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安妥岭钼(铜)矿矿床成因分析

2012-04-08邢东雪辛志伟华北地质勘查局五一九大队河北保定071051

地球 2012年11期
关键词:花岗闪角砾岩斜长

郝 伟 邢东雪 辛志伟(华北地质勘查局五一九大队,河北 保定,071051)

1 成矿地质背景

矿区位于中朝准地台(Ⅰ2)燕山台褶带(Ⅱ22)军都山岩浆岩带(Ⅲ25)之中的大河南台斜断块(Ⅳ215)的南西端,阜平变质核杂岩的西北缘,上黄旗—乌龙沟深断裂带之中(见图1)。

区域地层主要出露有:上太古界阜平群的漫山组和木厂组变质岩系;中上元古界长城系高于庄组、蓟县系雾迷山组、铁岭组、青白口系下马岭组、景儿峪组、古生界寒武系、奥陶系的海相沉积岩系以及中生界中侏罗统髫髻山组溢流相中性熔岩和近火山口相碎屑岩、上侏罗统东岭台群中酸性火山岩层等。

区域褶皱构造与断裂构造均十分发育,褶皱构造主要有矿区东侧的龙门-韦家峪复式背斜,背斜轴部位于安妥岭东北部的龙门-韦家峪一带,为一开阔平缓的复式背斜构造。断裂构造以NNE向最为发育,有乌龙沟断裂、紫荆关断裂,主断裂切割深,延伸远,并多次活动,组成主要地质构造格架。在王安镇岩体北侧,发育有近EW向断裂,有涞源-易县断裂、野狐-东团堡韧性脆性断裂。继承性活动较为明显。NW向断裂仅发育于太古界变质岩区,其方向与太古代形成的复式背斜的轴向平行,常被辉绿岩脉充填。

区域岩浆活动强烈,岩浆岩岩石类型繁多,主要有晚侏罗世形成的超浅成次火山岩体、燕山晚期形成的大型的花岗杂岩体(主要为大河南杂岩体和王安镇杂岩体),安妥岭岩体侵位于王安镇杂岩体北侧2km处。区域岩浆活动特征见表1。

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2 矿区地质特征

安妥岭矿区位于大海坨—川里多金属成矿带南段,王安镇岩体北缘外接触带附近,上黄旗—乌龙沟深断裂带和紫荆关—灵山深断裂之间。

(1)矿区地层

区内出露地层较为简单,包括上太古界阜平群木厂组及第四系。

上太古界阜平群木厂组:下段岩性主要为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩、大理岩,上段岩性主要为浅粒岩。

(2)矿区构造

本区经历了多次构造运动及长期演化,构造较为复杂。褶皱构造多发育于变质岩中,为龙门—韦家峪复式背斜西南翼的一部分,呈单斜构造,岩层倾角在矿区北部平缓,南部变陡,由10°左右至70°左右。局部可见次级小褶皱。矿区位于大海坨—川里构造岩浆带中,断裂构造按走向可分为近EW向、NW向、NNE向、NE向等四组。

(3)矿区岩浆岩

安妥岭岩体为一出露面积约0.7km2的复式杂岩体,位于王安镇岩体以北边缘部位,为燕山晚期复式侵入体。

安妥岭岩体虽然出露面积较小,但形态复杂。从顶垂体保留程度、围岩裂隙中岩枝的穿插特征以及隐爆角砾岩的存在都可说明其剥蚀深度不大。岩体顶部裂隙十分发育,一般宽0.5~1mm,方向多,力学性质复杂,呈网格状出现,并常有石英脉和金属矿物所充填,表明在岩浆侵位过程中该部位是含矿气液集中区,也是重要的找矿标志。

通过初步研究,将安妥岭岩体由早到晚划分为如下几个期次:

①、成矿前侵入岩体:包括地表出露的大部分岩体,由老到新依次为闪长玢岩→花岗闪长斑岩→石英斜长岩。

②、成矿期侵入岩体:大部隐伏于地表之下,主要有两种岩性,一是320~478m之下见到的黑云母花岗闪长斑岩,位置较深;二是接触带附近的含矿花岗闪长斑岩脉。

③、成矿后侵入的岩体,主要见于钻孔中,岩性也为花岗闪长斑岩,见有先期含矿岩体角砾及矿石角砾。

安妥岭岩体特征:

①安妥岭岩体由石英斜长斑岩、次花岗闪长斑岩、次闪长玢岩、正长斑岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗闪长斑岩、辉绿岩、煌斑岩、闪长玢岩等九种侵入岩组成,为一燕山晚期侵入的小型复式杂岩体。出露部分走向为近EW向,中间较厚,向两侧逐渐变薄,钻孔资料表明:岩体北接触带向南倾,倾角60°左右,南接触带也向南倾,倾向60°~70°,岩体东部向东侧伏,接触面产状变化较大,有许多岩枝穿插于围岩。

②岩体属多次侵入的浅成—超浅成相斑岩体,岩石主要以斑状结构、碎斑结构(顶部)居多,伴有较强的热液活动。并在近EW向构造和NW向构造交汇位置的深部有大量强矿化隐爆角砾岩。

③地表出露的岩体多为成矿前侵入的岩体(形成岩盖),只作为矿体及蚀变带的围岩,含矿岩体侵位较深,仅在“岩盖”两侧构造薄弱部位中见有青盘岩化带和零星小矿体。

④岩体的侵位主要受近EW向和NW向断裂构造交汇部位控制,岩体呈似椭圆形,略向NW方向分枝。地表侵入杂岩体以石英斜长斑岩为核心,外环为次花岗闪长斑岩。其它岩性都是呈脉状产出。

⑤安妥岭岩体化学成份及中国和世界同类岩石平均值列表如下(见表2):SiO2含量:花岗闪长斑岩含 量 在 66.9%~ 69.86%之 间, 平均含量67.78%,高于中国和世界同类岩石平均值,石英斜长斑岩含量 在 68.8%~ 70.04%之 间, 平 均69.49%,亦高于中国和世界同类岩石平均值,说明岩石中SiO2过饱合略偏酸性。AL2O3含量普遍较中国和世界同类岩石平均值偏低,次花岗闪长斑岩平均含量为15.22%,石英斜长斑岩平均含量是14.73%。

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3 蚀变矿化特征

本区的矿化主要见于岩体南北两侧的内外绿色蚀变带及外接触带的硅化—黄铁矿化蚀变片麻岩中。因而地表总体分为南北两大Cu、Mo矿化带。两大矿化带由若干个Cu、Mo矿(化)体组成,总体来讲本区Cu、Mo矿化比较集中,但矿化程度较弱。南矿化带:总长度延续590m,宽60~160m;北矿化带长约640m,宽约10~220m,北矿化带还包括了岩体东北部位于片麻岩中的Mo矿化带以及距安妥岭岩体约100m处的大量岩枝发育部位。经钻孔深部验证,从地表到深部800余米,蚀变带几乎全部被钼矿化代替,有蚀变片麻岩、青盘岩化带和蚀变岩体。

4 矿体地质特征

安妥岭钼(铜)矿体皆为盲矿体,从ZK1001号孔及CM8、CM7、CM5穿脉揭露的矿体来看,矿体对应的地表工程均未发现矿体,而最浅见矿工程上推后,矿体一般距地表十几~二十几米。

赋矿地质体有四:一是含矿黑云母花岗闪长斑岩,二是青盘岩化蚀变岩,三是蚀变角闪(黑云)斜长片麻岩,四是隐爆角砾岩。矿体形态较为复杂,可分为两种:一是似层状矿体,主要产于片麻岩当中,二是囊状矿体,主要产于深部含矿角砾岩中。

在已竣工的12个钻孔中均见到钼矿体5~34层不等,厚度20~108m, 平 均Mo品 位0.068%~ 0.23%, 最 高 Mo 品 位0.81%。

矿石矿物成分:主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿,其次为黄铜矿、硬锰矿、磁黄铁矿、闪锌矿,次生矿物有兰铜矿、钼华、褐铁矿。非金属矿物主要有:分为原岩残留矿物、斜长石、石英、角闪石。蚀变矿物:石英、绿帘石、黝帘石、绿泥石、绢云母、方解石、黑云母、钾长石、钠长石。次要的,原岩残留矿物:钾长石、黑云母,蚀变矿物:透辉石、次闪石、高岭石、硬石膏、石榴石、蛇纹石、石棉等。

矿石的结构构造:半自形—它形结晶结构、鳞片结构、压碎结构、揉皱结构;脉状构造(辉钼矿或含辉钼矿石英脉呈细脉状发育)、网脉状构造(密集的含辉钼矿脉体呈细小网脉状发育于绿色蚀变岩之中)、细脉浸染状构造(主要发育于岩体内部,细脉状和浸染状共同出现于矿石中)。

5 矿床成因类型

安妥岭钼(铜)矿床是一受深部含矿斑岩流体控制的斑岩型-隐爆角砾岩型-矽卡岩型钼(铜)矿床,经历了几次矿化过程,主矿化期成矿母岩为黑云母花岗闪长斑岩,由黑云母花岗闪长斑岩向外存在以下几个成因类型。

⑴斑岩型:黑云母花岗闪长斑岩体中存在长度上百米乃至几百米的矿化硅化带,全岩矿化并存在大尺段钼矿体。矿体呈囊状、似层状,厚十几米至几十米。

⑵角砾岩型:分为两种,一是岩体(或蚀变岩体)底部的硅化钾化角砾岩。二是位于成矿岩体顶部的青盘岩化、硅化角砾岩。

⑶蚀变破碎带型:主要分布于青盘岩化带及破碎角闪斜长片麻岩中,该类型几乎每个钻孔都能见到,片麻岩中受NW、NE向破碎带及层间破碎带控制。

⑷矽卡岩型:主要分布于岩体NE部。矿化以Cu为主,Mo次之。矽卡岩以橄榄石透辉石矽卡岩为主。橄榄石蛇纹石化析出大量铁质,局部构成铁矿体,厚几米至30余米。

通过研究认为,透岩浆流体理论应用于本区是合适的。本区明显存在以下事实。

⑴ 岩体出露面积小,仅0.7km2。

⑵ 出露岩体矿化很弱,且成一“顶盖”形状。

⑶ 热液蚀变范围大,从工程揭露来看,蚀变岩体积范围远比岩体体积大。

⑷ 岩体分期不明显,相互穿插与包裹。

⑸ 蚀变矿物种类高中温与低温含水矿物堆积在一起。

⑹ 1000m以上大部矿化发生于岩体顶部、隐爆角砾岩、接触带、甚至围岩中。

按照透岩浆成矿理论,成矿流体是一个独立系统,来源于深层,早在岩浆活动之前就已经存在,当岩浆发生并向上迁移时,便与之一同上升,与岩浆一起共组为一个成矿系统,随着温度的下降,先期侵入的岩浆固结后或固结过程中成矿流体开始析出有用组分。

在寄主熔体安妥岭岩体侵位于较开放的系统,流体速度快于岩浆速度,因此造成大量含矿流体“逃逸”于接触带甚至围岩中,部分形成矽卡岩型矿床(图2)。

7 结论

安妥岭钼(铜)矿床成矿作用分为两期,按照透岩浆成矿理论,成矿流体早在岩浆活动之前就已经存在,先期岩浆-流体的侵入造成地表分布的花岗闪长斑岩体,由于其流体速度快,岩体内部矿化极弱,大部分流体逃逸于外部成矿,后期伴黑云母花岗闪长斑岩的侵入,在深部斑岩体内部形成“斑岩型”矿床。同时相当一部分含矿流体逸出加强了先期接触带及围岩中的矿化,并在其周边形成隐爆角砾岩型矿体。在这个过程中岩浆固结过程和蚀变矿化过程有时是交替的。

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