侯 靜
(遼寧省地質勘查院,遼寧 大連 116100)
礦區(qū)位于華北地臺北緣東段,膠遼臺隆,桓仁凸起和鳳城凸起上,各斷代地層出露較為齊全,沉積巖、侵入巖等各類巖石均較發(fā)育。地質構造既有中深層次韌性變形,也有淺層次脆性變形,構造樣式復雜多樣,有逆沖推覆系統(tǒng)、滑脫伸展系統(tǒng)、走滑系統(tǒng)。本區(qū)是遼東—吉南金、鉛鋅多金屬成礦帶的重要組成部分,區(qū)內礦產(chǎn)主要有鉛鋅、鐵、褐釔鈳礦。
礦區(qū)出露地層由早至晚有古元古界集安巖群螞蟻河巖組,青白口紀下統(tǒng)永寧組、上統(tǒng)細河群南芬組、橋頭組,下古生界張夏組、固山組、炒米店組、冶里組及中生界侏羅系上統(tǒng)果松組地層,測區(qū)的溝谷中分布有新生界第四系松散沉積物。
2.1.1 古元古界
集安巖群螞蟻河巖組(Pt1m.):由斜長角閃巖、黑云變粒巖、鈉長淺粒巖、磁鐵微斜變粒巖、電氣石變粒巖、蛇紋石化大理巖、白云質大理巖等組成。與上覆荒岔溝巖組地層構造接觸。
2.1.2 青白口紀地層
青白口紀永寧組(Qb1y):區(qū)內永寧組主要出露于中南部桓仁縣以西及普樂堡一帶,呈不規(guī)則狀北東向展布,與上覆釣魚臺組整合接觸。
青白口紀細河群
南芬組(Qb2n):巖石組合為黃綠色、紫色頁巖、泥灰?guī)r、鈣質頁巖、頁巖夾泥灰?guī)r。含微古植物化石。
橋頭組(Qb2q):下部中薄層含鐵銹斑點石英砂巖夾細粒石英砂巖;中部為中薄層、厚層含海綠石石英砂巖夾薄層狀海綠石細砂巖;上部為厚層狀鐵銹斑點石英砂巖夾黑色、黃綠色頁巖。與下伏南芬組呈整合接觸。
2.1.3 下古生界地層
張夏組(∈2z∧):巖性為淺灰色中厚層—巨厚層亮晶鮞粒灰?guī)r、藻灰?guī)r夾薄層生物碎屑灰?guī)r、含海綠石灰?guī)r。鮞?;?guī)r中產(chǎn)生物化石。
崮山組(∈3g):巖性為灰綠色薄層鐵質海綠石鮞?;?guī)r,灰綠色、紫色粉砂質頁巖夾薄層生物碎屑及泥質泥晶灰?guī)r,以海綠石鐵質鮞?;?guī)r與下伏張夏組整合接觸?;?guī)r中產(chǎn)生物化石。
炒米店組(∈3c∧m):巖性為淺灰色微薄層—薄層泥質條帶泥晶灰?guī)r,厚-中厚層礫屑灰?guī)r為主,夾黃綠色鈣質泥巖,以薄層泥質條帶灰?guī)r與下伏崮山組整合接觸?;?guī)r中產(chǎn)生物化石。
冶里組(O1y):以厚層—中厚層灰?guī)r為主夾薄層狀灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r為主。冶里組屬于臺地碳酸鹽巖建造。與上覆和下伏地層之間為整合接觸關系。
2.1.4 中生界侏羅系上統(tǒng)果松組(J3g)
主要由安山巖組成,夾有少量凝灰質礫巖。該組產(chǎn)雙殼類、葉肢介、腹足類和植物等化石,以及與上覆鷹嘴砬子組和下伏小東溝組均為整合接觸關系。
2.1.5 第四系
發(fā)育有分布在渾江兩岸支流的山間溝谷地帶,為全新統(tǒng),巖性為礫石亞砂土松散堆積物,以角度不整合蓋于青白口紀地層基巖之上。
礦區(qū)內巖漿活動頻繁,侵入巖發(fā)育。有古元古代、中生代白堊紀巖漿活動,確定礦區(qū)內有3個侵入巖的巖石填圖單位。
(1)古元古代雙岔巖體:巨斑狀花崗巖(Pt1S):巨斑狀花崗巖,巖石以灰白色為主,局部呈肉紅色,兩者互為過渡,沒有明顯界線,具交代條紋結構、蠕英結構、凈邊結構、環(huán)斑結構,塊狀構造。斑晶以微斜長石為主,呈長板狀半自形,具格子雙晶,個別交代條紋長石,最大斑晶5×1×3cm3,一般3×2×1cm3,分布不均,含量30%~40%,最多可達50%~60%?;|由斜長石、鉀長石、黑云母及石英組成:斜長石白色,它形粒狀,表面強烈絹云母化,可見聚片雙晶,部分被鉀長石斑晶交代和包裹,呈殘留結構,粒度0.5mm~3.0mm,占基質含量的30%;鉀長石無色,它形粒狀,具兩組近正交解理,粒度1mm~3mm,占基質含量的20%~30%;黑云母黃綠色,黃褐色,片狀,粒度lmm,部分綠泥石化,局部呈團塊狀,占基質含量5%~10%;石英為它形粒狀,占基質含量的25%±。巖石中局部含石榴子石,呈團塊集合體,為殘留礦物。
(2)白堊紀閻王鼻子巖體:粗粒角閃堿長花崗巖(K1Yξγ):巖石為肉紅色,粗粒花崗結構,塊狀構造。正長條紋長石,板狀,粒度1mm~5mm,條紋呈樹枝狀,棋盤狀,含量65%~70%;更長石板狀,粒度0.3mm~1.2mm,被正長條紋長石包含交代,含量15%;石英粒狀,含量25%;角閃石柱粒狀,多變?yōu)楹谠颇?,含?%~2%;黑云母呈鱗片狀,片徑2mm,含量1%~2%,副礦物有磁鐵礦、鋯石、褐簾石及螢石等。為閻王鼻子巖體內部相巖石。
礦區(qū)內地質構造按構造旋回劃分有呂梁旋回與印支—燕山旋回、四堡旋回、喜山旋回構造。
2.3.1 呂梁旋回構造
可劃分為三期變形
第一期變形為近水平伸展構造,構造樣式有:順層韌性剪切帶、順層掩臥褶皺、順層面理與礦物拉伸線理、石香腸構造、構造分異脈體五種。伸展運動方向由E向W。
第二期變形區(qū)域上為南北收縮形成近東西向構造。以第一期變形形成的順層面理為變形面,形成一系列復式褶皺。逆沖斷層,并伴生一系列面理、線理。
第三期變形區(qū)域上為NE—SW向收縮形成傾豎褶皺及疊加褶皺。
2.3.2 四堡旋回構造
四堡早期為伸展機制,表現(xiàn)在中元古代青白口紀地層中的張性斷裂。四堡晚期,表現(xiàn)為近東西向寬緩褶皺。
2.3.3 印支-燕山旋回構造
晚中生代以來由于區(qū)內受環(huán)太平洋構造域控制,形成了北東向構造形跡為主的脆性斷裂體系,并控制了燕山期花崗巖體的侵位。
其具體表現(xiàn)為盆地邊部和內部隆起,邊界多為正斷層,呈鏟狀形式產(chǎn)出,這些斷層明顯控制著盆地的生成和演化,局部反映火山演化序列以及相伴的同沉積特征。
2.3.4 喜山旋回構造
第四紀以來,區(qū)內地殼運動以抬升為主,表現(xiàn)在渾江南岸支流的山間溝谷地帶,形成四級階地,為全新統(tǒng)。
本礦區(qū)前人未開展系統(tǒng)的地表找礦工作,只有在前期進行地質勘查工作才發(fā)現(xiàn)3條鈮稀有稀土礦體或礦化體,主要分布于礦區(qū)中北、南東部,未進行系統(tǒng)的調查和地表工程揭露。鈮稀有稀土礦其編號分別為Nb-1、Nb-2、Nb-3。成因類型Nb-1為花崗巖—碳酸巖型,Nb-2、Nb-3石英脈、偉晶巖脈熱液蝕變巖型,具體特征見下述。
測區(qū)及周邊區(qū)域主要礦種有鉛鋅礦、多金屬礦、褐釔鈳礦等。其中褐釔鈳礦位于區(qū)內閻王鼻子巖體南部,賦存于內部相粗粒角閃堿長花崗巖中,褐釔鈳礦在含礦帶中分布不均,最高可達28.75g/T,一般十幾g/T。采集的單礦物光譜分析樣:Nb6%、Ta0.01%、Th1%、Y2%、Yb2%、Ti0.07%、Ce0.2%、Sc0.007%、Be0.0002%。礦石鈮稀有稀土含量與褐簾石、鋯英石、黑云母成正比關系。類型為石英脈和硅化蝕變巖,初步確定礦床為石英脈和偉晶巖脈熱液蝕變巖型。
通過1:20萬水系沉積物測量,普查區(qū)均為稀有鈮異常:該異常高值區(qū)域(32×10-6-24×10-6)主要分布于閻王鼻子巖體上,巖性:內部相粗粒角閃堿長花崗巖,外部相似斑狀中細粒黑云母花崗巖。稀有鈮異常區(qū)內北東向斷裂均較發(fā)育,該異常主要與閻王鼻子巖體有關。為尋找鈮稀有稀土礦提供了找礦信息。
通過1:20萬自然重砂和金屬量測量工作,區(qū)內西南部掛牌嶺一帶見一處鉛礦物重砂異常,異??赡軄碓从诨◢弾r與圍巖的接觸帶或遠離接觸帶含鉛礦脈。有指導找礦意義。
受北東向斷裂控制,為導礦構造,區(qū)內構造裂隙發(fā)育。有白堊紀閻王鼻子巖體侵入古生代灰?guī)r,接觸帶大理巖化、硅化、黃鐵礦化較為普遍,局部矽卡巖化。區(qū)外附近有米倉溝鉛鋅礦點、鐵路子鉛鋅礦點,區(qū)內有閻王鼻子多金屬礦點和褐釔鈳礦。為尋找鈮稀有稀土礦提供了找礦信息。
通過前期的地質檢查工作,初步發(fā)現(xiàn)了3條、鈮稀有稀土礦(化)體,其編號分別為Nb-1、Nb-2、Nb-3。它們產(chǎn)狀大體一致,成因基本相同。現(xiàn)以Nb-3號鈮稀有稀土礦化體為例,其特征如下。
該鈮稀有稀土礦體(Nb-3)總體走向近北東,傾向南東135°,傾角55°。通過前期地表勘查,鈮稀有稀土礦(化)體規(guī)模與近北東斷裂分布密切相關,斷層破碎帶寬5m左右,地表多掩蓋,斷面產(chǎn)狀傾向南東135°,傾角55°,帶內次級裂面可見石英細脈和偉晶巖細脈,褐鐵礦化普遍,鈮稀有稀土礦(化)體控制長度近700-800 m。礦化帶最寬度與斷層破碎帶寬大致相同,褐釔鈳礦在含礦帶中分布不均勻,最高可達28.75g/T,一般十幾g/T。通過采集樣品褐釔鈳礦單礦物光譜分析含:Nb6%、Ta0.01%、Th1%、Y2%、Yb2%、Ti0.07%、Ce0.2%、Sc0.007%、Be0.0002%。褐釔鈳礦含量與褐簾石、鋯英石、黑云母成正比關系。類型為石英脈和硅化蝕變巖,初步確定礦床為石英脈和偉晶巖脈熱液蝕變巖型。
礦體賦存于中生代白堊紀閻王鼻子巖體:粗粒角閃堿長花崗巖中,總體上鈮稀有稀土礦化帶沿北東向斷裂帶分布,產(chǎn)狀斷層破碎帶寬基本一致。
其它二條鈮稀有稀土礦化帶特征見表1。
表1 桓仁縣閻王鼻子鈮稀有稀土礦化帶特征
根據(jù)化探異常和前期工作發(fā)現(xiàn),本區(qū)具備形成鈮稀有稀土礦的地質條件。
(1)廣泛出露有含鈮稀有稀土豐度高巖系,即白堊紀閻王鼻子巖體:內部相粗粒角閃堿長花崗巖及外部相似斑狀中細粒黑云母花崗巖。
(2)礦區(qū)分布大面積白堊紀閻王鼻子花崗巖巖體,賦存花崗巖含礦熱液,提供礦液物質,位于本區(qū)北部內、外接觸帶區(qū)域形成Nb-1花崗巖-碳酸巖型鈮稀有稀土礦化帶。
(3)礦區(qū)發(fā)育燕山期的近北東向斷裂構造,為Nb-2、Nb-3鈮稀有稀土礦成礦物質提供運移通道和貯礦的空間。
(4)礦區(qū)內的水系范圍內,存在1:20萬水系沉積物測量所圈定的Nb異常,白堊紀閻王鼻子花崗巖巖體及其內、外接觸帶為Nb異常高值區(qū)域,提供了在本區(qū)的找礦信息。
(5)據(jù)前期工作發(fā)現(xiàn)3條鈮稀有稀土礦(化)體的存在,這為本區(qū)開展找礦工作提供了直接的依據(jù)。
總之,從上述的成礦必備條件分析,本區(qū)成礦條件有利,不論從直接的還是間接的找礦信息,都指示了本區(qū)進一步對找鈮稀有稀土礦前景較好,可能會有所突破,具有進一步工作意義。