王京濤
(河北省地礦局第一地質(zhì)大隊(duì),河北 邯鄲 056000)
馬道口礦床位于張家口市赤城縣北部馬道口村,是冀北火山巖地區(qū)鉬礦找礦工作的又一重要突破,該礦床自2017年發(fā)現(xiàn)以來(lái),一直在不斷得投入工作,取得了較為豐碩的成果。張麻井大型鈾鉬礦床位于張家口市沽源縣北部張麻井村,始發(fā)現(xiàn)于1983年,是冀北地區(qū)著名的鈾鉬礦床。 兩者相距約75公里,大地構(gòu)造位置同處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)蒙地軸沽源陷斷束,因此兩者地質(zhì)特征具有一定的相似性的同時(shí)又各自具有一定的獨(dú)特性。
馬道口礦床:地表僅出露下白堊統(tǒng)張家口組一段地層,巖石以灰白、紫灰流紋質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰為主。巖層產(chǎn)狀多變,以北西和北北西走向居多,傾向北東、北東東,傾角30°~50°,深部巖層傾角漸緩。斷裂構(gòu)造以NW向構(gòu)造帶為主,以蝕變破碎帶形式出現(xiàn),地表走向320°~355°,傾向NE,傾角60°~75°,長(zhǎng)度一般在300m~2000m,寬10-30m不等,帶內(nèi)巖石可見(jiàn)不同程度的擠壓破碎現(xiàn)象,且普遍發(fā)育有硅化、高嶺土化及褐鐵礦化等蝕變。蝕變破碎帶在地下產(chǎn)狀趨于平緩,礦體多產(chǎn)于其中。巖漿巖為早白堊世侵入巖—白草巖體,巖性為石英正長(zhǎng)斑巖,地表和鉆孔中均可見(jiàn)到,測(cè)年結(jié)果顯示礦區(qū)火山巖及深部石英正長(zhǎng)斑巖均形成于白堊世早期130Ma±。
張麻井礦床:地表出露下白堊統(tǒng)張家口組二段地層,以流紋質(zhì)熔接凝灰?guī)r為主。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,具代表性的有 F45,F(xiàn)3等。F45-1,F(xiàn)45-2斷裂橫貫礦區(qū)北部,其斷裂形成于侏羅紀(jì)晚期,張家口組二段形成之前。F45-1斷裂帶早期破碎成角礫,后期大量硅質(zhì)充填,形成硅化角礫巖帶;F45-2斷裂帶表現(xiàn)為粗面巖中的片理化帶,局部充填有褐色流紋斑巖脈。F3長(zhǎng)430m,寬4 m,產(chǎn)狀35°~40°∠30°~54°。該斷層早期使圍巖破碎,晚期硅質(zhì)膠結(jié),形成硅化角礫巖,具控巖、控礦雙重性。礦區(qū)地表未見(jiàn)巖漿巖分布,鉆孔中見(jiàn)次流紋斑巖體,測(cè)年結(jié)果顯示流紋斑巖形成時(shí)間為126Ma。礦體頂部見(jiàn)隱爆角礫巖[1]。
圖1 礦床分布圖
馬道口礦床:流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r礦體與圍巖具有較為明顯的界線,圍巖內(nèi)可見(jiàn)高嶺土化、綠泥石化、輕微硅化、碳酸鹽化以及葉蠟石化,地表可見(jiàn)紫色螢石化;在石英正長(zhǎng)斑巖中,礦體與圍巖界線較為模糊,距離較近圍巖中綠泥石化與鈉長(zhǎng)石化較為發(fā)育,還可見(jiàn)高嶺土化與輕微硅化;距離較遠(yuǎn)圍巖中鉀長(zhǎng)石化與綠泥石化發(fā)育,硅化較為發(fā)育。礦床整體缺少明顯的分帶性。
張麻井礦床:礦床蝕變帶從上到下依次為硅化-褐鐵礦化帶、蒙脫石化帶以及赤鐵礦化帶。礦床蝕變分帶其具有上方呈現(xiàn)酸性,下方比較偏向于堿性的特征。
硅化-褐鐵礦化帶在次流紋斑巖體上方開(kāi)始形成,由硅化帽和鐵帽組成。硅化巖堅(jiān)硬致密,呈淺紅色、灰黑色、灰白色。硅化的發(fā)生伴隨著輕微的螢石化和鐵礦化。它們通常疊加在硅化蝕變帶上,主要沿裂隙發(fā)育,局部呈平面狀[2-4]。
蒙脫石帶發(fā)育在流紋斑巖體偏上部。蒙脫石是交代水云母(碎片)的產(chǎn)物,大部分為絮狀和塊狀。它常分布在晶洞和礦脈的巖石中。伴隨蒙脫石化的還有紫黑螢石、水云母、沸石化和高嶺石化。
赤鐵礦化帶比較偏下,它主要是脈狀鈾礦化的最主要的近礦蝕變,和赤鐵礦一起的有鉀長(zhǎng)石化以及黃鐵礦化等礦化的過(guò)程。
馬道口礦床:以Mo>0.01%,在0線剖面自上而下產(chǎn)出9條Mo礦化帶,賦存標(biāo)高1326m~1020m。礦化帶長(zhǎng)約400m,寬約600m~700m,厚度在4m~30m之間。走向NW,產(chǎn)狀平緩,與接觸帶產(chǎn)狀基本一致,呈層狀或似層狀。礦化帶內(nèi)礦化不均勻,具體表現(xiàn)在同一個(gè)礦化帶中局部礦化相對(duì)較強(qiáng),而其他地段礦化則相對(duì)較弱。
張麻井礦床:根據(jù)礦石類型及礦物共生組合特征可劃分為3個(gè)礦化帶。由上至下依次為次生富集礦化帶、黑色浸染狀礦化帶、紅色脈狀礦化帶。
次生富集礦化帶為該礦帶上部形成的深褐色“鐵帽”,鉬的賦存形式為膠硫鉬礦、藍(lán)鉬礦,鈾呈鈾黑次生礦、瀝青鈾礦和硅鈣鈾礦等礦物形式產(chǎn)出,是由地表水淋積作用形成。
黑色浸染狀礦化帶與上部次生富集帶呈漸變過(guò)渡關(guān)系,礦化賦存在次流紋斑巖的膨脹體核部。黑礦化帶鉬品位較富、鈾品位則相對(duì)較貧。
紅色脈狀礦化帶為古近紀(jì)漢諾壩玄武巖漿熱液與大氣降水雙混合火山熱水疊造鈾成礦階段。 礦化產(chǎn)出次流紋斑巖體膨脹部下盤(pán),走向呈 NW-SE 、 陡傾斜展布, 紅化礦石為鈾、鉬品位較高的富礦。
馬道口礦床:以Mo 0.03%為邊界品位,以Mo 0.08%為工業(yè)品位,共圈定27條礦體,其中工業(yè)礦體10條,低品位礦體17條。礦體產(chǎn)處于巖層間滑脫破碎帶,總體上產(chǎn)狀平緩,走向北西,以似層狀或透鏡狀為主,與接觸帶產(chǎn)狀一致。礦體中礦化不均勻。礦體沿傾向變化較大,出現(xiàn)局部膨大,尖滅再現(xiàn)和分支復(fù)合現(xiàn)象。礦石呈細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀、浸染狀。
張麻井礦床:鈾-鉬礦體主要賦存在次流紋斑巖體內(nèi)及隱爆角礫巖帶中,集中產(chǎn)在次斑巖體呈弧形拐彎由窄變寬的膨脹部位,垂深位于16m~480 m,遠(yuǎn)離次流紋斑巖體處礦化明顯變差或消失。鉬礦體產(chǎn)狀與次流紋斑巖體產(chǎn)狀基本一致,又具有上緩下陡之趨勢(shì),鈾礦體主要產(chǎn)在鉬礦體內(nèi)標(biāo)高為1530m中段和標(biāo)高為1300m中段的上、下部位。
兩者其他地質(zhì)特征對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 馬道口鉬礦床與張麻井鈾鉬礦其他地質(zhì)特征對(duì)比
(1)綜合對(duì)比馬道口鉬礦床與張麻井鈾鉬礦床礦石類型、礦體形態(tài)成礦條件,馬道口鉬礦床形成時(shí)代應(yīng)與張麻井鈾鉬礦床第一成礦期相對(duì)應(yīng)。因?yàn)轳R道口礦床鉬礦體為隱伏礦體,未予以風(fēng)化剝蝕,故其地表缺少次生富集礦化帶。該礦床未見(jiàn)第二期紅色脈狀礦化帶,即缺少第二期成礦,所以馬道口礦床相對(duì)于張麻井鈾鉬礦床鉬礦體品位較低,且厚度較小。
(2)兩個(gè)礦床成礦流體為均為低溫、低鹽度特征,礦石礦物組成主要為較低溫度下沉淀的膠硫鉬礦。兩個(gè)礦區(qū)雖有燕山期酸性巖體侵入,但礦床的形成明顯晚于巖體侵位時(shí)代。兩個(gè)礦床均是與燕山期酸性巖體侵位無(wú)關(guān)或關(guān)系不密切的中低溫膠硫鉬礦型礦床。
(3)張麻井多個(gè)鉆孔巖芯樣品顯示,深部酸性斑巖頂部均出現(xiàn)隱爆角礫巖及浸染狀細(xì)脈狀礦化, 這表明斑巖巖漿形成演化過(guò)程中分異出大量揮發(fā)相并發(fā)生了成礦作用。馬道口礦區(qū)WN部存在花崗斑巖體,以及根據(jù)馬道口礦床隱爆角礫巖中存在花崗斑巖外源角礫,且角礫巖含鉬品位較高,預(yù)示該區(qū)深部或邊部存在酸性巖體界面。
目前所發(fā)現(xiàn)的鉬礦床為膠硫鉬礦,屬中低溫端成礦元素,在中低溫端還有硫化鉬結(jié)晶析出,表明本區(qū)鉬成礦元素較為豐富,故推測(cè)在本區(qū)的隆起端有一個(gè)理想的輝鉬礦(高溫端)成礦區(qū)間,其礦床類型很可能為斑巖型鉬多金屬礦床(圖2),本區(qū)找礦潛力較大。
圖2 成礦預(yù)測(cè)模式圖