張沖 孟維峰
摘要:內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗海勒斯臺陶勒蓋鉛鋅礦區(qū)查明資源量(333)+(334?)鉛鋅礦石量159.53萬噸,鉛鋅金屬量為38,201.42噸,伴生銀金屬量9.344噸。礦石平均品位為鋅1.90%、鉛0.21%,伴生銀18.56g/t。綜合地質(zhì)、物化探異常特征分析該礦床為含礦熱液灌入控礦構(gòu)造后而形成的火山熱液型礦床,成礦圍巖是志留系上統(tǒng)臥都河組板巖。主要控礦構(gòu)造是近北東向的壓扭性斷裂帶,控礦的主要條件是斷裂構(gòu)造,礦床成因類型為中低溫火山熱液型礦床。
關(guān)鍵詞:鉛鋅礦 臥都河組 火山熱液 海勒斯臺
內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗海勒斯臺陶勒蓋鉛鋅礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東北部,1:5萬地形圖滿都胡寶力格幅(011019)內(nèi),地理極值坐標(biāo):118°38′00″-118°43′00″,46°09′00″-46°16′30″,面積81.99km2。行政區(qū)劃屬內(nèi)蒙古錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗滿都胡寶拉格鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)處于西伯利亞板塊東南大陸邊緣,屬東烏旗——扎蘭屯火山型被動(dòng)陸緣。區(qū)內(nèi)古生代變質(zhì)巖層分布較廣,中生代火山巖大面積覆蓋。
1 礦區(qū)地質(zhì)特征
1.1地層
本區(qū)古生代地層區(qū)劃屬北疆——興安地層大區(qū)興安地層區(qū)東烏——呼瑪?shù)貙臃謪^(qū);中新生代地層區(qū)劃屬濱太平洋地層區(qū)大興安嶺地層分區(qū)博克圖——二連浩特地層小區(qū)。
出露的地層主要是古生界奧陶系中統(tǒng)多寶山組(O2d);志留系上統(tǒng)臥都河組(S3w);中生界侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)、白音高老組(J3b)以及新生界第四系(Qh)。
(1)奧陶系中統(tǒng)多寶山組(O2d)
分布于礦區(qū)西南部,下部為暗綠色、灰黑色細(xì)碧角斑巖,上部為灰白色、淺灰色安山巖、流紋巖夾砂巖,屬淺海相火山湓溢產(chǎn)物。該組在西鄰幅大面積出露,本區(qū)零星分布,出露厚度約358m。
(2)志留系上統(tǒng)臥都河組下段(S3w1)
大面積分布于礦區(qū)中部、北部,主要巖性為綠灰色、灰色變質(zhì)(石英)砂巖、灰白色中一細(xì)粒變質(zhì)石英砂巖,礦區(qū)內(nèi)出露厚度大于980m,不整合覆于奧陶系之上。
(3)志留系上統(tǒng)臥都河組上段(S3w2)
為板巖段,僅于礦區(qū)東北部有小面積出露,主要巖性為灰綠色、灰色板巖、變質(zhì)粉砂巖夾板巖、變質(zhì)粗-中粒長石石英砂巖,礦區(qū)內(nèi)出露厚度>100m。
(4)侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖段(J3mk1)
大面積分布在礦區(qū)東部,少量分布于中部。巖性為灰白色斜長流紋巖、流紋斑巖、蝕變安山巖夾褐鐵礦化硅化凝灰?guī)r,局部見硅化。礦區(qū)內(nèi)厚度>370m。
(5)侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組凝灰?guī)r段(J3mk2)
大面積分布于礦區(qū)南部及中部,主要巖石類型為晶屑巖屑凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r。厚約260m。
(6)侏羅系上統(tǒng)白音高老組(J3bλ
大面積分布在礦區(qū)南部,少量分布于中北部。巖性為灰白色流紋巖其
(7)第四系(Qh)
礦區(qū)溝谷中分布第四系沖、洪積沙礫石層和湖積淤泥及腐殖土。山坡上為第四系坡積層所覆蓋。
1.2巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)巖體出露面積不大,僅為西鄰區(qū)德勒乃木溝特——查干烏蘇高吉格黑云母二長花崗巖體部分延伸入礦區(qū),北東向展布。分為兩個(gè)相帶:
(1)中粒斑狀黑云母二長花崗巖:僅于礦區(qū)西邊1081高地小面積出露,侵入于志留系臥都河組變質(zhì)砂巖段。巖石呈淺灰色,似斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶主要由鉀長石、斜長石、石英及少量黑云母構(gòu)成,5-8mm,含量5-10%?;|(zhì)成分同斑晶,其中斜長石呈半自形板狀,2-5mm為主,含量35-40%,鉀長石呈半自形——它形粒狀,2-4mm,含量30%左右;石英呈它形粒狀,2-4mm為主,少數(shù)0.5-2mm,填隙狀分布,含量25%左右;黑云母呈片狀,片徑0.5-2mm,含量1-3%。巖內(nèi)斜長石輕絹云母化,鉀長石土化,黑云母絹云母化,白云母化。
(2)細(xì)粒黑云母二長花崗巖:于礦區(qū)中部查干烏蘇高吉格一帶及南部有小面積分散出露,侵入于奧陶系多寶山組、志留系臥都河組變質(zhì)砂巖段及侏羅系滿克頭鄂博組火山巖。巖石呈肉紅色,花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石由鉀長石、斜長石、石英及黑云母組成,粒度0.5-2mm為主,2-5mm次之,其中斜長石呈半自形板狀,含量30-45%左右,石英呈他形粒狀,含量20-25%,均勻分布。黑云母多呈鱗片狀,含量5%左右。副礦物為磁鐵礦、鋯石、磷灰石。巖內(nèi)斜長石絹云母化,鉀長石土化,黑云母絹云母化。
區(qū)內(nèi)脈巖不太發(fā)育,主要包括正長斑巖脈、花崗閃長巖脈及石英脈。以酸性脈巖為主。脈體多呈北東向或北北東向,沿張性裂隙侵入,規(guī)模不大。脈巖主要分布于侵入體及其周圍的圍巖成分與相應(yīng)的侵入體巖性接近,屬于巖漿活動(dòng)后期的派生脈巖,從本區(qū)的巖漿活動(dòng)歷史分析,脈巖主要形成于晚侏羅世——早白堊世。
1.3構(gòu)造特征
區(qū)域構(gòu)造位于北東向展布的東烏旗復(fù)背斜與大興安嶺中生代火山盆地交接部位東烏旗復(fù)背斜一側(cè)的東烏旗復(fù)背斜南翼。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要發(fā)育在古生代地層中,發(fā)育有一個(gè)向斜一個(gè)背斜構(gòu)造,形成時(shí)代屬華力西晚期褶皺構(gòu)造。
礦區(qū)內(nèi)由于地表覆蓋較厚,各地層接觸界線于地表難見,僅地表可見零星構(gòu)造破碎帶,但規(guī)模、產(chǎn)狀難以追尋,斷層證據(jù)不足,結(jié)合實(shí)測地質(zhì)剖面和區(qū)域資料綜合分析,礦區(qū)主要發(fā)育4條北東向斷裂和一條北西向斷裂。
1.4地球物理特征
1.4.1地磁特征
磁法測量前對礦區(qū)進(jìn)行踏勘并采集不同巖石類型的標(biāo)本進(jìn)行磁參數(shù)測定,測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分類概略統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下。
據(jù)此可見:本區(qū)地表出露的主要巖石中,僅火山巖類具較強(qiáng)磁性,其它類巖石不僅磁性不強(qiáng),且相互間磁性差異不明顯。
通過測量結(jié)果顯示,本區(qū)磁異常有以下特征:
1 全區(qū)總體顯示比較平穩(wěn)的北東向分布的低緩正磁異常;
2 北部志留系變質(zhì)砂巖與板巖分布區(qū)的地磁場強(qiáng)度一般在250nt以下或左右;
3 南部中生界火山巖廣布區(qū)的地磁場強(qiáng)度則一般在250nt以上,且有較多峰值雖不大,但梯度變化明顯、急劇的點(diǎn)異常,表明該處巖石的磁性不均一。
4 侵入巖出露區(qū)的地磁場強(qiáng)度和圍巖無可辨差異;
5 礦區(qū)西北邊緣以及西南邊緣的一些變化劇烈而雜亂的磁異常,為基性巖脈所引起。
1.4.2電性特征
本區(qū)對各類主要巖石的電性進(jìn)行了較嚴(yán)格、正規(guī)的測量,其結(jié)果如下:
由以上結(jié)果可看出:黑色板巖具有視電阻率低、視極化率高的明顯特點(diǎn),其它類巖石的視極化率均遠(yuǎn)達(dá)不到黑色板巖的強(qiáng)度;就視電阻率說,火山巖類明顯高于其它巖石,砂巖及酸性侵入巖等,一般也高于黑色板巖。
由此不難想見:面積性地電測量結(jié)果中,某些視電阻率低而視充電率高(*巖石的視充電率與視極化率,在反映極化體的電化學(xué)活動(dòng)方面具“等效性”但物理意義及數(shù)值不同)的異常帶,將會(huì)是黑色板巖所引起的非礦致異常。
由全礦區(qū)來看,視電阻率結(jié)果呈現(xiàn)如下特征:同為臥都河組地層分布的Ⅰ、Ⅱ等兩區(qū),有著較明顯的差異,即前者具較高阻背景,一般視電阻率在150Ω-m以上,而后者則為寬廣的低阻帶,其視電阻率強(qiáng)度一般在100Ω-m以下。
1.5地球化學(xué)特征
2007年在本區(qū)進(jìn)行了1:5萬水系沉積物結(jié)合土壤測量的化探工作,在海力斯臺陶勒蓋礦區(qū)共圈出三處綜合異常,分別給以編號AS1、AS2、AS3。
在海勒斯臺礦區(qū)圈出的異常具有中等略偏高的濃度,具較明顯的元素組合分帶,且主要受侵入巖體及北東、北西向構(gòu)造控制,其地質(zhì)成礦條件良好,異常顯示出較明顯的找礦前景。
2 礦床地質(zhì)特征
2.1礦體特征
礦區(qū)內(nèi)礦(化)體賦存于上志留統(tǒng)臥都河組內(nèi)之灰色泥質(zhì)板巖、灰色變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖以及上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組凝灰?guī)r、灰白色流紋斑巖內(nèi),產(chǎn)于不同方向的構(gòu)造裂隙中,嚴(yán)格受構(gòu)造控制,含礦巖石地表為褐鐵礦化的板巖、粉砂巖、凝灰?guī)r、流紋斑巖深部為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦巖石。
通過1:1萬地質(zhì)填圖和少量探槽揭露,區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)地表礦化蝕變帶19處,其中產(chǎn)于上志留統(tǒng)臥都河組變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖中有10條,產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組凝灰?guī)r、流紋斑巖中的有9條,分布于Ⅰ區(qū)的有1條,Ⅱ區(qū)的有7條,Ⅲ區(qū)由7條,Ⅱ區(qū)外圍有4條,各條礦化蝕變帶特征如表2-1所示:
從分析結(jié)果看,地表礦化蝕變帶大多僅顯示銀、鉛、鋅礦化,不具工業(yè)意義,但也有個(gè)別地段達(dá)到工業(yè)要求的如:(8),H006Ag品位達(dá)80.6g/t;Ⅲ,H9Ag品位88.10g/t,Pb0.556%;V,H37Pb品位達(dá)3.08%。
由于上訴礦化蝕變帶一般規(guī)模較小,品位低,無工業(yè)意義,加之區(qū)內(nèi)第四系覆蓋較厚,施工條件較差,因此只在少數(shù)礦化蝕變帶進(jìn)行了探槽控制。
在Ⅱ區(qū)以200m的間距施工4條探槽對(1)(3)礦(化)體進(jìn)行了控制,從揭露情況看(圖4-1),(1)與(3)礦化蝕變帶應(yīng)為同一條帶,共控制長度可達(dá)800米以上,寬度1-5m,礦化破碎帶呈NE走向延伸。由于地表巖石破碎,致礦體產(chǎn)狀不清,據(jù)11號勘探線剖面圖顯示,該礦化帶應(yīng)傾向南東,傾角58-78°,帶內(nèi)巖石較破碎,主要為褐鐵礦化變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖,少量褐鐵礦化泥質(zhì)板巖和褐鐵礦化英安巖。經(jīng)采樣分析,帶內(nèi)巖石礦化不均,按Pb、Zn>0.1%的標(biāo)準(zhǔn)圈連,各槽內(nèi)的見礦位置能大致對應(yīng)。由于勘探線上地表礦化帶均無探槽揭露,故地表和深部礦體無法對應(yīng)連接,其品位、厚度變化情況亦無從知曉。
Ⅲ區(qū)以100m的間距施工3條探槽對(8)(11)(12)三條礦化蝕變帶進(jìn)行控制,揭露情況見圖2-2。從圖上可看出,礦化蝕變帶賦存在上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組火山巖中,原(8)(11)(12)三條蝕變帶可連接為一條走向呈?延伸,傾向南東,傾角60°??刂崎L>200m,寬4m,兩端未封閉。礦化蝕變帶內(nèi)礦化不均,地表未見鉛鋅礦化,通過取樣分析,以Pb、Zn>0.1%圈連,礦化體呈分支復(fù)合形態(tài),由北東而南西有變寬增厚的趨勢。另在Tc4的NW端,發(fā)現(xiàn)一條銀礦體,寬約7m,Ag平均品位59g/t,最高達(dá)88g/t,推測長度在100m以上,往南西至TC0北端寬度僅1m,Ag品位降至14.95g/t。往北東無工程控制,長度不清。
總觀地表見礦情況。礦化蝕變主要分布在上志留統(tǒng)變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖和上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組凝灰?guī)r中,Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)各見一條規(guī)模較大的礦化蝕變帶,其分布方向均為北東向,與區(qū)域構(gòu)造線相一致。從分析結(jié)果看,Pb的含量較zn稍高。Ag的含量普遍偏低,但在Ⅲ區(qū)個(gè)別地段竟能高達(dá)88.3g/t,圈出規(guī)模不大的銀礦體。
Ⅱ區(qū)通過鉆孔控制,共圈出12個(gè)鉛鋅礦體,其中達(dá)到工業(yè)要求并進(jìn)行資源量估算的礦體有4、5、7、9四個(gè)礦體,全部礦體均為盲礦體,賦礦標(biāo)高為?-?m。礦體賦存于志留系上統(tǒng)臥都河組黑色泥質(zhì)板巖、灰色變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖中,含礦巖石為黃鐵礦化、閃鋅礦化板巖和黃鐵礦化、閃鋅礦化變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖。賦礦巖石均較破碎,有的呈角礫狀,礦體呈薄脈狀產(chǎn)出,嚴(yán)格受構(gòu)造裂隙控制。
礦床查明資源量(333)+(334?)鉛鋅礦石量159.53萬噸,鉛鋅金屬量為38,201.42噸,伴生銀金屬量9.344噸。礦石平均品位:鋅1.90%、鉛0.21%,伴生銀18.56g/t。依物探,結(jié)合鉆探結(jié)果,用不同條件(鉛、鋅品位和礦體厚度為可變量)推測Ⅱ區(qū)的鉛、鋅金屬資源量將在6-12萬噸間。
海勒斯臺陶勒蓋鉛鋅多金屬礦是以Pb、Zn為主的中型多金屬礦床。礦體以盲礦為主,地表無出露,礦石自然類型以硫化礦石為主。工業(yè)類型以Pb、Zn礦石為主,伴生有用組分為Ag。其中Ag與Pb相關(guān)性較好,且從各鉆孔見礦情況看,有如下規(guī)律:淺部Pb和Ag品位較高,深部zn品位較高,且越往深部zn品位越高。
2.2礦石質(zhì)量
2.2.1礦石的礦物成分
硫化礦石的金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等組成。
黃鐵礦為自形晶或半自形粒狀晶體,方鉛礦、閃鋅礦為他形粒狀。黃鐵礦分為兩期,早期為自形晶,與成礦關(guān)系不密切,晚期為半自形、他形晶,與多金屬成礦關(guān)系密切。
非金屬礦物主要為綠泥石、綠簾石、長石、碳酸鹽礦物及石英。
金屬礦物生成順序?yàn)椋狐S鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦。
2.2.2礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦石以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)和他形粒狀結(jié)構(gòu)為主,也見有自形粒狀結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造,稠密浸染-浸染狀構(gòu)造為主,部分礦石為細(xì)脈浸染構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。
2.2.3礦石的化學(xué)成分
(1)主要有用組分該礦床是以Pb、Zn共生,含有伴生Ag的多金屬礦床。主要有用金屬元素主要為Ph、Zn其次為Ag。
(2)伴生有益組分及有害雜質(zhì)
根據(jù)組合分析及光譜多元素定量分析,礦石中的主要化學(xué)成分除Ph、Zn、Ag、Cu元素外,尚有微量的Au、As、Hg、Mo、W、Cd、Sb等元素,按As0.2%,Cd0.01%,Hg0.005%,W0.06%,Mo0.02%,Sb0.4%,Au0.1g/t的伴生組分評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),該礦床礦石中的其它元素均達(dá)不到綜合回收利用指標(biāo)。所以,除Pb、Zn、Ag、Cu主元素外,其它元素均為雜質(zhì)。
2.3礦體圍巖、夾石及圍巖蝕變
2.3.1礦體圍巖及夾石
礦體圍巖為志留系上統(tǒng)臥都河組(S3w)的板巖、變質(zhì)砂巖。
礦石中夾石一般小于夾石剔除厚度(2m)。但在合并計(jì)算礦體厚度的礦體中夾石多,其厚度多大于2m,有的遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于夾石剔除厚度,特別是被低品位礦層分隔的多層工業(yè)礦體中,礦石中夾石更多,且礦層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
礦體中夾石的巖性與礦體圍巖巖性相當(dāng),多含低品位礦石夾石或非礦化的巖石夾石。
2.3.2圍巖蝕變
(1)黃鐵礦化
黃鐵礦化主要發(fā)育在礦體及近礦圍巖板巖中,在熱液的蝕變作用下,形成由黃鐵礦、石英和云母組成的巖石。與礦化關(guān)系極為密切。
(2)硅化
硅化是該區(qū)最普遍、最廣泛的熱液蝕變現(xiàn)象。從高溫?zé)嵋旱街?低溫?zé)嵋弘A段都存在。礦體及接觸帶附近的巖石幾乎都被硅化,表現(xiàn)形式多樣,由隱晶質(zhì)到細(xì)粒石英,乃至石英脈均可見到。與礦化關(guān)系密切。
(3)碳酸鹽化
碳酸鹽化主要發(fā)育在礦體及近礦圍巖中,碳酸鹽礦物多以不規(guī)則粒狀和脈狀產(chǎn)出,多產(chǎn)于石英的孔洞和裂縫中。
3 礦床成因類型及找礦標(biāo)志分析
3.1礦床成因類型
海勒斯臺陶勒蓋鉛鋅多金屬礦為含礦熱液灌入控礦構(gòu)造后而形成的火山熱液型礦床,成礦圍巖是志留系上統(tǒng)臥都河組板巖。主要控礦構(gòu)造是近北東向的壓扭性斷裂帶,控礦的主要條件是斷裂構(gòu)造,礦床成因類型為中低溫火山熱液型礦床。
礦化蝕變?yōu)楹骤F礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、硅酸鹽化等中低溫礦物組合。綜上礦床特征,該礦床成因類型應(yīng)當(dāng)受斷裂構(gòu)造控制的與火山活動(dòng)有關(guān)的中低溫巖漿熱液礦床。
3.2找礦標(biāo)志
根據(jù)礦床分布特征及成因類型,尋找該類型的礦床的主要標(biāo)志為:
1 近北東向的壓扭斷裂蝕變破碎帶;
2 與原生礦化蝕變密切相關(guān)的地表次生褐鐵礦化蝕變帶、石英脈;
3 化探測定的近北東向異常帶。