内蒙古油房西银多金属矿床成矿地质特征及找矿远景分析
2014-07-12张志强高启凤
张志强 王 柘 高启凤
(①华北地质勘查局综合普查大队 燕郊 065201 ②桂林理工大学 桂林 541004)
油房西银多金属矿床是近年来在内蒙古中东部侏罗系火山盆地中新发现的火山、潜火山—斑岩型系列组合矿床。该矿床位于内蒙古克什克腾旗新开地乡,北西距克什克腾旗所在地经棚镇80 km。
1 成矿地质背景
油房西矿床大地构造位置为内蒙古中部地槽褶皱系温都尔庙—翁牛特旗加里东地槽褶皱带多伦复背斜的东部。其北侧60 km即是华北陆台与西伯利亚板块的碰撞对接带—西拉沐沦河深大断裂带。
1.1 地层
矿区出露地层,仅有上侏罗统满克头鄂博组(J3m)酸性熔岩、少量火山碎屑岩和中酸性熔岩及第四系松散堆积物(图1)。
图1 油房西矿床地质略图
满克头鄂博组地层,按颜色、结构、构造分为深灰色多斑流纹岩(λ3)、紫红-黄褐色少斑流纹岩(λ2)、流纹质凝灰岩(λtf)、流纹质火山角砾岩(λvb)、青灰色少斑流纹岩(λ1)等及少量气孔状、杏仁状流纹岩(λ4)。
矿区南东部,深灰色多斑流纹岩(λ3)、紫红-黄褐色少斑流纹岩(λ2)和青灰色少斑流纹岩(λ1)围绕火山管道相的深色流纹斑岩(λπ)呈环状分布,总体产状平缓外倾;矿区北部大面积出露紫红-黄褐色少斑流纹岩(λ2),总体呈岩被状产出,在其顶部覆盖有少量气孔状、杏仁状流纹岩。
1.2 断裂构造
区内断裂主要有成矿前控岩控矿构造、储矿构造及成矿后构造。
成矿前控岩控矿断裂构造:沿苇塘河谷纵贯矿区,并分布二把伙-油房裂隙-中心式火山喷发岩带,北与西拉木伦河基底深大断裂相连,南与少朗河基底深断裂相接。断裂走向340°~350°,倾向SW,倾角60°~72°,宽约18~30 m,对矿床的形成具有明显的控制作用。
储矿构造分带状储矿断裂构造和层状储矿断裂构造两种类型。带状储矿构造为北西向张扭性断裂系二把伙—油房断裂上盘之派生断裂,是最重要的储矿构造,其数量较多,规模不等,主要由3条主干断裂所控制的①、②、③号矿化蚀变带相互平行展布,走向300°~330°,倾向南西,倾角70°~90°。该组断裂构造控制了脉状银铅锌矿体的规模、形态及产状。层状储矿断裂构造是矿区中部受隐伏花岗斑岩体侵入接触带控制的断裂、裂隙构造,呈层状、似层状相互平行分布,倾角较缓10°~20°,该组断裂构造控制了层状铜钼矿体的规模、形态及产状。
成矿后断裂构造呈北东向,为最晚期断裂,局部可错断矿体,最大错距达15 m。
1.3 火山构造
二把伙-油房断裂发育有一个二把伙-油房裂隙—中心式火山喷发岩带,矿区中部潜钠闪石流纹岩体(Riλ)附近是主要火山通道部位,而矿区南东部潜流纹斑岩体(λπ)出露部位则为次级火山通道,地表围绕该斑岩体,深灰色多斑流纹岩(λ3)、紫红-黄褐色少斑流纹岩(λ2)和青灰色少斑流纹岩(λ1)依次呈环状分布,总体产状平缓外倾,并伴有脉状流纹斑岩、流纹质火山角砾岩分布。
火山构造控矿作用明显,矿区南部以潜流纹斑岩(λπ)体为标志的火山机构附近,断裂、裂隙构造发育,蚀变、矿化强烈,矿体相对密集,产状变化较大,矿床①、②号矿化带中的脉状银铅锌矿体与潜火山岩在空间上紧密共生,或产于潜流纹斑岩中或其两侧,或产在切过潜火山岩的断裂破碎带中。矿区中部的主火山构造在北西、南东两侧矿化元素有一定差异:北西侧以银、铅、锌矿化为主,南东侧除银、铅、锌矿化外,铜、钼矿化明显,深部所见花岗斑岩及其层状(斑岩型)铜钼矿化与此火山构造有关。
1.4 隐伏含钼花岗岩体
根据地球物理测量数据推断在矿区中部两个火山通道—潜钠闪石流纹岩体和潜流纹斑岩体之间存在隐伏花岗岩体,隐伏花岗岩体侵位于侏罗系上统满克头鄂博组流纹岩中。经钻探工程ZK11-4证实,在770 m以下发现花岗斑岩:花岗斑岩体中2件样品分析显示Cu、Mo含量较高,Cu为50×10-6,Mo高达10×10-6,分别相当于花岗岩平均含量(维氏值)的1.7倍、10倍,是成矿物质的重要来源之一。铜钼矿体呈层状产出于隐伏花岗斑岩体的顶部,围岩蚀变呈面状分布,具斑岩型矿床的蚀变分带特征,显示隐伏岩浆期后热液所携带的矿质及岩浆热力作用是导致层状矿化和面状蚀变的根本因素。
2 矿体地质特征
2.1 矿化分带特征
矿床矿化范围长4 km,宽0.6 km,由脉状和层状两种矿化类型构成。
脉状矿化以Ag、Pb、Zn矿化为主,局部伴有Cu、Mo矿化,赋存于浅部,主要由①、②、③三条北西向大致相互平行、等间距分布的矿化带组成。①号矿化带规模最大,长4000 m,宽20~120 m,矿体呈不连续脉状产出。其北东侧为②号矿带,南西侧为③号矿带,均受北西向断裂控制。①号矿带切穿中心式潜流纹斑岩体、潜钠闪石流纹岩体。矿化由地表到深部具有Ag、Pb、Zn-Pb、Zn 、Cu-Cu、Mo的垂向分带特征。
层状矿化以Cu、Mo矿化为主,尤以11线深部最为特征,赋存于隐伏花岗斑岩体顶部接触带附近,由花岗岩体向外具有Mo-Cu、Mo的分带趋势。
2.2 矿体特征
2.2.1 脉状矿体特征
矿床脉状矿体数量众多,具一定规模的矿体16条。单矿体长一般数十米~数百米,宽数十厘米~数米,多呈脉状、扁豆状、透镜状产出,总体产状与破碎蚀变带一致,即走向320°~340°,倾向南西或北东,倾角60°~90°。其中以①-1、①-2、①-3、①-4矿体规模较大。其中①-1号矿体是矿床最主要矿体,银资源/储量矿石量和金属量均占银总资源/储量的60%以上。控制长600 m,最大垂深265 m。矿体有银和铅锌两种矿石类型:银矿体平均水平厚度3.66 m,平均品位Ag 155.11×10-6、Pb 1.83×10-2、Zn 2.27×10-2;铅锌矿体平均水平厚度4.43 m,平均品位Pb 0.32×10-6、Zn 1.53×10-6、Ag 27.69×10-6。
2.2.2 层状矿体特征
图2 油房西矿床11线剖面图
层状矿体分布于矿区中部11线深部,标高约630~300 m,主要产于隐伏花岗斑岩体接触带附近,与黄铁绢英岩化、硅化、钾化有关。矿体呈层状、似层状产出,倾角较缓10°~20°,因工程控制较低,矿体规模有待进一步探讨。根据赋矿围岩特征可划分为两类:
⑴产于隐伏花岗斑岩体接触带蚀变流纹岩中,层状矿体确定2层矿体。④-5号钼矿体穿矿厚4.00 m,平均品位Mo 0.085×10-2、Cu 0.06×10-2;④-6号钼矿体穿矿厚3.40 m,平均品位Mo 0.068×10-2。确定11层低品位钼矿体,累计穿矿厚16.10 m,单层厚1.00~3.20 m,品位 Mo(0.030~0.054)×10-2。
⑵产于层状霏细斑岩中的层状矿体:层状霏细斑岩分布于隐伏花岗斑岩体接触带蚀变流纹岩与流纹岩的过渡带上,确定4层矿体。④-1号钼矿体产于层状霏细斑岩顶部接触带上,穿矿厚6.90 m,平均品位Mo 0.205×10-2;④-2号钼矿体产于层状霏细斑岩中,穿矿厚3.50 m,平均品位Mo 0.073×10-2;④-3号钼矿体产于层状霏细斑岩中,穿矿厚9.90 m,平均品位Mo 0.057×10-2、Cu 0.12×10-2;④-4号铜钼矿体产于层状霏细斑岩底部接触带上,穿矿厚8.60 m,平均品位Mo 0.043×10-2、Cu 0.34×10-2。
3 激发极化异常特征
时间域中梯装置激发极化测量,根据异常走向和空间分布关系大致可将视充电率异常分成五组异常(图1),均属低阻-中阻高极化异常,这些异常性质基本相同,初步推断为矿致异常。
Ⅰ号视充电率异常:位于矿区北部,呈北西向带状展布,异常长约1400 m,宽50~80 m,与①号矿化蚀变带之①-1、①-2号主矿体完全吻合,明显是矿致异常。
Ⅱ号视充电率异常:位于矿区北部,Ⅰ号视充电率异常的东侧,与之平行分布,由2小异常组成,异常总体走向北北西,Ⅱ-1号异常长280 m,宽50~80 m,Ⅱ-2号异常长600 m,宽60~100 m,异常区内尚未发现矿化体及蚀变破碎带。
Ⅲ号视充电率异常:位于Ⅱ号视充电率异常的东侧,呈北北西向与之平行分布,异常长300 m,宽50~80 m,异常区内尚未发现矿化体及蚀变破碎带。
Ⅳ号视充电率异常:位于矿区中部及南部,由4个小异常组成,异常北西走向。Ⅳ-1异常长800 m,宽180 m,沿潜流纹斑岩体分布,与①号矿化蚀变带之①-3号主矿体基本吻合,明显是矿致异常。Ⅳ-2异常长600 m,宽60~80 m,与②号矿化蚀变带基本吻合;Ⅳ-3异常长500 m,宽60~80 m,与①号矿化蚀变带基本吻合;Ⅳ-4异常长400 m,宽60~80 m,介于①号矿化蚀变带和②号矿化蚀变带之间,亦未发现矿化体及蚀变破碎带。
Ⅴ号视充电率异常:位于矿区南西部,由两个相互平行呈北西向分布的异常组成。Ⅴ-1异常长700 m,宽40~60 m,亦未发现矿化体及蚀变破碎带;Ⅴ-2异常长1000 m,宽60~100 m,与③号矿化蚀变带完全吻合。
4 矿床找矿远景分析
油房西银多金属矿床属晚侏罗世末-早白垩世初形成的火山、潜火山—斑岩型系列组合矿床【3】。脉状银铅锌矿体受北西向断裂构造和火山构造控制,层状铜钼矿体受隐伏花岗斑岩体制约。因此,成矿作用与断裂构造运动、火山-潜火山活动、花岗斑岩侵入时间上相近,空间上相互依存,构成浅部脉状矿体深部层状矿体的分布格局。
4.1 脉状银铅锌矿的找矿远景
目前仅对①号矿化蚀变带的主体部分进行了系统勘查工作,初步确定视充电率异常是垂深400 m以上银铅锌矿体的综合反映,根据矿区地物化异常特征分析,初步认为脉状银铅锌矿床具有较理想的找矿潜力,银铅锌资源量可望成倍增长,银达到大型矿床,铅锌达到中型矿床。最佳找矿地段:
(1)①号矿化蚀变带北西端控制了①-1、①-2、①-3号银铅锌矿体,而南东尚未控制,在长600~700 m范围内仍然存在较好的破碎蚀变带和Ⅳ-3视充电率异常,是继续开展深部找矿的有利地段。
(2)②号矿化蚀变带位于①号矿化蚀变带的北东侧,二者相距100~200 m,长900 m,具有明显的矿化蚀变现象,局部达到工业矿体。施工2个钻孔,控制深度100~150 m,均有与地表相对应的低品位-工业矿体。Ⅳ-2号视充电率异常与②号矿化蚀变带吻合,异常特征与①号矿化蚀变带异常特征相似,推测其深部具有良好的找矿前景。
(3)③号矿化蚀变带位于①号矿化蚀变带的南西侧,二者相距200 m,长1500 m,地表尚未发现明显的矿化现象,施工11个钻孔,控制深度100~200 m,发现7条规模较小的矿体。但同样存在较好的Ⅴ-2号视充电率异常,其特征与①号矿化蚀变带异常特征相似。因此③号矿化蚀变带亦具有较好的找矿远景。
(4)矿区除与①、②、③矿化蚀变带相互吻合的视充电率异常外,尚分布其它异常,特别是矿区北东向断裂构造以北,①号矿化蚀变带以东的Ⅱ-1和Ⅱ-2号视充电率异常,虽然尚未发现矿化体及蚀变破碎带,推测可能是②号矿化蚀变带向北西方向的延伸,且与①号矿化蚀变带异常特征相似,反映深部亦具有一定的找矿潜力。
(5)Ⅴ-1号视充电率异常与③号矿化蚀变带相互平行呈北西向分布,二者相距150 m,推测Ⅴ-1号视充电率异常是与之平行的矿化蚀变带引起。因此矿区除①、②、③号矿化蚀变带外,尚存在与之平行的矿化蚀变带,具有较好的找矿远景,如Ⅴ-1、Ⅲ、Ⅳ-4异常区。
4.2 斑岩型铜钼矿的找矿远景
(1)矿区具有优越的铜钼矿成矿地质环境。近年的勘查成果显示在大兴安岭中南段克什克腾旗—翁牛特旗一带,构成了东西长200 km,南北宽100 km的钼多金属矿集区—西拉沐沦河断裂以南的小东沟—库里吐钼成矿远景区【1】,油房西矿床位于其中心地带,具有代表性的矿床有:鸡冠山大型火山-潜火山热液型铜钼矿床、小东沟、车户沟中型斑岩型钼矿床,红山子、关家营子中型钼矿床。众多学者认为,小东沟—库里吐钼成矿远景区是寻找华力西晚期和燕山晚期大型、特大型钼矿床的重要地区。
(2)矿区具有形成大型矿床的基本条件,矿区中部潜钠闪石流纹岩体、矿区中南部潜级斑岩体分别是主、次火山通道,在二者之间存在隐伏的花岗斑岩体,三者均分布于受北西的断裂构造控制的①号矿化蚀变带上,构成矿区火山-潜火山-侵入活动的中心,亦是热液活动中心,是寻找大型铜钼矿床的最佳地段。此外,尚分布有石英斑岩脉、闪长岩脉及安山、火山角砾岩等,说明矿区火山-潜火山-岩浆活动具有长期性和多旋回活动的特征。火山-岩浆活动是形成矿床的主要条件,长期、多旋回活动所形成的复式杂岩体是寻找大中型斑岩型矿床的主要标志之一【2】。因此矿区具有形成大型铜钼矿床的基本条件。
(3)层状—似层状铜钼矿体的发现,显示斑岩型铜钼矿床的找矿潜力巨大。ZK11-4证实在矿区中部潜钠闪石流纹岩体和潜流纹斑岩体之间垂深770 m以下存在隐伏花岗斑岩体,其上部厚达200多米厚的围岩热液蚀变特征及层状、似层状铜钼矿化显示隐伏花岗斑岩体具有一定的规模,亦是成矿母岩及热液活动中心。初步认为尚未发现隐伏花岗岩隆起部位,所见层状矿化应是岩体隆起部位的过渡带上,因此隐伏花岗岩隆起部位可能发现斑岩型铜钼矿体,找矿潜力巨大。
[1]沈存利,张梅,等.内蒙古钼矿找矿新进展及成矿远景分析[J].地质与勘探2010.
[2]王之田.大型铜矿找矿判别评价标志.中国铜矿找矿新进展.内部资料,1993.
[3]天津华北地质勘查总院,编.内蒙古克什克腾旗小东沟钼矿详查.2006.