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内蒙古大兴安岭中段铜多金属矿整装勘查区区域地质背景与找矿潜力分析

2020-03-01许慧欣

西部资源 2020年4期

许慧欣

摘要:大兴安岭中段铜多金属矿整装勘查区位于内蒙古东北部地区。其大地构造属西伯利亚板块、兴蒙古生代造山带(中国区域地质志内蒙古志,2018年)是大兴安岭重要的矿床集中区之一。该整装勘查区包括3处整装勘查分区。3处整装勘查分区内均新发现有大中型铜多金属矿产地,其深部及外围具有很大的找矿潜力。

关键词:大兴安岭中段;整装勘查区;找矿潜力

整装勘查区位于大兴安岭中段,极值地理坐标东经120°14′57″-121°47′00″;北纬46°41′22″-47°55′02″。由二道河、五道沟和登吉屯3个分区组成,勘查区总面积2102.99km2。

勘查区行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市和兴安盟管辖,二道河分区位于阿尔山市北东约110km处,五道沟分区位于阿尔山市南东东约40km处,登吉屯分区位于乌兰浩特市北北西约95km处。勘查区地处大兴安岭林区,外围交通条件良好,区内一般山高林密,沟谷内沼泽较为发育(图1)。

1.区域成矿地质背景及成矿地质条件

1.1区域成矿地质背景

整装勘查区大地构造位置属于Ⅰ西伯利亚板块、Ⅰ-2兴蒙古生代造山带、Ⅰ-2-3查干敖包-多宝山古生代活动陆缘、Ⅰ-2-3-2东乌旗-多宝山奥陶纪、泥盆纪岛弧(中国区域地质志内蒙古志,2018年)。

(1)地层

区域上发育有从元古界到新生界地层,其中中生界分布最为广泛,遍布全区;古生界地层主要沿北东向呈条带状展布;新生界以玄武岩出露最广。区域与铜多金属成矿关系密切的地层主要有:

①古生界奥陶系中下统多宝山组(O1-2d):出露于区域中北部及中西部,岩性为细碧角斑岩、变质安山岩、板岩、砂岩、结晶灰岩。

②古生界奥陶系中上统裸河组(O2-3lh):主要出露于区域中北部及中西部,其下部为粉砂岩、泥岩、凝灰质板岩、长石石英砂岩、粉细砂岩;上部为微晶灰岩夹板岩、石英砂岩、细砂岩。

③古生界泥盆系中上统大民山组(D2-3d):为中基性、酸性火山岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩及硅质岩。主要出露于区域西部金江沟林场一带,沿南北向沟谷两侧分布。

④古生界二叠系下统大石寨组(P1ds):以中酸性熔岩和凝灰岩为主,碎屑岩夹层不稳定,喷发沉积环境为浅海、滨海相。主要出露于区域中西部,沿北东向呈不规则带状分布。

⑤古生界二叠系上统林西组(P2l):下部为一套轻度变质细碎屑沉积岩,以灰黑色板岩、变质粉砂岩、粉砂质板岩为主夹细粒杂砂岩,颜色深也是其重要的特点之一;上部以黄绿色粉砂岩、砂岩为主夹黄绿色砂质砾岩、板岩等。

⑥中生界侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk):满克头鄂博组为杂色酸性凝灰岩、酸性熔结凝灰岩、流纹岩、英安岩夹凝灰砂岩。广泛出露于区域北部和南部,出露岩性为多呈不规则带状分布。

⑦中生界侏罗系上统玛尼吐组(J3mn):主要岩性以紫色为特征的中性熔岩及中酸性火山碎屑岩为主,夹少量的酸性流纹岩,凝灰岩和正长沉积的碎屑岩。主要出露于区域的中南部和中东部,多以不规则带状出露。

⑧新生界白垩系上统白音高老组(K1b):其岩性以酸性火山碎屑岩、熔岩为主。在区域的西部、中部和东部广泛出露,是本区出露面积最大、分布最广的一套地层。

勘查区已知的矽卡岩型和热液脉型铜多金属矿体主要赋存于上述地层与二叠纪、侏罗纪侵入岩体接触带附近。

(2)岩浆岩

本区晚古生代构造岩浆侵入活动比较强烈,泥盆纪有辉长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩岩石构造组合。推测与南部古亚洲洋板块向北俯冲有关。

早石炭世侵入岩不发育,晚石炭世从头道桥—乌奴耳—小乌尔其汗一带发育有大量地与俯冲作用有关的英云闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、正长花岗岩的岩石构造组合(TTG1外带)。

中二叠世有花岗闪长岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩、正长花岗岩、石英二长闪长岩等与俯冲有关的岩石构造组合(G1G2,主带)。晚二叠世有碱性花岗岩和黑云母花岗岩与后造山作用有关的碱性和钙碱性花岗岩岩石构造组合。

中生代,属大兴安岭中生代火山岩带一部分。

三叠纪在扎兰屯一带有下三叠统老龙头组沉积,其岩石组合下部为灰紫、灰绿色细碎屑岩夹火山碎屑岩、上部为灰紫色中酸性火山岩夹碎屑岩。

侏罗统塔木兰沟组,为中基性火山岩—火山碎屑岩建造,晚侏罗世发育满克头鄂博组酸性火山岩建造、玛尼吐组中性火山岩建造。早白垩世发育下白垩统白音高老组酸性火山岩建造。在阿荣旗至嫩江、卧都河一带白垩纪发育有下白垩统甘河组玄武岩、龙江组、九峰山组等中、基性火山岩建造和上白垩统弧山镇组流纹岩、英安岩等酸性火山岩建造。

(3)构造

区内构造活动强烈,形成区内一系列北东向褶皱构造、压扭性断裂,奠定了北东向的主体构造格局;中生代整装勘查区处于滨太平洋构造域发展阶段,构造活动强烈,形成北北东向构造体系。北东向与北北东向的构造叠加,为热液活动提供了空间条件;中生代区域岩浆活动频繁,并伴随大量热液活动,为成矿作用创造良好的物质条件。

1.2成矿地质条件

大兴安岭中段铜多金属矿整装勘查区成矿区带位于Ⅰ-4滨太平洋成矿域(叠加在古亚洲成矿域之上),Ⅱ-12大兴安岭成矿省,Ⅲ-48东乌珠穆沁旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-AuW-Sn-Cr成矿带,Ⅲ-48-⑤罕达盖-博克图Fe-Cu-Mo-ZnPb-Ag-Be成矿亚带(中国矿产地质志内蒙古卷,2018)。

在勘查区成矿带上已发现梨子山铁钼矿床、中道山铁矿床、梨子山铅锌矿床、80公里铅锌铁矿床、十八公里沟铅锌多金属矿床、重石山铍钼矿床、一二七铍矿点、一十七公里钼铅锌矿床、巴升河重晶石矿床、柴河源林场花岗山钼铜矿床、苏呼河三号沟铅锌铁矿床等多处中型、小型铜多金属矿床。研究区发现的二道河铜多金属矿床规模为大型。另外区域开展的1∶20万区域地质调查和1∶20万化探工作,1∶5万区域地质调查和1∶5万区域矿产地质调查工作于地表发现了大量矿(化)点,发现的矿种有铁、铜、铅、鋅、钼、银等,矿产成因类型以热液型为主。区域矿产资源较为丰富,显示了本区有很好的找矿前景。

(1)区域地球物理特征

在1∶100万布格重力异常图上,勘查区位于北北东向大兴安岭重力梯级带次级北西向低值异常带上,工作区异常主体走向均为北西-北西西向,布格重力异常值变化区间在-43×10-5m/s2--113×10-5m/s2之间。

地震测深和大地电磁测深结果反映,大兴安岭重力梯度带是莫霍面陡变所引起,推断该带是深大断裂带的反映,其低值异常不仅与浅部的凹陷和大面积分布的酸性花岗岩有关,而且与深部构造产生的背景有关。

区内布格重力等值线变化较为明显,在区域上均位于布格重力等值线同向扭曲和弯曲部位,根据前人总结的重力异常找矿规律,这些区段可能反映了两组大断裂的交汇部位,是大兴安岭中段地区重要的有色金属找矿远景区。

在1∶50万航磁平面图(图2)上,勘查区主要位于负磁异常场区,磁场强度区间在-240-200nT,分布面积较大的花岗岩带是产生大面积负磁场异常的主要地质因素,火山岩覆盖区是产生负磁场梯度平缓变化的主要地质因素。

大兴安岭中段大部分磁异常与具一定磁性物的中酸性火山岩(层)、花岗岩侵入体及地质构造有着某种密切关系,少数航磁异常可能由铁矿引起。充分表现了本区地层、岩浆岩及地质构造的复杂性,对有色金属等内生金属矿产成矿有利

(2)区域地球化学特征

区域主要成矿元素为Cu、Pb、Ag、Zn、Fe、Mo等,伴生指示元素为Cd、W、Sb、As、Hg、Au、Sn等。成矿元素在勘查区各地质单元中成矿系数普遍较高,分异较强,具有较大的成矿优势,在区内极易形成矿化富集。

区域与铜多金属成矿关系密切的地质体包括奥陶系、二叠系、侏罗系地层及二叠纪、侏罗纪花岗岩体,奥陶系地层Cu、Au、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Bi、Mo、As、Sb、MgO等元素较为富集,二叠系地层Cu、As、W、Au、Bi、Ag等元素较为富集,侏罗系上统地层中Ag、Pb、Zn、W、Sn等元素普遍富集,与成矿有关的二叠纪、侏罗纪花岗岩普遍富集Ag、Pb、W、Mo、Sn、Bi和Cu。奥陶系中上统裸河组、二叠系下统大石寨组、上统林西组及侏罗系上统火山岩地层具有丰富的成矿物质基础,二叠纪(华力西晚期)及侏罗纪(燕山早期)侵入岩提供了丰富的热源和热液,地层成矿物质活化迁移富集而形成矿(化)蚀变,因此该区铜多金属成矿地质条件十分有利。

1∶20万区域化探大黑沟幅23甲异常、一二五公里幅Hs13、Hs14、Hs15、Hs19、Hs20、Hs21异常、五岔沟幅HS9、HS10、HS11、HS12、HS13、HS14、HS15异常及索伦军马场幅HS32、HS36、HS37异常位于本次整装勘查区内。铜多金属综合异常主要位于二叠纪(华力西晚期)、侏罗纪(燕山早期)花岗岩体与中下奥陶统多宝山组、中上奥陶统裸河组、二叠系下统大石寨组、上统林西组及侏罗系上统火山岩地层接触带附近,多与勘查区内已知铜多金属矿化吻合。

根据整装勘查区地质矿產和地质体显示的元素组合特征,分析认为勘查区铅、锌、银、铜、金、钼、镍等为主要成矿元素,其余元素为成矿指示元素和成矿伴生元素;中-上奥陶统裸河组、上侏罗统满克头鄂博组为元素富集成矿提供了丰富的物质来源;石炭纪花岗岩、侏罗纪钾长花岗岩的侵入对成矿物质活化、富集、成矿具有重要作用。

2.找矿潜力分析

2.1二道河分区

区内共圈定1∶5万地球化学测量综合异常35处,其中乙类异常12处。这些综合异常多处于岩体与地层的外接触带上(如HS10乙1、HS11乙2、HS13乙3、HS23乙3、HS19乙2等综合异常)或与断裂构造的展布关系密切(如HS31乙3等综合异常),显示异常明显受岩体接触带或断裂控制。其中较为典型的异常Hs10乙1、Hs11乙2、Hs17乙1、Hs23乙2。

目前勘查区内已经发现有二道河铜铅锌银矿,二道河勘查区已探明的铜多金属矿规模为大型,有矽卡岩型和热液脉型2种类型,其中以矽卡岩型为主,矽卡岩型铜多金属矿体主要呈大透镜状赋存在奥陶系中上统裸河组灰岩、满克头鄂博组酸性凝灰岩与二叠纪、侏罗纪花岗斑岩、石英二长斑岩、闪长岩等中浅成-浅成岩体接触带的矽卡岩带内,规模大、品位高、开发利用价值大,是本区铜多金属矿找矿主要类型之一。

根据勘查区成矿地质背景、成矿规律、资源潜力,将二道河分区划分为①中心沟西铁、多金属找矿远景区;②五一林场—巴升河铅锌、金、银多金属找矿远景区;③敖尼尔河—小饽饽山铅锌银多金属找矿远景区3处找矿远景区。

2.2五道沟分区

圈定1∶5万化探土壤测量综合异常乙1类2处(AP4、AP11),乙2类1处(AP8),乙3类5处(AP3、AP9、AP1、AP2、AP13),乙类异常遍布勘查区。各异常组合元素多,异常中心明显,单元素异常套合较好,成矿元素峰值较高,规模较大,分布广泛且有明显的规律性。分布上沿勘查区中部形成北东向、北西向两组以Pb、Zn、Ag、W、Mo等元素为主体的大规模综合元素异常带,带内由内向外明显显示出低温、中温到高温元素序列。

其中在2处乙1类异常中均已发现银铅锌矿化点,矿化带与化探异常吻合较好,其它6处乙类异常也有着相同的成矿地质条件。

在火龙沟地区开展预查工作时,钻孔斜深69.64m~ 90.72m处见一厚大铅银矿体,矿体斜厚21.08m,铅最高品位11.82%,锌最高品位10.84%,银最高品位800 g/t,预期规模巨大。

火龙沟勘查区已发现的铅多金属矿赋存于火山岩地层中,预期规模中型以上,矿床类型属热液脉型,矿体品位高、规模大、埋藏浅,成因与中生代火山岩地层及侏罗纪花岗岩侵入密切相关,也是本区铜多金属矿找矿主要类型之一。

将五道沟分区划分为①四号沟、②火龙沟、③金家沟-蛤蟆沟等3处找矿远景区。

2.3登吉屯分区

勘查区内共圈定1∶5万化探土壤测量综合异常9处,异常呈北西向串珠状展布,多数单元素异常呈北东或(近)南北向展布。异常以Ag、Pb、Zn、Cu、W、Sn、Mo、Bi、Hg组合和Au、Ag、As、Sb、(Mo)组合为主,各元素异常套合较好,多具浓集中心,特别是Cu、Pb、Zn、Mo、Sb等主成矿元素和指示元素,规模大强度高,浓度分带明显。异常主要存在于中生带火山岩及林西组地层及其与岩浆岩的接触带上,受北西向構造控制明显,异常局部形态多受北东及南北向构造控制。在其中Ht-23、31、32号异常区均已发现铜多金属工业矿体,矿体与化探异常吻合较好,其他化探异常也多有着相同的成矿地质条件。

在近期开展的登吉屯铜多金属矿预查项目找矿获得重大进展,在预查区北部二叠系林西组地层中发现铜矿化脉群,见有5条铜矿(化)体,呈近于平行的北西向产出,宽1.0m~2.3m,铜平均品位0.32%~0.48%,最高6.25%。

登吉屯勘查区已发现的铜多金属矿有热液脉型和斑岩型2种类型,其中以斑岩型为主,斑岩型铜多金属矿体产于侏罗纪斜长花岗斑岩中,预期规模为大型,虽然品位低、但规模大,是本区铜多金属矿找矿另一种主要矿床类型。

将登吉屯分区划分为①乌兰楚鲁、②昂根山、③登吉屯、④特莫等4处找矿远景区。

3.找矿潜力评述

在该整装勘查区内,通过近期勘查,在二道河、河口林场、柴河北、四号沟、火龙沟、乌兰楚鲁、昂根山、登吉屯等8个重点勘查区,均发现有铜多金属矿(化)体,且存在众多具有相同成矿地质条件的物化探异常,二道河勘查区1号铜铅锌银矿床已知规模为大型,深部及外围找矿前景明朗,火龙沟和登吉屯勘查区已经发现的铜多金属矿体预期规模中至大型,这些都说明区内铜多金属矿具有巨大找矿潜力;整装勘查区具矽卡岩型、热液脉型和斑岩型铜多金属矿床等多种重要矿床类型,成因类型均与岩浆热液有关,成矿地质背景相近勘查区矿产勘查程度相对较低,很多矿产勘查项目只开展了预查工作。可以预期,在二道河1号大型铜铅锌银矿床深部及外围,在火龙沟、登吉屯等重点勘查区,在勘查区其他区段,加大勘查力度,能够取得找矿新突破。

参考文献:

[1]《内蒙古自治区区域地质志(待出版)》, 2018年

[2]《内蒙古自治区扎兰屯市二道河矿区银铅锌矿勘探报告》, 12日内蒙古第三地质矿产勘查开发有限责任公司,2012年

[3]《大兴安岭中段铜多金属矿整装勘查区实施方案》,内蒙古自治区国土资源厅, 2013年