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内蒙古维拉斯托锌铜多金属矿找矿模型

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摘要:维拉斯托锌铜多金属矿位于大兴安岭中南段西坡。矿床形成与燕山期花岗岩有关,受东西向断裂控制。区域上为Ag异常地球化学省,1∶5万化探具有Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W、Mo等元素的组合异常。地球物理上表现出高极化率和低电阻率的特征。通过对地质、地球化学及地球物理成果的综合分析研究,建立了该矿床的找矿模型,即成矿地质环境(断裂、岩浆岩和矿体)+地球化学异常+地球物理异常。该找矿模型的建立对大兴安岭西坡及其他地区找矿具有重要意义。

关键词:维拉斯托 锌等多金属矿 控矿条件 找矿模型

Ore- Prospecting Model of Weilasituo Zinc-copper Polymetallic Deposit

ZHANG Jin-xiang,WANG Qing-yi,ZHANG ting

(The Ninth Geological Exploration Institute of Inner Mongolia,Xilinhaote,026000,China)

Abstract:Weilasituo zinc-copper polymetallic deposit is located in the western slope of Daxinganling. This study shows that the mineralization is relative to Yanshanian granite, and controlled by EW faults. This place is in the regional geochemical anomaly of Ag Province with elements integrated anomaly of Ag,Cu,Pb,Zn,As,Sn,Sb,W,Mo and so on by the 1/50,000 chemical exploration. The ore- bodies have high polarizability and lowelectronic resistivity. Based on the comprehensive analysis of geological conditions, geochemical and geophysical results, we built integrated ore prospectingmodel of this deposit. It includes geological conditions (the relationship among faults, magmatic rocks and ore bodies), geochemical and geophysical anomaly. The model can be used to guide the ore prospecting in the western slope of Daxinanlin and other regions.

Key words: Weilasituo; zinc polymetallic deposit; ore- control condition; prospectingmodel

维拉斯托锌铜多金属矿是内蒙古第九地质矿产勘查开发院、内蒙古地质勘查有限责任公司于2007年发现并勘探的大型矿床,是大兴安岭中南段西坡找矿的新突破。资源量估算结果为:总矿石量为881.14万吨。其中:锌铜矿石量为841. 8406万吨;锌矿石量为39.3034万吨。锌金属量为378,052.15吨,铜金属量为66,329.19吨。矿床平均品位:Zn4.29%;Cu0.79%。建立该地区的找矿模型,对于大兴安岭地区内生金属矿床区域成矿规律的认识、进一步寻找大型多金属矿床具有重要意义。

1. 地质概述

1.1 区域地质背景

维拉斯托锌铜多金属矿床位于大兴安岭西坡中南段成矿带内。其大地构造隶属于天山―兴蒙褶皱系,爱力格庙―锡林浩特中间地块中部;三级构造单元为锡林浩特复背斜东段,即米生庙复背斜靠近轴部的南东翼。区域岩浆岩主要有两期侵入活动,分别是海西中期石英闪长岩和燕山早期侵入岩,呈岩株、岩基分布。区内地层出露齐全,除广泛分布的第四系冲积层及风成砂土外,主要出露下元古界、上石炭统、二叠系、侏罗系。区域褶皱及断裂构造发育,主要有米生庙复背斜和一系列断裂构造,复背斜及断裂以北东向为主,另外还有北西向及近东西向断裂①。

1.2 矿区地质

矿区地层单一,除广泛分布的第四系外,仅出露宝音图组,岩性为黑云斜长片麻岩,局部见少量角闪斜长片麻岩,地层走向36°~61°,倾向北西,倾角45°~70°。第四系分布广泛主要低洼处,为全新统残坡积、洪冲积及风成砂堆积。

矿区发育有北西及近东西向断裂两组断裂,北西向断裂主要有一条,为隐伏断裂,沿助力可河从矿区西南通过,走向310°~330°,延长6―16km,断层性质为张裂;近东西向断裂为压扭性断裂,规模较大,呈“S”形状,是矿区内的主要控矿构造,断裂面呈舒缓波状,沿走向及倾向均有起伏,且局部变化较大,挤压面光滑,擦痕清晰,构造角砾发育,断裂带厚度变化较大,断裂为北倾,倾角较缓,为25°左右,该断裂严格控制着矿体的分布②。

矿区内岩浆岩分为两期:奥陶纪片麻状斜长花岗岩和石炭纪石英闪长岩,二者岩株状、岩脉状产出,岩脉走向北东。两期岩浆岩受后期变质作用强烈,片理发育,变质强烈地段肉眼无法区分其与片麻岩界线,为矿体赋存层位。

区内变质作用分区域变质、动力变质及热液变质作用三类:区域变质作用主要表现为老地层的片麻岩化,变质程度为角闪岩相;本区动力变质作用强烈,压性、压扭性及张性断裂均有,产生一系列构造角砾岩及少量糜棱岩、碎裂岩,构造岩以脆性应变为主,见构造角砾充填断层中。热液变质作用伴随含矿热液的灌入而发生,主要发育于赋矿断裂带内及断裂带上下盘的围岩中,中心部位发育有闪锌矿化、磁黄铁矿化及黄铜矿化、硅化等,边部主要为高岭土化、绢云母化及萤石化、绿泥石化等。

2. 矿区物探异常特征

1∶1万视激化率及视电阻率测量,岩、矿石物性测定结果分析,围岩极化率较低,一般1.21―2.26%不等,视电阻率值较高,一般均大于4,000Ω・m,最高可达35,206Ω・m;氧化矿石视极化率亦偏低,地表取样测定均小于3%,电阻率较高,一般在3,000Ω・m左右;硫化物表现为明显的高极化率,低电阻率特点,一般极化率大于15%,最高可达57%,视电阻率一般小于1,000Ω・m,最低仅几十Ω・m。

3. 矿区化探异常特征

矿区处于1∶5万化探圈出的HS42号异常内,异常形态为不规则椭圆状,异常面积约8.96km2,主体走向北西。元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W、Mo,其中Pb、Zn、As、Sn、W元素异常套合较好(图1),Ag、Pb、Zn、Sn、As、W浓度分带明显。Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、As、W浓集中心与矿体的重合较好。Ag、Cu、As、W、Sn、Sb元素平均值高,大于异常下限8倍甚至更高。异常按规模大小排列的顺序为As、Ag、W、Sn、Cu、Zn、Pb、Au、Sb、Mo。水系样中Cu含量最高达0.28%,已达到边界品位;Ag含量最高达30×10-6,矿体露头即位于异常内Ag高值点上方,表明地球化学找矿在该区是有效的方法。

4. 矿体特征

维拉斯托锌铜多金属矿为岩浆热液矿床,与燕山期花岗岩有关,受东西向断裂控制。主矿体赋存于近东西向的“S”型压扭性断裂构造中,严格受构造控制。矿床由121个矿(化)体组成(地表露头矿体2个,隐伏盲矿体119个),其中达到工业品位进行资源/储量估算的矿体有35个。这些矿体中以1号为主矿体,其资源/储量占总资源/储量的50.46%,7、27、43、46、及121号矿体规模中等,其他矿体规模较小。矿区内各矿(化)体规模大小不等,沿长数十至1,000余米,延深数十至900余米,厚度一般0.1m至十几米。矿体呈脉状、透镜状,走向以近东西向为主,倾向北,倾角8°~35°②。

矿石的物质成分:矿石主要为硫化矿,少量氧化矿,混合矿分布极少。氧化矿中金属矿物主要为褐铁矿、黑钨矿、铅华,其次为孔雀石,非金属矿物为高岭土、石英、绢云母、长石、碳酸盐等;硫化矿中金属矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂,其次为黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、黑钨矿、白钨矿、方铅矿,少量辉钴矿、辉银矿,非金属矿物为石英、白云母、绢云母、白云石、高岭土、方解石、长石、萤石。

矿石的化学成分:维拉斯托矿区矿石化学成分以Zn、Cu为主,其共伴生元素为Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As及S,矿床平均品位为Zn 4.29%、Cu 0.79%。

矿石的结构构造

矿石结构:氧化矿石中仅见交代结构以及交代作用形成的填隙结构、反应边结构;硫化矿的结构构造比较复杂,有半自形~它形粒状结构、交代结构、固熔体分离结构、网脉状结构、包裹结构、胶状结构、残余结构。

矿石构造:氧化矿石中见角砾构造及蜂窝状构造以及网脉状构造;硫化矿石中见浸染状构造、斑杂状构造、角砾构造及块状构造等。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、萤石化、碳酸盐化、高岭土化。硫化物矿产产于石英脉与斜长角闪岩片麻岩的接触部位;绢云母化在1号矿体表现明显,在石英脉与矿脉之间呈夹层产出,长伴随萤石化。碳酸盐化发生在成矿后期,碳酸盐脉切穿石英脉、硫化物脉,碳酸盐化发育与片麻岩与花岗岩的接触部位。

矿划分为四个阶段:(1)石英―黄铁矿阶段;(2)多金属硫化物阶段;(3)黄铜矿阶段;(4)晚阶段石英―碳酸盐阶段。

工业类型:可分为锌铜矿石及锌矿石,以锌铜矿石为主、并伴生有铜、银、钨、钴、金、锡、硫、砷、镉、镓有益组分。

5. 矿床找矿模型

维拉斯托锌铜多金属矿的矿体分布严格受断裂构造控制,赋存在近东西向的构造破碎带中,矿体之间呈侧列平行排列,反映这种成矿地质环境(断裂、岩浆岩和矿体)+地球化学异常+地球物理异常组合特征,构成了矿床找矿模型。

地质标志:近东西向压扭性断裂带、极为发育的岩脉和花岗岩体、矿体构成本矿床独特的地质环境。与铜、锌矿化关系密切的次生蚀变褐铁矿化、铅矿化及硅化、高岭土化、孔雀石化为地质找矿的直接标志。

地球化学标志:区域上为Ag异常地球化学省;1∶20万区域化探综合异常密集区,异常元素组合以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb等为主,伴生元素有W、Mo、Bi、Cd、F、Ni、Cr、Co、Mn 等;1∶5万化探异常元素组合为Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb,显示热液矿床的元素组合,可以作为土壤地球化学测量找矿评价指标。

地球物理标志:矿区高极化、低电阻激电异常可以作为为地质找矿的间接标志。

对于找矿体来说,上述三类找矿标志同时出现在同一矿区内,且位置基本吻合,找矿的成功率将大大提高。即综合考虑各类异常标志的内在联系及其地质内涵。

6. 结语

成矿地质环境(断裂、岩浆岩和矿体)+地球化学异常+地球物理异常构成的找矿模型,实质上是综合地学模式的一种应用。充分运用地球物理与地球化学找矿手段,应用找矿模型挖掘信息异常,势必在大兴安岭西坡地区产生重大找矿突破。

参考文献

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[2] 王力,孙丰月.内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿床地质特征[J].世界地质.2008(9);27.3.

WANG Li,SUN Feng-yue.Geological character istics of Ba irendaba Ag-Pb-Zn polymetallic ore deposit in InnerMongolia[J].GLOBAL GEOLOGY.2008(9);27.3.

[3] 刘建明,张锐,张庆洲.大兴安岭地区的区域成矿特征[J].地学前缘,2004.11(1):269-277.

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[4] 杜玉林,荆勇和,张永清等.内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿找矿模型[J].地质调查与研究,2009(6);32.2.

DU Yu-lin,JING Yong-he,ZHANG Yong-qing.Ore- Prospecting Model of Bairendaba Silver- lead- zinc Polymetallic Deposit[J].GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH.2009(6);32.2.

①内蒙古第九地质矿产勘查开发院.内蒙古自治区西乌珠穆沁旗等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告2007.

②内蒙古地质勘查有限责任公司.内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托锌铜多金属矿详查报告.2006.