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辽宁省朝阳市康杖子钼铁多金属矿床地质特征及找矿标志探讨

2016-05-14王刚

中国科技纵横 2016年6期
关键词:找矿标志矽卡岩侵染

【摘 要】辽宁康杖子钼铁多金属矿床位于东经:119°53′13″~119°54′58″;北纬:41°31′16″~41°32′31″。矿区矿体赋存于蓟县系雾迷山组中部岩段、闪长岩、花岗斑岩及其蚀变接触带中。铁矿为矽卡岩型,钼矿为侵染型-细脉侵染型,矽卡岩型,热液充填型。矿床的形成与燕山旋回有着密切的成因关系。中元古界蓟县系雾迷山组、矿区构造、侵入岩土是该类型矿床的主要找矿标志。

【关键词】多金属 侵染 矽卡岩 热液充填 找矿标志

辽宁康杖子钼铁多金属矿床位于勘查区东距朝阳市市区(直距)45km,行政区划隶属辽宁省朝阳市朝阳县东大道乡所辖,其地理坐标: 东经:119°53′13″~119°54′58″;北纬:41°31′16″~41°32′31″。矿床,铁(332+333)矿石量4880.40×104t, TFe平均品位26.08%;钼(332+333)金属量10744t,平均品位0.115%;锌(333)金属量132t,平均品位1.50%;铅(333)金属量48t,平均品位0.54%。笔者结合野外地质调查和已有勘查成果,对该矿床地质特征及找矿标志进行了探讨。

1 区域地质背景

矿床位于华北地台北缘内蒙地轴与燕辽台褶带辽西台陷两个构造单元的接触过渡部位。受东西向凌源—北票深大断裂与北北东向中三家断裂的共同作用,形成内区北西西、北北东向与两组主要断裂构造。伴随燕山晚期频繁而剧烈的岩浆活动,为钼、铁、铅、银多金属矿液的运移和富集提供了有利空间。是辽西地区十分重要的构造、岩浆岩成矿带。

2 矿区地质

康杖子矽卡岩铁、钼矿床集中分布在肖家营子大型钼矿东南部,矿床中心距离2000m。出露地层单一,为蓟县系雾迷山组碳酸盐建造(Jxw)及第四系(Q4);褶皱构造不发育;断裂构造复杂;燕山各期侵入岩发育;如图1所示。

2.1地层

本区地层较为简单,主要为蓟县系雾迷山组(Jxw)地层产状稳定,倾向220°~240°,倾角20°~40°,厚度4000m以上。底部与杨庄组,上部与洪水庄组均以平行不整合接触。自下而上可分二个岩段,四个亚段,其间均无明显标志层。

从含矿岩石来看,中部岩段的第二亚段白云岩与燧石条带、微层理、角砾状白云岩组成的互层带,对成矿有利。

2.2构造

矿区位于拉海沟~肖家营子~康杖子北西西向断裂带与干巴井火山口~康杖子沟里北东东向断裂带交汇部。它们构成区内的构造格架,控制了康杖子岩体和金属矿产的展布。尤其北西西向断裂较北东东向断裂发育。其次为北北西向、北东向和近东西向及次级断裂或裂隙。

区内断裂构造具有以下特点: ①北西西和北北东断裂及其交汇部,控制着岩体(脉)、矿(体)带的产状、形态和空间分布。②钻探控制揭示北西西向断裂带与深部岩体侵入具密切的成生联系。证明构造-岩浆-矿化活动具一致性。③上述断裂和接触构造及其复合部位控制着岩体形态和矿体分布,显示断裂接触构造、岩舌岩枝和主矿体分布的统一性。④推断该区岩浆和矿液的活动均从南东深部向北西浅部运移,集中沉淀于半封闭构造带中,形成斑岩型-接触交代型-裂隙充填型成矿系列。⑤北东向断裂构造为成矿后断裂。

2.3岩浆岩

区内岩浆活动十分强烈,燕山期侵入体地表呈串珠状展布。早期有代明沟石英辉绿岩,肖家营子辉长辉绿岩;中期有三道沟辉石二长岩~正长闪长岩。晚期有肖家营子、康杖子、姜家店沟里闪长岩。

2.3.1 岩体的侵入次序

侵入体由含橄辉长辉绿岩、辉长辉绿岩、中~细粒闪长岩、似斑状细粒闪长岩及其脉岩组成。

(1)辉长辉绿岩和隐伏的中粒闪长岩,接触界线不清,且岩石的矿物,化学成分连续过渡,副矿物亦相似,两者为相变关系。(2)辉长辉绿岩、细粒闪长岩的同位素年龄,分别为177和113百万年,前者为早期侵入体,后者为晚期侵入体。(3)康杖子石英闪长岩与肖家营子细粒闪长岩系自身分异或同化混染作用造成成分上的差异。

2.3.2 岩体的形态产状

岩体的核部为早期辉长辉绿岩~中粒闪长岩,面积0.3km2。细粒闪长岩沿其东、南、北三面的边部侵入,呈半环状与前者组成一个整体,平剖面上分别为不规则园形体和筒状体,并以高角度向北东倾斜。不规则环状倾入体面积0.32km2。

2.3.3 岩体形态对矿体的控制

岩体在空间上的变化,对矿体的形态,规模和富集都有直接控制作用。主要表现在:

(1)岩体、岩舌、岩枝联合形成的半环状接触构造圈,为矿液的聚集提供了空间封闭系统,主要矿体均赋存在此范围内。(2)岩体的“S”型接触线,缓部张开或凹陷部位是矿化富集的地段。因而区内矿体普遍具有上陡下缓、上薄下厚、上贫下富的分布规律。(3)岩体各种形态类型的矿化富集地段是:岩舌近根部波状弯曲及其前缘;株脉联合体的衔接部;脉体在平剖面弯曲部位。

围岩蚀变

矿区围岩蚀变强烈,主要有大理岩化、矽卡岩化、黄铁矿化、碳酸盐化、蛇纹石化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、高岭土化、钾化、褐铁矿化、铁锰碳酸盐化和硅化等。

3 矿区地质

3.1矿体规模与特征

1号矿带为钼矿带,主要分布在04~15号勘探线之间、Ⅰ号纵剖面以北,矿带赋存标高-46~432m,以首见铁矿(化)体为标志层与侧下2号矿带相区别。钼矿体以似层状、层状、扁豆状产于雾迷山组白云质灰岩层间,是受闪长岩与花岗斑岩联合控制的矽卡岩型矿体。1号矿带共有26条钼矿体。

2号矿带为钼、铁矿带,分布在04~07号勘探线、1号钼矿带与3号铁矿带之间,矿带赋存标高34~255m,上部为钼,底部为铁,矿体以似层状、层状产于闪长岩上盘大约200m的白云质灰岩中。2号矿带共有钼、铁矿体10条,其中:钼矿体8条(工业矿体5条)。

3号矿带以铁为主,矿体产于闪长岩、花岗斑岩上盘的矽卡岩中,受闪长岩与花岗斑岩联合控制,顶部为钼,中下部为铁,主矿体Fe3长度1200 m,贯穿全区,向西延长出工作区,矿带赋存标高-231~183m。3号矿带共有铁、钼矿体40条(工业矿体21条),其中钼矿体7条(工业矿体4条)。

4号矿带以钼为主,集中分布在08号勘探线的闪长岩体内,辉钼矿绝大多数以细脉及细脉浸染状产于蚀变闪长岩体内破碎裂隙中,少部分产于岩体边部白云质灰岩中,矿体以似层状、层状产出。矿带赋存标高-88~482m。4号矿带共有钼、铁矿体50条(工业矿体26条),其中钼矿体47条(工业矿体24条)。

5号矿带为钼矿带,矿体分布在07~39号勘探线之间的花岗斑岩及其上盘矽卡岩外带中,规模较小,均为单工程控制点矿体,矿带赋存标高-221~322m。5号钼矿带共有8条钼矿体(工业矿体7条)。

6号矿带位于31、39线的3号矿带上部,由ZK31-1、ZK31-5、ZK39-5号钻孔控制,矿带中的钼、铜、铅、锌矿体界于康杖子矿床与肖家营子矿床之间,矿体呈扁豆状产于远离花岗斑岩体的矽卡岩中。钼、铜矿体的局部品位较高,Mo最高品位2.526%,Cu的最高品位4.374%;Mo的平均品位0.288%,Cu的平均品位0.865%。6号矿带共有5条矿体。

3.2矿石质量

矿石的结构,主要为粒状及它形粒状结构。磁铁矿呈半自形、他形晶,辉钼矿以半自形晶,板状,叶片状,鳞片状、放射状,呈脉状及浸染状分布在矿石中。构造主有、细脉侵染状构造、侵染状构造、稠密侵染状构造、条带状构造、块状构造、团块状构造、柔皱构造及碎裂构造。

3.3 矿石矿物组成

3.3.1 矿石组成

(1)金属矿物:本区矿化经历了接触交代、热液硫化物期和表生期。接触交代阶段矿物共生组合为辉钼矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿;热液期又可分铜钼阶段和铅锌阶段,前者矿物共生组合为辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿;后者矿物共生组合为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿。表生期矿物共生组合为铜铅锌铁锰等氧化物。2、非金属矿物:镁橄榄石、透辉石、透闪石、阳起石、金云母、绿帘石、柘榴石、方解石、白云石等。

3.3.2矿物赋存特征

(1)辉钼矿:自形~半自形板状,多呈叶片状、菊花状、囊状集合体。充填交代磁铁矿,并与各种脉石一起产于矽卡岩矿物中,形成单一辉钼矿、辉钼矿方解石脉、辉钼矿钾长石脉、辉钼矿柘榴石脉、辉钼矿次透辉石脉、辉钼矿萤石脉和辉钼矿石英脉。最大粒径0.22mm,但多数在0.04-0.2mm。(2)磁铁矿:呈半自形粒状,构造以致密块状、条带状为主,斑杂状,侵染状次之。交代早期矽卡岩,并为胶状黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和碳酸盐充填。粒径0.1~1.5mm。包体测温396°~410℃(见照片2)。(3)黄铁矿:分布普遍,可分三种结构产出:黄铁矿:(Ⅰ)半自形粒状结构,侵染于磁铁矿中,粒径较小(0.1mm),含量较少,少量辉钼矿沿其边部产出。(Ⅱ)粗大自形晶结构,多呈五角十二面体或立方体,粒度0.1~2.2mm,大者可达20mm。与闪锌矿、黄铜矿充填在辉钼矿中,并被锌铜溶蚀交代。(Ⅲ)胶状结构,以不规则脉状,穿切辉钼矿石英脉、黄铜矿、黑色蛇纹石细脉,偶见与方铅矿共生。包体测温330°~340℃,个别为283℃和356℃。(4)磁黄铁矿:多呈它形不规则的致密块状或交代残留状,少量为粒状分布在磁铁矿中,呈似固溶体分离结构。与硫化物的嵌布关系密切,为闪锌矿穿切形成条带状矿石。粒径为0.03~0.3mm。(5)闪锌矿:不规则粒状和块状交代磁铁矿,包裹磁黄铁矿、细粒黄铁矿而被脉状黄铁矿穿切。具似反应边构造或呈乳滴状产于黄铜矿中。极少的自然铋和斜方辉铅铋矿产于闪锌矿周边部和裂隙中。粒径0.02~2mm。包体测温286℃。(6)黄铜矿:以他形粒状或不规则状产于脉石中,呈乳浊状结构分布在闪锌矿或充填在磁铁矿裂隙中,少许沿磁铁矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿边部交代。粒径0.1~0.6mm。包体测温346℃。(7)方铅矿:他形粒状,粒径0.05~0.1mm。包体测温167℃。

3.4矿石类型

(1)自然类型:按矿石结构构造划分为浸染状~细脉浸染状矿石;团块状矿石、块状矿石等;按矿石矿物成分特征划分为磁铁矿矿石、辉钼矿矿石。(2)工业类型和品级:矿石工业类型主要为矽卡岩型;其次为闪长岩体内的斑岩型和中温热液脉状。由斑岩型和矽卡岩型向上部和侧向的热液脉状,由铁向铁钼→钼→锌铅呈系列式过渡。

4 找矿标志

(1)构造标志:Ⅲ、Ⅳ级断裂交叉处,地表可见密集线状断裂,有岩浆热液活动。(2)地层标志:有利于物质交换的碳酸盐岩封闭盖层。(3)岩浆岩标志:中酸性岩浆岩发育,中浅成侵入岩的顶部及前缘。(4)蚀变标志:硅化、钾化、绢云母化,矽卡岩化、黄铁矿化及铁锰碳酸盐化、褐铁矿化,可作为直接找矿标志。

作者简介:王刚(1962—),男,汉,辽宁朝阳人,1986年毕业于长春地质学院矿产调查专业,主要从事工程地质、矿产地质、环境地质工作。

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