黑龙江二道岭铅锌矿床地质特征及储量估算
2015-01-20张卫民
张卫民
(黑龙江省有色金属地质勘查七〇三队)
黑龙江二道岭铅锌矿床地质特征及储量估算
张卫民
(黑龙江省有色金属地质勘查七〇三队)
二道岭铅锌矿床位于黑龙江省阿城地区,通过地质、物探、化探等综合方法,详细总结了矿区地质特征。根据地层、侵入岩、构造等方面的综合分析,确定该矿床成因类型为矽卡岩型矿床,并对矿床地质特征及矿床成因进行了详细分析。在此基础上,对矿床储量进行了估算,为区内矿产资源开发提供参考。
地质特征 矿床地质特征 矿床成因 矽卡岩型 储量估算
二道岭矿区位于哈尔滨市东南,阿城区小岭镇万发屯北山,行政区划属阿城区小岭镇管辖。 区域上二道岭铅锌矿床位于秋皮沟—五道岭铁钼多金属成矿带亚带,该成矿亚带位于小兴安岭—张广才岭多金属成矿带南部,地跨伊春—张广才岭早古生代路缘构造带和小兴安岭—松嫩地块中的滨东隆起带,后者为黑龙江省的重要铜、铅、锌、钼、铁、钨、铁、银等多金属共生成矿带。为进一步指导区内找矿工作,有必要对区内矿产地质特征进行分析并对区内资源储量进行初步估算。
1 矿区地质概况
1.1 地 层
(1)玉泉组灰岩(P1y)。分布于矿区东部,岩层走向340°,NE倾,倾角50°,区内自下而上可分为白色厚层状大理岩,浅灰色凝灰砂岩、硬砂岩、粉砂岩以及灰白色厚层状大理岩。
(2)土门岭组(P1t)。分布于石发矿区东部和南部,在区内深部见有该组地层。上部以灰色凝灰质砂岩、细砂岩及粉砂岩为主,下部为灰—灰黑色含空晶石斑点板岩、含空晶石粉砂泥质板岩,与上覆五道岭组为不整合接触,全组层厚1 374 m,为区内有利的成矿围岩。
(3)五道岭组上段(P2w2)。该组地层在矿区分布最广,约占矿区面积的50%。岩性以酸性火山岩为主,有流纹质角砾熔岩、流纹质熔岩、流纹岩、流纹斑岩、安山玢岩。岩层走向340°~350°,NE倾,倾角35°~40°,以不整合覆于土门岭组之上,厚 1 307 m。
(4)五道岭组下段(P2w1)。分布于大石头河南,面积约2 km2。岩性以中性、中—酸性火山岩为主,有安山质凝灰角砾熔岩、安山岩、安山玢岩,岩层走向320°~340°。
地层是控制内生金属矿化的条件之一,围岩物化性质、有用元素丰度可影响元素的沉淀和富集、矿床类型、矿床规模等。区内地层岩石的有用元素含量见表1。
表1 岩石有用元素含量
由表1可知:二迭系土门岭组大理岩中Pb、Zn含量较高,中性火山岩中有用元素含量(除Mo外)略高于酸性火山岩,由此可见,区内土门岭组大理岩为矿体的形成提供了物质来源。
1.2 侵入岩
矿区侵入岩主要为分布于区内北部晚三叠世碱长花岗岩侵入体(T3kγ)(称一撮毛岩体),其次为闪长岩、黄铁细晶岩、正长斑岩、煌斑岩、花岗斑岩等脉岩。晚三叠世碱长花岗岩(一撮毛岩体)是区内最大的岩体,为对成矿有控制作用且分异完全的花岗质侵入体,该岩体呈岩株状侵入于上二迭统五道岭组,被上侏罗统帽儿山组覆盖。岩体地表形态为不规则的椭圆体,可分为内部相、过渡相、边缘相等3个相带,呈似同心环状,其典型特征表现为中生代晚期花岗岩侵入构造环境稳定,就地分异完善。
1.3 构 造
(1)褶皱构造。玉泉—三道岗复式背斜呈NE15°~20°向展布,延长约80 km,控制哈马塘岩体、一撮毛岩体、三清岩体,中段被侏罗系帽儿山组火山岩覆盖。次级褶皱构造有石发背斜,背斜轴呈340°~350°方向展布,长约1.8 km,背斜轴出现玉泉灰岩,两翼分别为土门岭组,背斜向北延长部被一撮毛岩体截断,向南被五道岭组覆盖,控制区内Ⅲ#矿体和石发铅锌矿体。
(2)断裂构造。区内断裂构造发育,以NEE,NE,NW向为主,区内出现的断裂均为滨绥断裂派生的次级断裂:①五道岭—苏家围子断裂(F1),分布于矿区北部,晚三叠世碱长花岗岩侵入体与五道岭组地层接触处走向60°~70°,SE倾、倾角75°~80°,钻孔中见断层角砾、擦痕、断层泥且岩性较破碎、结构面显示压扭性,控制区内Ⅲ#矿体;②大石头河断裂(F2),分布于矿区南部,断裂基本沿大石头河谷分布,走向60°~70°,沿河谷北岸发育断层三角面、断层擦痕、断层泥,个别部位见有断层角砾,断层北西盘广泛分布有中—酸性脉岩,脉岩走向45°~80°,被大石头河断裂次级断裂控制;③万发屯—新立屯断裂(F3),分布于二道岭矿区与石发矿区之间的万发屯、赵家屯、新立屯一带,地貌为第四纪冲沟,沟谷东侧有断层三角面及擦痕,走向350°,将F1断裂错断,断距约500 m,断裂延长约 2 000 m。在矿区钻孔中见破碎、层间擦痕、节理裂隙均较发育,但断距不大,该类构造形痕走向NE,SE倾,控制矿区矿体的分布。
1.4 围岩蚀变特征
在岩浆热液作用的影响下,区内围岩蚀变较发育,各类岩石均有不同程度的蚀变,特别是在矿体附近见有矽卡岩化、硅化、绿帘石化、透闪石化、角岩化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、滑石化等,其中矽卡岩化、硅化、绿帘石化与矿化关系密切。
(1)矽卡岩化。在矿体及其上下盘的围岩中均有出现,尤其是在大理岩层间和大理岩与砂板岩层间形成厚大的矽卡岩体,一般形态为脉状、似脉状和透镜状,陡倾斜,但主要发育于矿体中,远离矿体则少见。矽卡岩化是一类主要的近矿围岩蚀变,金属矿物分布于矽卡岩矿物颗粒之间。
(2)硅化。分布广泛,在矿体及围岩中均有不同程度的存在,但以矿体最为发育,常伴随有矽卡岩化、碳酸盐化及矿化,因此是一类近矿围岩蚀变。区内硅化可分3期:早期硅化常伴有绢云母化和黄铁矿形成黄铁绢英岩或绢英岩;中期硅化与金属矿物密切共生,往往以相互交错沉淀的形式出现;晚期硅化在成矿阶段末期。
(3)绿帘石化。该类蚀变仅在矿体中局部见到,但在岩石中分布较广,大部分发生在矽卡岩期的晚期阶段,多交代石榴石和透辉石,与矿化关系不大。
2 矿床地质特征
2.1 矿床特征
二道岭铅锌矿床位于晚三叠世碱长花岗岩(一撮毛岩体)南缘,大石头河子断裂与石发屯—新立屯断裂交汇处,五道岭—苏家围子断裂中段,主矿体赋存于晚三迭世碱长花岗岩(一撮毛岩体)与二迭系下统土门岭组地层接触带及其层间构造带的矽卡岩带中。上部零星矿体赋存于上二叠统五道岭组地层的断裂矽卡岩带中。区内共计圈出6条矿体,其中Ⅲ#矿体最大,资源量占矿区总资源量的98.60%,其余为分布于Ⅲ#矿体上下盘的零星小矿体。区内矿体为一多期形成的铁、硫铁矿、铅锌复合型矿体,受压扭性接触挤压断裂带控制,矿体严格受矽卡岩体形态控制,为一高角度脉状体,在平面和剖面上均呈舒缓波状。在构造膨胀部位和岩体内凹部位,矿体厚大,远离构造挤压带处,矿化减弱,矿体变薄至尖灭。
2.2 矿体形态和规模
区内矿体走向NW、倾向SW、倾角60°~87°,其中,Ⅲ#矿体为主矿体,NW走向、SW倾、倾角85°~87°,为一陡倾斜脉状矿体,各矿体特征见表2。
2.3 矿床成因
矿区处于玉泉—三道岗复式背斜南端,滨绥张扭性断裂南侧,晚三叠世NW向与中晚侏罗世NE向构造岩浆岩带的交切部位。区内晚三叠世岩浆活动频繁,有晚三叠世岩浆岩(一撮毛岩体)的侵入,是矿床形成的前提。作为主要控矿的接触挤压带,是在碱长花岗岩侵入成岩过程中,在岩体边缘接触带,因岩浆冷凝收缩产生的应力作用,沿EW向岩体长轴方向与二叠系下统土门岭组大理岩及长英质角岩形成的压扭性接触挤压带,为矿液沉淀提供了有利的构造空间,充填交代形成了矽卡岩和矿体。控矿的次级构造为不整合面,即五道岭组中—酸性火山碎屑岩与二叠系土门岭组地层,构造不甚发育,形成的矿体规模较小。矿床的主要含矿围岩为二叠系土门岭组大理岩,为钙铝过饱和、硅酸过饱和岩石。五道岭矿区相关测试资料表明,成矿母岩为碱长花岗岩,其岩石化学成分特征属Ⅱ类3科,为铝过饱和、硅酸过饱和、富碱性岩石,成岩年龄180.9 Ma,该岩体侵入到二叠统五道岭组地层,其时代属晚三叠世第三侵入期产物。碱长花岗岩中的Mo、Pb、Zn、S等元素含量均高于克拉克值,岩体成矿的专属性是形成矿床的重要因素。岩浆期后的残余溶液进入接触挤压带时,在有利的构造条件下,与围岩发生强烈的交代作用,形成了矽卡岩。从第1~4矿化阶段析出成矿的磁铁矿、黄铁矿、镜铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿来看,其成矿从高氧条件开始,过渡到高硫低氧条件,相继由高氧低硫进入高硫条件,反映了成矿时氧硫相对丰度的过渡环境。S同位素资料表明,矿液来自碱长花岗岩岩浆的期后残余溶液中。
表2 二道岭矿区矿体特征
综合矿床地质条件、矿体产状形态、矿石类型、矿石结构构造,围岩蚀变等,认为该矿床具有交代、多次成矿的特点,为从高温开始,结束于中—低温热液阶段,以交代为主,充填次之的矽卡岩型矿床。
3 结 语
在分析二道岭矿区矿床地质特征、矿床成因的基础上,估算了矿床(截至2013年7月30日)Pb金属量(332)1 979.30 t、品位0.84%,(333) 5 486.28 t、品位1.02%;Zn金属量(332)11 755.18 t,品位5.02%,(333)26 492.00 t、品位4.91%,对于区内进一步开展找矿以及资源开发工作有一定的参考价值。
2015-05-20)
张卫民(1983—),男,工程师,150300 黑龙江省哈尔滨市阿城区金都大街地质大厦410室。