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黑龙江省塔源二支线铅锌铜矿床地质特征及找矿标志

2016-09-20王宝权黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院黑龙江齐齐哈尔161006

地质与资源 2016年2期
关键词:方铅矿粒状闪锌矿

王宝权黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院,黑龙江齐齐哈尔161006



黑龙江省塔源二支线铅锌铜矿床地质特征及找矿标志

王宝权
黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院,黑龙江齐齐哈尔161006

塔源二支线铅锌铜矿为夕卡岩型及热液型多金属矿床,严格受塔哈河断裂及次一级南北向、北北东向断裂控制.通过论述矿区地质及矿体、矿石特征,对矿床成因进行了探讨,并总结了找矿标志.

铅锌铜矿床;矿体特征;矿床成因;找矿标志;黑龙江省

塔源二支线铅锌铜矿床经多年普查找矿,于2008年开展详查工作,现已探明为中型铅锌铜矿床.总结本区的矿床成因及找矿标志,对呼中、塔源等地区寻找同类型矿床具有指导意义.

1 区域地质概况

研究区大地构造位置属于兴安-内蒙地槽褶皱区,额尔古纳地块南段,大兴安岭中断陷南缘.

区内出露地层为新元古界—下寒武统倭勒根群吉祥沟组、大网子组,古生界石炭系上统新伊根河组,中生界侏罗系上统白音高老组,白垩系下统龙江组.其中新伊根河组、白音高老组地层与成矿关系密切.

侵入岩分布有张广才岭期超基性岩、辉长岩、花岗岩,印支晚期碱长花岗岩,燕山早期正长花岗岩、黑云母花岗闪长岩、石英闪长岩,燕山中期正长花岗岩、黑云母花岗岩、花岗闪长斑岩、花斑岩.脉岩有闪长岩、闪长玢岩、二长斑岩、花岗斑岩等.

塔哈河断裂为区内规模最大的一条断裂,呈北东向,区内出露长度约19 km.其次发育北西、北北西、北北东、南北向断裂.其中北北东、南北、北北西向断裂为区内容矿构造,塔源金银铜、铅锌铜矿体严格受此构造控制.区内分布矿产地主要为塔源金银铜矿床,塔源二支线铅、锌、铜多金属矿床,塔源一支线钼矿化点❶黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院.黑龙江省大兴安岭地区塔源二支线铅锌铜矿普查报告.2006..

2 矿区地质特征

2.1地层

区内出露地层有上石炭统新伊根河组、上侏罗统白音高老组、下白垩统龙江组(图1).

石炭系上统新伊根河组(C3x):该组分布于研究区北部,呈断块式出露,岩性主要为绢云绿泥板岩、石英砂岩、凝灰岩,地层倾向100~130°,倾角55~70°.目前发现的铅锌铜多金属矿体绝大部分赋存在新伊根河组地层中.

图1 塔源二支线铅锌铜矿区地质简图Fig.1 Geologicl sketch map of the TayuanErzhixian Pb-Zn-Cu orefield

侏罗系上统白音高老组(J3by):分布于研究区中部、北部、中南部,呈大面积出露,岩性主要为酸性熔岩、凝灰岩、流纹岩,地层倾向为95~140°,倾角55~65°.金银铜矿体(塔源金银铜矿床)分布在该组地层中.

白垩系下统龙江组(K1l):分布于研究区东部,岩性主要为安山岩、粗安岩、凝灰岩、英安质凝灰角砾岩.

2.2构造

区内断裂构造十分发育,规模最大的断裂为北东向塔哈河断裂,次一级断裂为近南北、北北西、北西、北北东及北东向断裂.

北东向断裂:全区规模最大的塔哈河断裂从研究区北端通过,区内出露长度约6 km.卫片中线形影像特征十分明显,为逆时针扭性断裂.

北北东向断裂:规模较大一条出露于研究区东部,与塔源一支线沟谷相吻合,长度约5 km,位于正负磁场交接部位,为本区推测断层.

近南北向断裂:该组断裂在区内最为发育,它切割了各种地质体,也不同程度地控制着晚期岩浆岩的侵入及矿体的形成,总体走向170°,倾向东,倾角45~75°,为本区最重要的容矿构造,绝大多数矿体受其控制.

北西向断裂:最大一条分布于研究区中部,长度约1.5 km,为推测断层.详查阶段发现数条规模较小的断层,长度不等,宽度1~7 m.总体产状倾向210~240°,倾角47~77°.

北北西向断裂:最大一条分布于研究区北西部,与二支线下游沟谷相吻合,长度约2.7 km.也有数条规模较小的断层,长度不等,宽度1~12 m,倾向64~80°,倾角为41~78°.有少数矿体受其控制,也是本区控矿构造之一.

2.3侵入岩

区内岩浆侵入活动十分强烈.以燕山中期花岗闪长斑岩(γδπ52(2)b)为主,呈岩株状分布于研究区南西部,侵入于上侏罗统白音高老组地层.研究区南西端分布有印支晚期碱长花岗岩,呈岩株状产出.燕山中晚期的花岗斑岩、闪长岩、闪长玢岩小岩株、岩脉非常发育,而且与成矿关系极为密切.

2.4变质作用

本区变质岩分布面积范围较小,主要有上石炭统新伊根河组绿泥绢云板岩、千枚岩,属于绢云母-绿泥石绿片岩相,为区域变质岩石.另一种为接触交代变质岩——夕卡岩.

2.5围岩蚀变

区内岩石蚀变主要为夕卡岩化、硅化、绿帘石化、黄铁矿(褐铁矿)化,上述蚀变与本区铅锌铜多金属矿关系最为密切.除此之外,还有绢云母化、绿泥石化、阳起石化、碳酸岩化,但与成矿关系不大.

夕卡岩化:夕卡岩分布在闪长岩与凝灰岩接触带上,岩石类型主要为石榴石夕卡岩、透辉石石榴石夕卡岩、绿帘石夕卡岩.目前发现的铅锌铜多金属矿体大部分分布在夕卡岩中,少数赋存在板岩、凝灰岩、安山岩中.

硅化(石英化):成矿期的硅化(石英化),多呈细网脉状与黄铁矿(褐铁矿)相伴产出.

黄铁矿(褐铁矿)化:在区内广泛分布,具多期性,呈浸染状、细网脉状、星点状,主要分布于板岩、含角砾凝灰岩、安山岩、花岗斑岩、构造破碎带中.与成矿有关的黄铁矿主要呈细网脉状同石英、绿帘石相伴产出,为本区重要成矿期.

绿帘石化:主要呈细网脉状、粒状集合体与石英、黄铁矿相互并存,是本区与矿有关的主要蚀变之一❶黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院.黑龙江省大兴安岭地区塔源二支线铅、锌、铜矿详查报告.2009..

3 矿体特征

详查区发现铅、锌、铜多金属矿体67条.出露地表矿体3条,隐伏矿体64条,其中边界品位—工业品位矿体24条,工业品位以上矿体43条(图2).按矿石组分圈出7种矿石类型,即铅锌、锌、锌铜、铜、铅锌铜、铅铜、钼矿.上述矿体大部分赋存在夕卡岩中.矿体倾向82~100°,倾角26~47°,矿体严格受南北向、北北东向地层与岩体接触带、构造裂隙带控制.区内较具规模的矿体为Ⅰ-10、Ⅰ-32、Ⅰ-5,Ⅰ-4、Ⅰ-52,分别叙述如下.

Ⅰ-10矿体:矿体长度200 m,呈近南北向脉状分布.最高品位为,铅10.14×10-2,锌11.9×10-2,铜1.957× 10-2,银53.4×10-6.矿体平均厚度7.90 m.矿体延深(斜深)380~520 m.矿体倾向92°,倾角38°.赋矿围岩主要为夕卡岩.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿.

图2 塔源二支线铅锌铜矿D106线地质剖面图Fig.2 Geological profile along No.106 exploration line of the Tayuan Erzhixian Pb-Zn-Cu deposit

Ⅰ-32矿体:矿体长度300 m,呈近南北向分布.最高品位,铅6.35×10-2,锌19.23×10-2,银90.41×10-6.矿体厚度9.20 m,矿体最大延深(斜深)300 m.矿体倾向92°,倾角33°.赋矿围岩为夕卡岩.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿.

Ⅰ-5矿体:该矿体为隐伏矿,上部埋深约40 m,矿体长度400 m,呈近南北向脉状分布.最高品位为,铅6.21×10-2,锌15.76×10-2.矿体平均真厚度为6.51 m.矿体延深(斜深)87~589 m.矿体倾向94°,倾角34°.赋矿围岩为夕卡岩.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿.

Ⅰ-4矿体:矿体长度200 m,呈近南北向透镜体状分布,控制最大斜深455 m,矿体底部未封闭.最高品位,锌12.37×10-2,铜5×10-2,银112×10-6.矿体厚度4.50 m,矿体倾向94°,倾角33°.赋矿围岩为夕卡岩.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿.

Ⅰ-52矿体:矿体长度200 m,呈近南北向脉状分布.最高品位为,铅4.51×10-2,锌5.23×10-2,铜0.67× 10-2,银225.96×10-6.矿体平均厚度12.74 m.矿体最大延深(斜深)223 m(底部未封闭).矿体倾向82°,倾角41°.赋矿围岩主要为夕卡岩、凝灰岩.金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿.

4 矿石特征

4.1矿石结构

自形—半自形粒状结构:黄铁矿主要呈自形—半自形粒状.

他形粒状结构:部分方铅矿、闪锌矿、黄铜矿区、磁黄铁矿呈他形粒状.

固溶体分解结构:细小的乳滴状的黄铜矿晶体分布在闪锌矿晶体中.

包含结构:黝铜矿、磁黄铁矿、黄铜矿呈细小的他形粒状被方铅矿包裹.

交代残余结构:黄铁矿被方铅矿、闪锌矿交代溶蚀.

4.2矿石构造

块状构造:黄铁矿、方铅矿、闪锌矿局部呈块状产出.

稠密浸染状构造:部分方铅矿、闪锌矿、黄铁矿呈稠密浸染状分布.

细脉浸染状构造:少量黄铁矿呈细脉产出.

显微脉状构造:方铅矿、闪锌矿呈显微脉状沿脉石矿物裂隙分布.

4.3矿石矿物组成

金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿,次为黄铜矿、白铅矿、铅矾、菱锌矿,少量黝铜矿、磁黄铁矿、铜蓝、孔雀石、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、锌矾、锆矾等.非金属矿物主要为石英、石榴石、透辉石、绿帘石、绿泥石、阳起石、方解石、绢云母及碳酸岩类(图3).

4.4矿石主要金属矿物特征

方铅矿:一般为自形—半自形粒状或他形粒状集合体.集合体粒径一般在0.5 mm左右,个别大于1 mm.单晶粒径相差较大,一般在0.06 mm左右,少数小于0.01 mm.方铅矿主要以两种形式赋存在矿石中.一种以自形—半自形粒状或他形粒状集合体形式与闪锌矿、黄铁矿连生,另外一种呈细小的他形粒状或细小脉状以浸染状的形式分布在脉石中.方铅矿的生成顺序相对较晚,镜下可见交代溶蚀黄铁矿和脉石矿物的现象,另见少量的方铅矿呈细脉状分布在黄铁矿裂隙中,在方铅矿中包含有细小的黄铜矿和黝铜矿.

图3 塔源二支线铅锌铜矿石镜下照片Fig.3 Microphotographs of Pb-Zn-Cu ore from Tayuan Erzhixian deposit

闪锌矿:主要以他形粒状集合体形式分布在矿石中,单晶少见.集合体粒径一般在0.6~1 mm.在闪锌矿中见有固溶体分解的乳滴状黄铜矿,闪锌矿主要与方铅矿、黄铁矿连生并包裹有方铅矿、黄铁矿.该矿物生成顺序相对较晚,可见交代溶蚀黄铁矿的现象,还有闪锌矿呈不规则的细小脉状沿脉石裂隙分布.

黄铁矿:分布普遍,主要呈自形—半自形粒状或集合体呈浸染状分布在矿石中.晶形较好,粒径一般在0.05 mm左右.集合体粒径在0.5 mm左右,主要与方铅矿、闪锌矿连生.该矿物生成顺序相对较早,被上述矿物交代,被溶蚀的现象常见.黄铁矿分布不均.

黄铜矿:以两种形式赋存在矿石中.一种以他形粒状呈浸染状形式分布,单晶粒级在0.05 mm,主要与黄铁矿、闪锌矿、方铅矿接触连生;另外一种则以细小的乳滴状分布在闪锌矿晶体中,是固溶体分解的结果.

磁黄铁矿:主要呈细小的他形粒状分布在方铅矿晶体中,粒径多在0.03 mm左右.

黝铜矿:主要呈他形粒状或圆粒状分布在方铅矿晶体中,粒径多在0.05 mm左右,含量微.

5 矿床成因及找矿标志

5.1控矿因素

1)地层:铅锌铜矿体主要赋存在上石炭统新伊根河组凝灰岩与闪长岩接触带的夕卡岩,少量矿(化)体分布在凝灰岩、安山岩、板岩中.该地层具较高的铅、锌、银、铜丰度,为成矿提供了部分物质来源(见表1).

表1 塔源二支线铅锌铜普查区岩石地球化学特征表

2)岩浆岩:区内燕山中晚期花岗斑岩、闪长岩、闪长玢岩为成矿提供了热源,与凝灰岩地层接触带及其附近是有利的成矿部位.

3)构造:该区最大规模的塔哈河断裂为导岩、导矿构造,次一级近南北向、北北东向断裂直接控制了夕卡岩及铅锌铜多金属矿体的形成,为容矿构造.

5.2成矿规律分析

矿体呈透镜状、扁豆状、脉状,主要受闪长岩体与酸性凝灰岩接触带控制.

地表矿体分布区多位于元素组分多、强度高、异常套合紧密、浓集中心突出的土壤异常中.

矿体主要分布在夕卡岩带中,少数矿(化)体分布于凝灰岩、安山岩、板岩、闪长岩中.

围岩蚀变为夕卡岩化、硅化、黄铁矿(褐铁矿)化、绿帘石化.矿床整体位于正负磁场交接部位及负磁场区.矿体分布地段具有高激化率低电阻率特征.土壤异常与激电中梯异常展布方向一致,且与矿体走向基本相同.从塔源金银铜矿至一支线,即从西往东,显示出金银铜—铅锌银铜—钼矿种的水平分带特点.

5.3矿床成因分析

1)成矿元素丰度

根据塔源二支线铅锌铜矿区岩石地球化学特征表中元素丰度的统计结果,Pb、Zn、Cu元素丰度均高出克拉克值数倍至数十倍,表明区内具有成矿的物质基础.矿区夕卡岩、近矿蚀变围岩中Pb、Zn、Cu含量平均值明显偏高,推断成矿元素的来源主要为基底岩石[1].

2)硫、氧同位素组成

杨永强等[2]对本区进行了硫、氧同位素研究,对 18件样品进行硫同位素测定分析,δ34S值平均为-3.37‰,变化范围为+1.4‰~-7.8‰,极差为9.2‰.矿体与蚀变围岩的硫同位素相接近,表明全区具有比较统一的硫源,并与深部岩浆源有关.对17件样品进行氧同位素测定分析,δ18O值有正有负,而矿石的δ18O值为-4.5‰,显示成矿热液是原始岩浆水和大气降水的混合流体.

上述资料表明,矿床中成矿元素可能来源于地壳中的中酸性熔浆.综上所述,铅锌铜多金属成矿物质主要来源于燕山中晚期的中酸性侵入岩,部分来自上石炭统新伊根河组、上侏罗统白音高老组地层.即中酸性侵入岩浆不但提供热源,而且提供大量的成矿物质,在大气降水的参与下,在有利的构造空间形成夕卡岩型及热液型铅锌铜多金属矿床.

5.4找矿标志

1)中酸性侵入岩与凝灰岩地层接触带及其附近.

2)夕卡岩是本区的主要找矿标志,铅锌铜多金属矿体主要赋存在石榴石夕卡岩、透辉石石榴石夕卡岩、绿帘石石榴石夕卡岩中.

3)近南北向断裂是本区最主要的控岩、控矿构造.

4)夕卡岩化、硅化、黄铁矿(褐铁矿)化、绿帘石化是找矿直接标志.

5)次生晕、原生晕Cu、Pb、Zn、Ag组合异常.

6)正、负磁场交接部位及负磁场、高极化率、低电阻率地段是矿体赋存的有利部位.

[1]范长福,沈秀梅,孙英智.大兴安岭塔源铅锌铜矿床成矿模式[J].中国新技术新产品,2010(17):126.

[2]杨永强,素颖,范继璋.黑龙江塔源地区金银铜成矿系统研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2002,32(3):229—232.

Geological characteristics and prospecting indicators of the Erzhixian Pb-Zn-Cu deposit in Tayuan, Heilongjiang Province

WANG Bao-quan
QiqiharInstitute of Mineral Exploration and Development,Qiqihar 161006,HeilongjiangProvince,China

The Erzhixian Pb-Zn-Cu deposit in Tayuan,Heilongjiang Province,is a skarn and hydrothermal type of polymetallic deposit.The mineralization is strictly controlled by the Tahahe fault and secondary N-S-and NNE-trending faults.The author discusses the orefield geology,characteristics oforebody and ore,as well as the genesis of the deposit.The prospectingindicators are alsosummarized.

Pb-Zn-Cu deposit;characteristics of orebody;deposit genesis;prospecting indicator;Heilongjiang Province

1671-1947(2016)02-0144-06

P618.4

A

2015-12-21;

2016-03-25.编辑:张哲.

王宝权(1958—),男,高级工程师,从事地质矿产勘查工作,通信地址黑龙江省齐齐哈尔建华区中华西路208号,E-mail//472509799@qq.com

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