楊發(fā)亭 王金娃 張?zhí)炱?/p>
摘要:本文依托整裝勘查區(qū)典型礦床研究和大比例尺專項地質(zhì)填圖等工作,對巴根黑格其爾鉛鋅礦床進(jìn)行了成礦地質(zhì)特征研究并開展了找礦預(yù)測。研究成果表明,礦床為一賦存于早二疊世大石寨組安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r中的矽卡巖型礦床,其成礦地質(zhì)體是閃長巖,成礦構(gòu)造為巖漿侵入接觸構(gòu)造以及疊加其上的NE向斷裂構(gòu)造,鉛鋅礦化和圍巖蝕變在平面上均具分帶特征,礦床深部及外圍仍有較大的找礦潛力。
關(guān)鍵詞:大興安嶺中段;巴根黑格其爾;鉛鋅礦;地質(zhì)特征;找礦預(yù)測
巴根黑格其爾鉛鋅礦床位于內(nèi)蒙古自治區(qū)科爾沁右翼前旗境內(nèi),是國土資源部設(shè)置大興安嶺中段銅多金屬礦整裝勘查區(qū)依據(jù)的典型礦床之一,礦床中心坐標(biāo)為:東經(jīng)120°00′,北緯46°39′。作者以“成礦地質(zhì)體一成礦結(jié)構(gòu)面一成礦作用特征標(biāo)志(三位一體)”找礦預(yù)測理論體系(葉天竺等,2014)為指導(dǎo),依托整裝勘查區(qū)典型礦床研究和大比例尺專項地質(zhì)填圖等生產(chǎn)實踐工作,對巴根黑格其爾鉛鋅礦床成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標(biāo)志等進(jìn)行了研究并進(jìn)行了找礦預(yù)測。
1.大地構(gòu)造位置
礦床區(qū)域大地構(gòu)造位于大興安嶺中段二連一賀根山一阿榮旗縫合帶北西側(cè),屬西伯利亞板塊南東大陸邊緣古生代陸緣增生帶,中生代處于濱太平洋構(gòu)造域之大興安嶺中生代火山一巖漿巖帶的西部邊緣(任紀(jì)舜等,1999;邵積東等,2011)。
2.礦床地質(zhì)特征
礦床出露的地層主要為二疊系下統(tǒng)大石寨組(P1ds)和侏羅系上統(tǒng)白音高老組(J3b)。大石寨組巖性包括流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、安山巖,地層呈北東東向展布,被上侏羅統(tǒng)白音高老組角度不整合覆蓋,并被花崗斑巖、花崗巖以及閃長巖巖脈侵入。白音高老組巖性主要為流紋質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r。侵入巖主要有呈小型巖株狀產(chǎn)出的花崗巖(γ)、花崗斑巖(γπ)和閃長巖脈(δ)。主要發(fā)育北東向斷裂構(gòu)造,尤以被第四系覆蓋的斷裂F1為代表。F1長度700m,依據(jù)采礦平硐觀察,其走向30°左右,傾向300°左右,傾角40°-75°。斷裂帶寬約20m,帶內(nèi)為棱角狀凝灰質(zhì)構(gòu)造角礫巖,膠結(jié)松散。礦床已知主礦體產(chǎn)出形態(tài)受其控制,屬成礦構(gòu)造(圖1)。
3.礦體地質(zhì)特征
礦體主要呈脈狀,賦存于下二疊統(tǒng)大石寨組地層中。主礦體為1號礦體(圖1)。1號礦體位于礦區(qū)中部,為一隱伏礦體,礦體由980m標(biāo)高和950m標(biāo)高2個中段控制。礦體走向38°,傾向310°,傾角65°;礦體長度380m,厚度25.58m~65.40m,平均厚度42.39m;礦體品位:Pb2.82%~3.97%,平均3.41%,Zn5.46%~7.49%,平均6.38%。礦床主礦體礦化沿走向在平面上具有明顯的分帶特征,南西部以鐵鋅礦化為主,向北東漸變?yōu)橐糟U鋅礦化為主。
礦石自然類型主要有石榴石矽卡巖型礦石、綠簾石矽卡巖型礦石;工業(yè)類型有鉛鋅礦石、鐵鋅礦石。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形一它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等,礦石的構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等。礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦等。脈石礦物主要為石英、石榴子石、綠泥石、綠簾石。
礦床流體蝕變發(fā)育,以石榴石、綠簾石等熱液礦物為標(biāo)志的矽卡巖化表明,巴根黑格其爾鉛鋅礦屬于矽卡巖型礦床。
4.礦床“三位一體”找礦預(yù)測地質(zhì)模型
4.1成礦地質(zhì)體研究
巴根黑格其爾鉛鋅礦主要賦存于下二疊統(tǒng)大石寨組地層中,近礦圍巖局部為閃長巖、花崗斑巖等,鉆孔編錄發(fā)現(xiàn),礦床深部可見花崗斑巖穿切礦體,推斷其為成礦后形成。
鉆孔ZK703編錄和鏡下鑒定發(fā)現(xiàn),礦體產(chǎn)于閃長巖脈與凝灰?guī)r接觸帶的綠簾石矽卡巖中,綠簾石矽卡巖的上下均為閃長巖脈。矽卡巖體上部的閃長巖綠泥石化強(qiáng)烈,下部的閃長巖發(fā)育強(qiáng)烈的綠簾石化,并含閃鋅礦。而且閃長巖還普遍具有絹云母化以及碳酸鹽化蝕變,原巖中的暗色礦物已蝕變,原礦物特征基本消失殆盡。礦床硫、鉛和氫氧同位素數(shù)據(jù)表明,成礦流體主要來自巖漿水,成礦硫化物中的S2-和Pb主要來源應(yīng)為礦床內(nèi)的閃長巖,并有圍巖物質(zhì)混入(王策,2010)。
據(jù)上述資料推測,礦區(qū)內(nèi)閃長巖與成礦關(guān)系密切,應(yīng)該為礦床成礦巖體(成礦地質(zhì)體)。
4.2成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面研究
該礦床的礦體主要產(chǎn)于閃長巖與大石寨組安山巖、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的接觸構(gòu)造帶,明顯受巖漿侵入接觸構(gòu)造控制,即巖漿侵入接觸構(gòu)造是本礦床重要的控礦構(gòu)造。而礦體均呈NE向脈狀產(chǎn)出,又嚴(yán)格受NE向斷裂構(gòu)造控制。也就是說,巴根黑格其爾鉛鋅礦的成礦構(gòu)造為巖漿侵入接觸構(gòu)造帶和疊加于其上的NE向斷裂構(gòu)造帶。
4.3成礦作用特征標(biāo)志研究
根據(jù)礦床的地質(zhì)特征和礦石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,將礦床成礦作用階段劃分為3個階段:最早的高溫矽卡巖階段,主要形成鈣鐵榴石和少量硅灰石等無水硅酸鹽礦物以及陽起石、石英、長石及少量綠簾石等含水硅酸鹽礦物,還有大量的磁鐵礦;第二階段為中溫石英一硫化物階段,形成閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、毒砂等大量金屬硫化物,脈石礦物主要有石英、綠泥石、綠簾石、絹云母、少量碳酸鹽礦物;最晚為石英一碳酸鹽階段。
專題填圖成果表明,巴根黑格其爾鉛鋅礦床蝕變礦物在平面上表現(xiàn)出明顯的分帶特征以礦體部位的矽卡巖化蝕變帶為中心,向外依次為:青磐巖化帶和石英一絹云母一綠泥石化帶。
4.4二元空間結(jié)構(gòu)模式
礦床礦化特征顯示,沿主礦體走向往北東,礦體埋深逐漸增大,北東方向目前正在采礦的坑道所見以鉛鋅礦化為主,向深部可能變?yōu)橐澡F鋅礦化為主。與成礦有關(guān)的閃長巖近地表主要呈脈狀或巖枝狀,向下可能變?yōu)橐?guī)模較大的巖株狀。也就是說,本礦床上部為受疊加于接觸構(gòu)造帶的斷裂構(gòu)造控制的脈狀鉛鋅礦體,而深部可能存在受閃長巖與大石寨組火山巖接觸構(gòu)造控制的鐵鋅(鉛)礦體。
根據(jù)以上分析,建立了礦床“三位一體”找礦預(yù)測地質(zhì)模型圖(圖2)。
5.找礦預(yù)測
根據(jù)建立的礦床找礦預(yù)測地質(zhì)模型,推斷礦床主礦體向北東方向深部及外圍仍有較大的找礦潛力,結(jié)合礦床專項地質(zhì)填圖成果資料,圈定了礦床找礦靶區(qū)BPT1。
BPT1靶區(qū)位于目前正在開采的主礦體北東部(圖1)。該靶區(qū)的找礦目標(biāo)為深部產(chǎn)于閃長巖(成礦地質(zhì)體)與安山質(zhì)火山巖接觸構(gòu)造帶(成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面)的鉛鋅礦以及鐵鋅礦。由于靶區(qū)處于正在采礦的主礦體北部,深部已有一些井巷工程。建議下一步找礦應(yīng)在坑道編錄確定蝕變特征(成礦作用特征標(biāo)志)的基礎(chǔ)上,利用井中物探技術(shù)進(jìn)行探測,地質(zhì)與物探解譯結(jié)合進(jìn)行綜合研究,判斷深部或旁側(cè)的隱伏礦體,再利用坑道鉆進(jìn)行驗證。