王玉華
摘要:商都縣郝家溝礦區(qū)螢石礦圈定3條礦體,礦體含礦地質(zhì)體為華力西晚期侵入的二長(zhǎng)花崗巖巖體(γ42),螢石礦產(chǎn)于巖體中北東向的構(gòu)造裂隙中,屬巖漿晚期貫入式成礦。
關(guān)鍵詞:郝家溝礦區(qū);華力西晚期侵入的二長(zhǎng)花崗巖巖體構(gòu)造裂隙;巖漿晚期貫入式成礦
1.引言
礦區(qū)行政區(qū)劃隸屬商都縣玻璃忽鏡鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)南距商都縣26km,西距集寧~二連鐵路線土牧爾臺(tái)站37km,經(jīng)詳查對(duì)其元素富集特征、賦礦層位、控礦因素等地質(zhì)特征和成礦條件等有了較全面的認(rèn)識(shí),本文主要針對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征及成礦因素進(jìn)行分析。
2.地質(zhì)概況
2.1區(qū)域地質(zhì)背景
工作區(qū)大地構(gòu)造位置屬天山-內(nèi)蒙古中部-興安地槽褶皺區(qū)內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系與華北地臺(tái)的過(guò)渡地帶而偏華北地臺(tái)狼山-白云鄂博臺(tái)緣坳陷一側(cè),Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元屬白云鄂博褶皺束(據(jù)內(nèi)蒙古區(qū)域地質(zhì)志)。工作區(qū)地層區(qū)劃屬于華北地層大區(qū)(Ⅴ)-晉冀魯豫地層區(qū)(Ⅴ4)-陰山地層分區(qū)(Ⅴ43)-大青山小區(qū)(Ⅴ43-2)。
區(qū)域出露地層:中元古界青白口系白云鄂博群變質(zhì)巖;中生界侏羅系張家口組火山碎屑巖;新生界古近系漸新統(tǒng)和第四系沉積巖。由于受后期巖漿巖的破壞,地層出露比較零星。
(1)中元古界青白口系白云鄂博群(Qn)
①白音寶拉格組(Qnby):分布于礦區(qū)的西北部,出露面積較小。主要巖性為石英巖與變質(zhì)砂巖互層夾板巖。
②哈拉霍格特巖組(Jxh):分布于礦區(qū)東部及東南部,出露范圍不大。主要巖性為:結(jié)晶灰?guī)r、含礫石英砂巖、變質(zhì)砂巖、透閃石巖。
(2)中生界侏羅系張家口組(J3z)
分布于礦區(qū)西南及南部地區(qū),帆布范圍不大。主要巖性為:安山巖、安山玢巖、巖屑晶屑凝灰?guī)r。
(3)新生界地層
①古近系漸新統(tǒng):分布于礦區(qū)周邊地區(qū),主要巖性為紅色泥巖和砂礫巖,上覆于華力西期二長(zhǎng)花崗巖之上。
②第四系:分布于礦區(qū)低洼部位,主要巖性為:鳳成砂土以及殘積、坡積物質(zhì)。分布范圍較第三系要廣,上覆于古近系漸新統(tǒng)地層之上。
區(qū)域構(gòu)造以東西及北北東向構(gòu)造為主,強(qiáng)烈活動(dòng)時(shí)期為加里東和華力西期。在區(qū)域上表現(xiàn)為構(gòu)造巖漿帶,在礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為巖漿期后的斷裂。
巖漿巖在區(qū)域上的分布主要有加里東期的石英閃長(zhǎng)斑巖和華力西晚期的二長(zhǎng)花崗巖。螢石礦脈均賦存于華力西晚期的二長(zhǎng)花崗巖的北北東向構(gòu)造裂隙中。
2.2礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單,主要為第四系和古近系漸新統(tǒng)地層。第四系主要為風(fēng)積砂土、粉土層。厚度不等,一般為0.5m~3m左右。結(jié)構(gòu)松散,植被覆蓋。
古近系漸新統(tǒng)砂礫石層及紅色粘土層,厚度不大,一般1m~2m左右,其上為第四系砂土層,其下為二長(zhǎng)花崗巖,地表基本不可見(jiàn),僅在沖溝深部斷面中可以見(jiàn)到。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,除北北東向控礦構(gòu)造外,還有走向北西西向的斷裂F1存在,該斷裂使礦化帶南端在平面上產(chǎn)生明顯的位移。
(1)北北東向壓-張性斷裂(控礦斷裂)
北北東向壓-張性斷裂為螢石礦儲(chǔ)礦構(gòu)造。斷裂與礦化帶產(chǎn)狀一致,其長(zhǎng)度大于3000m??傮w走向10°~15°,傾向南東。在局部走向上由于受后期F1剪切平移斷裂的拖拉作用而有所變化,斷裂結(jié)構(gòu)面傾角65°~75°。
(2)北西西向斷層(F1)
F1分布于礦化構(gòu)造破碎帶南端,表現(xiàn)為將礦化構(gòu)造破碎帶在走向上錯(cuò)斷,使礦化構(gòu)造破碎帶在走向上發(fā)生明顯的位移。其主要表現(xiàn)在礦體南端。由于F1斷層的存在,使控礦構(gòu)造發(fā)生東西方向位移。Ⅰ號(hào)礦體向西偏離主干控礦構(gòu)造(Ⅱ號(hào)礦體賦存部位),斷距約20m左右。
礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于較復(fù)雜-復(fù)雜類型。
礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)較強(qiáng),華力西晚期的二長(zhǎng)花崗巖(γ42)分布于全礦區(qū),巖體呈巖株產(chǎn)出,具分帶現(xiàn)象,巖性為中細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖(γ42)及少量細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(γ43)。
①中細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖(γ42),巖石呈灰白色,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石(35%~45%)、鉀長(zhǎng)石(20%~30%)、石英(20%左右),其次為角閃石、黑云母。長(zhǎng)英質(zhì)礦物粒狀鑲嵌生長(zhǎng),粒徑為0.5mm~3mm。似斑狀礦物為斜長(zhǎng)石或鉀長(zhǎng)石,斑晶含量為10%~15%,晶徑3mm~ 10mm。
②細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(γ43):呈灰白色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),細(xì)晶花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要由斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)石、角閃石、微量黑云母等組成。長(zhǎng)石、石英為不規(guī)則粒狀,粒徑一般為0.1mm~0.3mm。少量石英及鉀長(zhǎng)石。晶徑2mm~5mm。相帶之間無(wú)明顯界線,呈漸變過(guò)渡帶關(guān)系。
巖石的化學(xué)成分主要為:SiO2 64.68%、Al2O3 22.22%、Fe2O32.31%、FeO 1.15%、MgO 0.04%、CaO 0.83%、K2O 4.28%、Na2O 3.42%、TiO 0.34%等。巖石類型屬鋁過(guò)飽和系列,相當(dāng)于鈣堿性花崗巖。微量元素鉛、鈹、鈮、鋇、鈰,其平均含量高于克拉克值。
二長(zhǎng)花崗巖體在后期熱液作用下,為螢石礦在其構(gòu)造裂隙中遷移富集提供了物質(zhì)來(lái)源,為成礦母巖。
脈巖為石英脈(q):分布于巖體構(gòu)造裂隙或邊緣的巖體中,是侵入體分異派生的產(chǎn)物。礦區(qū)常見(jiàn)與螢石礦伴生產(chǎn)出,但屬于同一構(gòu)造系統(tǒng)控制的同源不同次的產(chǎn)物。
2.3礦體特征
礦體賦存于華力西晚期的二長(zhǎng)花崗巖的北北東向構(gòu)造裂隙中。依據(jù)螢石礦一般工業(yè)指標(biāo),在碎裂巖礦化帶內(nèi)圈定工業(yè)礦體3條,分別編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號(hào)。其中Ⅱ號(hào)礦體為主礦體?,F(xiàn)分述如下:
Ⅱ號(hào)礦體:沿北東向控礦構(gòu)造分布,地面總體走向21°,傾向南東,傾角70°~80°;局部有扭曲。長(zhǎng)為1300m,厚度1.03m~6.53m;平均真厚度2.35m,厚度變化系數(shù)25.83%??拥揽刂粕疃?5m,最大推深50m,CaF2品位38.11% ~67.27%,平均品位50.77%。品位變化系數(shù)18.68%。礦體規(guī)模屬大型。
6.礦石利用工業(yè)性能評(píng)價(jià)
經(jīng)對(duì)螢石精礦主要成分進(jìn)行分析,產(chǎn)品中螢石的礦物相對(duì)含量約占98.50%,脈石礦物主要有石英和長(zhǎng)石,石英和長(zhǎng)石的含量合計(jì)約為1.50%。
絕大多數(shù)螢石以單體的形式產(chǎn)出,其粒度主要分布在0.02mm~0.25mm之間,最大的單體粒度可達(dá)0.3mm以上;極少數(shù)螢石與脈石礦物組成富連生體的形式產(chǎn)出,連生體的粒度一般分布在0.05mm~0.20mm之間。相對(duì)于螢石而言,該產(chǎn)品中富集石英和長(zhǎng)石極少,以石英為主的脈石礦物主要是與螢石組成連生體的形式產(chǎn)出,脈石礦物的粒度多分布在0.02mm~0.05mm之間,自該產(chǎn)品中很難再進(jìn)一步降低脈石礦物的含量。
從脈石礦物的產(chǎn)出特征來(lái)看,即使再磨礦這些脈石礦物也難以有效單體解離,若生產(chǎn)更高品位的螢石精礦應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膿p失螢石的回收率。螢石精礦的品位不僅比較高,且選別效果較好。
分析結(jié)果見(jiàn)表4。
7.礦床成因類型及找礦標(biāo)志
區(qū)內(nèi)含礦地質(zhì)體主要是華力西晚期侵入的二長(zhǎng)花崗巖巖體。螢石礦產(chǎn)于巖體北東向的構(gòu)造裂隙中,屬巖漿期后貫入式熱液礦床。因此成礦的首要條件是要有巖體與賦礦構(gòu)造的存在。本區(qū)具備上述條件,所以螢石礦集中分布。因此在該類巖體分布之地區(qū),特別是中老變質(zhì)巖區(qū)的中酸性巖體中的硅化、絹云母化、高嶺土化帶,更是尋找同類礦床的直接標(biāo)志。
8.結(jié)論
(1)礦體產(chǎn)于華力西晚期侵入的二長(zhǎng)花崗巖巖體北東向的構(gòu)造裂隙中,嚴(yán)格受巖體及巖體內(nèi)的構(gòu)造裂隙的控制。礦體的主要圍巖為二長(zhǎng)花崗巖,礦體與圍巖界線清晰。
(2)礦體及圍巖的蝕變類型有硅化、高嶺土、褐鐵礦化、絹云母化等。
(3)礦床成因類型屬巖漿期后貫入式熱液礦床,成礦的首要條件是要有巖體與賦礦構(gòu)造的存在。
參考文獻(xiàn):
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