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内蒙古赤峰市大西营子金矿床地球化学特征及成因研究

2022-08-10浩,周

世界有色金属 2022年10期
关键词:锆石矿床成矿

1 区域地质背景

赤峰-朝阳地区是我国重要的金矿集中区,在该区内分布有大量的金、铜、钼矿床,陆续发现超过200个金矿床(点)。近年来诸多地质工作者对区域内的金矿等进行了系统研究,探讨矿床成因、区域成矿规律以及成矿预测钼矿、银多金属矿。

区域内的金、钼矿床以及一些多金属矿床与区内的主干断裂密切相关,这些断裂的次一级断裂和破碎带通常成为内生金属矿液的运移充填和沉淀的优良空间环境。赤峰~朝阳金矿集中区的矿床普遍与新太古界变质岩系和中生代的中酸性岩浆岩密切相关,并且EW、NNW、NE向断裂构造控矿作用明显,为形成金矿床提供了良好的导矿和容矿构造条件。

这些矿床多赋存于新太古界的以斜长角闪岩相和片麻岩相的变质岩体中,并且印支期和燕山期的中酸性岩浆的侵入提供了矿床形成所需的成矿热液和成矿热量,矿床类型主要是石英脉型和蚀变岩型。矿石矿物成分为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和银金矿,围岩蚀变类型主要包括硅化、绿泥石化、黄铁矿化、绢云母化,矿床规模以中小型为主因此这些矿床通常分布于北西向及近南北向主干断裂两侧。以赤峰-开原断裂为界,在大断裂的南侧,主要发育有石英脉型和蚀变岩型金矿床,发现有红花沟、安家营子、排山楼、二道沟及金厂沟梁、等中、大型金矿床;北部则发现了热液脉型法人撰山子、宫北地等金矿床。同时,还发现火山岩型、斑岩型铜钼多金属矿床。

2 矿区地质概况

本研究区大地构造位置属于华北地台北缘内蒙台隆东段喀喇沁断隆的南侧,为北东向的大兴安岭构造带与东西向阴山—燕山构造带的交汇部位,也是华北克拉通(NCC)和兴蒙造山带的结合部位。区域上以八里罕——红山断裂为界,北西侧属咯喇沁断隆,东南部属热水—五家断陷盆地。本区大部分为第四系覆盖,基岩出较少,本次主要通过研究钻孔岩心,观察矿区基岩地质。矿区发育的地层为中生界上侏罗统的玛尼吐组,岩性以杂色、灰紫色、土灰色火山集块岩、火山角砾岩、含角砾(晶屑)凝灰岩为主、含集块火山角砾岩,夹灰紫色安山岩、粗安岩和灰黄色粗面岩。发现矿区火山岩空间分布有一定的规律性。火山角砾岩、集块岩等粗碎屑岩主要分布在矿区北西部、南部,属于近火山口相,推测是火山喷发的中心部位。角砾、集块成分主要为各类火山岩及浅肉红色弱片麻状闪长岩、弱片麻状中粗粒二长花岗岩。矿区北西部的火山集块岩分布位置有从北西向南东变深的趋势,反映出火山地层可能向南东向倾斜;凝灰岩、含角砾(晶屑)凝灰岩主要分布在矿区中部,并被细粒花岗斑岩侵入;粗面岩、粗安岩和安山岩主要见于矿区中北部。矿区内侵入岩较为发育,主要包括古元古代弱片麻状闪长岩、弱片麻状中粗粒二长花岗岩和晚侏罗世浅灰色细粒花岗斑岩及肉红色钾化脉岩等。

在大西营子矿区普查工作阶段施工的95个钻孔中,有69个钻孔见矿,揭露金矿化体、铅锌矿化体各100多条,主要呈细脉状,局部见浸染状、团块状,主要类型有(含金)石英脉及方解石脉、(含金)铅锌矿化脉、含(金)黄铁矿脉等,规模均较小。同时,发现矿化对岩石类型的选择性不明显,在火山岩不同岩石类型中均有分布,在基底岩石中也有发育。

3 赋矿火山岩岩石学特征

样品ZK1603~tw2加权平均年龄计算锆石的Th/U除一个小于0.07外,属于变质锆石,其余为0.09~1.66(23颗锆石),平均值为0.86,与0.4值相差甚远,所以符合岩浆锆石Th/U特征,判断其为典型的岩浆锆石。

在ZK1603岩芯中分别采集ZK1603~tw1、ZK1603~tw2两个安山岩样品,利用激光探针(LA~ICP~MS)进行锆石U~Pb年龄测定,样品制备及分析测试方法与侵入岩相同。

粗安岩:少斑结构-基质似交织结构,块状构造。岩石由斑晶、基质组成。斑晶主要由斜长石和钾长石构成粒径,一般0.2mm~1.0mm,零散定向分布。斜长石呈半自形板状,具绢云母化、碳酸盐化、高岭土化等。钾长石呈半自形板状,具高岭土化、绢云母化等,为正长石。基质由斜长石(30%)、钾长石(35%)、少量辉石假像和不透明矿物构成,直径一般<0.15mm。钾长石呈近半自形板条状-他形粒状,多分布于斜长石粒间,具高岭土化,为正长石。辉石主呈微粒状,填隙于斜长石粒间,被绢云母、碳酸盐等交代呈假像。不透明矿物呈黑色微粒状、细板条状等,星散分布于基质内。岩石被较少部分不透明矿物、石英、碳酸盐呈零散堆状交代,少量石英、不透明矿物沿微裂隙分布。

预防疾病的发生,主要在于平时的饲养管理工作,所以加强饲养管理工作具有十分重要意义。平时要搞好猪舍内卫生,经常清除粪便,不给猪饲喂污染的泔水。严格按照猪场消毒制度定期对猪舍进行消毒,防止病毒侵入猪群,防止猪群感染疾病。饲养员要精心护理新生仔猪,注意保暖,给仔猪提供松软、舒适的草垫,防止其感染疾病。除此之外,坚持自繁自养原则,从根本上防止猪流行性腹泻病的感染。若需要引种,在引种之前进行病原检测,而且需要在没有疫病的猪场中选择健康种猪或者仔猪进行引入。引入后也不能直接混群饲养,需要对引入的猪群进行2~4周的隔离,经观察确诊为无病毒携带,才可以混群饲养。

其中,因变量社会距离分数满分为5分,表示与外来迁移人口关系最为亲近,从5分到0分关系递减。从变量的分布中,我们很容易的可以看出城市居民的主观社会经济地位大多在中层以上,工作和住房的稳定程度也大部分较高。

英安岩:斑状结构-基质隐晶质结构、局部显微嵌晶结构,流纹构造。岩石由斑晶、基质组成。斑晶(40%)由斜长石(10%~30%)组成,多聚斑产出,少星散分布,大小为0.2mm~2mm。斜长石呈半自形板状、板条状,不均匀绢云母化、碳酸盐化,聚片双晶发育,用⊥(010)晶带最大消光角法测得Np'∧(010)=23,斜长石牌号An=33,为中长石,其牌号仅供参考。基质(60%)由长英质组成,主呈隐晶状,少纤维状,局部可见以近等轴-他形粒状石英做基底,内嵌布微晶状、蠕虫状长石颗粒,构成显微嵌晶结构,不同结构相间定向排列,构成流纹构造,粘土化明显,局部轻硅化、碳酸盐化。次生矿物为粘土、绢云母、碳酸盐、硅质。

4 岩石地球化学特征

根据钻孔观察及室内光薄片鉴定综合分析,矿床的成矿过程可大致分为两个主要成矿期,共五个成矿阶段,即热液成矿期和表生成矿期,热液成矿期又划分为下列四个成矿阶段。

冬春季气温忽冷忽热,多雨潮湿,细菌、病毒容易孳生繁殖。而此时的畜禽往往由于饲养管理不当、气候温差变化大、更换饲料等各种应激导致体弱,抗病力下降,动物更容易发生各种疾病。冬春季生猪易发的传染病主要有以下几种。

4.1 安山岩

安山岩SiO

含量介于52.39%~61.11%之间,Al

O

含量为15.83%~16.96%;MgO含量为1.47%~3.56%,TiO

含量为0.78%~1.07%。岩石Na

O和K

O含量分别为2.24%~4.7%和2.62%~3.52%,Na

O/K

O=0.75~1.53,Mg

为7.35~14.58,A/CNK=0.85~1.01,属于准铝质~弱过铝质岩石。主量元素地球化学特征表明,矿区安山岩属于准铝质的高钾钙碱性系列岩石。

4.2 粗安岩

(1)安山岩。将安山岩微量元素根据原始地幔数值进行标准化后,绘制成原始地幔蛛网图。发现安山岩样品具有相似的微量元素配分模式,只是亏损和富集的程度略有差异。在微量元素蛛网图上,显示出富集某些大离子亲石元素如Rb、Ba、K等和亏损某些高场强元素如Sr、Ti、Nb等,推断岩浆经历过分异演化并且程度较高。

4.3 微量元素特征

粗安岩SiO

含量介于63.91%~64.69%之间,Al

O

含量 为14.62%~16.49%;MgO含 量 为0.56%~1.36%,TiO

含量为0.6%~0.73%。岩石Na

O和K

O含量分别为4.4%~5.74%和3.66%~4.12% Na

O/K

O=1.2~1.5,Mg

2.94~8.94,A/CNK=0.93~1.05,属准铝质~弱过铝质岩石。主量元素地球化学特征表明,矿区粗安岩属于准铝质~弱过铝质的碱性系列岩石。

(2)粗安岩。将粗安岩微量元素根据原始地幔数值进行标准化后,绘制成原始地幔蛛网图。由图可见粗安岩样品具有相似的微量元素配分模式,只是亏损和富集的程度略有差异。在微量元素蛛网图上,显示出富集某些大离子亲石元素如Rb、Ba、K等和亏损某些高场强元素如Sr、Ti、Nb等,推断岩浆经历过分异演化并且程度较高。

综上所述,矿区这两种火山岩具有相似的微量元素特征,具有明显的亲源关系。

4.4 稀土元素特征

(1)安山岩。安山岩表现为轻稀土富集类型,稀土总量为150.59ppm~205.94 ppm,是球粒陨石的57.93~72.49倍;轻稀土总量为136.9ppm~189.77 ppm,重稀土总量为13.69ppm~16.57 ppm,LREE/HREE介于9.98~11.73;Ce

/Yb

的比值为9.93~13.36,δEu值为1~0.83,Eu、Ce异常不是特别明显;La

/Yb

比值介于12.25~14.86。因为磷灰石虽然含量极少,常以副矿物形式出现,没有磷灰石的分离结晶,但是其对轻稀土具有非常明显的控制,分配系数大。以上所述说明安山岩以平衡结晶为主,结晶分异为辅。

(2)粗安岩。粗安岩表现为轻稀土富集类型,稀土总量为186.27ppm~243.75 ppm,是球粒陨石的71.66~93.77倍;轻稀土总量为172.33ppm~214.64 ppm,重稀土总量为13.95ppm~29.11 ppm,LREE/HREE介于7.37~12.36;Ce

/Yb

的比值为6.77~13.17,δEu值为0.92~0.7,Eu异常较为明显,Ce异常不明显;La

/Yb

比值介于5.6~15.52。

综上所述,矿区的安山岩、粗安岩具有相似的稀土元素特征,表明两者具有相同的岩浆起源。

4.5 同位素年代学特征

安山岩:斑状结构-基质交织结构,块状构造。岩石主要由斑晶、基质组成。斑晶主要为斜长石(35%~40%)、钾长石(25%)、少量黑云母组成,杂乱分布。斜长石呈半自形板状、板条状,具绢云母化、高岭土化、碳酸盐化,部分聚片双晶发育,用⊥(010)晶带最大消光角法测得Np'∧(010)=24,斜长石牌号An=34,为中长石。黑云母呈鳞片状,绿泥石化、白云母化,呈假象。基质由斜长石(55%±)、石英(5%~10%)、少量黑云母组成,大小≤0.3 mm。斜长石呈微晶板条状,蚀变同斑晶,多略显方向性排列,局部杂乱分布。石英呈他形粒状,填隙于斜长石间。黑云母呈微鳞片状,分布于斜长石间,蚀变同斑晶,呈假象。次生矿物主要为绢云母、高岭土、碳酸盐、白云母、绿泥石。

样品ZK1603~tw1安山岩中的锆石大多为短柱状,透明度较好,颗粒长径大多在50μm~250μm之间,短径大多在20μm~200μm之间,具有明显岩浆成因的韵律环带,同时存在一些在形态上已经不能辨别环带结构现象可见到一些增生边,推测为变质成因。样品ZK1603~tw2安山岩中的锆石大多为短柱状,透明度较好,颗粒长径大多在80μm~300μm之间,短径大多在20μm~200μm之间,部分具有明显岩浆成因的韵律环带,部分由于环带较大,破碎后成为环带的一个局部,同时第十个靶位在形态上已经不能辨别环带结构现象,可见到一些增生边,推测为变质成因。

(3)含金多金属硫化物—石英阶段(Ⅲ)。此阶段以黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿为主(ZK704-g1),碲金银矿嵌布于闪锌矿晶体的内部(ZK704-g2),含有少量白铁矿;脉石矿物主要有绿泥石、绿帘石、石英和少量的方解石、阳起石。

矿区赋矿火山岩主要为上侏罗统玛尼吐组。本次研究全部选取钻孔岩心样品,新鲜无(弱)蚀变。主要是对玛尼吐组安山岩和粗安岩进行了锆石U-Pb年代学测试,并选取8件样品进行了全岩主量、稀土元素及微量的分析。其岩石学特征如下:

综上所述,两个测年样品几乎为同一时间,即晚侏罗世。样品ZK1603~tw2锆石的年龄分布(图92)。推测部分锆石核部为捕获的老基底,即两个年龄段(1500Ma~1800Ma)、(2250Ma~2600Ma),而岩浆锆石结晶年龄所显示为安山岩成岩年龄(100Ma~250Ma),代表此时的一次火山喷发事件。

5 矿床形成阶段

矿区火山碎屑岩中含有大量的外来物质,因此对于火山岩岩石地球化学等的研究,应尽可能选择新鲜并有代表性的熔岩类进行采样分析,只有如此才能准确反映岩浆的成分。矿区内虽然发育较为常见的流纹岩,但其多含凝灰、岩碎等成分,且蚀变明显,因此本次选择较为新鲜的安山岩和粗安岩样品进岩石化学和稀土、微量元素分析,分析实验室及方法同侵入岩。

本研究经我院伦理委员会批准(批准文号:IRB-REV-2016005)。选择2014-09—2015-09因单个牙缺失在我院修复科拟行种植修复的患者109例,其中男59例,女50例,年龄19~72岁,平均(45.03±14.69)岁。

5.1 热液成矿期

(1)磁铁矿—赤铁矿阶段(Ⅰ)。主要共生矿物有磁铁矿、赤铁矿,少量钛铁矿(ZK1501-g1);脉石矿物有石英和少量的阳起石、绿帘石。此阶段矿物组合多呈浸染状、半自形粒状,少量零散分布。

中国旅游业的发展经历了从单一入境旅游市场,到入境旅游、国内旅游两个市场并举,再到入境旅游、国内旅游、出境旅游三个市场全面发展的过程[4]。与此相应,我国旅游业三大市场发展战略也经历一系列的调整变化,现定位为“全面发展国内旅游、积极发展入境旅游、规范发展出境旅游”[4]。

(2)石英—金属硫化物阶段(Ⅱ)。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂,少量闪锌矿、方铅矿(ZK1501-g2、ZK1203-g3);脉石矿物主要有石英、阳起石、绿帘石、绿泥石。此阶段矿物组合多呈浸染状、细脉状产出。

本栏目主要刊登医院医学教育和毕业后医学教育及管理方面的理论研究、工作经验、调查报告等。按不同的论文格式和内容分为论著、教育实践、教学改革、教学法研究、实验教学、留学生教育与双语教学、学术观点、经验探讨、综述等子栏目。

样品ZK1603~tw1加权平均年龄计算锆石的Th/U除两个小于0.07外,其余为0.18~3.8(22颗锆石),平均值为1.08,远大于0.4,大多数符合岩浆锆石Th/U特征,属于典型的岩浆锆石,少数为典型的变质锆石。

(4)黄铁矿—碳酸盐阶段(Ⅳ)。此阶段处于成矿作用尾声,一般分布于矿脉的两端及矿脉的尖灭部分。主要矿物为黄铁矿、碳酸盐和石英、还有少量黄铜矿等(ZK807-g18)。

5.2 表生成矿期

仅有表生氧化阶段,主要形成褐铁矿、赤褐铁矿、孔雀石等表生矿物。

6 成矿因素分析

大西营子金矿区金等成矿作用与发生在本区燕山期火山活动及其后期侵入的花岗斑岩形成期后的热液活动有关。

火山岩与花岗斑岩为同期岩浆活动的产物,花岗斑岩很可能是火山岩的潜火山岩相,两者时代相同,均起源于地幔与下地壳混合源区。

a) 在PLC梯形图程序设计软件里,需做如下设置:打开系统块设置窗口→通信端口设置→PLC地址:2→最高地址:31→波特率:19.2 kbps。将程序重新下载至PLC中。

根据矿脉中主要矿物的氢氧和硫同位素分析结果,反映出成矿流体为岩浆水和大气降水的混合的产物,成矿流体中的硫可能来源于中-酸性岩浆。

能源供需情况:2020年、2025年和2030年的能源需求缺口分别为4 225万tce、6 615万tce和 10 215 万tce,能源缺口不断增大。

在随机森林的基础上,尝试结合多种算法策略[2~4]。表2显示了随机森林结合各算法策略取得的结果。其中,line1表示Danger过采样方式的Borderline1策略,line2表示 Danger过采样方式的Borderline2策略;SVM表示Safe采样方式的SVM策略;M1表示只对过采样后的均衡数据进行训练,M2表示对过采样后的均衡数据和扩充数据合并训练;Tomek表示Tomek策略,ENN表示ENN策略。

矿床的成矿期次单一,成矿阶段清晰,矿化蚀变主要围绕着矿化细脉分布,蚀变强度和规模不大。矿床类型为中低温岩浆热液型。

成矿作用主要受岩石中构造裂隙控制,并以较为陡倾的剪切裂隙为主。形成的矿脉细小、平直,但密集程度不大、分带规律不强,后期断裂构造破碎明显,为找矿勘查带来不小的难度。矿区后期剥蚀不强,有较好的保存条件。

甘草提取物对雷公藤甲素损伤后人肝L-02细胞中UGT1A、MRP2表达的影响 …………………………… 张 靖等(1): 65

7 存在问题及下一步工作建议

7.1 存在问题

火山颈相中的次火山岩体与围岩的接触带及放射状构造,也是本矿区的重要成矿部位,但是目前没能有效的进行控制。第四系覆盖较厚,地质露头极少,对矿区火山岩、地层、构造特别是控矿裂隙等的产状缺少直接的认识,钻孔中岩芯的观察难以确定火山岩地层、构造裂隙的走向等关键地质要素。

7.2 下一步工作建议

本矿区勘查要取得进一步突破,需要寻找大型矿脉(矿体)或矿化脉密集带。从野外观察看,存在这种可能性。因此,下一步勘查应当把工作重点放在利用各种技术手段寻找大型矿脉(矿体)或矿化脉密集带上。

围绕着矿化较好的钻孔及其周围,利用连续的电法剖面进测深工作,剖面布置可以采取以北西~南东方向,点线距可以采用100m×(40或20)m。根据测量结果,可以再进行少量北东~南西方向测深剖面验证异常性质和位置。

[1]曹旭东,刘莹莹,刘明,等.内蒙古赤峰市官地银金矿床地质特征及找矿前景.新疆有色金属,2012, (2):16—19.

[2]陈会军,刘世伟,付占荣.内蒙古赤峰市官地银金矿床地质特征及成矿分析.地质与资源,2012,21(1):122—128.

[3]陈军强.内蒙古赤峰金厂沟梁金矿床地质、地球化学特征及成因研究:[硕士学位论文].吉林:吉林大学,2004.

[4]陈伟军,刘红涛.赤峰—朝阳金矿化集中区主要金矿类型及地质特征研究.黄金科学技术,2006,14(5):1—7.

[5]陈伟军,刘红涛.内蒙红花沟金矿床地质特征与原生晕深部预测.金属矿山,2007, (4):44—47.

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