内蒙古鄂伦春旗库伦迪铅锌矿床矿石特征研究*
2016-08-02刘消清郭厚福黄森林
刘消清,张 君,郭厚福,黄森林
(1 江西省勘察设计研究院, 南昌 330095) (2 江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队, 上饶 334008)
内蒙古鄂伦春旗库伦迪铅锌矿床矿石特征研究*
刘消清1,张君2,郭厚福2,黄森林2
(1 江西省勘察设计研究院, 南昌 330095)(2 江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队, 上饶 334008)
摘要:大兴安岭成矿带是我国重要的有色金属成矿带之一,库伦迪铅锌矿床是近年来在该带北段中发现的中型矿床之一。本文在系统的野外地质调查的基础上,对该矿床的矿石开展详细的矿石特征研究。结果表明:库伦迪矿床矿石可划分为锌铅矿石、锌铅铜矿石、铜锌矿石和铅矿石等4种类型;各矿石类型矿物共生组合分析表明,按成因该矿床矿石结构可分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构和压碎结构;矿石构造以细脉状构造、浸染状构造、块状构造和团块状构造为主,条带状构造次之。综合矿物学特征,将成矿期次划分为两期:第一成矿期为闪锌矿—黄铜矿成矿期,并划分为辉钼矿—磁铁矿成矿阶段、黄铁矿—闪锌矿成矿阶段、闪锌矿—黄铜矿成矿阶段;第二成矿期为方铅矿成矿期,主要有方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等。
关键词:库伦迪铅锌矿床;大兴安岭成矿带;矿石特征;矿物共生组合
库伦迪铅锌矿床位于大兴安岭成矿带北段,内蒙古鄂伦春旗境内。吴德成等(2014)[1]对库伦迪矿床邻近的那吉河矿床地质特征、控矿规律、矿床成因进行了研究;梁玉伟等(2014)[2]探讨了那吉河矿床成因与找矿标志。赵丕忠等(2014)[3]通过研究库伦迪矿床流体包裹体和金属矿物S、Pb同位素特征,认为成矿流体主要来自火山期后热液,后期有地表水的加入,成矿物质主要为深部来源(幔源),部分为中酸性岩浆期后流体萃取老地层中的成矿物质,有175Ma和138Ma两期成矿,认为矿床成因类型为火山热液型。
前人虽然对库伦迪矿床及其邻区成矿地质特征进行了一定程度的研究,但对该矿床的矿石特征尚未作系统研究。本文在系统野外地质调查的基础上,选择矿床矿石特征,包括矿石类型、矿物组成、主要矿物特征、矿石结构构造以及成矿期、成矿阶段和矿物生成顺序进行研究,为区域地质矿产勘查提供参考。
1区域地质背景
研究区位于古亚洲构造成矿域与太平洋构造成矿域叠加、复合部位,成矿地质背景复杂,成矿地质条件优越(图1)[3-8]。
早古生代至早中生代,受西伯利亚古板块和中朝古板块SN 向挤压,沿两个古陆前缘形成一系列主要为EW 向、其次为NE向的褶皱带和深大断裂,于晚泥盆世—早石炭世沿二连浩特—贺根山一线拼接、碰撞。这些褶皱带和断裂不仅控制岩浆构造活动,同时控制了与之有关的矿产。中生代以来,滨西太平洋板块向古亚洲板块自SE向NW俯冲、消减,形成一系列NE-NNE、NWW 和NNW 向断裂并构成格子状断裂系统。这些相间排列的断隆带、断陷带和格子状断裂系统是大兴安岭的主要构造形式。晚侏罗世—早白垩世,这些断裂活动达到顶峰,伴随强烈中—酸性岩浆侵入和喷发,形成一系列火山喷发岩浆岩带,许多铜、钼、铅、锌、金、银、锡等矿床、矿(化)点均受NE-NNE、NWW向断裂控制,不仅控矿容矿,也是重要的导矿构造[5]。
矿区主要出露古元古界兴华渡口群斜长角闪片麻岩、变粒岩和大理岩,分布于库伦迪矿区中部。矿区内广泛分布侏罗系上统玛尼吐组安山岩、安山质凝灰熔岩、熔结凝灰岩和流纹岩、流纹质凝灰岩、凝灰质砂(砾)岩,白音高老组流纹岩及流纹质凝灰岩。侵入岩主要有早石炭世闪长岩、晚侏罗世花岗岩和早白垩世花岗斑岩等[3]。
图1 库仑迪矿床地质简图(据文献[3]修改)Fig.1 Generalized geologic map of the Kulundi deposit1-第四系;2-下白垩统大磨拐河组;3-上侏罗统白音高老组;4-上侏罗统玛尼吐组;5-古元古界兴华渡口岩群;6-早白垩世花岗斑岩;7-晚侏罗世二长花岗岩;8-晚侏罗世闪长玢岩;9-早石炭世闪长岩;10-断裂带及编号;11-地质界线;12-磁异常范围;13-铅锌矿体及编号;14-钻孔工程及编号;15-探槽工程及编号;16-勘探线及编号;17-铜铅锌矿体
2矿床地质特征
库伦迪矿区出露有古元古界兴华渡口岩群(Pt1x),主要分布于矿区中部,面积约1.54 km2,呈残留体产出,岩性主要为花岗质片麻岩、大理岩和硅质岩等。上侏罗统满克头鄂博组(J3mk)主要分布于矿区西北部,主要岩石类型为安山岩,岩石风化面呈灰褐色,新鲜面呈灰黑色,斑状结构,块状构造。白音高老组(J3b)广泛分布于全区,以陆相酸性火山岩、火山碎屑岩为主,主要岩石类型有流纹岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩、火山角砾岩及熔结凝灰岩。第四系(Q4)主要以冲、洪积和沼泽堆积为主,为河床、河漫滩与沼泽相。
区内断裂构造发育,以NNE向为主,NWW向断裂次之(图1)。NNE向断裂主要有F1断裂,呈NNE向线性展布于矿区西北部,长约6 km,破碎带宽>50 m。破碎带内岩石表面有明显铁染现象,地貌上发育一系列呈线性展布的断层三角面,局部地段发育线性沟谷、水系,陡缓突变,形成陡崖。卫星照片上线性构造影象明显,影纹呈平行状切割晚侏罗世火山岩。断裂下盘表面发育擦痕,显示上盘下滑。NWW向断裂在区内地表不明显,但从1:5000高精度磁测解译看,NWW向断裂较为发育,通过对1:5000地质填图及探矿工程成果综合分析,南区部分NWW向断裂与矿(化)体走向较吻合,为该区主要控矿构造。
区内侵入岩发育,主要有晚侏罗世二长花岗岩、早白垩世花岗闪长岩,次火山岩有花岗斑岩、花岗细晶岩、流纹斑岩、正长斑岩及闪长玢岩。其规模较小,零星分布,多以岩株状或脉状产出。
矿区主要蚀变有硅化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化,其次为高岭土化,少量萤石化、云英岩化。其中硅化、钾化与北矿段矿化密切,绿泥石化、绿帘石化与南矿段矿化密切。
库伦迪矿区分为北矿段和南矿段(图1)。北矿段矿体主要赋存于火山碎屑岩及流纹岩中,少数赋存于花岗斑岩以及二长花岗岩中,多产于断裂破碎带及裂隙带中,主要为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号三个矿体,矿体总体产状走向NWW,倾向SSE,倾角40°~80°。其中Ⅰ号矿体金属矿物主要为闪锌矿、次为方铅矿、黄铁矿,偶见黄铜矿。地表矿体Pb品位0.71%~0.79%,Zn品位0.79%~0.93%,Ag品位8~14g/t。南矿段矿体主要赋存于安山岩中,呈缓倾斜脉状产于破碎带或裂隙带中,共有铅锌矿(化)体11个,编号为M1—M4、M11—M14、M21—M23,其中M1号矿体为主矿体,矿体倾向NNE,倾角48°~80°,矿体金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿,偶见黄铜矿,平均品位Cu 0.05%、Pb 1.19%、Zn2.71%、Ag22g/t。
3矿石特征
3.1矿石类型和矿物组合
库伦迪矿床现已查明矿物近20多种,其中金属矿物近10种,非金属矿物10余种。根据有用元素及其矿物组合,将库伦迪矿床矿石类型划分为四类,即锌铅矿石(图4A)、锌铅铜矿石(图4B)、铜锌矿石(图4C)和铅矿石(图4D)。这4种矿石类型的矿物组合和产出部位既有差异性又有相似性。由于矿石类型仅根据有用矿物组合划分,往往会有2种或3种矿石类型同产一处,有些矿石类型是过渡的。各矿石类型的矿物共生组合见表1。
3.2主要矿物特征
(1)闪锌矿:多为普通闪锌矿,部分为含铁闪锌矿,手标本呈棕色、棕褐色、部分含铁闪锌矿为暗褐色、黑褐色。半自形晶或他形粒状晶为主,反光镜下为灰色,反射率低,突起较高,常呈半自形粒状或不规则粒状集合体和细脉沿火山岩中的硅酸盐矿物(长石、石英)晶隙间充填分布,并与方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿共生(图4A、图4B、图4C,图5A、图5B、图5C、图5D),常有黄铜矿、方铅矿固熔体分离形式析出小颗粒(图4C,图5B、图5C)。闪锌矿矿物粒径一般0.2~2 mm,最小粒径<0.01 mm,部分闪锌矿颗粒达2~3 mm,甚至>5 mm(图4A、图4C;图5B)。黄铁矿矿物常被闪锌矿熔蚀,边界呈港湾状(图5C、图5F)。部分闪锌矿被方铅矿交代熔蚀,构成交代残留结构或筛状结构(图4B)。
表1 主要矿石类型矿物共生组合
图4 主要矿石类型及金属矿物Fig.4 Primary ore types and metallic minerals反光(A)铅锌矿石,金属矿物主要为闪锌矿(Sp)和方铅矿(Gn),非金属矿物主要为石英(Q)。闪锌矿呈半自形粒状赋存于石英粒间,方铅矿呈他形粒状赋存于石英和闪锌矿等矿物粒间。反光(B)铅锌铜矿石,金属矿物主要为闪锌矿(Sp)、方铅矿(Gn)、黄铜矿(Ccp)和黄铁矿(Py),非金属矿物仅少量石英(Q)。闪锌矿呈团块状,包裹黄铁矿颗粒。方铅矿和黄铜矿赋存于闪锌矿晶间。反光(C)铜锌矿石,金属矿物主要为闪锌矿(Sp)和黄铜矿(Ccp),少量黄铁矿(Py),非金属矿物主要为石英(Q)。闪锌矿呈较大半自形晶体赋存于石英等非金属矿物晶间;黄铜矿呈中小颗粒赋存于闪锌矿或石英晶间;黄铁矿呈半自形赋存于石英晶间。反光(D)方铅矿矿石,金属矿物主要为方铅矿(Gn),方铅矿呈半自形—他形粒状发育于石英(Q)、斜长石(Pl)等非金属矿物颗粒间,集合体呈不规则团块状,细小方铅矿呈浸染状发育于脉石矿物中。
图5 闪锌矿主要矿物特征Fig.5 Primary mineralogical characteristics of sphalerite反光(A)闪锌矿(Sp)呈半自形粒状赋存于长石(Pl)等非金属矿物颗粒间,多数颗粒较大,部分颗粒较小,少量黄铁矿呈自形细粒状赋存于长石(Pl)等非金属矿物颗粒内,个别黄铜矿(Ccp)呈细小颗粒发育于闪锌矿颗粒内。反光(B)闪锌矿(Sp)呈半自形粒状赋存于石英(Q)长石(Pl)等非金属矿物颗粒之间,颗粒较大;黄铜矿(Ccp)和少量方铅矿(Gn)呈半自形—他形细粒状或乳滴状发育于闪锌矿内,少量黄铁矿呈半自形或被熔蚀残留于闪锌矿颗粒内。反光(C)闪锌矿(Sp)中发育细小颗粒或乳滴状的方铅矿(Gn)和黄铜矿(Cp),早期黄铁矿(Py)晶体边部被熔蚀,呈不规则港湾状, 反光(D)闪锌矿(Sp)呈半自形粒状赋存于石英(Q)、长石等非金属矿物颗粒之间,颗粒较大;共生矿物有黄铜矿(Cp)、斑铜矿(Bn)、方铅矿(Gn)等。反光(E)闪锌矿(Sp)呈较大晶体(>5 mm ),并发生破裂、破碎,裂隙具有一定方向性,沿裂隙有长英质矿物贯入,形成似条带状构造;发育后期自形黄铁矿(Py)。反光(F)闪锌矿(Sp)呈细与脉状充填于火山岩中,与方铅矿(Gn)和黄铁矿(Py)共生,方铅矿晚于黄铁矿并包含熔蚀黄铁矿,黄铁矿边界呈浑圆状或港湾状形成包含结构和交代结构。
(2)方铅矿:铅灰色,金属光泽,以半自形晶和他形粒状晶为主;粒度总体较细,多数为0.2~1 mm,少数达1~3 mm以上,最小粒径0.01 mm。反光镜下为亮白色,反射率较高,突起中等偏高(图4D,图6A、图6B、图6C、图6D)。从方铅矿与其他矿物关系或方铅矿赋存状态看,主要有三种。第一种为方铅矿呈独立颗粒赋存于石英、长石、绢云母等非金属矿物颗粒之间(图4D,图6A、图6D),该产出状态的方铅矿颗粒一般相对较大。第二种为与闪锌矿共生(图4A、图4B,图5B)或交代闪锌矿(图5B);第三种方铅矿常呈乳滴状、雏晶状嵌布于闪锌矿中(图5C)。从方铅矿在矿石中的分布看,一是呈浸染状、团块状分布于其它矿物间(图4A、图4D,图5A),二是呈条带状、细脉状分布于脉石矿物间(图6E),三是与黄铁矿一起充填于火山岩气孔中(图6F)。
(3)黄铜矿:铜黄色,表面常有蓝、紫褐色斑状锖色,条痕绿黑色,金属光泽,不透明,硬度低且性脆。反光镜下为微带绿色的黄色,矿物结晶程度较低,以他形晶为主。本区矿石中黄铜矿含量较低,但分布较广,赋存状态多样。在锌铅铜矿石和铜锌矿石中,黄铜矿结晶颗粒较大,可达0.2~0.5 mm,最大可达1 mm(图4B、图4C,图5D,图7A、图7B);在其它类型矿石中多为他形粒状晶体,集合体呈斑点状、小团块状及细脉状产出或呈乳滴状分布于闪锌矿中,粒径一般0.025~0.005 mm,最小为0.001 mm(图5C、图5D,图7D);黄铜矿也呈中等颗粒状发育于黄铁矿晶体间,粒径0.2~0.5 mm(图7C),或不规则条带状产于绢云母、石英晶隙间(图7A)。
(4)黄铁矿:黄白色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色,条痕黑色,金属光泽,不透明,硬度高且性脆。反光镜下为明亮的黄白色,反射率高。矿物结晶程度高,多数自形粒状晶体,呈不同程度浸染状产于长石、石英、绢云母晶隙间(图8A)。库伦迪矿床矿石和围岩中黄铁矿含量均较高,分布广,颗粒较粗。粒径一般0.5~2 mm,最大可达3~5 mm。多数颗粒较大的黄铁矿往往发育裂隙,且裂隙中有黄铜矿或方铅矿充填(图7C,图8B)。由于早世代结晶的黄铁矿被晚世代结晶的矿物交代,黄铁矿本身被熔蚀,形成港湾状边界(图5B、图5C、图5F,图6B、图6D,图7C、图7D),部分黄铁矿被交代较为彻底,形成黄铁矿假象,残留部分较少,形成交代穿孔或交代残留结构(图8C、图8D)。
(5)斑铜矿:铜红色、暗铜红色,表面常呈暗紫或蓝色斑状锖色,条痕灰黑色,金属光泽,不透明,硬度低且性脆。反光镜下为淡玫瑰棕色,部分为颜色较深的红棕色,反射率中等。矿物结晶程度低,常以他形粒状为主。本区矿石中斑铜矿含量较低,仅少数光片中见及。其赋存状态主要有2种,一是与黄铜矿、方铅矿一起呈他形较小颗粒(0.05 mm±)发育于较大颗粒(>1 mm)的闪锌矿中(图5D,图9A);二是与黄铜矿、方铅矿一起呈他形较小颗粒(0.05~0.1 mm)发育于火山岩长英质矿物的晶间或粒间(图9B)。斑铜矿总体颗粒较小,一般0.02~0.05 mm,最大可达0.1 mm,部分呈细小颗粒(<0.01m)(图9)。
(6)其他矿物:手标本还可见其他矿物,如金属矿物辉钼矿、磁铁矿、赤铁矿、孔雀石、铜蓝、褐铁矿、萤石和造岩矿物长石、石英、黑云母以及蚀变矿物绢云母、绿泥石等。
图7 黄铜矿主要矿物特征Fig.7 Primary mineralogical characteristics of chalcopyrite反光(A)较大颗粒黄铜矿(Ccp)呈不规则状发育于火山岩中,共生矿物有闪锌矿(Sp)、方铅矿(Gn)、黄铁矿(Py)和细小颗粒斑铜矿(Bn)。反光(B)较大颗粒黄铜矿(Cp)呈不规则状发育于火山岩中,共生矿物有闪锌矿(Sp)、方铅矿(Gn)和细小颗粒斑铜矿(Bn)。反光(C)黄铜矿(Ccp)呈他形中等粒状发育于自形—半自形黄铁矿(Py)粒间、裂隙内或发育于黄铁矿与脉石矿物石英、长石(Q+Pl)等晶粒间,见少量方铅矿(Gn)和闪锌矿(Sp)。反光(D)细小颗粒黄铜矿(Ccp)发育于长英质矿物颗粒间,与少量黄铁矿(Py)和方铅矿(Gn)共生,乳滴状黄铜矿(Cp)发育于大颗粒闪锌矿(Sp)颗粒内或裂隙中。
图8 黄铁矿主要矿物特征Fig.8 Primary mineralogical characteristics of pyrite反光(A)半自形黄铁矿(Py) 发育于火山岩长英质矿物颗粒间,与黄铜矿(Cp)伴生,黄铁矿内有少量小颗粒闪锌矿(Sp)。反光(B)自形黄铁矿(Py) 呈较大颗粒发育于火山岩长英质矿物颗粒间,与闪锌矿(Sp)、方铅矿(Gn)共生。反光(C)黄铁矿(Py) 与方铅矿(Gn)和闪锌矿(Sp)共生,黄铁矿被方铅矿包裹或交代熔蚀,形成包含结构、交代穿孔结构或筛状结构;闪锌矿中发育乳滴状的黄铜矿(Ccp)和方铅矿。反光(D)黄铁矿(Py)与闪锌矿(Sp)和少量方铅矿(Gn)共生,黄铁矿被闪锌矿包裹或交代熔蚀,形成包含结构,边界呈浑圆和港湾状;闪锌矿中发育细粒方铅矿和乳滴状黄铜矿(Cp)。
图9 斑铜矿主要矿物特征Fig.9 Primary mineralogical characteristics of bornite反光(A)斑铜矿(Bn)呈较小颗粒发育于闪锌矿(Sp)中,呈较小颗粒或乳滴状发育于闪锌矿(Sp)中的还有方铅矿(Gn)和黄铜矿(Ccp)。反光(B)斑铜矿(Bn)呈较小颗粒发育于长英质矿物(Q+Pl)中,共生矿物有黄铁矿(Py)、闪锌矿(Sp)、方铅矿(Gn)和黄铜矿(Ccp)。反光(C)斑铜矿(Bn)呈细小颗粒(约0.01 mm)发育于长英质矿物粒间,有较大颗粒黄铜矿(Ccp)、黄铁矿(Py),闪锌矿(Sp)和少量方铅矿(Gn)共生。反光(D)斑铜矿(Bn)呈细小颗粒(约0.01 mm以下)发育于长英质矿物粒间,有较大颗粒黄铜矿(Ccp)、闪锌矿(Sp)和少量方铅矿(Gn)共生。
3.3矿石结构构造
3.3.1矿石结构
区内矿石结构按成因可分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构和压碎结构四种类型。其中结晶结构为矿区矿石的基本结构。
(1)结晶结构
自形晶结构:黄铁矿常呈立方体自形晶产出(图4B,图5E,图8B)。
半自形晶结构:部分黄铁矿呈半自形晶产出(图7C,图8A);闪锌矿也多为半自形晶产出(图4A、图4B,图5C、图5D);部分方铅矿呈半自形晶产出(图4A、图4D,图6A)。
他形晶结构:黄铜矿、斑铜矿和部分闪锌矿、方铅矿呈他形粒状产出(图4 B、图4C,图5D、图5F,图6B、图6C、图6D,图7A~图7D,图8A、图8C、图8D,图9A~图9D)。
填隙结构:方铅矿、黄铜矿呈微细脉状充填于黄铁矿裂隙中(图4 A,图5F,图6E,图7C),或充填于火山岩气孔中(图6F),或发育于闪锌矿、黄铁矿及脉石矿物晶隙间(图4C、图4D,图5A、图5D,图6B、图6C,图7A、图7B、图7D,图8A、图8C、图8D,图9A~图9D,图10A)。
包含结构:黄铁矿被闪锌矿包裹(图4B,图5F,图6B、图6D,图8C、图8D)或闪锌矿被方铅矿包裹(图6B)。
(2)交代结构
交代结构:晚形成的矿物沿早形成的矿物晶隙间进行交代。如闪锌矿、方铅矿交代黄铁矿(图4B,图5F,图6B、图6D,图7C)。
交代残余及筛状结构:方铅矿、闪锌矿强烈交代黄铁矿,呈不规则残余体或呈孤岛状分布于方铅矿和闪锌矿中(图5F,图6C,图8C、图8D)。
溶蚀结构:方铅矿向黄铁矿及闪锌矿中心渗透溶蚀交代,呈团块状分布于黄铁矿或黄铁矿颗粒之间(图4B,图6B、图6C、图6D,图8C、图8D)。
(3)固溶体分离结构
黄铜矿呈乳滴状分布于闪锌矿中,方铅矿常呈乳滴状、雏晶状嵌布于闪锌矿中(图4 C,图5C,图7D,图8C、图8D,图9A)。
(4)压裂、压碎结构
黄铁矿等性脆矿物或其集合体,受应力作用常被压裂或压碎,后被其他矿物或集合体充填、胶结,形成压裂、压碎结构(图7C,图10B)。
3.3.2矿石构造
矿石构造主要有细脉状构造、浸染状构造、块状构造和团块状构造,条带状构造次之。
图10 矿石结构构造特征Fig.10 Characteristics of texture and structure of ores反光(A)黄铜矿(Cp)与方铅矿(Gn)构成细脉充填于花岗质岩石的石英(Q)矿物颗粒之间构成填隙结构和细脉状构造。反光(B)黄铁矿(Py)与闪锌矿(Sp)及少量方铅矿(Gn)构成条带状构造,被挤压、破碎,具明显的压碎结构。反光(C)闪锌矿(Sp)与黄铁矿(Py)和方铅矿(Gn)构成细脉,充填于火山岩裂隙中,形成细脉状构造,可见黄铁矿最早,被熔蚀;方铅矿最晚,穿插在闪锌矿中。反光(D)黄铜矿(Cp)与闪锌矿(Sp)方铅矿(Gn)构成细脉,充填于火山岩流纹构造之间,形成细脉状、条带状构造,可见方铅矿最晚,穿插黄铜矿(Cp)和脉石矿物裂隙中。反光(E)闪锌矿(Sp)与黄铁矿(Py)和方铅矿(Gn)构成细脉,充填于火山岩裂隙中,形成细脉状构造,并可见黄铁矿最早,被熔蚀;方铅矿最晚,穿插在闪锌矿中;闪锌矿中还可见乳滴状黄铜矿(Ccp)。反光(F)闪锌矿(Sp)呈细脉状(约1 mm)发育于火山岩中,伴生黄铁矿(Py)、方铅矿(Gn)、赤铁矿(Hem)和黄铜矿(Ccp),其中黄铁矿形成较早,闪锌矿其次,方铅矿其三,切穿闪锌矿脉、赤铁矿最晚。
块状构造:方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等呈不规则紧密堆积,构成致密块状铅锌铜矿石(图4B,图5 C、D,图7C,图8C、D)。
细脉状构造:方铅矿、含铁闪锌矿、黄铜矿等呈细脉状分布于蚀变火山岩中,形成细脉状构造矿石(图5A、图5B、图5F,图6E,图10C~图10F)。
浸染状构造:黄铜矿、方铅矿等呈分散状分布于岩石中。根据矿石矿物出现疏密程度不同分为稠密浸染状构造、稀疏浸染状构造和星散浸染状构造(图4C、图4D,图6C、图6D,图7A、图7B、图7D,图8B,图9B、图9C、图9D)。
团块状构造:方铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿等呈团块状不连续分布于蚀变岩石中(图4A、图4D,图6A、图6B,图7D,图8A)。
条带状构造:方铅矿、黄铜矿等在矿体中呈紧密的细脉与脉石矿物相间出现或不同矿物组合分带、连续产出,形成条带状构造(图5E,图10D)。
4讨论
赵丕忠等(2014)[3]对库伦迪矿床进行铅同位素研究,认为矿床经历了两期成矿,第一期约为175Ma,第二期约为138Ma;矿床流体包裹体特征显示,辉钼矿形成温度高于铅锌矿,认为矿床成因类型为火山热液型,并具有了两期成矿特征。
本文通过详细研究矿床矿石特征,也认为该矿床属岩浆热液成因,并表现出两期成矿特征。图5E显示早期形成的闪锌矿被后期构造挤压破碎,被长英质胶结后,晚期热液活动形成未被挤压破碎的晶形完好的方铅矿、黄铁矿分布其中;图8B、图10B显示早期形成的闪锌矿、黄铁矿被挤压破碎,晚期形成晶体完好的黄铁矿和方铅矿充填或穿插。其它矿物的先后关系与成矿阶段的划分,可通过矿物共生组合与穿插切割关系来确定,如先期形成的黄铁矿常被闪锌矿熔蚀,使边界呈港湾状(图5C、图5F)、部分闪锌矿被方铅矿交代熔蚀,构成交代残留结构或筛状结构(图4B、图6B)。
结合区域地质背景与矿床地质特征,参考前人[9-10]对热液矿床成矿期次的划分,将矿床成矿期次划分为两期:第一成矿期主要是黄铁矿—闪锌矿—黄铜矿成矿期,大致可分三个成矿阶段:第I阶段为中高温热液成矿阶段,以辉钼矿—磁铁矿为主;第II阶段以黄铁矿—闪锌矿为主,还发育方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、辉银矿、碲银矿等,伴有较明显的硅化、绿泥化,网脉状构造,交代结构普遍;第III阶段以闪锌矿—黄铜矿为主,伴有黄铁矿、方铅矿、斑铜矿、赤铁矿。第二成矿期主要发育方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿。表生作用期主要形成褐铁矿、铜蓝、孔雀石等表生矿物(表2)。
表2 库伦迪矿床主要矿物生成顺序
5结论
(1)库伦迪矿床矿石类型分为锌铅矿石、锌铅铜矿石、铜锌矿石和铅矿石四类,且这四种矿石类型的矿物组合和产出部位既有差异性又有相似性。
(2)矿床矿石结构按成因分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构和压碎结构四种类型;矿石构造以细脉状构造、浸染状构造、块状构造和团块状构造最为普遍,条带状构造次之。
(3)根据矿物的共生组合和矿物之间的穿插关系,将成矿期次大致分两期:第一成矿期主要是黄铁矿—闪锌矿—黄铜矿成矿期,并可分为辉钼矿—磁铁矿成矿阶段、黄铁矿—闪锌矿成矿阶段、闪锌矿—黄铜矿成矿阶段三个成矿阶段;第二成矿期为方铅矿成矿期,发育方铅矿、黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿。
参考文献
[1]吴德成,刘消清. 内蒙古鄂伦春旗那吉河铅锌银矿床地质特征及成因[J]. 地质与勘探,2014,50(5): 855-863.
[2]梁玉伟,韩洪年,赵景山.内蒙古那吉河矿区铅锌银多金属矿床地质特征及找矿方向[J].西部资源,2014,(3): 87-90.
[3]赵丕忠,王永,韩凤彬,等.大兴安岭北段库伦迪—那吉河铅锌银矿成矿流体特征与矿床成因[J].地质通报,2014,33(5): 751-761.
[4]赵一鸣,张德全,徐志刚.大兴安岭及其邻区铜多金属矿床成矿规律与远景评价[M].北京:地震出版社, 1997.
[5]吕志成,段国正,刘丛强,等.大兴安岭地区银矿床类型—成矿系列及成矿地球化学特征[J].矿物岩石地球化学通报,2000, 19(4): 305-309.
[6]刘建明,张锐,张庆洲. 大兴安岭地区的区域成矿特征[J].地学前缘, 2004, 11(1): 269-277.
[7]祝洪臣,张炯飞,权恒. 大兴安岭中生代两期成岩成矿作用的元素、同位素特征及其形成环境[J].吉林大学学报:地球科学版,2005,35(4): 436-442.
[6]贾盼盼,魏俊浩,巩庆伟,等.大兴安岭地区铜钼矿床成矿区带背景及找矿前景分析[J].地质与勘探,2011, 47(2): 151-162.
[8]邵济安,牟保磊,朱慧忠,等.大兴安岭中南段中生代成矿物质的深部来源与背景[J]. 岩石学报,2010, 26(3): 649-656.
[9]周济元,黄继钧,余祖成.浙江建德铜矿控矿特征、矿液运移及找矿远景的研究[J].矿物岩石,1983,8(3):1-30.
[10]周济元. 中国新疆库鲁克塔格——星星峡地区金、银和铜矿地质及预测[M].北京:地质出版社,2008:280-286.
DOI:10.16788/j.hddz.32-1865/P.2016.02.006
* 收稿日期:2015-09-24改回日期:2015-11-26责任编辑:谭桂丽
基金项目:内蒙古鄂伦春旗库伦迪铅锌矿普查项目。
第一作者简介:刘清清,1980年生,男,工程师,长期从事地质矿产勘查工作。
中图分类号:P575;P583
文献标识码:A
文章编号:2096-1871(2016)02-120-11
Characteristics of ore minerals in the Kulundi lead-zinc deposit,Elunchun County,Inner Mongolia
LIU Xiao-qing1, ZHANG Jun2, GUO Hou-fu2, HUANG Sen-lin2
(1InstituteofSurveyandDesignofJiangxiProvince,Nanchang330095,China)(2NortheasternGeologicalParty,JiangxiBureauofGeologyandMineralResourcesExplorationandDevelopment;Shangrao334008,China)
Abstract:The Da Hinggan Mountains is one of the most important polymetallic metallogenic belts in China, where the Kulundi lead-zinc deposit was discovered in recent years. This paper, in combination with field investigations, carried out a detailed study on the characteristics of ore minerals in the Kulundi deposit. The result shows that the ores in the Kulundi deposit can be divided into four types, zinc-lead ore, zinc-lead-copper ore, lead-copper ore and lead ore, respectively. The ore textures can be classified as crystalline texture, metasomatic texture, solid solution separation textrue and crush texture. The primary ore structures are veinlet, dissemination, block and mass, with banded structure as secondary. Comprehensive mineralogical characteristics indicate there are two mineralization stages. The first is sphalerite- chalcopyrite stage, which can be further divided into three sub-stages of molybdenite-magnetite, pyrite-sphalerite and sphalerite- chalcopyrite, respectively, and the second is galena stage, which is comprised of galena, sphalerite, pyrite and chalcopyrite, etc.
Key words:Kulundi lead-zinc deposit; Da Hinggan Mountain metallogenic belt; ore mineral characteristics; mineral association