内蒙古二道河银多金属矿床的发现及其意义
2012-07-23王忠,牛勇,姚德
王 忠,牛 勇,姚 德
(1.内蒙古自治区第三地质矿产勘查开发院,内蒙古呼和浩特010050;2.内蒙古工业大学化学工程学院,内蒙古呼和浩特010051)
二道河银多金属矿位于内蒙古扎兰屯市西南部,其大地构造位置属于中朝准地台与西伯利亚地台之间的中亚—蒙古地槽褶皱区的东部[1].银多金属矿分布于大兴安岭成矿带的中段.该区银多金属矿化均与燕山期花岗质岩浆活动有密切成因关系.中生代是该区构造岩浆活动的高峰,岩浆活动主要集中在晚侏罗世,成矿年龄在116Ma左右[2-4].矿体主要赋存于奥陶纪裸河组含泥质白云质灰岩、变质细砂岩和侏罗纪满克头鄂博组火山碎屑岩中,严格受北东向构造带控制,呈平行雁列式排列,为矿区内主要容矿构造.
1 地质概况
矿区出露的地层主要为奥陶系裸河组含泥质白云质灰岩、变质细砂岩,侏罗纪塔木兰沟组和满克头鄂博组中基性、中酸性火山岩系等.大兴安岭成矿带中段是重要的银多金属含矿层位[5].
测区褶皱、断裂构造比较发育,具有多期性和继承性,主要见有北东向,北西向,近东西向.褶皱构造为北东向的紧密线型褶皱带,由中奥陶统多宝山组和裸河组组成,背斜核部出露千枚状板岩,两翼由变质砂岩、泥灰岩组成.北西翼倾向310°,倾角50°;南东翼倾向100°,倾角55°,轴面近直立,为线性直立背斜构造.
北东向断裂构造为本区基础构造,形成较早,具长期活动特点.它控制古生界、中生界地层的生成和展布,中二叠世-侏罗世一些岩浆岩多沿该构造系统侵入,为本区提供了大量热源和成矿物质来源.尤其燕山期构造变动最为强烈,继承和发展基底断裂构造的同时,形成了一系列北东—北北东向断裂,该方向构造主要为挤压性质层间断裂,在奥陶系和侏罗系地层中发育,呈大致平行的断裂带,表现为断裂带内有挤压片理化条带,构造透镜体并有后期石英脉、闪长岩脉侵入,两侧岩石破碎,断裂面滑移擦痕多呈舒缓波状,倾向310°~345°,后期被金属矿液所充填交代而形成现有的北东向矿体,为本区容矿或储矿构造.
测区岩浆活动频繁,主要为二叠纪侵入岩,呈岩基状大面积分布矿区北西部和南东部,总体呈北东向展布,岩性为中细粒花岗岩、花岗闪长岩,糜棱岩化较强;其次是侏罗纪中细粒钾长花岗岩、细粒闪长岩,岩石普遍碎裂;脉岩有石英脉、闪长玢岩脉、石英二长斑岩脉等.
2 地球化学测量
工作区属于典型的森林沼泽景观区,位于大兴安岭成矿带的中段,山脉总体呈北北东向延伸,地势西高东低,呈阶梯状地貌,海拔平均1 000m,相对高差大,属中等切割中山区.测区植被发育沟谷纵横,地形起伏大,为高寒森林沼泽区.地表植被茂盛,林木发育,天然露头少见.区内水系较发育,沟谷开阔平坦.由于地下永冻层起到隔水层的作用,地表植被和腐植质滞水性较强,使地表水排泄不畅,易形成沼泽.土壤采集区为森林区.
从1∶20万水系沉积物地球化学异常看,涉及到本区及附近的异常分布有明显的规律性,具有分片集中、带状展布的特点,以绰尔河为界,以西集中分布W、Bi、F等异常,以东以Cu、Pb、Zn、Ag、Cd的综合异常为主,集中分布在南木西、敖尼尔河上游和巴升河一带,总体呈北东带状分布受巴升河断裂和希力格特北山断层控制.
在希力格特河上游发现Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W为乙1类异常[6],异常区地质体为奥陶系中上统裸河组千枚状板岩、粉砂质板岩、大理岩、变质砂岩,侏罗系上统满克头鄂博组酸性火山碎屑岩等,上述岩性大面积出露;侏罗系中统塔木兰沟组玄武岩;燕山晚期花岗岩零星分布.
该异常元素含量Au 1~10ng/g、Ag0.3~0.8μg/g、Cu30~50μg/g、Pb40~120μg/g、Zn150~600μg/g、W 5~12μg/g,六种元素反映的浓集中心明显,强度高,呈北东向带状分布.
1∶5万土壤测量圈定综合异常6处,异常编号分别为AP1-AP6.价值分类为乙2类2处,乙3类4处,特别是乙2类AP3号异常套合好,元素组合复杂、浓集中心明显、异常强度高、规模大.异常由Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb等元素组成,主要成矿元素为Pb、Zn、Ag,伴生指示元素为Cu、Sb、Bi、As等,Pb、Zn有两个浓集中心,Sb、Ag、Pb浓度分带为三级,Zn为二级,As为一级.元素套合好,整个异常形态呈“V”字型.“V”字型顶端存在两个浓集中心.
为研究测区土壤中元素地球化学特征,引用浓集克拉克值(K)进行表述.用内蒙东部区背景值与测区各元素背景值相比较来反映测区元素特征.测区元素富集特征值计算结果见表1,土壤中除Au元素外,其它元素K值均大于1,为相对富集元素;而Pb、Cu、Mo、Ag、Zn、W、As、Sb、Bi元素K值均大于1.8,呈明显富集状态;Sn、Au元素K值分别为1.2和0.91,与测区平均值接近,未发生明显富集与贫化.
表1 二道河测区浓集克拉克值(K)表
从二道河测区元素变异系数(CV)(表2)分析,Pb、Mo、Ag、Bi、Au元素变异系数大于或等于1,为测区强分异型元素,为主要成矿指示元素,而Cu、Zn、W、As、Sb元素变异系数在0.5~1之间,属分异型元素.表明这些元素在有利的地质环境下易成矿.Sn元素变异系数为0.4小于0.5为测区弱分异元素,呈均匀分布,不易发生富集.综上所述,认为测区成矿潜力较大的元素为Pb、Cu、Mo、Ag、Zn、W、As、Sb、Bi等.
表2 二道河测区元素变异系数表
1∶1万土壤测量工作圈定出21处综合异常.特别是AP8异常再现了1∶5土壤测量圈定的AP3号异常,分布在测区中部,面积为4.23km2,异常总体呈宽带状沿北东向和北西向呈“V”字形展布,由Pb、Zn、Ag元素组成,伴有Cu、Au、W、Mo、Sn、Bi、As、Sb等元素,并且元素组合复杂.异常套合十分紧密、强度高、规模大、浓集中心明显,高中低温元素都具备.异常特征见表3.
异常区位于北东和北西向构造单元的接合部位,火山热液作用及岩浆活动频繁,异常分布在奥陶系裸河组碳酸岩、变质细砂岩和侏罗系满克头鄂博组酸性火山岩内,大致沿北东向展布.岩性主要为酸性含角砾凝灰熔岩,流纹质岩屑(晶屑、玻屑)凝灰岩,流纹质凝灰砂岩及正常沉积岩.在异常区见有小面积零星分布塔木兰沟组中基性火山岩,地表岩石强烈蚀变.为查证化探异常,在AP8化探异常区开展1∶1万激电中梯测量,发现宽约300m,长约900 m高激化率异常带,呈北东走向条带状分布,ηs达4%以上,最高值为13.7%,异常梯度较小,位于低电阻率区内,分布在北东向构造与地层接触带上.在0线进行激电测深剖面测量,反演断面结果显示0 m至200多米埋深分布着一低阻高极化的似圆形极化体,ρs在2000Ωm以内,对应的ηs则在4.5%~7%之间,测深断面图低阻高极化特征对应显示明显(图1),经2010年槽探验证见铅锌银矿(化)体.
表3 AP8异常特征表
3 工程验证及结果
根据物化探异常查证和综合解释,在二道河地区布置了槽探工程揭露,在奥陶系中上统裸河组含泥质白云质灰岩、变质细砂岩和侏罗系满克头鄂博组火山碎屑岩内发现铅锌银铜矿体21条(图2),长度88.3~532.50m,厚度1~138.50m,矿体总体走向呈北东向(40°~55°)展布,倾向北西,倾角60°~75°.主矿体呈大透镜状、条带状分布;大小不等,有膨胀收缩分枝特点,破碎带由黄褐、红褐、灰褐色火山碎屑物、变质砂岩和灰岩破碎物及蚀变矿物碳酸盐、绿帘石、阳起石、石榴石、次生石英及金属矿物褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、孔雀石等胶结组成.褐铁矿(黄铁矿)呈粒状、角砾状、胶状、蜂窝状、及粉沫状,方铅矿多被氧化成铅黄呈浅黄色粉末,少为铅灰色粒状集合体或呈立方体紧密镶嵌.闪锌矿呈棕褐~黑色,呈粒状集合体或四面体与方铅矿共生.
图1 二道河矿区0勘探线激电测深断面图
图2 二道河矿区0勘探线剖面图
矿体严格受北东向构造带控制,在探槽中见若干个平行排列的构造破碎带,宽度不等,破碎带内岩石强烈氧化、风化、泥化.矿石具角砾状、土状、蜂窝状构造,多见残留方铅矿、闪锌矿团块,团块直径一般为5~10cm,最大直径20cm,破碎带下盘围岩遭受强烈蚀变,矿石多呈稠密浸染状,距破碎带较远处呈稀疏浸染状,而且在裂隙中可见铅锌矿细脉.其中:
5号矿体:控制长500m,平均宽76.04m,最宽138.50m,Ag品位3.44g/t~2083.82g/t、矿体平均品位159.57g/t;Pb品位0.03%~13.49%、平均品位1.74%;Zn品位0.17%~21.56%、平均品位5.51%;Cu品位0.005%~9.37%,平均品位1.26%.
6号矿体:控制长532.50m,平均宽12.05m,最宽26.40m,Ag矿体平均品位149.03g/t;Pb 0.86%;Zn平均品位0.65%.
4 结束语
测区银多金属成矿具有较好的地层岩性条件,断裂构造的发生发展是银多金属成矿的重要条件,多期次的岩浆活动,为银多金属成矿提供了热源,是银多金属成矿的有利区域.根据物化探异常,在Ag、Pb、Zn、Cu组合异常内发现了21条银多金属矿体.矿石元素的共生组合主要由Ag、Pb、Zn元素组成,伴有Cu、Au、W、Mo、Sn、Bi、As、Sb等元素,异常套合十分紧密、强度高、规模大、浓集中心明显,均可做Ag、Pb、Zn矿的找矿指示元素;低电阻率高极化率地区是找矿有利地段.
特别是:(1)中酸性侵入体与凝灰岩地层接触带及其附近;(2)北东向断裂构造是本区主要的控岩、控矿构造,直接控制了银铅锌铜多金属矿体的形态及展布;(3)围岩蚀变是硅化、黄铁矿(褐铁矿)化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化、透辉石化、阳起石化、矽卡岩化区;(4)次生晕、原生晕Pb、Zn、Ag、Cu组合异常区是寻找银多金属矿的直接标志.
二道河银多金属矿的发现为地质找矿提供了一种勘查模式,概括起来就是:综合物化探扫面圈定靶区—精细物化探评价定位—地质工程验证定性.
二道河银多金属矿的发现是综合物化探工作的结果,将在大兴安岭森林沼泽区具有较大的区域找矿潜力和空间;该矿分布于奥陶系裸河组碳酸岩、变质细砂岩和侏罗系满克头鄂博组火山碎屑岩内.2011年深部钻探验证见到了厚度不等的银多金属矿体,展示了该区地质找矿的广阔前景.它的发现,为该区域地质找矿提供了新思路与新方向,在森林沼泽区地质找矿具有重大意义.
[1] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M] .北京:地质出版社,1993.
[2] 陈良,张达,狄永军,等.大兴安岭中南段区域成矿规律初步研究[J] .地质找矿论丛,2009,24(4):268-271.
[3] 刘建明,张锐,张庆洲.大兴安岭地区的区域成矿特征[M] .地学前缘,2004,11(1):269-277.
[4] 邵积东,王守光,赵文涛,等.大兴安岭地区成矿地质特征及找矿前景分析[J] .地质与资源,2007,16(4):252-256.
[5] 黑龙江省地质局大兴安岭区调队十二分队.1∶20万区域地质调查报告(一二五公里幅)[Z] .哈尔滨:黑龙江省地质局,1958.
[6] 地矿部第二物探大队.1∶20万地球化学图说明书(一二五公里幅)[Z] .西安:地矿部,1980.