王 宇

(中鐵資源集團(tuán)有限公司，北京 100039)

蒙古國查夫鉛鋅礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及形成機(jī)制

王 宇

(中鐵資源集團(tuán)有限公司，北京 100039)

對蒙古國查夫鉛鋅礦床成礦地質(zhì)背景、構(gòu)造特征和控礦規(guī)律以及形成機(jī)制進(jìn)行探討，認(rèn)為北西向、北北西向與北東向斷層交匯部位是多金屬礦體產(chǎn)出的有利地段，礦體產(chǎn)出在斷裂構(gòu)造裂隙內(nèi)，沿北北西—近南北方向展布。斷裂的交叉處、羽狀礦體分叉處、斷裂走向北北西和近南北向部位以及斷裂傾角變陡處礦體厚度較大。查夫礦床為構(gòu)造—巖漿活動產(chǎn)物，經(jīng)歷了前中生代階段和中生代活化階段，后者又由幾個期次組成，形成機(jī)制對礦體特征有控制作用，初步明確了下一步找礦探礦方向。

鉛鋅礦床； 構(gòu)造控礦； 形成機(jī)制

1 前言

查夫鉛鋅礦位于中蒙邊境蒙古國一側(cè)，東距口岸約65km，由蒙古國東方省喬巴山市管轄。該礦勘探和開發(fā)歷史悠久，自1975年被發(fā)現(xiàn)以來，1981年至1991年間前蘇聯(lián)和蒙古國地質(zhì)部門進(jìn)行了勘查工作和資源量評價，之后前蘇聯(lián)、日本和國內(nèi)企業(yè)先后建設(shè)了豎井—斜井開拓系統(tǒng)進(jìn)行開采，目前賦存深度較淺、厚度較大的礦體已經(jīng)消耗殆盡。查夫礦是蒙古國重要鉛鋅礦床之一，地處中生代斷隆帶和斷陷帶接合部位，礦區(qū)內(nèi)扭性和張性斷層破碎帶十分發(fā)育。鑒于此，筆者根據(jù)幾年來在查夫礦山地質(zhì)工作中掌握的現(xiàn)場實際情況和積累的地質(zhì)資料，著重從構(gòu)造控礦角度探討礦體賦存規(guī)律和形成機(jī)制，對于明確找礦方向具有重要意義。

2 成礦地質(zhì)背景

按照蒙古國成礦區(qū)位置劃分，查夫鉛鋅礦床位于南蒙古成礦區(qū)的中蒙古—額爾古、納螢石、鉛、鋅、金、銅、銀多金屬成礦帶東段，即烏蘭—道爾瑙德鈾、鉛、鋅、銀多金屬礦集區(qū)(也稱中蒙邊境查夫—甲烏拉銀多金屬礦集區(qū))。大地構(gòu)造單元位置屬于華北—蒙古塊體東北段，中蒙古—額爾古納前寒武紀(jì)至早古生代中間地塊西南部(按照蒙古國地質(zhì)構(gòu)造帶劃分，即二連達(dá)瓦地塊與西烏爾特地塊接合部位北側(cè))[1,11]。

區(qū)域構(gòu)造上，查夫鉛鋅礦床地處恩格善達(dá)火山構(gòu)造帶內(nèi)，該構(gòu)造帶位于中央蒙古褶皺系克爾倫—額爾古納構(gòu)造區(qū)中央部位。北北東向額爾古納—呼倫深大斷裂和北西向巴彥努爾斷層(也稱木哈爾斷層)，分別從上述礦集區(qū)的東部和北部穿過，這2條斷裂以及一系列次級斷層所構(gòu)成的網(wǎng)格狀斷裂系統(tǒng)控制著斷陷帶(中生代火山—沉積巖)與斷隆帶(早中生代基底)呈斜列式相間產(chǎn)出。斷陷帶和斷隆帶接合部位的斷層破碎帶，即構(gòu)造薄弱區(qū)，常常是銀多金屬礦體產(chǎn)出的有利地段，分布有較多金屬礦床(點)。同時斷裂帶也是巖漿和含礦流體上升運(yùn)移的通道。因此該區(qū)域宏觀上表現(xiàn)為沿斷裂分布的巖漿巖帶，巖漿活動廣泛而且強(qiáng)烈，為成礦提供有力的物質(zhì)和熱動力條件。查夫鉛鋅礦床即處于這樣的成礦背景上[2～3]。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 賦存地層和巖性

查夫礦區(qū)地層為基底和蓋層雙層結(jié)構(gòu)，即晚元古代—早古生代下構(gòu)造層和晚中生代上構(gòu)造層。

下構(gòu)造層由變質(zhì)巖和早古生代花崗巖組成。變質(zhì)巖巖性為絹云母綠泥石頁巖、黑云母長石石英頁巖、黑云母石英片麻巖、含角閃石長英質(zhì)片麻巖、黑云母花崗質(zhì)片麻巖、暗灰色粗晶體大理巖和石英巖等，巖層厚度1.5km。早古生代花崗巖巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖和花崗閃長巖，局部具有條帶狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造。下構(gòu)造層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在礦區(qū)范圍內(nèi)，變質(zhì)巖以捕虜體形式存在于花崗巖中，呈近東西向延伸。

上構(gòu)造層由侏羅系沙里林組火山—沉積巖組成，是多金屬礦體的容礦圍巖。其中火山巖分布在礦區(qū)的南部和西部，巖性主要有安山巖及其凝灰熔巖、玄武巖、安山玄武巖及其凝灰熔巖和碎屑熔巖，在安山玄武質(zhì)火山巖層中常見高鉀流紋巖和英安巖夾層。該火山巖覆蓋在礫巖—砂巖—粉砂質(zhì)凝灰沉積巖之上。晚侏羅世侵入巖脈呈近東西向延伸，巖性主要有二長閃長巖、花崗閃長巖、閃長玢巖、堿性輝綠巖和花崗斑巖等。其中花崗斑巖以橢圓形巖基形式在礦區(qū)北部形成，其中含有少量的輝長巖和輝長閃長巖。礦區(qū)的中心部位為大面積的花崗閃長巖，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，條紋狀構(gòu)造，粉紅色鉀長石含量較高。礦區(qū)東部廣泛發(fā)育各類巖脈。

礦區(qū)地表覆蓋第四紀(jì)沉積，厚度變化大，坡地上部為0.5～3m，盆地為5～20m。

3.2 構(gòu)造特征

查夫礦床受巨大的近東西向基底斷裂控制，該斷裂內(nèi)存在一系列北西向和近南北向的斷裂，統(tǒng)稱為“查夫斷裂帶”。近東西向斷裂主要有北斷裂(謝韋爾內(nèi)斷裂，270°～280°)和南斷裂(尤日內(nèi)斷裂，280°～295°)，相互之間的距離為1.6～2.5km，相應(yīng)地在礦區(qū)北部和南部限定了含礦巖體的空間位置。兩條斷裂之間發(fā)育有一系列與其近乎平行的較小斷裂。在礦區(qū)中央部位存在一條巨大走滑斷裂帶，近東西方向，充填有晚侏羅系火山—沉積巖，見圖1。

1—第四系；2—中生代火山—沉積巖；3—前中生代變質(zhì)巖和侵入巖；4—中生代侵入巖;5—鉛—鋅礦脈(體)；6—斷層圖1 查夫鉛鋅礦床地質(zhì)簡圖

“查夫斷裂帶”的主要斷裂有6條，傾向北東，傾角50°～80°，其中西部北西向斷裂和東部近南北向斷裂限定了礦區(qū)的主要含礦部分，這兩條斷裂為控制查夫礦床主要礦體的構(gòu)造斷裂。伴隨主要斷裂有很多近平行的細(xì)小裂隙，裂隙中發(fā)生了強(qiáng)烈的黃鐵絹英巖化熱液作用。平面上斷裂呈弧形彎曲展布，東部的斷裂走向從東南部的北西向變化到中心地段的近南北向，再過度到北部邊緣的北北東向，與侵入巖脈的輪廓相一致，弧形斷裂構(gòu)成了間距為100～400m的雁行構(gòu)造。

4 構(gòu)造控礦規(guī)律

4.1 礦體特征

查夫礦床一系列礦體近于平行，賦存于侏羅系火山—沉積巖地層中(即上述的上構(gòu)造層)，呈脈狀、條帶狀和透鏡狀產(chǎn)出。目前礦區(qū)范圍南北長5.4km，東西寬2～2.5km，已發(fā)現(xiàn)和圈定21條含礦帶，其中僅有11條含礦帶礦化最為富集(礦體編號1、1A、1B、2、4、4A、6、8、8A、9、10)，長度為1.4～

4.5km，含礦的羽狀構(gòu)造延伸長度為0.5～1.3km，厚度從幾十厘米到2～3m。這11條主要礦體完成了資源量評價，具有工業(yè)價值。礦石礦物主要為方鉛礦和閃鋅礦，其次為黃鐵礦、黃銅礦、白鐵礦、輝銅礦、銅藍(lán)、輝銀礦、自然鉍和自然銀。近礦體圍巖蝕變有硅化、絹云母化、綠簾石化和碳酸鹽化，主要脈石礦物有石英和方解石，次要礦物有絹云母、電氣石、綠泥石、菱錳礦、錳菱鐵礦，以及少量粘土礦物，如蒙脫石、伊利石和高嶺石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形顆粒狀結(jié)構(gòu)、他形顆粒狀結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、溶蝕結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)以及中細(xì)粒結(jié)構(gòu)等。主要礦體特征見表1。

表1 主要礦體特征

礦石構(gòu)造主要有黃鐵礦—方鉛礦—閃鋅礦的斑點浸染構(gòu)造、錳菱鐵礦—多金屬礦的環(huán)狀—被殼構(gòu)造、方鉛礦脈內(nèi)的孔穴構(gòu)造以及各種礦石存在的塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和巢狀—浸染構(gòu)造。方鉛礦與黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦呈不等粒不規(guī)則毗連。方鉛礦中含有黃銅礦、黝銅礦、硫酸銀、自然銀和鉍化物等罕見包體。閃鋅礦多呈殘余狀分布于方鉛礦中。黃鐵礦呈自形粒狀或殘余狀、微粒狀散布于閃鋅礦和方鉛礦中。黃銅礦少量存在于所有礦體的礦石中，黃銅礦Ⅰ在亞鐵閃鋅礦中以乳化浸染形式存在。黃銅礦Ⅱ存在于方鉛礦和黝銅礦的共生體中，并溶蝕早期的黃鐵礦和閃鋅礦。沿著黃銅礦晶粒邊緣常常形成斑銅礦或斑銅礦—銅藍(lán)團(tuán)粒。Au最常在黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦中發(fā)育。

4.2 斷裂構(gòu)造控礦規(guī)律

受構(gòu)造破碎帶幾何形態(tài)影響，單個礦體沿走向分支復(fù)合、膨大收縮和尖滅再現(xiàn)特征十分明顯。其中4號和8號礦體厚度較大，是礦山建立以來礦石產(chǎn)出的主要礦體，勘探工程量最大，井巷工程布置密集，研究較為詳細(xì)，通過對現(xiàn)場實際勘查和采掘技術(shù)資料的整理分析，以4號礦體為例，具有代表性，探討構(gòu)造控礦規(guī)律。

查夫斷裂帶貫穿礦區(qū)中央部位的主斷裂側(cè)緣，伴隨有數(shù)條近平行裂隙，傾向北東，傾角55°～80°，走向在320°～340°之間變化，發(fā)生強(qiáng)烈的黃鐵絹英巖化熱液作用。4號礦體沿斷裂的下盤發(fā)育，賦存在陡傾裂隙及微細(xì)裂隙中黃鐵絹英巖化的熱液蝕變帶內(nèi)。含礦裂隙的寬度為0.2～0.5m，膨脹處達(dá)1～1.5m。在斷裂分支的拉張部位，走向北北西至近南北，礦體形態(tài)復(fù)雜，傾角較陡，約65°～85°；擠壓部位，走向北西，傾角相對平緩，約50°～70°。平面上，礦體呈羽狀,北部于東西向斷裂(謝韋爾內(nèi)斷裂)處分解為細(xì)脈而逐漸尖滅，在南部則尖滅于東北向的斷裂附近。礦體和圍巖界限明顯，有分支、復(fù)合、膨脹、收縮的特點，厚度由0.1～0.2m至1～1.5m。在微細(xì)裂隙處，細(xì)脈浸染狀礦體發(fā)育，如果恰好處于斷裂交叉處，脈狀礦體和細(xì)脈浸染狀礦體總厚度達(dá)到4～5m。斷裂的上盤偶爾也可見到礦體，但是厚度明顯變薄，且延伸很短即尖滅。

綜合上述斷裂和礦體的產(chǎn)出特征得知，在下列幾種情況下礦體厚度變大，一是斷裂的交叉處，二是礦體形態(tài)復(fù)雜的位置即羽狀礦體分叉處，三是斷裂走向北北西和近南北處，四是斷裂傾角變陡處。

5 構(gòu)造控礦形成機(jī)制

查夫礦床的形成是由兩個作用在時間和空間上重合、疊加造成的，一個是構(gòu)造作用(一系列斷裂構(gòu)造的生成和發(fā)展)，另一個是巖漿作用(侵入巖的形成)。構(gòu)造—巖漿作用是多金屬礦床成礦的發(fā)動機(jī)，并且為成礦作用提供了物質(zhì)、熱力和流體來源。上述作用經(jīng)歷了兩個階段，即前中生代階段和中生代活化階段。后者又由幾個期次組成，它們是巖漿期(T-J3),礦前期(J3)、成礦期(J3-K1)，和礦后期(K3)[4]。

前中生代階段，形成了早期的變質(zhì)巖和巖漿巖以及基底斷裂，也為北北西向斷裂和近東西斷裂的形成打下了基礎(chǔ)。

巖漿期，前中生代階段形成的斷裂復(fù)活，沿這些斷裂各類巖漿巖大范圍侵入。北北西向和近東西向斷裂是巖漿作用的控制構(gòu)造，在斷裂的交叉處，形成了近東西向展布的早中生代花崗正長巖體。北北西向和近南北向羽狀裂隙內(nèi)，形成了輝長—閃長巖脈狀侵入體。巖漿熔融體侵入時，上覆巖層在侵入壓力的作用下產(chǎn)生裂隙構(gòu)造。在平面上，裂隙構(gòu)造呈放射狀或同心圓狀展布；在剖面上，裂隙構(gòu)造呈縱向展布(平行侵入作用方向)。但是由于侵入巖的形態(tài)、上覆地層力學(xué)性質(zhì)以及構(gòu)造的不均一，造成斷裂構(gòu)造空間展布規(guī)律和位置的改變。由于侵入作用和北北西向—近南北向斷裂構(gòu)造的復(fù)活，鄰近區(qū)域不能形成裂隙構(gòu)造，但成為構(gòu)造軟弱帶，走向上與北北西—近南北方向一致，平面上產(chǎn)生局部的弧形彎曲，剖面上則與侵入方向平行。裂隙構(gòu)造和構(gòu)造軟弱帶的這種展布特征使得之后疊加于之上的成礦斷裂也隨侵入巖的形態(tài)位置不同，呈規(guī)律性的變化。

礦前期，早期斷裂繼續(xù)復(fù)活，派生裂隙沿構(gòu)造軟弱帶疊加發(fā)育，繼承北北西—近南北方向的空間展布和形態(tài)特征。目前近東西向斷裂均具有右行水平位移的特征，因此礦前期應(yīng)力依然為北西向擠壓作用。原有和新發(fā)育的裂隙組成了具有滲透性的“查夫斷裂帶”，至此控礦構(gòu)造已經(jīng)基本形成。

成礦期，受上部地殼重力塌陷的影響，主要斷裂(查夫斷裂帶)恢復(fù)活動，導(dǎo)致構(gòu)造破裂程度加深，形成了拉張環(huán)境，為成礦流體活動提供了有利通道，開始向北北西—近南北向裂隙上涌運(yùn)移，逐漸在容礦構(gòu)造中形成了脈狀礦體。

礦后期，構(gòu)造活動減弱，與礦體平行或斜交的小斷距平移斷層小范圍剪切錯動。圍巖發(fā)生角礫巖化，部分裂隙有拉張現(xiàn)象。脈石礦物和粘土礦物沿斷裂發(fā)育，并充填在裂隙的拉張部位。

6 結(jié)論

(1)查夫鉛鋅礦床受北西向斷裂多期次活動影響，礦區(qū)范圍內(nèi)北西、北北西和北東向及近南北向張性斷層破碎帶十分發(fā)育，其中北西向和北北西向與北東向斷層交匯部位是多金屬礦體產(chǎn)出的有利地段。

(2)礦區(qū)西部北西向斷裂和東部近南北向斷裂限定了礦體的延伸長度，巖漿期裂隙構(gòu)造和構(gòu)造軟弱帶的展布規(guī)律，限制了礦體的范圍，因此礦區(qū)外圍找礦前景不大。

(3)礦體產(chǎn)出在斷裂構(gòu)造裂隙內(nèi)，沿北北西—近南北方向展布，斷裂的交叉處、羽狀礦體分叉處、斷裂走向北北西和近南北向部位以及斷裂傾角變陡處，礦體厚度較大。

(4)礦前期應(yīng)力為北西向擠壓作用，近東西向斷裂具有右行水平位移的特征，導(dǎo)致裂隙擴(kuò)張，成為成礦流體沉積的有利位置，因此礦體走向呈南北向展布的礦段，找礦前景較好。

(5)礦后期構(gòu)造活動弱，尤其對深部礦體影響較小，資料顯示礦體下部厚度有變大趨勢，由于深部勘探技術(shù)數(shù)據(jù)較少且目前井巷工程未達(dá)到，尚不能判斷深部礦體的特征，建議下一步礦山結(jié)合實際采礦生產(chǎn)經(jīng)驗和構(gòu)造控礦規(guī)律，加大深部找礦探礦力度。

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Structural ore-controlling law and formation mechanism of Tsav Pb- Zn deposit in Mogolia

The metallogenic geological background, structural features, ore-control rules and formation mechanism of Tsav Pb- Zn deposit in Mongolia were discussed. It is thought that the junction of NW, NNW and NE extending faults is the favorable area of polymetallic orebody forming. The orebody occured in the faulted structural fissure zone and extended in NNW and nearly SW. The orebody is thicker in fault intersection, bifurcation of plumose orebody, NNW and near SW fault area and dip angle steepening area. Tsav deposit is the resultant of structure- magmatic activity which goes through pre-Mesozoic era and Mesonoic era activation stage and there are several periods of time in Mesonoic era stage. The formation mechanism has control action on the orebody features. The ore prospecting direction was primarily determined.

Pb- Zn deposit; structural ore-control; formation mechanism

P618.4

A

2017-- 03-- 31

2017-- 05-- 08

王 宇(1985-)，男，河北保定人，工程師，從事有色金屬礦山地質(zhì)工作。

1672-- 609X(2017)04-- 0008-- 04