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对内蒙古狼山式铅锌矿床的成矿地质分析

2012-12-28邵春雨

中国新技术新产品 2012年11期
关键词:狼山喷流含矿

邵春雨

(内蒙古自治区有色地质勘查局108 队,内蒙古 赤峰 024000)

内蒙古狼山-查尔泰山多金属成矿带位于华北地台北缘西段,为中元古带被动陆缘热水喷流成矿带,它的成矿作用和火山活动密切相关。在本区还有东升庙、霍各乞、炭窑口等铅锌矿床,在北东方向上和白云鄂博矿区相连,与河套平原相接。

1、铅锌矿国内外研究现状

从含矿岩系和矿床成因两个方面划分,可以分为以下六种类型:砂页岩熔矿的沉积(沉积-变质型矿床);与火成岩有关的斑岩、矽卡岩、热液交代型矿床和陆相火山型矿床;SEDEX 型;MVT 型;VMS 型和非硫化物锌矿床。而矿床学家划分的三种铅锌矿床分别是产于以碳酸盐岩为主岩的密西西比河(Mississippi Valley-type,简称MVT)铅锌矿床以沉积岩为主的喷流沉积型铅锌矿床(SEDEX);以火山岩为主的块状硫化物型(VST)。

本研究区内的铅锌矿床与SEDEX 矿床相似。所以不再细致介绍其他类型,主要讲一下SEDEX 型矿床。SEDEX 型矿床又叫海底喷流沉积矿床,成矿作用以沉积岩(页岩、粉砂岩、碳酸盐岩和凝灰岩)作为熔岩矿石,其形成过程为含矿热液湓溢出海底且通过沉积、充填等方式将所含矿物组分在喷出口附近沉淀下来,进而富集成矿藏。SEDEX 型矿床主要是形成与大陆地壳基底上的拉伸盆地中,主要有大西洋被动大陆边缘、克拉通盆地、大陆裂谷、弧后盆地等,矿床的特点主要有以下几点:⑴矿床的规模大、品位高;⑵富银和重晶石,经济价值大。

2、矿床的地质特征以及成因

2.1 铅锌矿床的地质特征

狼山-差尔泰山被动陆缘裂陷槽位于华北地台北部裂陷槽带西段,呈东西向展布,长约400km、宽约30km~50km,有南北两个次级拗陷带,而矿床主要是位于三级的断陷盆地中。

狼山群裸露在地表的部分主要在研究地区的中部位置,是主要的含矿层位。下分三个岩组,分别为一岩组、二岩组、三岩组。岩屑主要有碎屑沉积变质岩,含少量的碳酸盐岩和含矿建造。一岩组位于研究区东南部,主要成分为碎屑沉积变质岩,含少量的灰、灰白色的薄层眼球状混合岩化石英片岩、黑云母变质粒岩,并可见少量的绿色薄层绿泥石英片岩。二岩组以一套碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积变质岩,其中主要深黑、灰色的白云岩、石墨绢云母片岩、石英片岩等,可见矿层沉积的夹层,并含有少量的凝灰岩。在本组岩层中的岩相和厚度变化比较大,和一岩段呈整合接触。三岩组的下部主要由细碎屑变质岩构成,上部则为中碎屑沉积的变质岩,可见薄层的绿泥绢云母石英片岩和灰色的薄层白云石英黑云母片岩。上覆地层为李三沟组,呈角度不整合接触,和下伏的二岩组呈整合接触。

矿区的构造比价复杂,也很具有特色。褶皱和断裂均有发育,且分别是不同的时代、其次和规模的褶皱和断裂的不同配置,形成了不同的构造旋回和构造群落等。这样就直接影响了本区内的各种成岩作用和成矿作用,有变质作用、岩浆活动、沉积作用等。本区的构造总貌是呈"西仰东伏"的不对称复式向斜褶皱,向斜的北西翼相对比较平缓,而相对的南东翼就比较的陡峭,且在翼部发育有褶皱和逆冲断层,矿层被中断层所切断,而断层的一盘由于力的作用而上升,从而是上升盘裸露在外的部分受到剥蚀。矿区的断裂构造发育,共发现了有75个断裂,有逆掩断层发育。

2.2 矿床的成因

铅锌多金属成矿带的分布范围和含矿特征是受华北地台北缘断陷海控制着的,具体的说就是,二级断陷盆地可以控制一个或多个矿田的分布范围和含矿特征,而矿床的分布范围和含矿的特征则受三级断陷盆地所影响。本区的同生断裂活动形成了一个很小的半封闭的盆地,也就是白云鄂博-渣尔泰-狼山裂谷带,它是一个二级的断陷盆地。同时,断层影响着盆地的沉积作用,也为成矿溶液提供了路径。褶皱构造对于成矿的影响也是非常明显的。南北两个成矿带就明显的受到了背斜翼部的控制。含伟晶岩的铌等稀有金属矿床形成于背斜的轴部地段,而在两翼部分中的次级褶皱的轴心部位,则矿层会加深加厚,品位变富。

除了上述影响控制成矿的因素外,地层与成矿的关系也是不容忽视的。本区矿床有非常明显的地层控制特征,这一点可以通过矿体的外形观察得出,本区的矿体主要呈层状、似层状等,且本区的矿体的南西-北东走向,而赋矿地层及其所赋存的矿体整体上是和矿体一致的,向北东倾伏,向南西扬起,且地层在逐渐的变薄。

地层岩性也是影响本区矿床的因素,熔矿岩性和金属矿物的组合、矿物的含量变化、矿石的结构构造等都有着密切的联系。

本区的变质作用对成矿有两个方面的意义:第一方面为变质作用使先沉积成矿的硫多金属元素进一步活化、迁移和富集。第二方面为重结晶作用使有的矿物颗粒增大从而有利于筛选。变质作用的产物即矿区随处可见的金属硫化物,此外还有大理石、石墨、石榴石等矿产也是其产物。

矿石矿物组成主要有黄铁矿、磁铁矿等。在不同的矿物矿床,他们会有不同的组合。矿石具有块状和层状等构造,偶见同生角砾状构造、纹层状构造。

矿床位于华北台地多金属成矿地带内,地处华北板块北侧西端,狼山背斜南翼。受本区的断陷槽控制,前面有所提及,这里不在赘述。矿体受狼山群二岩组控制岩性组合为海相碎屑岩、泥炭岩、碳酸盐岩。而且在本矿区的富硫矿石具有典型的霍什布拉克的SEDEX 型矿床相似的特征和构造,这些又都是热水喷流-沉积的典型特征,所以矿床是由多次的热水喷流-沉积作用所形成的。

结论:

层控和岩控是狼山-渣尔泰山热水喷流成矿带的所有矿床的鲜明特征,这一特征在本区也比较普遍。矿化类型和矿床规模的重要影响因素是同生断裂作用,还有火山运动,以及同生沉积作用的火山喷发与含矿热水喷流之间的耦合作用。狼山群的矿床中可见火山岩夹层,但是在矿床中火山岩夹层的岩性特征存在差异。本矿区的热水喷流成矿作用不均一,过程比较复杂。狼山地区的矿床类型有典型的SEDEX 型成矿特征。通过对稀土元素的分析,得知成岩物质来源是陆源。根据本区成矿地质特征,东生庙三贵口矿床是海底喷流沉积,喷流沉积为主成矿期,后期热液改造矿床,后期的热液改造促进了成矿元素在矿体中的进一步富集。

[1] 李同柱.大渡河谷中段铅锌矿床成因与成矿模式研究[J].成都理工大学,2007(5).

[2] 戴自希.世界铅锌资源的分布、类型和勘查准则[J].有色金属,2005,3:16.22.

[3] 王彦斌,曾普胜,李延河,等.云南金顶和白秧坪矿床He,Ar 同位素组成及其意义 [J].矿物岩石,2004(4).

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