北山交叉沟东矿区金银铅多金属矿矿床地质特征研究

2020-11-21何永东

中国锰业 2020年5期

何永东，汪为

(内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院，内蒙古乌海 016000)

北山位于内蒙额济纳旗以西，在华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交汇地带[1-2]。北山地区的金多金属矿产资源丰富[3]，以往研究表明北山交叉沟地区发育金矿床[4]，但对交叉沟东矿区金、银、铅及多金属矿的成矿条件研究尚无系统分析，矿体中深部赋存部位的产状、品位、厚度及其变化规律等矿床地质特征亟待明确。矿区位于内蒙古自治区额济纳旗达赖库布镇西270(°)方位，地理坐标东经99°29′56″～99°36′55″，北纬41°53′02″～41°58′00″。1979年，甘肃省地质局在该区进行过1∶20万区域地质调查及矿产普查；1998-1999年，内蒙第八地质矿产勘查开发院在额济纳旗交叉沟一带进行金矿普查，发现金矿(化)体；2007-2009年，内蒙第八地质矿产勘查开发院对交叉沟东矿区进行地质详查工作，估算16条金矿脉Au金属量462.56 kg。本次研究在以往该区详查工作的基础上，以硐探工程为主，配合钻探工程控制及取样化验分析等工作，对勘探区内金银铅多金属矿体进行地质勘探工作，明确矿体特征、矿石质量与类型、围岩蚀变、矿床成因及找矿标志等，为北山交叉沟东矿区矿山建设设计提供地质依据。

1 矿区地质条件

1.1 构造

矿区大地构造位于塔里木陆缘造山带(Ⅳ)—旱山微陆块(Ⅳ1)南偏东部[5]。总体为单斜构造，局部见小的褶皱，地层走向总体与区域构造线一致，片麻岩段地层走向近南北向，倾向北东—南东75(°)～105(°)，倾角47(°)～65(°)之间。矿区中近东西向和近南北向断裂十分发育(见图1)。

1.2 地层

矿区内出露地层较简单，主要为下元古界北山群片麻岩段(Pt1bsgn)，岩性主要为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩夹绢云石英片岩。地层走向总体与区域构造线一致，走向北北西至北北东345(°)～15(°)，倾向以北东向为主，倾角47(°)～65(°)之间。新生界第四系全新统(Qh)为洪积层(见图1)。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩分布广泛[6]。矿区岩浆岩主要有二叠纪花岗闪长岩(P2γδ)、三叠纪二长花岗岩(T1ηγ)、石英脉(q)、花岗斑岩脉(γπ)等。石英脉在矿区比较普遍，尤其是在断裂带内或断裂带旁侧的羽状裂隙中。脉体规模小者宽不过数厘米，长不过几米，大者宽2～10 m，长50～400 m，呈脉状、细脉状、网脉状。脉岩走向大多呈北西向，少部分呈北东向，由乳白色或烟灰色石英组成。其中产在早元古界北山群黑云斜长片麻岩内的石英脉与矿化关系最为密切，矿化石英脉内一般可见褐铁矿化、黄铁矿化、孔雀石化等。脉体两侧围岩发育黄铁绢英岩化、硅化、钾化及褐铁矿化。石英有两种，其一为原岩石英，呈他形粒状分布，受后期热液作用影响均已强重结晶(照片)；其二为后期硅化石英，呈变晶粒状集合体分布，此形态石英受应力作用影响碎裂纹发育，部分形成碎粒形态且趋于定向排列，沿裂隙充填稍后期碳酸盐矿物。花岗斑岩脉(γπ)与成矿无关系。

图1 北山交叉沟东矿区地质简图

2 矿床地质特征分析

2.1 矿体特征

交叉沟东矿区金银铅多金属矿体赋存于早元古界北山群黑云斜长片麻岩构造裂隙中，共圈定30条金银铅多金属矿体，赋矿岩性主要为石英脉和蚀变岩，呈近南北向展布，切穿各层位，呈脉状，透镜状产出，厚度0.03～4.10 m，平均厚0.62 m，局部有夹层。

以Ⅰ号金银铅锌矿体为例，分布于矿区中部偏南，产于黑云斜长片麻岩的断裂构造带中，赋矿岩性为石英脉和蚀变岩，顶底板岩性为黑云斜长片麻岩。矿体走向南西—北东向延伸17(°)，倾向107(°)，倾角75(°)～88(°)，长度697 m，厚度0.48～1.74 m，平均厚度0.6 m，呈脉状，控制最大斜深392 m，赋矿标高675～1 014 m。矿体地表未出露属隐伏矿体，矿体埋深16 m，矿体主要由4个中段的4条沿脉控制，矿体倾角有逐渐变缓的趋势，900 m标高以上矿体倾角为83(°)，900 m标高以下为79(°)。Au品位1.32×10-6～23.06×10-6，平均品位7.95×10-6，Au品位变化系数Vc=93.56%，品位变化属于均匀型。矿体真厚度0.44～1.96 m，平均真厚度0.53 m。厚度变化系数Vm=23.47%。厚度变化稳定。Ⅰ号金银铅锌矿体共估算出(121b)+(333)Au矿石量111 713.54 t，Au金属量887.18 kg；Ag矿石量111 713.54 t，Ag金属量6 651.95 kg；Pb矿石量104 268.96 t，Pb金属量932.98 t；Zn矿石量33 945.22 t，Zn金属量196.02 t(见图2)。

图2 交叉沟东矿区金银铅多金属矿矿体剖面

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石类型

矿石类型为含金石英脉型及破碎带蚀变岩型，属原生硫化物矿石。按结构构造划分为块状含金石英脉矿石、浸染状含金石英脉矿石、含金碎裂石英脉矿石。各类矿石类型沿倾向、走向变化较小。矿石工业类型为含金石英脉型及破碎带蚀变岩型金银铅锌矿石、金银铅矿石。

2.2.2 矿石结构、构造

1)矿石结构

矿石结构主要为半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构、碎裂结构、交代结构，脉石矿物主要为交代结构、碎裂结构、粒状结构。金主要以他形粒状、条带状嵌布在脉石英、褐铁矿中；辉银矿呈不规则状嵌布在方铅矿中，白铅矿呈分散状分布在蚀变石英脉岩中。褐铁矿交代黄铁矿、黄铜矿呈其假象形态。毒砂、白铅矿、菱锌矿、黄铁矿被脉石交代呈骸晶状(见图3)。

2)矿石构造

矿石构造主要为浸染状构造、星点浸染状构造、细脉浸染状构造、块状构造及角砾状构造。主要表现为：细脉浸染状构造，金属矿物呈细脉状分布在蚀变岩中；斑点状浸染构造，金属矿物聚集呈斑点分布在岩石中；孔洞构造，金属硫化物矿物被淋滤溶解形成孔洞，氧化矿石分布在孔洞边缘、孔洞中。

2.2.3 矿石成分

各金多金属矿体的主要有益成分含量无论沿走向或倾向变化都较小，其厚度、品位分较均匀均,变化无明显差异。根据宏观微观及镜下鉴定，矿石金属矿物主要有黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿、闪锌矿、自然金、辉银矿、方铅矿等。脉石矿物及蚀变矿物有石英、绢云母、绿泥石、绿帘石、碳酸盐等。

(a) 嵌布在脉石(石英)中的自然金；(b) 嵌布在褐铁矿中的自然金；(c) 嵌布在褐铁矿中的条状自然金；(d) 半自形晶状灰白色白铅矿；(e) 不规则状蓝色铜蓝与金黄色自然金；(f) 半自形板状白铅矿晶体(橙红色)

矿体品位无论沿走向或倾向变化都较均匀。矿石中共生组分元素为Au、Ag、Pb、Zn。根据单工程基本分析结果，全矿区Au平均品位7.05×10-6，Ag平均品位69.59×10-6。Pb平均品位1.35×10-2；Zn平均品位1.13×10-2。矿石中伴生组分元素为Ag、Pb、Zn。其他伴生元素都未达到综合利用指标。

2.2.4 矿体围岩

金银铅多金属矿矿体顶底板岩性均为黑云斜长片麻岩，只有Ⅲ-1号矿体底板岩性为花岗斑岩脉，矿体与围岩接触界线明显，大部分矿体直接赋存于石英脉及蚀变岩中。

矿区内围岩蚀变主要呈现在黑云斜长片麻岩、黑云长石石英片岩及侵入岩或断层接触带上，且因围岩成分不同，而形成不同的蚀变带。主要形成绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、钾化、硅化、高岭土化、褐铁矿化、铅矿化、碳酸岩化、孔雀石化等，其中绿泥、绿帘石化、钾化属区域性蚀变，与金矿化关系小或无关。上部褐铁矿化、铅矿化、绿泥石化、高岭土化蚀变强烈，一般为矿体顶底板直接围岩，与金矿化关系极为密切，地表岩石风化后呈粉末状，较松散破碎。依据钻孔资料，蚀变带深度一般为20.0 m左右。矿体的近矿围岩中Au顶板含量<0.050×10-6～0.19×10-6，顶板含矿化厚度为0.5～1 m，底板含量<0.050×10-6～0.23×10-6，底板含矿化厚度0.5～1 m；因矿体与围岩界线清楚，所以在采矿过程中不易贫化矿石。凡矿体内大于1 m无矿地段均做夹石处理，本次工作中所有矿体均未见到大于1 m的夹石，只有Ⅴ号矿体中见小部分夹石，夹石岩性为黑云斜长片麻岩，夹石厚度为0.7 m，因此次夹石厚度未大于夹石剔除厚度1 m，所以该夹石厚度未剔除。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 控矿因素

1)容矿地层：交叉沟金银铅锌矿体主要产于早元古界北山群黑云斜长片麻岩断裂构造裂隙石英脉中。究其原因，主要受构造应力作用。

2)断裂：矿区发育60多条断裂，近南北向、北西南东向断裂为主要的控矿、赋矿构造，经过断裂控矿及切割关系分析，北西向及近南北向断裂为成矿期断裂，控制矿体的形态、产状、空间位置，比如F34断裂是矿区中主要容矿断裂，控制着Ⅴ号锌铅银金矿体展布。近东西向的断裂为成矿后期形成，局部对含金石英脉体有破坏作用，导致脉体发生位移，控矿构造产状较陡，矿体也随之变陡。比如沿F29断裂分布着Au矿体，F30空间上切割了F29断裂，使其Au矿体发生了位移。