樊培賀,魏迎雨
(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊,山東 威海 264200)
巴彥烏拉山位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗境內(nèi),研究區(qū)位于巴彥烏拉山中段,其大地構(gòu)造位于華北地臺西端北緣(Ⅰ)阿拉善臺隆(Ⅰ1)巴音諾爾公斷隆(Ⅰ21)南緣,屬巴彥烏拉山-狼山斷裂帶,前人研究認(rèn)為該斷裂帶早期為近EW向韌性剪切帶,后期轉(zhuǎn)變?yōu)镹NE向左行脆-韌性剪切。
內(nèi)蒙古巴彥烏拉山成礦帶構(gòu)造較為發(fā)育,巖漿活動頻繁,具備良好的成礦條件,屬于巴彥烏拉山金及銅多金屬異常帶,呈北東向展布,主要異常元素為Au、Cu,具有良好的找礦前景(李俊建,2006)[1]。巴彥烏拉山金礦體的形成多與脆-韌性剪切帶、EW向、SN向斷裂及沿斷裂侵入的石英脈或酸性至超基性巖脈有一定的關(guān)系[2](毛景文等,2013;李佳,2015)。
(1)地層。地層主要為中太古代巴彥烏拉山巖群(Ar2wl),巖性以灰綠色、灰黑色混合質(zhì)黑云角閃斜長片麻巖為主,夾混合質(zhì)黑云斜長片麻巖及其透鏡體,偶見蛇紋石大理巖透鏡體。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造為北東向、近南北西向,其次為近東西向和北西向。區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造,按照構(gòu)造與成礦的時間關(guān)系,可分為成礦前構(gòu)造(北東向、近SN向構(gòu)造)、成礦期構(gòu)造(北東向、近SN向壓扭性、張扭性構(gòu)造),成礦后構(gòu)造(近東西向、北西向構(gòu)造)。成礦前構(gòu)造為一組NE向展布的中深層脆-韌性剪切帶,剪切帶局部發(fā)生扭轉(zhuǎn)呈近SN向展布。成礦期構(gòu)造繼承了成礦前構(gòu)造且再次構(gòu)造運(yùn)動形成,伴隨成礦熱液的多次充填,主要表現(xiàn)為近NE向構(gòu)造(Ⅱ號南段、Ⅳ號、Ⅵ號蝕變帶)和近SN向構(gòu)造(Ⅱ號北段、Ⅳ號、Ⅵ號、Ⅶ號蝕變帶),是主要的控礦、賦礦構(gòu)造。據(jù)相關(guān)研究(李佳,2015),巴彥烏拉山地區(qū)巖漿活動、沉積作用、礦產(chǎn)及化探異常主要受北東向或近南北向斷裂控制,本次研究與前人研究結(jié)果相一致。成礦后構(gòu)造:是成礦期構(gòu)造之后發(fā)育的構(gòu)造,為晚期構(gòu)造,主要為近EW、NW向構(gòu)造。主要表現(xiàn)為切斷了成礦期構(gòu)造,以破碎斷裂構(gòu)造形式出現(xiàn),破碎帶內(nèi)未見蝕變現(xiàn)象,對礦區(qū)內(nèi)的金礦(化)體起到一定的破壞作用。
(3)巖漿巖。巴彥烏拉山中段發(fā)育加里東期(γ13)到印支期(γ15)的多期巖漿巖,巖體多呈巖脈巖,株狀產(chǎn)出。研究區(qū)北部和西部出露較大面積印支期花崗巖,據(jù)此推測研究區(qū)深部可能存在加大規(guī)模的隱伏巖體,為礦區(qū)成礦提供熱源和物源。區(qū)內(nèi)地表未見大規(guī)模巖漿巖,僅在區(qū)內(nèi)北東部見有3條較小閃長巖脈。
(4)圍巖蝕變。研究區(qū)內(nèi)巖石普遍具有退變質(zhì)現(xiàn)象,大面積分布的混合質(zhì)黑云角閃斜長片麻巖普遍發(fā)育綠泥石化、絹英巖化和高嶺土化。礦化集中地段,不僅構(gòu)造密集,還可見硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化及少量的黃銅礦化。
(1)礦體空間分布特征。研究區(qū)內(nèi)的賦礦巖石為中太古代巴彥烏拉山巖群(Ar2wl)中的黑云角閃斜長片麻巖,金礦化體受含金脆-韌性剪切帶控制,其性質(zhì)為發(fā)育良好的中深層脆-韌性剪切帶(李佳等,2015)。研究區(qū)金礦(化)體多產(chǎn)出于北東向構(gòu)造帶中,產(chǎn)狀與構(gòu)造一致。礦化與構(gòu)造帶內(nèi)石英脈關(guān)系密切,主要礦化體賦礦巖性為脆-韌性剪切帶內(nèi)的石英脈及石英脈臨近的構(gòu)造糜棱巖。研究區(qū)內(nèi)地表金礦(化)體破壞嚴(yán)重,已難以發(fā)現(xiàn)地表露頭。金礦體主要產(chǎn)于區(qū)內(nèi)北東向、近南北向向展布的Ⅱ號、Ⅳ號、Ⅵ號脆-韌性剪切蝕變帶中,礦體嚴(yán)格受此構(gòu)造控制。本次勘查工作共發(fā)現(xiàn)金礦體11條,其總體走向均為NE向,傾向SE,傾角介于58°~76°,金礦體的賦礦標(biāo)高為980m~1326m,呈雁列式透鏡體狀展布,符合脆-韌性剪切帶礦體展布特征,礦體長30m~80m,厚度為0.8m~5.8m,各礦脈間距20m~80m不等,金品位為1.58-24.27×10-6,礦床平均品位為 11.23×10-6。
(2)礦石自然類型。區(qū)內(nèi)礦石類型相對比較簡單,賦礦巖石主要為黃鐵礦化含金石英脈及石英脈鄰近的構(gòu)造蝕變糜棱巖。含金石英脈呈灰白色,油脂光澤,主要金屬礦物以自然金、黃鐵礦、黃銅礦為主。構(gòu)造蝕變糜棱巖變形變質(zhì)程度越高、絹英巖化越強(qiáng)烈、石英細(xì)脈多、硫化物相對比較明顯時,礦石有用元素含量就越高。
巴彥烏拉山中段金礦床(點(diǎn))的形成經(jīng)歷了較為長期的過程。中元古代有基性-中性巖漿侵入,早古生代有中性巖漿侵入,石炭-二疊紀(jì)有較大面積的花崗巖侵入,為研究區(qū)提供多期次的熱源條件[3]。
成礦年代厘定:研究區(qū)位于巴彥烏拉山-狼山斷裂帶,其實(shí)際為疊加了韌性剪切變形和脆性構(gòu)造斷裂的復(fù)雜剪切變形帶。帶內(nèi)是一套強(qiáng)韌性變形的糜棱巖和脆性剪切碎裂巖組合。為分析其主脆-韌性變形年齡,吳素娟(2016年)在斷裂帶中選擇新鮮巖石樣品作Ar-Ar年代學(xué)分析,求得其年齡為354.4Ma~357.7Ma。Zhang Jetal(2014)年通過對巴彥烏拉山長英質(zhì)糜棱巖中的黑云母、白云母進(jìn)行Ar-Ar測年,求得其年齡值為318-351Ma。說明巴彥烏拉山-狼山斷裂主活動期為石炭紀(jì)。
成礦機(jī)理:早期的區(qū)域韌性剪切帶不斷活動,伴隨有中高溫的混合巖化作用,使得金元素不斷從圍巖中熔濾活化出來,并在有利成礦區(qū)段富集,形成金礦體或初始礦源層。中期為韌性剪切帶的不斷活動,使得構(gòu)造帶中心部位糜棱巖化作用加強(qiáng),并伴隨有金成礦元素的不斷富集疊加。后期通過地殼的不斷抬升和應(yīng)變硬化傳遞,研究區(qū)附近的構(gòu)造運(yùn)動變?yōu)橐源嘈詷?gòu)造為主的脆-韌性剪切帶,同時伴隨多期次中溫成礦熱液侵入,并將圍巖和初始礦源層中的金再次活化,使得金元素在脆-韌性剪切帶有利部位發(fā)生富集。
物源:①中太古界烏拉山巖群黑云角閃斜長片麻巖;②烏拉山巖群早期形成的金礦初始礦源層;③區(qū)域范圍內(nèi)巖漿巖體。熱源:①(脆-)韌性剪切帶形成時的動力變質(zhì)作用提供熱源;②區(qū)域巖漿巖侵入提供熱源;③區(qū)域范圍內(nèi)大規(guī)模的變形變質(zhì)作用提供熱源。
研究區(qū)位于巴彥烏拉山中段北東向發(fā)育的脆-韌性剪切帶中,經(jīng)過長期的區(qū)域變形變質(zhì)作用,帶內(nèi)巖石破碎蝕變較為嚴(yán)重。已發(fā)現(xiàn)的金礦體規(guī)模較小,由11條中小型金礦脈組成,礦床成因?yàn)槭艽?韌性剪切帶控制的中溫?zé)嵋何g變型金礦床,形成于脆-韌性剪切帶晚期成礦階段。礦體形態(tài)較為簡單,主要為充填于脆-韌性剪切帶中經(jīng)后期多期次熱液充填作用形成的透鏡狀石英脈中,含礦熱液流體為混合流體,原始熱液可能主要為沉積或變質(zhì)成因熱液,后期為巖漿熱液疊加。