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内蒙古查布其勒锌多金属矿地质特征及成因探讨

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【摘要】东乌珠穆沁旗查布其勒锌多金属矿因规模较大、地质构造复杂、施工困难,至今仍在勘查中。通过近几年勘查工作,发现了矽卡岩型锌多金属矿床,该矿床产于矽卡岩中,明显受中奥陶统巴彦呼舒组大理岩控制,其成因与燕山期流纹斑岩脉侵入有关。

【关键词】锌多金属矿;矽卡岩型;内蒙古查布其勒

内蒙古自治区东乌珠穆沁旗查布其勒锌多金属矿位于道特淖尔镇北东约38公里,于1974—1976年内蒙古自治区地质局区域地质测量队开展1∶20万乌拉盖幅区调工作中发现,之后仅进行了少量槽探控制工作。2002年6月,内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院申请办理了本区探矿权,并开展了勘查工作。已查明查布其勒锌多金属矿为一中型矿床,矿床类型主要为矽卡岩,金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等,围岩蚀变主要为矽卡岩化、硅化、绿帘石化和绢云母化。

1、地质背景

矿区地处东乌旗—嫩江Cu-Pb-Zn-Fe-W-Mo-Ag-Au北东向成矿带之朝不楞-查干敖包铁锌铅成矿带上,位于东乌珠穆沁旗晚华力西地槽褶皱带之贺根山-查干敖包复背斜东端北部,东乌珠穆沁旗-阿荣旗深断裂以北,头道桥-鄂伦春自治旗深断裂以南,西与蒙古戈壁-兴安岭坳坳陷相连。

本区内出露地层主要为中奥陶统巴彦呼舒组、下二叠统格根敖包组、上侏罗统白音高老组。地层呈北东向展布,下二叠统格根敖包组呈角度不整合大面积覆于中奥陶统巴彦呼舒组之上,造成巴彦呼舒组局部出露,上侏罗统白音高老组零星出露,呈角度不整合覆于巴彦呼舒组或格根敖包组之上。巴彦呼舒组为一套滨海—浅海相沉积,下部为浅灰色变质长石石英砂砾岩、变质长石石英细砂岩,上部为灰白色大理岩、含生物碎屑结晶灰岩夹黑色板岩,形成碎屑岩—碳酸盐沉积旋回,大理岩与成矿及矿体赋存关系密切。格根敖包组为一套海相火山岩及碎屑岩组合,下部为紫灰色、灰色变质砂砾岩、变质砂岩、深灰色板岩,上部为深灰色蚀变安山岩、灰色流纹质角砾凝灰岩、英安质晶屑岩屑凝灰岩等,岩石多具绿帘石化,局部黄铁矿化、磁铁矿化。白音高老组为一套陆相火山岩,由浅灰色流纹岩、紫灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩组成。

区内构造比较复杂,以北东向构造形迹为主体。断裂构造与成矿有关的主要有两期,早期为北东向,晚期呈北西向。早期断裂与矽卡岩型成矿关系密切,其膨胀部位有流纹斑岩、闪长玢岩脉沿断裂侵入,尤其是流纹斑岩脉,规模较大,与大理岩接触带多形成规模较大的矽卡岩带,并有矿体分布。晚期断裂与热液型成矿关系密切,形成一组较密集分布北西向断层,于成矿有利部位常形成矿化体、矿体。北东向含矿矽卡岩带与北西向断裂的交互部位常形成品位较高的矿体;本区位于查干敖包复式背斜东侧之次一级构造滚呼都根沟复式向斜核部,受多期构造影响,褶皱形态不明显。

区内岩浆活动主要为燕山期酸性、中酸性岩浆呈岩脉、小岩体沿北东向断裂侵入,其次为沿北东向断裂和北西向断裂交会处侵入。主要发育规模较大或成群出现的流纹斑岩脉,其次为闪长玢岩岩株、岩脉、二长斑岩脉及石英脉。其中流纹斑岩脉与成矿关系密切,石英脉内及其附近可见不均匀矿化及蚀变,其它脉岩均无矿化。

2、矿床地质特征

查布其勒矿区处于查干敖包铁锌矿南西约2km,两者成矿地质条件基本一致,均为矽卡岩型矿床。矿床内地层主要为巴彦呼舒组上部灰白色大理岩夹少量黑色板岩,以及经交代作用形成的矽卡岩等蚀变岩;其次为格根敖包组上部深灰色蚀变安山岩、灰色流纹质角砾凝灰岩、英安质晶屑岩屑凝灰岩等。构造以断裂为主,早期以北东向为主,控制了区内含矿矽卡岩的形成和分布。晚期以北西向为主,常成群出现,与矽卡岩等蚀变岩交汇部位一般形成矿体或矿化体,多规模较小,仅个别规模较大,断裂均具多期活动特点。矿床内矿化与岩浆活动密切,空间上主要锌多金属矿体多分布于流纹斑岩脉外接触带外侧,铁锌矿体分布于外接触带内侧(图1)。部分脉岩穿切矿体,为成矿之后侵人。

2.1矿体特征

矿床主要矿体赋存于中奥陶统巴彦呼舒组上部大理岩中,矿体严格受矽卡岩及其内部构造控制,发现大小矿体十余个,主要分布于Ⅰ、Ⅲ矿带内。Ⅰ矿带内主矿体为铁锌矿体,控制长520m,宽2.43-22.29m,控制最大斜深580.00米,总体走向75°,倾向北西,倾角56°-80°,呈脉状、透镜状产出(图1) 。主要铁锌矿体不均匀地分布在石榴石矽卡岩中,磁铁矿、闪锌矿多呈浸染状、团块状,后期成矿活动主要表现为不规则的脉状、囊状、鸡窝状的闪锌矿和少量方铅矿,分布在透辉石、透闪石矽卡岩中。在部分围岩裂隙中以及断层内,见细小脉状铅锌矿体充填。主要有益组分Zn 2.026×10-2,mFe 25.373×10-2。矿体厚度、品位变化大,局部产状不稳定;Ⅲ矿带内主矿体为铅锌矿体,整体呈宽缓弧状,走向北东,倾向北西,倾角44-60°。长280m,宽1.37-6.00m。沿走向宽度变化较大。矿体沿流纹斑岩与大理岩的接触带外带分布,主要有益组分Zn4.417×10-2,Pb0.54×10-2,Ag22.97×10-6。

2.2矿石特征

矿石分氧化矿、混合矿和原生矿三种,矿石矿物成份多较复杂,成分特征见表1。矿物共生组合形式多种,主要有:细粒磁铁矿—石榴石—石英组合、细脉浸染状黄铁矿—磁黄铁矿—方铅矿—绿帘石组合、闪锌矿—方铅矿—透辉石、透闪石组合、闪锌矿—透辉石组合。矿物共生组合与成矿阶段关系密切。

2.3矿石类型

根据矿床中的矿石矿物和主要金属元素的分布特征,可划分出以下几种矿石类型:

(1)磁铁矿—闪锌矿矿石:是矿床中的主要矿石类型。主要由闪锌矿和磁铁矿组成,少量方铅矿和黄铜矿。闪锌矿中-细粒集合体,呈浸染状和细脉状,闪锌矿交代磁铁矿。

(2)方铅矿—闪锌矿石:方铅矿和闪锌矿多呈共生状态,浸染状分布,局部方铅矿呈细脉状、脉状穿插在闪锌矿体中。

(3)闪锌矿—方铅矿—黄铜矿矿石:主要由闪锌矿及少量方铅矿、黄铜矿组成,多以集合体分布于透辉石颗粒之中,呈浸染状。

(4)铁矿石:磁铁矿呈浸染状、脉状。

2.4矿石结构、构造

(1)矿石结构

主要为结晶结构、固溶体分解结构,交代结构。交代结构比较发育,有残余结构、次文象结构、骸晶结构、镶边结构、假象结构等,常见的为残余结构。

(2)矿石构造

主要有充填构造和交代构造。充填构造主要是脉状充填构造;交代构造有浸染状、网脉状、条带状、致密块状等,常见的有浸染状及条带状。

2.5矿体围岩蚀变特征

矿体上盘主要为大理岩,均发育矽卡岩化、硅化等,但各处蚀变强度不同,形成透辉石透闪石(石榴石)矽卡岩、钙铁榴石矽卡岩、硅灰石矽卡岩等。矿体下盘主要为流纹斑岩,多具绿帘石化。矿体与围岩界线清楚,总体沿地层与流纹斑岩的接触带分布,矿体均赋存在矽卡岩中,近矿围岩蚀变较强。在各矿体中均可见大理岩的包裹体及夹层,但数量不多,一般为矿化交代残留体,不影响矿体的完整性,其多分布在矿体的分枝复合部位。

2.6成矿阶段及富集规律

根据矿物组合特征,可将矿床划分为两个大的成矿阶段,即矽卡岩—磁铁矿阶段和石英—硫化物阶段。

(1)矽卡岩—磁铁矿阶段:矽卡岩形成由高温气液沿大理岩顶底板接触带进行渗滤交代作用,形成了大量矽卡岩。其中有钙铝榴石钙铁榴石、透辉石—钙铁辉石—锰钙铁辉石的矽卡岩;绿帘石、阳起石、硅灰石、磁铁矿等复杂的矽卡岩。矽卡岩形成期伴有磁铁矿化。此阶段矽卡岩是经过多次蚀变形成,可见到了磁铁矿被钙铁榴石穿插破坏,使之成为角砾状而被石榴石矽卡岩胶结。

(2)石英—硫化物阶段:由于闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等矿物组合、结构、构造的不同,又可分为四个阶段。①石英—硫化物阶段,磁铁矿分布于钙铁榴石矽卡岩中,闪锌矿分布于钙铝榴石和退化蚀变矽卡岩及石英、萤石中;②闪锌矿—方铅矿阶段,以闪锌矿为主,其矿物组合为闪锌矿加方铅矿及其它矿物组合。分布于钙铁榴石、钙铁辉石矽卡岩和含锰钙铁辉石矽卡岩中;③闪锌矿—黄铜矿—方铅矿阶段,是锌的主要成矿阶段,按矿物组合的不同又可分为黄铜矿+磁铁矿+闪锌矿组合和红棕色闪锌矿+方铅矿组合;④方铅矿+黄铜矿阶段,方铅矿、黄铜矿通常以不规则脉状穿插在大理岩、矽卡岩及早期阶段形成的矿体中。

在矿体、矽卡岩内及附近大理岩中可见不同方向的脉状品位较富铅锌矿体穿切,是石英—硫化物阶段的末期断裂构造叠加、热液进一步作用的结果。

2.7矿床成因类型及矿床规模

查布其勒锌多金属矿床容矿岩石为矽卡岩,其次为大理岩。矿石矿物成分简单,金属矿物以闪锌矿、磁铁矿为主,其次是方铅矿,见少量黄铜矿;脉石矿物主要为钙铝榴石、钙铁榴石、锰钙铁辉石、透辉石、透闪石、方解石、石英等。矿石类型主要为浸染状和团块状,其次为细脉状矿石。矿体锌矿化普遍,矿体品位低,规模较大,矿化蚀变带最大者长约680m,宽10~40m,目前估算锌资源量达中型矿床规模。由此看出内蒙古查布其勒锌多金属矿床主要成因类型为矽卡岩型。燕山晚期应为矿床的主要成矿期。

3、结论

(1)东乌珠穆沁旗-阿荣旗深断裂以北,朝不楞-查干敖包铁锌铅成矿带上,走向北东、倾向北西次级断裂构造为该区的主要控岩和导矿构造。(2)规模较大或成群出现的流纹斑岩脉与成矿关系密切。(3)矿床成矿时间应为燕山晚期。(4)查布其勒矿床的主要成因类型为矽卡岩型。

参考文献

[1]雷国伟等.内蒙古有色金属重要矿床.科学出版社,2012,1

作者简介

刘永高(1970~),男,2007年毕业于吉林大学勘查技术与工程专业,工程师,研究方向为区域地质、矿产勘查。