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巴根黑格其尔铅锌矿床地质特征与控矿条件浅析

2019-08-30蔡洪国宋佶原藏俊通

世界有色金属 2019年13期
关键词:凝灰岩音高铅锌矿

蔡洪国,宋佶原,藏俊通

(1.桂林理工大学,广西 桂林 541000;2.辽宁有色地质局106队,辽宁 铁岭 112001)

1 矿区地质背景

巴根黑格尔铅锌矿床位于内蒙兴安盟地区,其大地构造位于喜桂图旗复背斜(Ⅲ)的西南端、五岔沟复向斜(Ⅲ)级南翼近核部[1],区内地层、构造、岩石发育。

1.1 地层

侏罗系上统、古近系、第四系在区域内均有地层出露。大面积分布在矿区及周边,西侧出露的白音高老组地层为本区的主要赋矿层位。岩性为一套海相火山—沉积建造。新生代第三系为火山岩,岩性为气孔状玄武岩、安山玄武岩,第四系为河流冲积、残坡积层。矿体受地层控矿较弱,地层由新至老分别为第四系、大石寨组、白音高老组、满磕头鄂博组、玛尼吐组。其中白音高老组与玛尼吐组平行不整合接触,发育有流纹质、安山质凝灰岩。

1.2 构造

矿区构造十分发育,以断裂构造为主,发育有NE向(F2)、近SN向(F3、F4、F5)向、近EW向((F7、F8)NW向(F6、F9)断裂,断裂对矿体的控矿较强,其中已证实NE方向F2断裂是矿区的主要控矿断裂构造。断裂带内岩石破碎蛇绿套岩、糜棱岩发育。表现为高压、水平侧向挤压的构造环境[1]。N-NE方向大兴安岭断裂带大约以60°~80°的倾角向东倾斜,断裂以左行剪切为主,对区域构造、岩浆活动的控制作用显著。岩石发生褶皱和脆性变形,并有区域变质作用。

1.3 岩浆岩及矿产

区域上岩浆岩较除露广泛,主要为燕山期侵入岩,呈岩株形式广泛分布在矿区北部和东北部,南部地区零星分布。燕山期由于岩浆侵入活动频繁而剧烈,早期以侵入活动为主产出于兴安岭西坡段,以花岗岩、二长花岗斑岩为主,呈灰白色,具块状构造和斑状构造,该期岩体因侵入上侏罗系白音高老组和玛尼吐组地层发生围岩蚀变(角岩化及黄铁矿化)。中晚侏罗世岩浆活动强烈。喷发的酸性岩浆岩以二长花岗岩产出,为矿区主要控矿岩浆岩,该期岩体侵入到中下侏罗统地层,使围岩具混染和角岩化,对矿体起到了二次改造及破坏作用也对矿区内多金属矿的形成起重要作用,也是形成矿体的主要热源[3]。与矿床的形成有密切的联系。区域内矿产资源较为丰富,主要富含Ag、Pb、Zn、Fe、Cu等多金属矿床。分布有扎木钦铅锌矿和科右中旗孟恩套力盖银铅锌矿。

图1 巴根黑格其尔矿区铅锌矿床综合地质图

2 矿床(体)地质特征

矿区主要有三条矿体,45号、51号、FeⅢ号,矿体围岩蚀变比较发育,其特征如下。

2.1 45号矿体特征

属于原生硫化铅锌矿体。为本区规模最大的矿体,位于一区北部,矿体赋存于白音高老组(J3b)安山质凝灰岩中,以安山质晶屑凝灰岩或构造角砾产于底版,顶板岩性为安山质晶屑凝灰岩,局部为构造角砾岩;受NE向F2控制,产状与地层产状基本一致,形态呈脉状,平面上有分枝复合现象;矿体向NE倾斜,倾角55°~70°。矿体赋存标高783m~1043m,埋深0m~260m;长484m,延深308m;矿体下盘主要岩性为二长花岗岩,通过对钻探及坑道表明二长花岗岩包裹了整个45号矿体。矿石中主要有益元素为Pb、Zn。同时伴生有益组分为TFe、mFe、Ag。伴生矿物有银、磁铁矿等,矿化蚀变与成矿作用同时进行。

45-1号铅锌矿体:属于原生硫化矿体,为盲矿体。45号矿体的分支,位于一区北部,赋存于白音高老组(J3b)安山质凝灰岩中,受NE向F2断裂构造控制,与地层产状基本一致,形态呈脉状,平面上有分枝复合等现象。矿体主体倾向与倾角与45号矿体相同。矿体赋存标高900m~1002m,埋深43m~144m;长124m,延深119m。

2.2 45号铅锌矿体特征

位于矿区西南部3号井,顶底板围岩为白音高老组(J3b)安山质凝灰岩。矿体呈脉状分布,倾斜延深方向有分支,矿体控制延长110m,以55°~70°的倾角向NW向延伸,延长深度约120m。矿体形态比较简单。矿体厚度1.01m~13.12m,平均厚度4.68m,厚度变化系数64.02%,矿体厚度变化较稳定。锌最低品位0.84%,最高品位6.29%,平均品位3.16%,品位变化系数64.21%,有用组分分布较均匀。矿体赋矿最低标高886m,矿石为块状硫化物,矿体伴有碳酸盐化、绿泥石化、黄铜矿化及黄铁矿化等围岩蚀变。

2.3 FeⅢ号铁矿体特征

矿体产出与51好矿体一样,赋存于白音高老组(J3b)安山质凝灰岩。矿体呈脉状,控制延长89m,倾斜延深130m,倾向北西,倾角54°~68°矿体厚度3.8m~18.65m,平均厚度10.34m,厚度变化系数45.6%,矿体形态简单。全铁最低品位27.60%,最高品位48.28%,平均品位35.20%,品位变化系数44.40%,有用组分分布均匀。矿体赋矿最低标高881m,矿石类型为需选磁性贫铁矿石,围岩蚀变与51号矿体相似。

3 控矿条件

3.1 地层控矿作用

区内中生界二叠系、侏罗系地层均有出露,白音高老组是本区的主要赋矿层位,岩性为一套火山碎屑岩—沉积建造。该地层中富含Cu、Pb、Zn、S等元素丰度高于同类岩石的克拉克值,为多金属成矿提供了有利的成矿围岩条件和丰富的物质基础,目前1号井及3号井所见矿体均位于该地层内。

3.2 岩浆岩控矿作用

矿区燕山期二长花岗岩为主要控矿岩浆岩,对矿体起到了二次改造及破坏用。

通过收集整理以往探矿工程和坑道资料,发现1号井深部750m标高左右,侵入的二长花岗岩岩盖将45号矿体截穿,另外45号矿体东北侧及西南侧,二长花岗岩的抬升导致45号矿体在两侧延长上被截断[4]。

3.3 构造控矿作用

本区主要控矿构造有三组,分别为NE向、NW向、SN向,其中NE向断层为导矿构造,三组构造均与高磁异常向吻合,区域上经过物探解译和遥感解译,表明成矿区有NE向断裂经过,因此NE向构造为目前所发现矿体的控矿构造。

4 矿床成因及找矿标志

对于矿床的矿物质来源,前人通过测试位证明硫同位素为幔源物质[1],矿床可能是在燕山期的挤压环境中,岩浆热液上涌并携带大量的成矿物质S、Pb、Zn等元素,由于岩浆中成矿元素结晶温度不同,高中温成元素(Pb、Zn)先在断裂处成矿,随着温度的降低,低温物质在原高温矿床基础上进一步富集在火山碎屑岩及凝灰岩中,燕山晚期期岩浆强烈活动引发火山作用重新熔融物质,形成富含硫元素的含矿热液,后经物质搬运及沉积,在氧化环境中中硫元素结合金属元素形成金属硫化物矿体。

在成矿过程中,围岩与含矿热液反应构成不同类型的围岩蚀变,常与矿体伴生且分布范围比矿体广,常作为找矿的一种重要标志,在井下发现褐铁矿化使矿体上部分岩石表明呈红褐色,岩石碳酸盐化严重且与金属硫化物共同存在,这些特征可作为直接找矿标志,矿石发育榴石化和帘石化,在矿区部分区域发现石榴石和绿帘石决定矿体的分布,亦可作为找矿标志。

矿区外围及含矿带的延伸部位,物化探异常和较好的部位亦可作为间接找矿标志。

5 结论

通过对矿床地质矿石特征及控矿条件的分析得出以下结论;

矿床主要赋存于侏罗系上统白音高老组地层中,出露岩浆岩(花岗斑岩)年龄为燕山晚期,该岩体与矿床成因有密切的关系,笔者分析该区域矿床形成与燕山晚期。

矿床受构造和岩体作用明显,可将矿床分为矽卡岩型和中低温热液型两种类型,分别受构造和岩体控制,其中NE向为矿体的控矿构造,与矿床密切相关的两种岩体为燕山晚期侵入岩(花岗斑岩、二长斑岩)。

围岩蚀变特征可作为良好的找矿标志,物化探异常及矿区外围也是良好的找矿部位。

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