【摘 要】遼寧康杖子鉬鐵多金屬礦床位于東經(jīng):119°53′13″~119°54′58″;北緯:41°31′16″~41°32′31″。礦區(qū)礦體賦存于薊縣系霧迷山組中部巖段、閃長巖、花崗斑巖及其蝕變接觸帶中。鐵礦為矽卡巖型,鉬礦為侵染型-細(xì)脈侵染型,矽卡巖型,熱液充填型。礦床的形成與燕山旋回有著密切的成因關(guān)系。中元古界薊縣系霧迷山組、礦區(qū)構(gòu)造、侵入巖土是該類型礦床的主要找礦標(biāo)志。
【關(guān)鍵詞】多金屬 侵染 矽卡巖 熱液充填 找礦標(biāo)志
遼寧康杖子鉬鐵多金屬礦床位于勘查區(qū)東距朝陽市市區(qū)(直距)45km,行政區(qū)劃隸屬遼寧省朝陽市朝陽縣東大道鄉(xiāng)所轄,其地理坐標(biāo): 東經(jīng):119°53′13″~119°54′58″;北緯:41°31′16″~41°32′31″。礦床,鐵(332+333)礦石量4880.40×104t, TFe平均品位26.08%;鉬(332+333)金屬量10744t,平均品位0.115%;鋅(333)金屬量132t,平均品位1.50%;鉛(333)金屬量48t,平均品位0.54%。筆者結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查和已有勘查成果,對該礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志進(jìn)行了探討。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
礦床位于華北地臺北緣內(nèi)蒙地軸與燕遼臺褶帶遼西臺陷兩個(gè)構(gòu)造單元的接觸過渡部位。受東西向凌源—北票深大斷裂與北北東向中三家斷裂的共同作用,形成內(nèi)區(qū)北西西、北北東向與兩組主要斷裂構(gòu)造。伴隨燕山晚期頻繁而劇烈的巖漿活動(dòng),為鉬、鐵、鉛、銀多金屬礦液的運(yùn)移和富集提供了有利空間。是遼西地區(qū)十分重要的構(gòu)造、巖漿巖成礦帶。
2 礦區(qū)地質(zhì)
康杖子矽卡巖鐵、鉬礦床集中分布在肖家營子大型鉬礦東南部,礦床中心距離2000m。出露地層單一,為薊縣系霧迷山組碳酸鹽建造(Jxw)及第四系(Q4);褶皺構(gòu)造不發(fā)育;斷裂構(gòu)造復(fù)雜;燕山各期侵入巖發(fā)育;如圖1所示。
2.1地層
本區(qū)地層較為簡單,主要為薊縣系霧迷山組(Jxw)地層產(chǎn)狀穩(wěn)定,傾向220°~240°,傾角20°~40°,厚度4000m以上。底部與楊莊組,上部與洪水莊組均以平行不整合接觸。自下而上可分二個(gè)巖段,四個(gè)亞段,其間均無明顯標(biāo)志層。
從含礦巖石來看,中部巖段的第二亞段白云巖與燧石條帶、微層理、角礫狀白云巖組成的互層帶,對成礦有利。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)位于拉海溝~肖家營子~康杖子北西西向斷裂帶與干巴井火山口~康杖子溝里北東東向斷裂帶交匯部。它們構(gòu)成區(qū)內(nèi)的構(gòu)造格架,控制了康杖子巖體和金屬礦產(chǎn)的展布。尤其北西西向斷裂較北東東向斷裂發(fā)育。其次為北北西向、北東向和近東西向及次級斷裂或裂隙。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造具有以下特點(diǎn): ①北西西和北北東斷裂及其交匯部,控制著巖體(脈)、礦(體)帶的產(chǎn)狀、形態(tài)和空間分布。②鉆探控制揭示北西西向斷裂帶與深部巖體侵入具密切的成生聯(lián)系。證明構(gòu)造-巖漿-礦化活動(dòng)具一致性。③上述斷裂和接觸構(gòu)造及其復(fù)合部位控制著巖體形態(tài)和礦體分布,顯示斷裂接觸構(gòu)造、巖舌巖枝和主礦體分布的統(tǒng)一性。④推斷該區(qū)巖漿和礦液的活動(dòng)均從南東深部向北西淺部運(yùn)移,集中沉淀于半封閉構(gòu)造帶中,形成斑巖型-接觸交代型-裂隙充填型成礦系列。⑤北東向斷裂構(gòu)造為成礦后斷裂。
2.3巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈,燕山期侵入體地表呈串珠狀展布。早期有代明溝石英輝綠巖,肖家營子輝長輝綠巖;中期有三道溝輝石二長巖~正長閃長巖。晚期有肖家營子、康杖子、姜家店溝里閃長巖。
2.3.1 巖體的侵入次序
侵入體由含橄輝長輝綠巖、輝長輝綠巖、中~細(xì)粒閃長巖、似斑狀細(xì)粒閃長巖及其脈巖組成。
(1)輝長輝綠巖和隱伏的中粒閃長巖,接觸界線不清,且?guī)r石的礦物,化學(xué)成分連續(xù)過渡,副礦物亦相似,兩者為相變關(guān)系。(2)輝長輝綠巖、細(xì)粒閃長巖的同位素年齡,分別為177和113百萬年,前者為早期侵入體,后者為晚期侵入體。(3)康杖子石英閃長巖與肖家營子細(xì)粒閃長巖系自身分異或同化混染作用造成成分上的差異。
2.3.2 巖體的形態(tài)產(chǎn)狀
巖體的核部為早期輝長輝綠巖~中粒閃長巖,面積0.3km2。細(xì)粒閃長巖沿其東、南、北三面的邊部侵入,呈半環(huán)狀與前者組成一個(gè)整體,平剖面上分別為不規(guī)則園形體和筒狀體,并以高角度向北東傾斜。不規(guī)則環(huán)狀傾入體面積0.32km2。
2.3.3 巖體形態(tài)對礦體的控制
巖體在空間上的變化,對礦體的形態(tài),規(guī)模和富集都有直接控制作用。主要表現(xiàn)在:
(1)巖體、巖舌、巖枝聯(lián)合形成的半環(huán)狀接觸構(gòu)造圈,為礦液的聚集提供了空間封閉系統(tǒng),主要礦體均賦存在此范圍內(nèi)。(2)巖體的“S”型接觸線,緩部張開或凹陷部位是礦化富集的地段。因而區(qū)內(nèi)礦體普遍具有上陡下緩、上薄下厚、上貧下富的分布規(guī)律。(3)巖體各種形態(tài)類型的礦化富集地段是:巖舌近根部波狀彎曲及其前緣;株脈聯(lián)合體的銜接部;脈體在平剖面彎曲部位。
圍巖蝕變
礦區(qū)圍巖蝕變強(qiáng)烈,主要有大理巖化、矽卡巖化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、蛇紋石化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、高嶺土化、鉀化、褐鐵礦化、鐵錳碳酸鹽化和硅化等。
3 礦區(qū)地質(zhì)
3.1礦體規(guī)模與特征
1號礦帶為鉬礦帶,主要分布在04~15號勘探線之間、Ⅰ號縱剖面以北,礦帶賦存標(biāo)高-46~432m,以首見鐵礦(化)體為標(biāo)志層與側(cè)下2號礦帶相區(qū)別。鉬礦體以似層狀、層狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)于霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r層間,是受閃長巖與花崗斑巖聯(lián)合控制的矽卡巖型礦體。1號礦帶共有26條鉬礦體。
2號礦帶為鉬、鐵礦帶,分布在04~07號勘探線、1號鉬礦帶與3號鐵礦帶之間,礦帶賦存標(biāo)高34~255m,上部為鉬,底部為鐵,礦體以似層狀、層狀產(chǎn)于閃長巖上盤大約200m的白云質(zhì)灰?guī)r中。2號礦帶共有鉬、鐵礦體10條,其中:鉬礦體8條(工業(yè)礦體5條)。
3號礦帶以鐵為主,礦體產(chǎn)于閃長巖、花崗斑巖上盤的矽卡巖中,受閃長巖與花崗斑巖聯(lián)合控制,頂部為鉬,中下部為鐵,主礦體Fe3長度1200 m,貫穿全區(qū),向西延長出工作區(qū),礦帶賦存標(biāo)高-231~183m。3號礦帶共有鐵、鉬礦體40條(工業(yè)礦體21條),其中鉬礦體7條(工業(yè)礦體4條)。
4號礦帶以鉬為主,集中分布在08號勘探線的閃長巖體內(nèi),輝鉬礦絕大多數(shù)以細(xì)脈及細(xì)脈浸染狀產(chǎn)于蝕變閃長巖體內(nèi)破碎裂隙中,少部分產(chǎn)于巖體邊部白云質(zhì)灰?guī)r中,礦體以似層狀、層狀產(chǎn)出。礦帶賦存標(biāo)高-88~482m。4號礦帶共有鉬、鐵礦體50條(工業(yè)礦體26條),其中鉬礦體47條(工業(yè)礦體24條)。
5號礦帶為鉬礦帶,礦體分布在07~39號勘探線之間的花崗斑巖及其上盤矽卡巖外帶中,規(guī)模較小,均為單工程控制點(diǎn)礦體,礦帶賦存標(biāo)高-221~322m。5號鉬礦帶共有8條鉬礦體(工業(yè)礦體7條)。
6號礦帶位于31、39線的3號礦帶上部,由ZK31-1、ZK31-5、ZK39-5號鉆孔控制,礦帶中的鉬、銅、鉛、鋅礦體界于康杖子礦床與肖家營子礦床之間,礦體呈扁豆?fàn)町a(chǎn)于遠(yuǎn)離花崗斑巖體的矽卡巖中。鉬、銅礦體的局部品位較高,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號礦帶共有5條礦體。
3.2礦石質(zhì)量
礦石的結(jié)構(gòu),主要為粒狀及它形粒狀結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈半自形、他形晶,輝鉬礦以半自形晶,板狀,葉片狀,鱗片狀、放射狀,呈脈狀及浸染狀分布在礦石中。構(gòu)造主有、細(xì)脈侵染狀構(gòu)造、侵染狀構(gòu)造、稠密侵染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、柔皺構(gòu)造及碎裂構(gòu)造。
3.3 礦石礦物組成
3.3.1 礦石組成
(1)金屬礦物:本區(qū)礦化經(jīng)歷了接觸交代、熱液硫化物期和表生期。接觸交代階段礦物共生組合為輝鉬礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦;熱液期又可分銅鉬階段和鉛鋅階段,前者礦物共生組合為輝鉬礦、磁鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦;后者礦物共生組合為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦。表生期礦物共生組合為銅鉛鋅鐵錳等氧化物。2、非金屬礦物:鎂橄欖石、透輝石、透閃石、陽起石、金云母、綠簾石、柘榴石、方解石、白云石等。
3.3.2礦物賦存特征
(1)輝鉬礦:自形~半自形板狀,多呈葉片狀、菊花狀、囊狀集合體。充填交代磁鐵礦,并與各種脈石一起產(chǎn)于矽卡巖礦物中,形成單一輝鉬礦、輝鉬礦方解石脈、輝鉬礦鉀長石脈、輝鉬礦柘榴石脈、輝鉬礦次透輝石脈、輝鉬礦螢石脈和輝鉬礦石英脈。最大粒徑0.22mm,但多數(shù)在0.04-0.2mm。(2)磁鐵礦:呈半自形粒狀,構(gòu)造以致密塊狀、條帶狀為主,斑雜狀,侵染狀次之。交代早期矽卡巖,并為膠狀黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦和碳酸鹽充填。粒徑0.1~1.5mm。包體測溫396°~410℃(見照片2)。(3)黃鐵礦:分布普遍,可分三種結(jié)構(gòu)產(chǎn)出:黃鐵礦:(Ⅰ)半自形粒狀結(jié)構(gòu),侵染于磁鐵礦中,粒徑較?。?.1mm),含量較少,少量輝鉬礦沿其邊部產(chǎn)出。(Ⅱ)粗大自形晶結(jié)構(gòu),多呈五角十二面體或立方體,粒度0.1~2.2mm,大者可達(dá)20mm。與閃鋅礦、黃銅礦充填在輝鉬礦中,并被鋅銅溶蝕交代。(Ⅲ)膠狀結(jié)構(gòu),以不規(guī)則脈狀,穿切輝鉬礦石英脈、黃銅礦、黑色蛇紋石細(xì)脈,偶見與方鉛礦共生。包體測溫330°~340℃,個(gè)別為283℃和356℃。(4)磁黃鐵礦:多呈它形不規(guī)則的致密塊狀或交代殘留狀,少量為粒狀分布在磁鐵礦中,呈似固溶體分離結(jié)構(gòu)。與硫化物的嵌布關(guān)系密切,為閃鋅礦穿切形成條帶狀礦石。粒徑為0.03~0.3mm。(5)閃鋅礦:不規(guī)則粒狀和塊狀交代磁鐵礦,包裹磁黃鐵礦、細(xì)粒黃鐵礦而被脈狀黃鐵礦穿切。具似反應(yīng)邊構(gòu)造或呈乳滴狀產(chǎn)于黃銅礦中。極少的自然鉍和斜方輝鉛鉍礦產(chǎn)于閃鋅礦周邊部和裂隙中。粒徑0.02~2mm。包體測溫286℃。(6)黃銅礦:以他形粒狀或不規(guī)則狀產(chǎn)于脈石中,呈乳濁狀結(jié)構(gòu)分布在閃鋅礦或充填在磁鐵礦裂隙中,少許沿磁鐵礦、輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦邊部交代。粒徑0.1~0.6mm。包體測溫346℃。(7)方鉛礦:他形粒狀,粒徑0.05~0.1mm。包體測溫167℃。
3.4礦石類型
(1)自然類型:按礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分為浸染狀~細(xì)脈浸染狀礦石;團(tuán)塊狀礦石、塊狀礦石等;按礦石礦物成分特征劃分為磁鐵礦礦石、輝鉬礦礦石。(2)工業(yè)類型和品級:礦石工業(yè)類型主要為矽卡巖型;其次為閃長巖體內(nèi)的斑巖型和中溫?zé)嵋好}狀。由斑巖型和矽卡巖型向上部和側(cè)向的熱液脈狀,由鐵向鐵鉬→鉬→鋅鉛呈系列式過渡。
4 找礦標(biāo)志
(1)構(gòu)造標(biāo)志:Ⅲ、Ⅳ級斷裂交叉處,地表可見密集線狀斷裂,有巖漿熱液活動(dòng)。(2)地層標(biāo)志:有利于物質(zhì)交換的碳酸鹽巖封閉蓋層。(3)巖漿巖標(biāo)志:中酸性巖漿巖發(fā)育,中淺成侵入巖的頂部及前緣。(4)蝕變標(biāo)志:硅化、鉀化、絹云母化,矽卡巖化、黃鐵礦化及鐵錳碳酸鹽化、褐鐵礦化,可作為直接找礦標(biāo)志。
作者簡介:王剛(1962—),男,漢,遼寧朝陽人,1986年畢業(yè)于長春地質(zhì)學(xué)院礦產(chǎn)調(diào)查專業(yè),主要從事工程地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作。