毛學(xué)超
中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,河北 涿州 072750
東烏旗東音額合牧場(chǎng)地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中東部,處于燕山期斷裂附近脈巖群中的高溫?zé)嵋盒?Pb、Zn、Ag多金屬礦床的有利區(qū)域[1],屬內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗(以下簡(jiǎn)稱為東烏旗)多金屬成礦帶,是中國(guó)北部重要的銀、鉛、鋅、銅、鐵、鎢、錫成礦帶之一[2],成礦地質(zhì)環(huán)境優(yōu)越。以往地質(zhì)礦產(chǎn)工作發(fā)現(xiàn)了一批成型礦床及多金屬礦點(diǎn),如研究區(qū)東北部20km的沙麥鎢礦及東北部100km的吉林寶力格銀礦等。近年來開展的工作不斷覆蓋此成礦帶及周邊地區(qū),區(qū)域地質(zhì)研究程度大大提高,積累了豐富的資料,取得了一定找礦成果,顯示了該區(qū)域優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。筆者在以往資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合該區(qū)域構(gòu)造、巖漿巖成礦條件,對(duì)本區(qū)的物化探異常及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了分析研究。
研究區(qū)隸屬于中亞造山帶,大地構(gòu)造位置屬于西伯利亞板塊和華北板塊之間的天山-興蒙造山系東段的東烏旗-多寶山島?。▓D 1)。區(qū)域主干斷裂為北東向二連浩特-賀根山深大斷裂和查干敖包-東烏旗深大斷裂[3]。研究區(qū)處于兩條區(qū)域性斷裂構(gòu)造之間,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,為礦產(chǎn)形成創(chuàng)造了有利空間,是形成巖漿后期沿構(gòu)造裂隙充填型礦床的有利條件[4]。區(qū)內(nèi)大面積分布中生代花崗巖侵入體,巖漿活動(dòng)較為單一,巖石以鈣堿性為主,各類晚期脈巖非常發(fā)育,為礦產(chǎn)形成提供了必要的熱源和物質(zhì)來源[5]。
圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geological map showing the study area’s geotectonic position
區(qū)內(nèi)地層出露較少,構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿巖發(fā)育,巖漿活動(dòng)受構(gòu)造控制明顯,以燕山期侵入巖為主,主要為中侏羅世中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖和中粒正長(zhǎng)花崗巖(圖2)。
礦床的形成過程中,成礦流體的運(yùn)移和成礦物質(zhì)的沉淀、定位空間以及其形成的保存條件與構(gòu)造息息相關(guān),所以說,構(gòu)造是首要的控礦因素[6]。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,可見北東向斷裂構(gòu)造 4條,北西向斷裂構(gòu)造 3條,其中北東向斷裂構(gòu)造為研究區(qū)銀、鉛、鋅礦點(diǎn)的重要控礦斷裂,控制著早燕山期花崗巖侵入體,斷層兩側(cè)伴隨斷裂構(gòu)造大量石英脈及花崗巖脈等后期衍生脈巖類侵入,脈巖走向與斷裂構(gòu)造基本一致,多伴生褐鐵礦化、磁鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化等熱液型圍巖蝕變,礦化蝕變現(xiàn)象較好。后期北西向張扭性斷裂發(fā)育,對(duì)前期構(gòu)造、巖體和礦化都有不同程度的破壞作用。
圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 A simplified map of the study area
受西伯利亞板塊、古蒙古洋殼和華北板塊多期次俯沖、碰撞和對(duì)接作用的影響,東烏旗地區(qū)侵入巖體分布廣泛,其中以華力西至燕山期花崗巖類侵入巖最為發(fā)育,是東烏旗一帶及鄰區(qū)范圍內(nèi)大地構(gòu)造演化的重要階段,同時(shí),也是各類金屬礦床(點(diǎn))成礦作用的重要時(shí)期[7]。區(qū)內(nèi)侵入巖集中在早燕山期,主要為中侏羅世中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖及中粒正長(zhǎng)花崗巖,基巖出露較好,其中中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖主要分布于研究區(qū)中西部,中粒正長(zhǎng)花崗巖出露研究區(qū)東部,二者為漸變過渡接觸關(guān)系。巖石普遍見長(zhǎng)石的高嶺土化,斷續(xù)見鉀長(zhǎng)石化及硅化。露頭處節(jié)理十分發(fā)育,普遍見2~3組,相互切割關(guān)系明顯,露頭處多見球狀風(fēng)化。
研究區(qū)發(fā)現(xiàn)并圈定礦化蝕變帶3條,走向均為北北東向,其展布形態(tài)及范圍受構(gòu)造巖漿活動(dòng)控制明顯。
I號(hào)礦化蝕變帶:寬 50~410m 不等,長(zhǎng)約2.5km。與北北東向石英脈密切相關(guān)。主要礦化蝕變?yōu)殁涢L(zhǎng)石化、硅化、磁鐵礦化及褐鐵礦化,其分布具有一定的分帶性,與1:1萬激電異常Ⅲ-J3套合良好。該蝕變帶發(fā)現(xiàn)并圈定多個(gè) Pb、Zn、Ag礦化點(diǎn),主要分布在石英脈及與兩側(cè)圍巖中。
Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶:長(zhǎng)約3.5km,寬約0.9km,受北東向斷裂構(gòu)造及其伴生的石英脈控制。該蝕變帶內(nèi)正長(zhǎng)花崗巖廣泛發(fā)育鉀長(zhǎng)石化,鉀長(zhǎng)石化在蝕變帶外圍及邊部多為條帶狀分布,向內(nèi)逐漸增強(qiáng),過渡為全巖強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化。強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化分布區(qū)斷續(xù)可見灰黑色浸染狀或條帶狀磁鐵礦化(鐵錳礦化),該類礦化應(yīng)為區(qū)內(nèi)鉛鋅異常的主要原因。地表礦化表現(xiàn)為走向上連續(xù)的鉀長(zhǎng)石化和斷續(xù)小范圍分布的絹云母化及灰黑色金屬礦化(磁鐵礦化、鐵錳礦化)。該蝕變帶發(fā)現(xiàn)并圈出2處Zn礦化點(diǎn),礦化蝕變主要發(fā)育于石英脈圍巖正長(zhǎng)花崗巖中,見強(qiáng)磁鐵礦化、碎裂巖化及硅化。
Ⅲ號(hào)礦化蝕變帶:長(zhǎng)1.4km,寬0.15~0.2km,受北東向斷裂構(gòu)造及石英脈控制,正長(zhǎng)花崗巖普遍發(fā)育鉀長(zhǎng)石化,多呈條帶狀或浸染狀,石英脈出露區(qū)見強(qiáng)硅化及碎裂巖化,浸染狀磁鐵礦化及褐鐵礦化疊加于鉀長(zhǎng)石化及硅化之上,局部正長(zhǎng)花崗巖見弱云英巖化。石英脈及偉晶巖脈也可見不均勻分布的磁鐵礦化及褐鐵礦化,局部見電氣石化。
研究區(qū)圈定有3個(gè)1:1萬土壤測(cè)量綜合異常,異常元素主要為W、Bi、Pb、Zn、Ag、Cd等,Pb、Ag、Zn、W 等元素多為三級(jí)濃度分帶;其中ⅢAP02異常Pb、Zn、Ag等元素的富集特征顯示較好。
表1 ⅢAP02綜合異常參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistical chart of ⅢAP02 synthetic parameter abnormality
ⅢAP02異常位于研究區(qū)中部,呈北東向條帶狀。異常元素為Bi、W、Pb、Ag、Nb、Mo、Cd、Au、Li、Zn、Sn等(表1),該異常形態(tài)與北東向張性正斷層及其伴生的礦化石英脈吻合良好。其中Bi、W、Pb、Ag、Cd為三級(jí)濃度分帶,Mo、Sn、Au、Zn為二級(jí)濃度分帶,其余為一級(jí)濃度分帶。Bi元素襯度及規(guī)模較大,極大值為610×10-6,推測(cè)由北東向石英脈侵入引起該元素強(qiáng)烈富集,此外 Pb、Ag元素襯度及規(guī)模相對(duì)較大,與成礦元素吻合,其中 Pb元素極大值為371×10-6。多處 Bi、W、Pb、Ag異常濃集中心,均與地表礦化石英脈吻合。
該異常顯然由北東向斷裂構(gòu)造及其伴生的石英脈侵入等熱液活動(dòng)引起,北東向硅化、褐鐵礦化、磁鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化蝕變帶發(fā)育,與異常套合良好,為明顯礦致異常,在構(gòu)造破碎帶上形成的這種多元素組合異常具較好的找礦前景[8]。
研究區(qū)視極化率異常場(chǎng)總體相對(duì)平穩(wěn),顯示南低北高的特征,大多在1.0%左右,根據(jù)物性和地質(zhì)相關(guān)資料,為區(qū)內(nèi)出露巖性中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖的反映。
研究區(qū)共圈定激電異常9處(圖2),結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)特征進(jìn)行了初步解釋推斷,認(rèn)為北東向分布的低阻異常帶與斷裂構(gòu)造的走向和位置基本吻合,高阻異常多為石英脈、晶洞花崗巖等脈巖的反映。
Ⅲ-J1激電異常:位于研究區(qū)西北一帶,大致呈北北東向條帶狀展布。異常相對(duì)較弱,顯示中高阻高極化特征,視極化率值在2%以上,視電阻率值在400~900Ω·m之間。該異常范圍主要出露為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,北東向石英脈后期侵入。硅化、碎裂巖化、磁鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化等礦化蝕變較強(qiáng),北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育。該異常為構(gòu)造破碎蝕變帶伴生石英脈產(chǎn)生的金屬礦化蝕變引起。
Ⅲ-J2激電異常:由兩個(gè)小的圓形異常組合而成,整體呈南北向。異常呈高阻高極化異常,視極化率值最高達(dá)6%以上,視電阻率值在1000Ω·m左右。出露巖性為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,后期北東東向石英脈侵入,規(guī)模較大,異常北側(cè)存在一近似東西向的斷層,石英脈及斷裂構(gòu)造兩側(cè)伴生鉀長(zhǎng)石化、硅化、碎裂巖化、磁鐵礦化蝕變帶,走向與石英脈一致。由石英脈伴生的金屬礦化蝕變引起。
Ⅲ-J3激電異常:呈北北東向條帶狀分布,異常顯示中高阻高極化特征,視極化率基本大于2%,視電阻率介于 900~1200Ω·m左右。該異常范圍出露中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,后期大量石英脈巖侵入,方向與異常走向大致相同,侵入接觸部位鉀長(zhǎng)石化、硅化、磁鐵礦化、褐鐵礦化等礦化蝕變強(qiáng)烈,異常東西兩側(cè)存在兩條斷層,碎裂巖化明顯,南側(cè)緊鄰新發(fā)現(xiàn)的 Pb、Zn多金屬礦化點(diǎn),具有較大的深部找礦意義。
Ⅲ-J4激電異常:位于研究區(qū)中部,呈不規(guī)則分布,異常呈中高阻高極化特征,視極化率介于2%~4.4%之間,視電阻率基本在 800Ω·m 以上。地表出露中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,脈巖廣泛侵入,礦化蝕變強(qiáng)烈,硅化、褐鐵礦化、磁鐵礦化等礦化特征明顯,異常北側(cè)新發(fā)現(xiàn) Pb、Zn多金屬礦化點(diǎn)。該異常為北東東向構(gòu)造熱液活動(dòng)引起的多金屬礦化蝕變引起。
Ⅲ-J5激電異常:近似圓形展布,顯示高阻高極化特征,視極化率介于 2%~5.4%,視電阻率介于1300~1700Ω·m。地表出露巖性主要為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,北東向花崗巖脈巖廣泛侵入,磁鐵礦化、褐鐵礦化等礦化蝕變較強(qiáng),斷裂構(gòu)造發(fā)育,該異常經(jīng)查證發(fā)現(xiàn)2處Zn礦化點(diǎn),具有較大的深部找礦意義。
Ⅲ-J6激電異常:位于研究區(qū)東北一帶,近北東向,呈條帶狀分布,異常呈中高阻高極化特征,視極化率介于 2%~4.4%,視電阻率介于 400~1500Ω·m,地表出露巖性主要為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,花崗巖脈侵入,未見明顯礦化蝕變,推測(cè)該異常為隱伏的金屬礦化蝕變引起。
Ⅲ-J7激電異常:呈不規(guī)則分布,異常呈中高阻高極化特征,視極化率介于 2%~5.4%,視電阻率介于 400~1500Ω·m。地表基巖出露為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,地表礦化以磁鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化為主,礦化蝕變較弱,推測(cè)該異常為隱伏的礦化蝕變引起,存在極化異常體的可能性較大。
Ⅲ-J8激電異常:位于研究區(qū)東北角,顯示高阻高極化率特征,視極化率介于2.2%~4.2%之間,視電阻率介于1600Ω·m以上。區(qū)內(nèi)基巖出露較好,為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖巖相分界處,地表未見明顯礦化蝕變,推測(cè)該異常為隱伏的礦化蝕變引起。
Ⅲ-J9激電異常:異常近似南北向,呈條帶狀分布,視極化率介于2.3%~4.7%左右,視電阻率介于500~1200Ω·m之間。地表出露為中侏羅世正長(zhǎng)花崗巖,中南部脈巖廣泛侵入,礦化蝕變強(qiáng)烈,硅化、磁鐵礦化等礦化特征明顯,推測(cè)該異常為金屬礦化蝕變引起,找礦潛力較大。
依據(jù)土壤地球化學(xué)特征、激電異常特征及地表礦化蝕變帶分布情況對(duì)該區(qū)開展 1:5000綜合剖面進(jìn)行異常檢查,下面對(duì)ZP02綜合剖面進(jìn)行詳述。
ZP02剖面呈南東走向(圖 3),近于垂直穿越了 I、Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶內(nèi)的各類礦化脈體及激電異常Ⅲ-J4、Ⅲ-J5。出露巖性為中侏羅世中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖,穿過2處斷裂構(gòu)造,均為北東走向張性正斷層。礦化蝕變現(xiàn)象較好,由斷裂構(gòu)造伴生的北北東向石英脈侵入引起,礦化現(xiàn)象主要表現(xiàn)為鉀長(zhǎng)石化、硅化、褐鐵礦化及磁鐵礦化,其分布具有一定的分帶性。由礦化現(xiàn)象分布情況看,與 I、Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶基本吻合,剖面總體上視極化率曲線總體呈近似平形狀分布,視電阻率(500~1200Ω·m)變化較為平穩(wěn)。視極化率較低(基本小于2%),僅在1340~1400m之間有3個(gè)點(diǎn)相對(duì)較高(2%~3%之間),視電阻率在750Ω·m左右,對(duì)應(yīng)地表為數(shù)條侵入的石英脈?;狡拭媲€顯示560~660m存在一處Mo、Pb、Cd異常濃集中心,其中Pb元素極大值可達(dá)707×10-6。地表基本與磁鐵礦化石英脈套合,1340~1400m存在一處Pb、Cd、Au異常濃集中心,與地表磁鐵礦化石英脈及激電異常的高極化率區(qū)域吻合良好。
地物化剖面顯示激電異常與化探異常濃集中心及地表礦化信息套合較好,在上述兩處濃集中心對(duì)應(yīng)的礦化石英脈分布部位進(jìn)行刻槽取樣,圈定多個(gè) Pb、Zn、Ag礦化點(diǎn),找礦指示意義明顯,說明該區(qū) Pb、Zn、Ag多金屬礦的找礦潛力較大。
圖3 ZP02綜合剖面Fig.3 ZP02 comprehensive profile
研究區(qū)地處東烏旗成礦帶,含礦建造發(fā)育,構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,具有良好的成礦條件[9]。燕山期是構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)期和重要成礦時(shí)期[10],廣泛發(fā)育的燕山期巖漿活動(dòng),為成礦提供了熱動(dòng)力條件,同時(shí)也是成礦物質(zhì)的提供者。在花崗巖巖漿結(jié)晶固結(jié)中晚期,鉛鋅等金屬元素富集在巖漿期后的氣水熱液中,該含礦熱液對(duì)早期花崗巖類侵入巖體的交代和充填作用在構(gòu)造有利地段產(chǎn)出一系列含礦石英脈[11]。以北東向?yàn)橹鞯臄嗔鸭捌渑缮拇渭?jí)裂隙既是導(dǎo)礦構(gòu)造,也是容礦空間。1:10000物化異常顯示研究區(qū)Pb、Zn、Ag等成礦元素明顯富集,物化探異常與北東向石英脈伴生的礦化蝕變帶套合良好,且礦化蝕變具有明顯的分帶性,受北北東向石英脈控制明顯,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)多個(gè)Pb、Zn、Ag礦化點(diǎn),基本鎖定了找礦靶區(qū)及主攻礦種,認(rèn)為研究區(qū)主要找礦方向應(yīng)為與北東向構(gòu)造巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液型Pb、Zn、Ag多金屬礦床。
研究區(qū)通過開展大比例尺地質(zhì)、化探、激電測(cè)量查證工作,發(fā)現(xiàn)三處礦化蝕變帶,均與北東向構(gòu)造破碎帶及其伴生脈巖有關(guān);圈定有1:1萬土壤測(cè)量子異常3處,其主要異常元素均為Pb、Zn、Ag等;圈定有1:1萬激電中梯測(cè)量異常9處,經(jīng)推斷解釋均由北東向構(gòu)造熱液活動(dòng)引起;結(jié)合研究區(qū)地物化特征分析,物化探異常與地表礦化信息套合良好,刻槽取樣驗(yàn)證并確定多個(gè)Pb、Zn、Ag礦化點(diǎn),找礦潛力較大,認(rèn)為研究區(qū)是尋找與北東向構(gòu)造巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液型 Pb、Zn、Ag多金屬礦床的有利區(qū)域。