内蒙古自治区额济纳旗标山铜矿点地质特征及成因分析
2020-12-09
(河北省地矿局第九地质大队,河北 邢台 054000)
对于内蒙古自治区额济纳旗标山铜矿点进行地质特征的考察和研究有多方面的原因,其中一个目的在于增加国内的铜矿资源储存量,通过研究地质数据来获取类似矿点,研究相关的技术手段和方法,从而提高勘探效率。面对国内目前铜矿资源短缺的严重问题,对大小资源地的统筹考察是现行的最可靠的办法,是解决资源匮乏,提高资源勘探的主要方法。
1 额济纳旗标山铜矿点的具体认识
(1)区域地质背景。标山铜矿的具体坐落在内蒙古额济纳旗的西北部,位于地图的最上方,处于地形三级阶梯分界线的中央位置,这也是构成其地质活动不稳定的原因之一,具体的位置在塔里木板块的东部陆缘增生处(所谓的增生处就是板块的拉张,使得两个地质板块之间衍生出新的空隙)。该地在远古时期作为北山群而存在,加上浅海变质形成的火山积灰,经过沉积以及侵入岩的发育,经历了时间的打磨衍生出来的新事物[1]。该地经历了浅海变质、志留纪和泥盆纪的侵入岩侵入后形成了较为复杂的三组岩石嘲,这一现象在自然界中较为稀少。
(2)铜矿点区域地质构造。该矿点的整体被赋予在石英脉之中,矿石的基本结构为粒状,这与其自身的地质背景、发育有关,并且大多以星散状结构,或以孔雀石似网脉状结构为主。研究者根据该地的矿物组成、矿石结构以及矿山的整体构造,将其定义为黄铜矿——石英岩类型。
(3)矿点矿石的物质组分。该铜矿点的主要矿山脉为石英脉,其中开采、发现的矿石物有磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、孔雀石等,其中还存在了不少尚未发现的矿物种类。
黄铜矿:形如它形粒状,零星分布,个头偏小(矿物的个头单位都是以毫米为基础的),普遍在0.005mm到0.05mm的范围内。磁黄铁矿:与黄铜矿的形状无异,但其局部可见,大小也相较于黄铜矿大,一般在0.05mm,体积较为平均。孔雀石:孔雀石在标山矿点中算是比较稀有的一种矿石,其特性也特殊,土质松软,呈粉末状集合物,些许矿石呈网脉状分布。
在矿山中出现的最平凡的矿石应该是石英,其颜色为乳白色,结构大致为块状,且含柱粒状变晶体(论述中出现的石英脉是由石英、白云母和电气石混合组成的),石英与前面的黄铜矿的形状一致,呈镶嵌状分布。
对矿山中的矿物质成分的研究是探索分析地质特征的重要途径,矿物成分决定了矿石的山体结构与矿体特征,因而研究矿物成分是十分必要的。
2 标山矿点的特征以及分布规律
(1)矿体特征。矿山的矿体是指一块矿地中具有足够数量的矿石,且具备足够开采价值的地质体。通常对其评估需要根据形状、产物以及规模。标山矿点周围存在中多条矿体,且根据研究和探索表明这些矿体的都极具开发价值,多数矿体都沿着石英闪长岩体的外接触带呈放射状分布。
研究者根据山体的特点,在该矿点上分布了四条探槽,并根据具体的探测要求收集到了探槽化学样品有39件,以Cu>0.2%的条件为圈定的标准,初步圈定了39条中的9条,最基本的选定了最佳的矿体。其次将这最佳的九条矿体按照一定的方位顺序依次进行序号排列,标记处矿体规模最大的4号与7号,根据实地的研究与测量,最终得出了4号矿体的西部宽3.2m,东部长度为2.9m。通过各号样品的Cu平均品位的高低,探究和测量矿体的具体数据。
(2)矿石特征。经过长时间的野外探测和考察,目前已知的标山矿点的矿石多变化为孔雀石化、碳酸盐化、碎裂岩化,还有硅化、褐铁矿化,总的来说该矿点的矿石的性质具有极大的不稳定性,其颜色、质地、性质等易受到外在条件的影响而发生转变,但其抗风能力非常强。
(3)矿化特征。该矿点发源于第一岩组与绢云片岩之间,因其发育地和自身特点,构成的规模小、矿石裸露断续的特点。经过严格的探索和研究,目前已发现的共有20条石英脉,大大小小的矿石脉加起来共计有32条,较为遗憾的是其中的孔雀石化石英石脉仅发现了一条,但这条矿脉的面积较大,地表裸露830m,宽度为30m到50m之间,可以说是目前为止发现的较大的矿脉。
(4)区域成矿的分布规律。①标山矿点的矿石分布规律主要得益于其附近的普查区,该区属于“甜水井—乌珠尔嘎顺金、铜多金属及富铁矿找远景区,得益于这一富铁矿区,标山矿点在找寻矿产时只需要沿着普查区的北部分布走向探索即可。这是该矿点成矿的分布规律之一。②在寻找矿产时往往可以通过对中酸性火山岩、海相碎屑岩发育的情况进行探索又或者可以根据古生界奥陶系和石炭系海相中基性等物质的找寻进行矿物的探索。③该地区矿石分布的最大规律即天山——北山这条线路,尤其是在其西延部分—东部天山地区,存在大量的特大型斑岩型铜矿。另一条线路则是位于内蒙古境内,曾发现大量的金矿。④化探异常特征,化探是测量相关自然物质的地球化学指标的一直侦查方式,对各类天然物质进行系统的预测与勘察。一般对于矿点进行的是金属矿化探,根据探测出来的元素的含量,分析地球化学背景分布特征,因而展开精准的计算与异常下限所必需的检出限。标山铜矿的地球化学特征参数表显示在石英脉地层单元下的Au的平均值为24.39,石英脉在北山地区的含量只有1.98,总体的浓集系数为12.32。通过实地考察和对化探异常处的探索,目前在化探异常处发现了铜矿点与磁铁矿点各一个,研究者因而表明寻找金属矿产的有利地段就分布在化探异常处附近。
(5)地质特征分析。标山铜矿的总体地质特征有区域差异性,根据其附近仅出现北山群一、二岩组和黑云石英闪长岩的变质作用导致的地层出现大量的残留物,长轴走向随着侵入物及侵入部位的不同,大致可分为两个走向,其一是西北走向,其二是NE走向,但两种走向都与其区域结构线的走向相一致。
3 控矿因素及成因分析
(1)控矿因素。根据标山矿点的地质特征、矿化特征、化探异常等情况,初步了解了矿点的成矿元素,主要受到构造、地层、和石英脉的共同控制影响。①构造因素:标山矿点的主要走向为NE,所以两个测区的断层(NE、NW走向的断层)最终会汇聚于NE断层,在矿点的支撑下,二者有了共同的构造破碎带。期间由于地壳运用的作用,两者之间会产生次级构造和次生裂隙发育,也就是通产所说的板块的拉张与挤压。两种运用,形成的裂缝为石英脉的侵入打通的隧道,为石英脉的提供了机遇,两种运动在运输石英脉的同时将含矿的热液运移,导致了“涌道”内的矿物聚集,产生矿物沉淀。②地层因素:从地球化学特征的角度来说,北山群第一组岩的变质火山——沉积地层是本矿点矿化的最要原因。根据对该矿点三个岩组的检测与对比发现第一岩组中的Cu、Co、Ni等元素的含量浓度都大于1,这是与其他两个岩组的不同之处,基岩光谱的分析结果表明,其浓度数据介于4.83到14.4之间。③脉岩因素:标山矿点中的石英脉为主要的含矿性,根据探测到的地球化学特征表中显示的各大元素的含量,以及数据的异常性。尤其是Au、Ag、Cu、Pb等元素的浓集系数都显示的是大于1,所有数据的结果最后统计都介于1.95到12.32之间。化探结果异常代表着异常地区是矿物集聚地,从科学以及权威的角度出发,一致认为石英石是为矿山成矿提供热源的物质,正是因为这些热源,矿点才能够形成矿石富集的势态。
(2)成因分析。①构造演化:海洋的诞生以及面积的变化是需要经历一定时间的板块运动,标山矿点的衍生从浅海开始,内蒙古海从远古时代向早古生代过渡时期一直处在扩张阶段中基性海底火山运动强烈下形成岩石与硅铁的建造。随着时间的推移,地壳的抬升运动、挤压运动,导致的海底向陆地抬升,最终形成裸露面积,开采出来的矿物质的形状、大小、颜色等都是前期受到的海水的作用以及长时间的风华而形成的,这就是初步的成矿原因。②热液型成因:热液又被称作汽水热液,是指地质作用中的以水为主体的、具有活泼化学性质的挥发份高温热水溶液。热液在不同的地质环境下可与不同的成分组成不同性质的热液,热液与水的不同之处在于,热液的最高温度可达到四百多度。热液是后生地质活动中关键的部分,决定着成矿和形成变质岩与否的重要因素。
首先是矿体本身呈脉状分布,矿石的形状又是星散状、似网脉状构造,从这一点上可以明显的看出,矿石是受到了后天形成的力的冲击,而这一力恰好与热液的侵入有着千丝万缕的联系[2]。其次是该矿山的主要成矿元素书Cu,其伴生的元素有Au、Ag和Pb等,热液在经过了地质作用下产生的金属离子中恰好又包含了这些原子。最后,这一点也是在前面所展示过的,及受到构造因素的影响,矿化主要呈细脉状沿次生裂隙分布,次生裂隙的作用就是为石英侵入开创了条件,因而使得热液的侵入。如此三点强有力的特征细节,充分的表明了内蒙古自治区额济纳旗标山铜矿点的成因类型是热液型。
4 结束语
经过了理论实践研究,在大量的考证基础上进行科学探索,标山矿点的地质特征研究有着充分的理论依据,为后续的开采奠定了基础。综合上述内容可以看出,标山矿点这一矿区的形成因素不仅仅是热液的作用,更是因为其经过了长时间的矿化蚀变。通过这种蚀变和热液相互作用,也给了行业工作者一定的启发:在寻找矿脉时积极的运用第一岩组化探系数高、两个断层相交处以及普查区的走向等方式,减少在矿场找寻上下的时间,对该区地质特征及成因的分析有利于加速国家开采矿产资源的进程,有利于国家资源储存。