大兴安岭南段锡矿成矿特征及找矿前景探讨
2022-11-22张春磊
张春磊
大兴安岭位于内蒙古自治区东北部,黑龙江省西北部,是我国面积最大且保存比较完好的原始森林,总面积32.72万平方公里,海拔高度在1100m~1400m之间,是我国非常重要的林业基地之一,同时有着丰富的矿产资源储备,已经发现的矿种达到了44种,占据全国已经发现矿种总数的25%,而且其矿产以稀有矿藏为主,具有品种多、品位高的特点。大兴安岭南段是我国重要的铅锌银钼找矿带,而作为区域优势矿产之一的锡矿却始终没有作为重点矿种被纳入到相应的找矿范围内。直到2014年,现发现了多个大中型锡矿床,才使得区域内逐步形成了锡矿化集中区,在后续找矿工作中,应该结合锡矿的成矿特征,将其作为重点找矿对象。
1 地质找矿的意义
地质找矿指运用相应的地质理论知识和技术,来对目标矿藏进行寻找。在实践中,一般是在研究成矿作用地质背景的情况下,合理的运用岩石学、矿物学、地质构造学等相关专业学科的知识,对区域内成矿地质条件和找矿地质判据进行深入研究,寻找矿产。
地质找矿方法大致可以分为两种:
一种是砾石找矿法,主要是沿着山坡、水系又或者冰川活动带,对矿体出露风化后形成能的矿砾进行追踪,在实践中可以细分为滚石法、河流碎屑法和冰川漂砾法;
二是重砂找矿法,也被称为重砂测量法,主要是对采集样本的物理化学性质进行分析,可以用于寻找部分有色金属如锡、铅、钨等,也可以寻找放射性矿床如铀、钍等。
地质找矿是地质矿产勘察中一个不可或缺的组成部分,借助科学的地质找矿手段,能够推动地质矿产勘察工作的长远发展,找到更多的矿产资源,为后续矿产资源的开发提供便利。地质矿产勘察是工业生产得以顺利实施的基础和保障,有效的地质找矿手段可以提升找矿工作的效率和效果,为社会提供各种矿产资源支持,推动各个行业的健康发展。工业化生产离不开各种矿藏的应用,地质找矿工作在配合专业找矿技术和矿化标志的情况下,能够实现对某一种类型矿藏的针对性寻找,以更好的满足在社会生产和经济发展的客观需求。
2 大兴安岭南段锡矿成矿特征
大兴安岭南段同时处于环太平洋成矿域和古亚洲洋成矿域,区域内露出的地层主要有古元古界、上古生界以及中生界等,区域基底岩层为古元古界图群变质岩系,较少有石炭系和泥盆系岩体出露的情况。
侏罗纪岩系主要表现为火山岩与碎屑岩的组合,由断陷盆地以及弧内火山断陷盆地构成,随处可见玄武岩、流纹岩、凝灰岩等岩体。在区域内,整体断裂构造包括了三个走向,分别是NE向、NW向和NNE向,其中,NE向与NNE向呈现出了中生代岩浆岩与控制二叠系的空间展布特征,NW向和NE向交汇区域断裂分布,共同实现对火山岩以及侵入岩产出部位的控制,在该区域内,有着强烈的岩浆活动。大兴安岭南段区域内存在多个大中型锡矿床,其中大型矿床包括毛登小孤山锡铜矿、黄岗铁锡矿、维拉斯托锡多金属矿,中型锡矿床包括了安乐锡矿、毛登锡铜矿等。
以其中的黄岗铁锡矿为例,对其矿床特征进行分析,首先是产出部位,锡矿产出的部位多位于钾长黄岗岩和大石寨组上部火山岩、黄岗梁组下部大理岩等区域;
其次是形态产状,在黄岗铁锡矿中,矿体的形态一般为楔状、马鞍状或者透镜状;
再次是矿物组合,在矿床中,金属矿物包含了锡矿、锡酸矿、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿等,其他储量相对较低的矿物包括斑铜矿、方铅矿、黄铁矿等;
然后是蚀变特征,可以分为角岩化、云英岩化、萤石化、方解石化等;
最后是矿区地质,对黄岗铁锡矿床范围内的地质条件进行分析,其地层露出情况包括大石寨组、林西组、清凤山组和黄岗梁组,区域内最为常见的岩体为侏罗系火山岩以及花岗岩,花岗岩又包括了钾长花岗岩和黑云母钾花岗岩。
2.1 矿化特征
锡矿床的矿化特征与火山活动存在密切关联,可以将其分为多种不同的类型,如次火山热液型、岩浆热液型以及矽卡岩型等。
对矿床的矿化特征进行分析,发现锡矿一般都是其他金属矿的共生矿或者伴生矿,包括了黄锡矿、锡石、锡酸矿等,其伴生或者共生的矿石有方铅矿、闪锌矿、银黝铜矿、螺状硫银矿等,围岩的蚀变包括了硅化、云英岩化、碳酸盐化等。
2.2 成矿作用
有研究指出,大兴安岭南段锡矿的成矿作用主要是受到了侏罗纪-白垩纪酸性岩浆侵入活动的影响,这些影响在成矿元素、成矿时代、矿石类型、产出部位等都有体现。成岩和成矿时代有着高度一致性的特征,而成矿一般会稍微晚于成岩。对区域内锡矿床岩体结构进行分析,发现成岩和成矿的时代集中在133Ma~149Ma之间,与上文提到的时代一致。锡矿的成矿主要是受到了燕山期花岗岩浆作用的影响,主要的成矿地质体为钾长石花岗岩和似斑状二长花岗岩等。
在对矿床进行开采的过程中,发现锡矿一般产出于周边围岩或者岩体和围岩接触区域,矿体以似层状、透镜状以及浸染状等,围岩和矿脉之间有着清晰的界限。在部分中型矿床中,和锡矿成矿相关的岩体表现为隐伏状态产出的形式,矿体处于岩体的顶部或者上部。
锡矿的成矿元素基本都是高中温元素的组合,以锡铜最为常见,而其他元素和锡元素的相互关系有两种。
第一种是与锡元素处于同一个成矿系统中,其分带特征(从岩体向外数)依次为锡-铜-锌-铅-银。
第二种是与锡元素隶属于不同的成矿系统,仅仅是在成矿区域上出现了叠加的情况。
这两种关系都能够将区域上部岩体、锡矿以及其他矿藏的关联以及分布规律直观反映出来。
锡多金属矿和临近铅锌银矿共同构成了一个矿化集中,从成矿岩体向外,成矿的温度会逐渐降低,元素组合也会随之变化,体现出了非常典型的岩浆成矿演化特征,而在矿石类型构成方面,也有着显著的特点。
3 大兴安岭南段锡矿找矿信息
3.1 地质要素
对锡矿成矿的地质要素进行分析,酸性岩浆的侵入作用占据了主导地位,区域内部存在多种成矿地质体,包括钾长花岗岩、似斑状二长花岗岩以及石英斑岩、流纹斑岩等。从区域整体的角度分析,成矿岩体的走向为NE向,很好地反映出了区域构造-岩浆岩区域的展布特征。而在NW向构造作用的影响下,成矿岩体的长处位置集中在NE向和NW向构造的交汇位置,形成了相应的锡矿集中区域。
在集中区域内,包含了两个成矿带,第一个为毛登-黄岗、巴林左旗、扎鲁特旗NW向成矿带,第二个为黄岗-白音诺尔-蒙恩陶勒盖NE向成矿带。在后续的锡矿找矿中,应该将关注的重点放在燕山期NE向构造中,从围岩接触带以及岩体外部一定范围围岩中进行找矿。
3.2 化探作业
在大兴安岭南段,锡矿数据异常一般都是以局部异常的形式出现,其中规模较大的异常区域集中在额尔齐斯-西拉木伦交接带位置,其他区域虽然也有锡元素的分布,但是规模相对较小且比较分散,化探中可以发现异常,不过异常强度较低。如果以6μg/g的标准来对锡异常强烈的区域进行标注,一共存在有11个异常集中区域,其中6个处于已经发现的大中型锡矿床内,其余异常点则处于小型锡矿床或者锡化点内。
3.3 矿化标志
结合当前的实际情况分析,在已经探明的锡矿床以及新发现的锡矿产出区域,不管是区域内还是区域外围,都必然会存在有铅锌银等矿藏,其相互之间有着十分紧密的空间联系,依照从成矿岩体向外的顺序,成矿元素呈现出了十分鲜明的带状分布特征,依次为锡-锡铜-铅锌银,这样在很大程度上表明,在区域内现有的铅锌银矿深处,可能会有锡矿的存在。考虑铅锌矿和锡矿在成矿因素之间存在的内在联系性,结合岩浆侵入作用形成的矿化分带特征,应该适当加大对于铅锌银矿产出区域的深入探查,找出可能分布于岩体顶部又或者围岩接触带的锡多金属矿体。
在这个过程中,应该重点探矿的靶点区域放在现有矿区中,没有发现岩体出露的铅锌银矿区深部,这样的找矿标志已经在边家大院以及维拉斯托矿区得到了验证。
4 大兴安岭南段锡矿找矿前景
结合上文提到锡矿成矿规律和找矿信息,对照相应的地质成矿作用,可以在大兴安岭南段确定最可能存在锡矿的远景找矿区域:
具备化探锡元素异常、位于酸性岩浆侵入体或接触带区域,以及具备上述特征的铅锌银矿矿床深部。结合大兴安岭南段整体区域分析,最终确定的远景找矿区域有9个,这里对其进行简单分析:
(1)黄岗找矿远景区域:黄岗找矿远景区本身处于内蒙古克什克腾旗的北部,位于索伦山与西拉木伦的交接区域,地质勘察结果显示,区域内以二叠系黄岗梁组、大石寨组以及林西组为主要出露地层,广泛分布有侏罗系火山岩,部分区域有少量第四系地层分布。区域内部的构造主要为NNE向,被大兴安岭-太行山断裂穿过。就目前而言,已经在区域内发现了多个锡矿床,而且其本身有着较大的规模,如黄岗锡矿床、维拉斯托锡矿床等,而且还分布有多个小型锡矿床以及大量的铅锌矿。在区域内,锡矿主要的成矿类型是矽卡岩型矿床。
(2)毛登找矿远景区:毛登找矿远景区中存在有两个大型的锡矿,分别是毛登锡矿和小孤山锡矿,地质勘察结果显示,区域内主要出露的地层是二叠系大石寨组和哲斯组,伴随有部分侏罗纪花岗岩以及第四系岩层。对已经发现的锡矿成矿类型进行分析,可以明确其全部属于中高温热液型,在远景区域内的东部、西北部和西南部,发现有多个化探锡元素异常区域,这些异常区域都可能有锡矿的存在,应该作为远景找矿的重点区域。
(3)查干哈达-先锋找矿远景区:查干哈达-先锋找矿远景区猪獒的出露地层包括了二叠系哲斯组和寿山沟组,部分区域存在有侏罗系满克头鄂博组、新民组,以及少量的第四系地层。其中,侏罗系地层为酸性火山碎屑岩以及相应的火山碎屑沉积岩,也是最大可能存在有锡矿分布的区域,应该作为远景找矿的核心区域。查干哈达-先锋找矿远景区本身位于内蒙古扎鲁特旗断裂带的边缘位置,在区域内目前已经发现了多个铅锌矿化点,而且在区域的东北部,存在有小部分锡元素异常反应,其同样可能有锡矿床的存在。
(4)西乌登西找矿远景区:西乌登西找矿远景区地处查干乌拉-达清-布敦花俯冲增生杂岩矛锡林浩特岩浆弧的结合区域,其出露的主要岩层是侏罗纪花岗岩,在区域内进行化学勘探,发现西南方向存在有较为强烈的锡异常,其他方向虽然也有锡异常现象的存在,但是异常不够强烈,对照以往的经验分析,虽然也可以找到锡矿,不过锡矿的分布可能过于分散而且数量稀少,开采难度大,成本投入高。
(5)小海青-宝盖沟找矿远景区:在小海青-宝盖沟找矿远景区内部,二叠系林西组是最为主要的出露地层,区域内常见的岩层为燕山期花岗岩,以NE向为主要的构造方向。结合区域内已经发现的锡矿床进行分析,可以发现,化探中显示的锡元素异常基本和矿床区域重叠。不过在一些尚未开发的地段,同样有锡元素异常的存在,而且异常比较强烈,说明这些地段同样可能存在有锡矿分布,在后续找矿工作中,应该将这些地段作为远景找矿的主要方向。
(6)格日朝鲁找矿远景区:在格日朝鲁找矿远景区内,二叠系林西组和大石寨组是最为主要的出露地层,侏罗系中的酸性侵入岩在区域内的分布十分广泛。区域内构造发育,以NE向为主,部分为NWW向,构造存在着相互穿插的现象。结合化探结果分析,远景区的东北和西北部,存在着大面积的锡元素化学异常,也是远景找矿的核心区域。
(7)白音诺尔-好浩布高找矿远景区:白音诺尔-好浩布高找矿远景区内,主要的出露地层包括大石寨组、侏罗系满克头鄂博组以及林西组,地层上广泛分布有火山碎屑岩和酸性碎屑,同时也有着大面积的侵入岩,这些侵入岩多是燕山早期的中酸性浅层或者超浅层侵入岩,处于少量的脉岩,还包括了流纹质凝灰熔岩、石英闪长岩以及正长斑岩等。在整个愿景区域内,大兴安岭-太行山断裂带纵贯穿越。就目前而言,在白音诺尔-好浩布高找矿远景区内,已经发现了白音诺尔、二道营子等多个规模较大的铅锌矿床以及一些零散分布的小型铅锌矿,化探结果显示,区域内存在大面积锡元素化学异常的情况。
(8)孟恩套力盖找矿远景区:孟恩套力盖找矿远景区位于大兴安岭构造岩浆带的东南方边缘,同时处于锡林浩特岩浆岩带中。对区域内部的地质信息进行分析,其存在着火山岩和侵入岩广泛发育的情况,其中,侵入岩主要是二叠纪和侏罗-白垩纪酸性岩,部分地区零星分布有少量的中性岩,区域内有着十分丰富的矿产资源储备,基本上都与侵入岩存在密切关联,例如,铜矿、铅矿、锌矿和银矿等的形成和二叠纪酸性侵入岩关联密切,铜矿、铅矿、钼矿等主要是受到了侏罗纪中酸性侵入岩成矿作用的影响。在远景区域内,西部和西南部都发现有大范围的锡元素化学异常,可以作为远景找矿的关键区域。
(9)大井找矿远景区:大井找矿远景区地处巴林右旗西部和林西县东部的交接位置,整体属于林西中生代断块隆起和大板火山沉积盆地过渡区域。当前已经在区域内发现了一处大型锡矿床和一处大型铅锌矿床,对区域内部的成矿类型进行分析,以次火山热液裂隙填充型为主,成矿的主要影响因素是断裂。
5 结语
总而言之,经济飞速发展背景下,社会对于各种矿产资源的需求不断增大,地质找矿工作开始受到了越发广泛的关注。为了保证找矿的效率和效果,在针对某个区域中的某一种矿藏进行找矿前,需要先采取相应的地质勘察手段,了解区域构造特点和成矿特征,确定好地质要素以及矿化标志,然后采取相应的找矿手段进行找矿。大兴安岭南段是我国非常重要的金属矿储备区域,有着良好的锡矿找矿前景,主要的地质体为中酸性侵入岩,基本上成矿岩体的顶部,以及围岩接触带、铅锌银矿场地的外围和深部,都是远景找矿的重点区域,应该得到相关工作人员的重视。