李 津
(中煤地質(zhì)集團有限公司,北京 100040)
牛耳河地區(qū)地層由老至新為:古元古界興華渡口巖群(Pt1xh);新元古界南華系佳疙瘩組(Nhj),震旦系—下寒武統(tǒng)倭勒根巖群[(Z—∈1)wl],震旦系額爾古納組(Ze);主要分布于區(qū)內(nèi)北西側(cè)。古生界為泥盆系中—上統(tǒng)大民山組(D2—3d),呈零星分布,中生界主要為中塔木蘭溝組(J2t)、上侏羅統(tǒng)統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)、瑪尼吐組(J3mn)及下白堊統(tǒng)白音高老組(K1b);主要分布于區(qū)內(nèi)南東側(cè)。新生界為第四系全新統(tǒng)(Qh)(圖1)。
主要分布在牛耳河鎮(zhèn)南側(cè)及西北側(cè),主要表現(xiàn)為中生代早期(三疊紀)侵入興華渡口巖群、額爾古納組的二長花崗巖、花崗閃長巖、堿長花崗巖;晚期(侏羅世)大量重熔型花崗巖侵入,如堿長花崗巖、正長花崗巖等侵入滿克頭鄂博組、瑪尼吐組。由于這些侵入巖的多次活動,促使有益元素的活化及遷移,對成礦起到?jīng)Q定性作用。
調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位置,位于西伯利亞地臺南緣額爾古納地槽褶皺帶。呈NE走向通過測區(qū)的得爾布干深斷裂為上述兩大構(gòu)造單元的分界線。
元古代構(gòu)造層由興華渡口巖群變質(zhì)表殼巖和鳳水山片麻巖組成,為本區(qū)最古老的結(jié)晶基底,被晚期(加里東期、華力西期)侵入巖所吞噬。
新元古代—早古生代構(gòu)造層發(fā)育于古元古代結(jié)晶基底的東南邊緣,由島弧型和弧后盆地沉積形成的倭勒根巖群組成,早期表現(xiàn)為伸展體制下的順層韌性剪切作用,晚期表現(xiàn)為擠壓體制下的大規(guī)模的逆沖推覆構(gòu)造及韌性剪切帶。
區(qū)內(nèi)晚古生代構(gòu)造不發(fā)育,但晚古生代構(gòu)造形跡在本區(qū)較為發(fā)育,表現(xiàn)為中華力西期韌性變形構(gòu)造。
中生代構(gòu)造在本區(qū)最為發(fā)育,構(gòu)造變形以遍布全區(qū)的斷裂、節(jié)理構(gòu)造為特征,改造破壞先成構(gòu)造。新生代構(gòu)造層在此基礎(chǔ)上進一步發(fā)生斷塊差異升降運動,最終形成現(xiàn)今構(gòu)造格局。
區(qū)內(nèi)的構(gòu)造較密集、復(fù)雜而且強烈。北東向的牛耳河—阿龍山斷裂為得爾布干深大斷裂的一部分,斷裂直通上地幔,有益元素的含礦熱液及堿流體從上地幔上升到地殼淺部進行交代,另外NW向、EW向、SN向構(gòu)造也發(fā)育,為含礦溶液提供導(dǎo)礦及容礦構(gòu)造(圖1)。
圖1 牛耳河地區(qū)地質(zhì)簡圖(構(gòu)造綱要簡圖)Figure 1 Niuerhe area geological sketch map (structural outline map)
本區(qū)布格重力異常數(shù)據(jù)來源于1∶50萬的重力測量,總體重力異常形態(tài)平緩(圖2)。
圖2 區(qū)域布格重力異常圖Figure 2 Regional Bouguer gravity anomalies
全區(qū)重力異常值為(-96~-75)×10-5m/s2。異??傮w特征為西北角和東南角高,中部為北東向的平緩低值區(qū),等值線變化幅值為(2~10)×10-5m/s2。
西北部為較復(fù)雜的高值區(qū),顯示有三個獨立的重力高異常圈閉。異常等值線最大變化為(-83~-75)×10-5m/s2,變化幅值為(3~9)×10-5m/s2。
東南部為平緩的低值區(qū),顯示有五個獨立的重力低異常圈閉,其中最南兩個比較平緩且相連成一體。異常等值線最大變化范圍為(-98~-93)×10-5m/s2,變化幅值為(2~6)×10-5m/s2。
由1:20萬航磁異常等值線平面圖上(圖3)可以看出:區(qū)內(nèi)磁場基本可以分為3種類型。
2.2.1 I區(qū)平緩的正磁場背景上強度較大的正磁異常
位于測區(qū)西北,測區(qū)內(nèi)磁場主要表現(xiàn)為正磁場背景上強度較大的正磁異常,磁場等值線數(shù)值在200~550nT區(qū)間內(nèi),磁場等值線走向呈東西向,延伸較大。異常多圈閉呈近圓形條帶狀。地層表面見第四系粉質(zhì)黏土和白堊紀流紋質(zhì)凝灰?guī)r等,但巖石的磁性并不高,推測正異常可能由侵入的中生代晚期的石英二長巖和石炭紀的中粗粒二長花崗巖引起。
2.2.2 II區(qū)平緩的負磁場
位于測區(qū)南部。測區(qū)內(nèi)磁場主要表現(xiàn)為平緩的負磁異常,磁場等值線數(shù)值在-150~200nT區(qū)間內(nèi)。區(qū)內(nèi)南部的磁場等值線較稀疏,走向東西向,延伸很大,與測區(qū)外側(cè)南部一起圈閉成橢圓形負磁異常。區(qū)內(nèi)中部存在局部負磁異常,異常圈閉成近圓形,走向近北東向。地層表面多見第四系覆蓋物和白堊紀流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r夾薄層狀凝灰質(zhì)泥巖等,這些巖石磁性都不高。推測負磁場可能是白堊紀流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r夾薄層狀凝灰質(zhì)泥巖等磁性不高的巖石地層堆積在盆地所引起。
圖3 牛耳河地區(qū)航磁異常ΔT等值線平面圖Figure 3 Niuerhe area aeromagnetic anomalies ΔT isogram
2.2.3 III區(qū)升高背景正磁場上強烈跳躍的正磁異常
位于II區(qū)東部。測區(qū)內(nèi)磁場主要表現(xiàn)為升高背景正磁場上強烈跳躍的正磁異常。磁場等值線圈閉成橢圓形條帶狀,磁場等值線數(shù)值在100~350nT區(qū)間內(nèi)。推測正磁異常可能是由侵入的白堊紀的石英二長巖等引起。
從測區(qū)及其外圍磁場展布特征來看,磁場的分區(qū)分帶特征還是比較明顯,對于利用磁測資料研究地質(zhì)構(gòu)造、掩蓋區(qū)基巖巖相結(jié)構(gòu)等可以提供許多有用信息。
結(jié)合礦調(diào)區(qū)地質(zhì)特征,及上延100、200、500m ΔT異常等數(shù)據(jù)處理成果圖,本區(qū)以出露的酸性、中基性火山巖地層為主,不同時代及多期次噴發(fā)的巖漿巖或隨埋深加大反映出不同的磁場特征,由較穩(wěn)定的負磁場—較強變化的負磁場—負磁場伴生有跳變的正磁場—疊加在負磁場上具較高強度的正磁場—變化的正磁場—強變化的正負磁力高。
查證區(qū)總體以較大范圍變化的負磁場為主,正磁異常疊加在負磁場之上,表現(xiàn)出不同的磁場特征。
較大范圍的負磁場由西向東,西南部總體表現(xiàn)為弱變化的負磁場、中部則為變化較強變化的負磁場為主,東部則是更強變化的負磁場。根據(jù)調(diào)查區(qū)磁場特征的分布規(guī)律,調(diào)查區(qū)可劃分為三個部分,西部大范圍的正磁異常、中部變化的負磁場、東部變化的正負磁場。
本次工作共劃分磁異常23個、斷裂構(gòu)造12條、火山口14處,反映了調(diào)查區(qū)斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造很發(fā)育的特點,其走向受區(qū)域性斷裂控制,火山構(gòu)造活動多呈北東、北西走向,沿斷裂帶分布著火山機構(gòu)。火山機構(gòu)為多金屬礦礦床形成提供礦源和運輸通道;分析推斷一級斷裂,是否為控礦構(gòu)造,從而達到尋找火山噴發(fā)形成的巖漿巖型金屬礦床。
Mo的含量在(0.22~221)×10-6,算術(shù)平均值2.37×10-6,標準離差5.58,鉬的變異系數(shù)2.35,在調(diào)查區(qū)東部呈背景及低背景,局部有規(guī)模異常分布,中南部則分布有北東走向的鉬異常帶,背景值略有起伏,重點是在西部為高背景區(qū),分布有較大規(guī)模的鉬異常,受火山構(gòu)造控制,砷鉬相關(guān)系數(shù)較大,相關(guān)系數(shù)0.57。
Pb的含量在(6.77~2 375)×10-6,算術(shù)平均值27.13×10-6,標準離差33.4,Pb元素在中南部,低背景顯示,分布有規(guī)模較大的異常,東部呈背景、有小規(guī)模的異常分布,異常重點分布于西部,呈背景、在南端形成較大規(guī)模的鉛異常,Pb異常與主要成礦元素相關(guān)系數(shù)均在0.4以下。
Zn的含量在(5.06~3 154)×10-6,算術(shù)平均值79.89×10-6,標準離差48.91。在調(diào)查區(qū)呈高背景,在東部分布有規(guī)模較大的鋅異常帶、在中南部分布有北東向、間斷分布的鋅異常、在西部總體零散分布,局部有較大規(guī)模的鋅異常分布,Cu、Zn相關(guān)性較高,相關(guān)系數(shù)0.606,異常與中酸性火山巖有關(guān),是尋找火熱液型銅礦的良好靶區(qū)。
Ag的含量在(0.024~159)×10-6,算術(shù)平均值0.086×10-6,標準離差1.99。與其它元素相關(guān)性不高,與Zn相關(guān)系數(shù)僅有0.25,異常主要集中于西部的南北,呈低高背景,在中南部和東南有異常分布且呈低背景Cu的含量在(0.88~282)×10-6,算術(shù)平均值10.41×10-6,標準離差9.14。在測區(qū)西部、中南部和東部有較大規(guī)模分布。東部分布有北東走向的銅異常帶,呈低背景,受北東和北西火山構(gòu)造控制;西部銅元素在南部形成一條北東走向、間斷展布的高含量帶,與在北部和中南部分布的銅異常均與酸性火山巖有關(guān),是尋找火熱液型銅礦的良好靶區(qū)。
本次1∶5萬水系沉積物測量共圈綜合異常47處(其中乙3類17處)。重點介紹具有研究價值和找礦線索的2個異常。
3.2.1 AP-6乙3類綜合異常
主要異常由Pb、As、Ag、Mo、異常組成,由異常的特征來看, Pb、Ag、Mo、As異常含量高、面積大,濃度(一級:1倍異常下限;二級:2倍異常下限;三級:4倍異常下限)中心明顯。
AP-6綜合異常含有3個Pb單元素異常,分別為Pb-2、Pb-5、Pb-8;其中Pb-5有三級濃度分帶,最高值為2 375.0×10-6為全區(qū)最高,襯度20.61,規(guī)模7.87。
綜上所述,該區(qū)火山活動強烈,火山構(gòu)造發(fā)育,1:5萬化探綜合異常相對集中,成礦、找礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越,是測區(qū)內(nèi)目前具找礦前景的首選區(qū)段之一。也是尋找火山熱液型鉛、銀、鋅多金屬等中低溫熱液礦床的首選重點工作區(qū)。
3.2.2 Ap-28乙3類綜合異常
異常元素為Ag、Pb、Zn,濃度中心集中。
Ag元素異常有Ag-51、Ag-52、Ag-54共3個,其中 Ag-51元素具有3級濃度分帶,最大值為1.48×10-6,襯度3.14,規(guī)模17.68。Pb單元素異常有3個,分別為 Pb-31、Pb-32、Pb-33;Pb-33具有2級濃度分帶,最高值為283.0×10-6,襯度3.65,規(guī)模11.79。Zn單元素異常僅1個,Zn-23具有2級濃度分帶,最高值為294.0×10-6,襯度1.54,規(guī)模1.48。
綜上所述,該區(qū)處于火山構(gòu)造發(fā)育地段,1∶5萬土壤綜合異常及成礦地質(zhì)條件較好,是目前七林場幅一帶唯一的重點工作區(qū)選——銀、鉬、鉛、鋅多金屬找礦工作區(qū)。
該礦化點位于測區(qū)北西阿烏尼林場西北約6km處,鉛礦化點圍巖巖性由脈狀的閃長巖和粗安巖、爆發(fā)相的流紋質(zhì)凝灰?guī)r構(gòu)成,粗安巖中見黃鐵礦化和方鉛礦化,礦化點南側(cè)為第四紀河谷,北側(cè)為中生代火山巖。
其化學(xué)分析結(jié)果:Au,0.07×10-6;Ag,28.00×10-6;Cu,121×10-6;Pb,4 555×10-6;Zn,136×10-6。
此分析結(jié)果Pb金屬含量達到邊界品位。雖不具備工業(yè)意義,但可作為得爾布干斷裂成礦帶內(nèi)的找礦線索。
礦區(qū)位于額爾古納室韋鎮(zhèn)北東40km。
①礦區(qū)地質(zhì)。礦床內(nèi)主要見粗—巨斑狀中粒黑云母(鉀長)二長花崗巖和中生代中細?;◢忛W長斑巖。前者是成礦母巖的圍巖,后者是成礦母巖,與成礦關(guān)系密切;另外,在圍巖中偶見黑云斜長片巖等片巖類的捕虜體,大小僅數(shù)十個立方厘米至數(shù)十個立方米,對成礦影響不大。礦床內(nèi)與成礦關(guān)系密切的是侵入巖,以中細?;◢忛W長斑巖為主要含礦母巖,占據(jù)礦床一半面積。
②礦床地質(zhì)。目前為止控制礦帶長1 200m、寬300~400m,控制礦體最大長度800m,共圈出了4個較大的銅鉬共生礦體和2個銅礦體。礦石一般品位鉬:0.032%~0.41%,最高品位鉬:1.06%;全礦床礦石平均品位鉬:0.078%。礦石中銅品位:0.20%~0.90%,平均0.51%。目前估算332+333級礦石量441萬t,共生及獨立鉬金屬量為3 440.88t,銅金屬量約為1 810.86t,為一小型斑巖型鉬銅礦。
5.1.1 構(gòu)造對成礦的控制作用
礦床形成過程中,成礦流體的運移和成礦物質(zhì)的沉淀、定位空間以及其形成的保存條件無不與構(gòu)造息息相關(guān)。所以說,構(gòu)造是成礦控制地質(zhì)因素中的首要因素。它對測區(qū)成礦的控制作用表現(xiàn)在以下幾個方面。
不同的成礦構(gòu)造環(huán)境,產(chǎn)生不同的礦產(chǎn)。中生代濱太平洋活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境形成與陸相中酸性火山—侵入雜巖有關(guān)的眾多不同類型的金、鉬等礦產(chǎn)。
區(qū)域性深斷裂構(gòu)造帶均為超巖石圈斷裂,有的甚至切穿了巖石圈,所以它們是地幔物質(zhì)上涌的通道。而與其有成生聯(lián)系的次級斷裂或裂隙構(gòu)造帶往往就是成礦物質(zhì)沉淀定位的空間。另一方面,這些深斷裂帶具有活動時間長的特點,所以在其一側(cè)或兩旁分布有形成于不同時代的礦床。
區(qū)域內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的礦(化)床(點)均沿北東向的斷裂帶或其兩側(cè)分布,礦(化)床(點)總體位于北東向斷裂帶與北西向斷裂交匯部位。
礦(化)床(點)內(nèi)礦體或礦化蝕變體總體賦存于北東向斷裂、北東向蝕變帶或北東向斷裂帶內(nèi)及兩側(cè)伴生的北西向次級斷裂內(nèi)。
礦(化)床(點)內(nèi)礦石或礦化巖石類型多數(shù)具構(gòu)造蝕變特征。
綜上所述,構(gòu)造對成礦的控制作用是多方面的,從成礦作用開始到礦床形成后的保存條件均受到構(gòu)造的控制。
5.1.2 地層對成礦的控制作用
許多成礦物質(zhì)在火山噴發(fā)沉積作用中未能富集成有經(jīng)濟價值的礦體,只有在經(jīng)歷后期的構(gòu)造作用和巖漿作用的再活化才富集成礦體。
區(qū)域內(nèi)與中生代火山巖有關(guān)的地層主要為晚侏羅世滿克頭鄂博組、瑪尼吐組及早白堊世白音高老組。經(jīng)后期構(gòu)造疊加及巖體侵入可富集形成金及多金屬礦體。
5.1.3 巖漿巖對成礦的控制作用
巖漿巖對成礦的控制作用不僅是對成礦提供成礦流體和成礦物質(zhì),還提供熱動力而加速水巖反應(yīng),淬取和活化圍巖中成礦物質(zhì)而提高成礦流體中成礦元素的濃度,有利成礦物質(zhì)的沉淀、富集而形成有經(jīng)濟價值的工業(yè)礦體,一般礦床在侵入體內(nèi)外表現(xiàn)出規(guī)律性分布且侵入體的深度、大小和形狀對所成礦床的特點有一定影響;此外,巖漿巖的成分也對成礦有控制作用,即一定化學(xué)成分和礦物組合的礦床與一定的侵入巖、火山巖有關(guān),表現(xiàn)為巖漿巖成礦專屬性。
與鉬礦有關(guān)的花崗巖酸度和堿度均較低。
與鉛、鋅多金屬礦有關(guān)的花崗巖普遍含有原生角閃石和鎂黑云母,斜長石含量較高,常具環(huán)帶結(jié)構(gòu);與鉬礦有關(guān)的花崗巖普遍黑云母等暗色礦物含量低黑云母為鎂黑云母,鉀長石含量高。
巖體形態(tài)產(chǎn)狀對成礦也有控制作用,中酸性侵入體與圍巖接觸帶,一般港灣形態(tài)最有利于礦體的形成,此外巖體的前端部位有利于成礦;與成礦有成生聯(lián)系的巖體都呈巖株、巖枝、巖墻狀、巖脈狀產(chǎn)出,且規(guī)模都不大。
找礦標志是指那些直接或間接指示礦產(chǎn)存在或可能存在的現(xiàn)象和線索。注意發(fā)現(xiàn)和研究找礦標志,可以幫助我們有效而迅速地縮小找礦靶區(qū),找到礦床賦存位置,發(fā)現(xiàn)礦床、礦體,為合理選擇和運用找礦方法提供地質(zhì)依據(jù)。根據(jù)測區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)種類分布特點和實際工作情況,將本區(qū)的較有找礦潛力的鉬礦、多金屬礦的找礦標志分析總結(jié)如下。
5.2.1 鉬礦
鉬礦是經(jīng)本次工作確認的測區(qū)內(nèi)有找礦潛力的礦種。礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)斑巖型鉬礦1處(勘探中)。
構(gòu)造標志。北東向區(qū)域性深斷裂構(gòu)造帶內(nèi)或其旁側(cè),北西向區(qū)域(隱伏)斷裂與北東向區(qū)域斷裂帶交匯部位是成礦的有利部位;與前述區(qū)域斷裂有成生聯(lián)系的次級斷裂構(gòu)造、裂隙構(gòu)造帶往往是礦體充填、定位的空間。
地球化學(xué)標志。明顯的以Mo為主多金屬化探異常,鉬異常強度高、面積大、濃度分帶清晰、富集明顯。伴生As、W、Sn、Sb、Zn、Pb、Bi、Cu等元素,各元素間組合好、套合程度高。
礦化蝕變標志。地表露頭見有鐵帽、鐵染,礦化蝕變有硅化、云英巖化、碳酸巖化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、鉀化、高嶺土化、沸石化及褐鐵礦化等。
侵入巖。中酸性-酸性淺成侵入巖小巖株是斑巖型鉬礦的必要找礦標志之一。
5.2.2 多金屬礦
鉛鋅礦是經(jīng)本次工作確認的測區(qū)內(nèi)有找礦潛力的礦種。
構(gòu)造找礦標志。北東向區(qū)域斷裂帶邊緣次級斷裂發(fā)育地段是尋找熱液型鉛鋅礦的有利地段。
礦物找礦標志。方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、孔雀石、銅藍、鉛礬尋找這類礦床的直接標志。
礦化蝕變標志。硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、螢石化及巖石褪色等熱液蝕變是尋找裂隙充填式熱液型鉛鋅礦床的蝕變標志。
地球化學(xué)標志?;疆惓R訮b、Zn、Ag等元素異常為主,Ag、Cd、As、Sb、Bi、Cu等異常具有一定的重合性也是尋找熱液型鉛鋅礦的化探標志。
物探標志:。低阻、中低阻高極化是尋找該類礦床的物探標志。
褐鐵礦化或鐵帽發(fā)育是該地區(qū)尋找鉛鋅礦床的地表標志之一。
在目前工作程度上,根據(jù)成礦地質(zhì)條件、地球化學(xué)異常特征、物探異常特征、遙感特征、礦化特征等,可以優(yōu)選出兩類找礦靶區(qū)。
Ⅰ級找礦靶區(qū)。異常面積較大,強度高,組分齊全,具有礦化元素組合特征、重合性良好,有一定的水平分帶性,區(qū)內(nèi)有含礦地層、侵入巖分布,斷裂構(gòu)造發(fā)育。通過異常檢查已發(fā)現(xiàn)礦化體或礦化線索;或單元素異常面積大、強度高,具有良好的找礦前景的區(qū)段。
Ⅱ級找礦靶區(qū)。異常強度較高,組分較齊全,具有礦化元素組合特征、重合性良好,區(qū)內(nèi)有含礦地層、侵入巖分布,斷裂構(gòu)造發(fā)育。通過異常檢查沒有發(fā)現(xiàn)與異常主成礦元素相應(yīng)礦化體,具有一定找礦前景的區(qū)段。
經(jīng)過礦產(chǎn)檢查及綜合分析、解釋、推斷之后,1∶5萬礦調(diào)區(qū)確定金屬礦(Ⅱ級)找礦靶區(qū)8個(表1),其中多金屬找礦靶區(qū)3個、鉛鋅銀多金屬找礦靶區(qū)3個、鉬多金屬找礦靶區(qū)2個。
表1 找礦靶區(qū)一覽表Table 1 Data sheet of prospecting targets
綜合該區(qū)成礦地質(zhì)特,初步可歸納出如下找礦標志和找礦方向:
①白堊世二長花崗巖、花崗斑巖與上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組火山巖接觸帶附近是主要含礦部位;
②以Mo、As、W、Sn、Sb、Zn、Pb、Bi、Cu等元素為主的地球化學(xué)異常區(qū)是尋找鉬銅礦的主要標志;
③北東向區(qū)域性深斷裂構(gòu)造帶內(nèi)或其旁側(cè),北西向區(qū)域(隱伏)斷裂與北東向區(qū)域斷裂帶交匯部位是成礦的有利部位,為礦液運移和賦存提供了有利的空間;
④區(qū)內(nèi)鐵染、鐵帽,以及硅化、綠簾石化、綠泥石化、云英巖化、碳酸巖化、高嶺土化、褐鐵礦化、及沸石化等是間接找礦標志。