三位一體”的控礦條件,本區(qū)礦化蝕變明顯且具有一定規(guī)模,與區(qū)域典型礦床具有相似性,說明本區(qū)是一個(gè)具備尋找銅多金屬礦潛力的理想地段,有較好找礦前景。
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