扎赉特旗育林五队铅锌多金属矿成矿地质特征及矿床成因
2015-12-24李世杰李金颖宗乐斌
李世杰 李金颖 宗乐斌
内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院 呼和浩特 010020
扎赉特旗育林五队铅锌多金属矿成矿地质特征及矿床成因
李世杰 李金颖 宗乐斌
内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院 呼和浩特 010020
自中生代以来,特别是燕山期,本区成为欧亚板块滨太平洋大陆边缘的一部分,从而卷入太平洋西岸古陆边缘活动带,形成大兴安岭火山活动带,并发生了强烈的断裂、断块活动,控制了本区燕山期火山—侵入岩浆活动以及矿化活动,并伴随广泛的铜、铅、锌、银、锡等多金属成矿作用,从而形成了本区域重要的矿产资源。构造活动与岩浆活动紧密相关,大规模岩浆活动造成地壳强烈运动形成褶皱或大规模断裂带。构造岩浆活动对成矿又有很大影响,是矿床形成(尤其是热液矿床)的重要条件。区内北东向构造和北西向构造的交汇部位为成矿有利地带。育林五队的铅锌多金属矿点产在北东和北西向构造的交汇处,多个矿点呈北东向排列。该区具有明显的化探异常,有进一步工作的价值。
扎赉特旗;育林五队;矿床成因
1.区域成矿地质背景
矿区位于大兴安岭南坡成矿带,区内出露最老地层时代为古生代,早石炭世—中二叠世构成一个发育完整的构造沉积旋回。该时期海底火山活动强烈,首先表现为酸性火山碎屑岩喷发活动,在短暂间歇期接受浅海相碎屑岩沉积;而后,火山再度强烈喷溢,形成中性火山碎屑岩建造。
其后经历了大规模的晚侏罗世火山活动,火山岩大量发育,火山岩岩石类型比较复杂,上石炭统—下二叠统依次出现宝力高庙组、上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组火山岩底层。同时伴随有大规模的岩浆侵入。侵入岩分布面积甚至占基岩面积的30%以上,且多受断裂控制,呈北东向带状展布。
区域断裂构造比较发育,断层发育在不同时代的地层中,尤以北东向和北西向构造最为发育。本区的北东向构造是含矿岩浆上侵、运移的主要通道,其次一级北向西断裂则构成了矿体及矿脉容矿的最佳场所。
2.矿区地质特征
(1)地层
预查区出露地层主要为古生界石炭系上统—二叠系下统宝力高庙组二段(C2P1bl2)、宝力高庙组三段(C2P1bl3)、玛尼吐组一段(J3mn1)及新生界第四系(Qhpal)。
宝力高庙组二段(C2P1bl2)主要出露在预查区南部、东南部。被中二叠世黑云母花岗岩侵入,与宝力高庙组三段(C2P1bl3)大部分呈整合接触,局部呈断层接触。本段地层具如下基本特点:为一套巨厚的细屑正常沉积物组合,主要由粉砂岩夹含砾粗粒硬砂质石英砂岩、中细粒长石质硬砂岩、细砂岩、流纹斑岩质凝灰熔岩、英安玢岩质凝灰熔岩、层凝灰岩等组成,总厚达1,533m。岩石普遍受低级区域变质作用,使细粒碎屑岩变质而为板岩、千枚岩,局部地区受叠加的应力、热变质作用而出现片岩、千糜岩。火山岩具片理化和蚀变现象。预查区内出露的岩性主要为长石石英砂岩、泥质粉砂岩、绢云母泥质板岩等。
宝力高庙组三段(C2P1bl3)出露在预查区中部、北部,总厚度达2661m。南部与宝力高庙组二段(C2P1bl2)呈整合接触,在敖包岭一带被中二叠世黑云母花岗岩(P2γβ)侵入,在预查区西南被中二叠世花岗闪长岩(P2γδ)侵入,在四方旗三队一带被中侏罗世闪长岩(J2δ)侵入,该段地层由于受构造运动和岩浆活动破坏,地层出露残缺不全。
玛尼吐组一段(J3mn1)零星出露于预查区的东北部,周围被第四系覆盖。该段地层在预查区内主要岩性为英安质晶屑岩屑角砾凝灰岩。本段地层的特点是上部安山质角砾凝灰岩、安山质晶屑岩屑凝灰熔岩夹流纹岩。中部以灰绿色、紫灰色安山岩、安山岩质凝灰熔岩为主夹流纹质碎屑熔岩等。下部片理化安山岩和紫红色安山质晶屑凝灰岩。底部为中酸性熔岩、凝灰熔岩、碎屑熔岩与细碎屑岩互层。中酸性熔岩以不具或少具斑晶为特点;普遍蚀变现象强烈,局部片理化明显。
第四系主要分布于山间坡麓地带或沟谷及沟口一带,地貌上形成一些扇形台地。为当地居民的主要耕地。成分由星散堆积的岩块、砾石以及大量的黑色亚砂土组成,厚度大于9m。
表1 AP5-3号异常特征值表
(2)侵入岩
预查区内出露岩体主要为中二叠世黑云母花岗岩(P2γβ)、花岗闪长岩(P2γδ)及中侏罗世闪长岩(J2δ)。
区内脉岩较为发育,但类型简单,主要是闪长岩脉。一般地表延伸约20~50m,宽约2~5m,走向北东15~45°,倾角一般在60°左右。
由于受多期岩浆活动的影响和断裂构造的破坏,地层出露不全,褶皱构造形态保留不完整。从预查区出露的地层产状判断,区内未见完整的背斜和向斜,仅在宝力高庙组二段(C2P1bl2)发育单斜,地层总体倾向南东,倾角一般在28°~50°之间。
(3)构造
预查区断裂构造较为发育,主要分布在宝力高庙组二段(C2P1bl2)地层及宝力高庙组三段(C2P1bl3)地层中,构造线走向有北东向和北西向。
①北东向断层
编号为F1,该断层位于预查区中部,断层走向45°左右,倾向不清,两侧均为同时代的地层,断层赋存于宝力高庙组二段(C2P1bl2)地层及宝力高庙组三段(C2P1bl3)地层,在二者接触带附近岩石较为破碎,形成碎裂岩,破碎带宽约1m。因地表掩盖其断层性质不清。
②北西向断层
F2断层为推测断层,位于预查区中部,呈北西向展布,断层西南侧为宝力高庙组三段(C2P1bl3)地层,断层东北侧宝力高庙组二段(C2P1bl2)地层。二者为断层接触,在接触带附近地表见岩石破碎,形成构造破碎带,因地表掩盖,其断层产状不清。
F3断层为推测断层,位于F2断层东北,呈北西向展布,与F2断层相反,F3断层西南侧为宝力高庙组二段(C2P1bl2)地层,断层东北侧宝力高庙组三段(C2P1bl3)地层。二者在局部呈断层接触,因地表掩盖,其断层产状不清。
F4断层位于预查区中部,呈北西向展布,断层线呈舒缓波状延伸,东南端至河谷中被第四系覆盖,河谷两侧表现为断层三角面,形成陡峭的山崖。沟谷两侧地层产状明显不同,变化较大。有些地段沟谷两侧地层界线不能很好地对应,反映出该断层具有一定的规模。
3.矿区地球化学异常特征
该区共圈定综合异常8处,其中AP5-3异常规模大现分别介绍区内8处综合异常的位置、地质背景、异常特征、异常查证情况。
AP5-3异常特征,见表1。
异常由Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Sn-Mo-Bi-As-Sb-Cr-Mn等元素组成,该异常综合面积2.13km2,规模较大,形态近椭圆形,在异常北部、东部及南部各形成多个次级浓集中心,主成矿元素为Pb、Zn、Sn、Bi、Cu,其他元素为指示元素或伴生元素。其中Pb元素最高值为1102×10-6,浓度分带为4级;Zn元素最高值为2150×10-6,浓度分带为4级;Sn元素最高为67.05×10-6,浓度分带为4级;Bi元素最高值为14.83× 10-6,浓度分带为4级;Cu元素最高为238.13×10-6,浓度分带为3级(表1)。
该异常是预查区内规模最大的异常,其中Zn、Sn、Pb、Bi等元素不仅规模大、强度高,而且在局部表现出良好的套和性,具有良好的矿致异常特征。
异常区地质情况较为复杂,异常区主要分布在宝力高庙组三段地层中,局部被中二叠世黑云母花岗岩侵入,岩性呈现多种组合,主要为安山岩、安山质凝灰岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩、流纹岩、流纹质晶屑岩屑角砾凝灰岩等。构造较为发育,北东向、北西向断层交汇,成矿地质条件较为有利。
通过异常查证,地表初步得出铅锌银矿(化)体3条。
4.矿(化)体特征
(1)Ⅰ号铅锌矿化体
位于AP5-3异常南部,该矿化体赋存于破碎安山质凝灰岩,褐铁矿化较强,矿化体长约60m,宽约1m,走向55°,倾角50°。地表由TC106探槽控制,深部由YZK1钻孔验证,探槽TC106中H5样品Pb品位为0.48%,锌为0.35%;钻孔控制矿化体斜深约47m,矿化体真厚度约0.72m,矿化体Pb平均品位0.33%,锌平均品位为0.25%。
Ⅰ号铅锌矿化体由一构造破碎带控制,位于钻孔YZK1中31~38m处,破碎带内原岩为安山质凝灰岩,灰绿色,表面具泥化现象,岩石破碎,大多被石英及碳酸盐细脉贯入,较松软。见少量黄铁矿,呈星点状、带状分布。
(2)Ⅱ号银铅矿体
Ⅱ号铅锌银矿体位于Ⅰ号铅锌矿体西北部约150m处,为构造蚀变岩型,蚀变原岩为变质泥质长英粉砂岩,岩石具强烈褐铁矿化,矿体地表出露长约124m,宽约1m,走向110°,倾角约50°。地表由TC102、TC103和TC104探槽控制,深部由YZK2钻孔验证。TC102探槽中经连续刻槽取样,H2~H3样品Pb品位分别为0.02%、0.03%,平均品位为0.0215%,Zn品位分别为0.18%、0.28%,平均品位为0.23%;TC103探槽中H2~H3样品Pb品位分别为0.04%、0.04%,平均品位为0.04%,Zn品位分别为0.10%、0.11%,平均品位为0.105%;TC104探槽中H2样品中Pb品位为0.75%,H2~H3样品Zn品位分别为0.17%、0.14%,平均品位为0.155%;H2样品Ag品位为40.13×10-6,H2样品Pb、Ag均达到边界品位。
钻孔YZK2在79.5~90.8m见一层长英质粉砂岩层,岩层已轻微变质,岩石裂隙较发育,具硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化,黄铁矿多呈星点状、浸染状分布。其中H9-18个样品Pb品位分别达到0.818%,Zn品位为0.660%,Ag品位为46.95×10-6,假厚度为1m,真厚度为0.64m,Pb、Ag已达到边界品位。
(3)Ⅲ号铅矿体
Ⅲ号铅矿体位于AP5-3异常北部,为异常查证时通过探槽YTC08揭露高值点时发现,探槽中共揭露了两条破碎蚀变带。第一条破碎蚀变带赋存于安山质凝灰岩中,宽约6m,岩石具轻微片理化,裂隙面褐铁矿化强烈,通过连续刻槽取样,H4、H5样品Pb品位分别为0.402%、0.743%,平均品位0.572%,H5样品Zn品位为0.363%。
随后施工YZK3钻孔进行深部验证控制,穿过腐殖土及残破积层,揭露的基岩为安山岩,在25~29.5m处岩石较破碎,表面具褐铁矿化及绿泥石化。此处采集的钻孔原生晕样品YZK3GP4、YZK3GP5分析结果中Pb元素含量分别为231.8×10-6、653×10-6,Zn元素含量分别为745×10-6、516.2×10-6,于是在原生晕高值区补取了化学样,共连续补采化学样10件,样长一般为1m,经化验Pb品位在0.002~0.010%之间,Zn品位在0.008~0.014%之间,Pb、Zn在深部工程中品位较低,由此可见深部未见矿体延伸。
5.矿床成因
在宝力高庙组二段及三段地层中,岩石具有较强褐铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化的构造蚀变带,尤其赋存于变质粉砂岩、安山岩或安山质凝灰岩中的蚀变带,这是找矿的重要标志。这些地段往往化探异常套合好,浓集中心明显,是多元素异常叠加地段,尤其是Cu、Pb、Zn、Bi、Sn元素异常显示较好位置,通过分析发现,这些成矿有利地段也是次级断裂较发育的地方,为热液活动提供了运移通道和赋存空间,尤其是北西向和北东向构造的交汇处,是今后寻找此类矿床的重点。
综合分析,该区铅锌矿体受构造破碎带控制,围岩绿泥石化、褐铁矿化、碳酸盐化强烈,初步认为区内铅锌矿属充填热液型。