内蒙古翁牛特旗张家沟一带银多金属矿地质特征及成因浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-12-09
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内蒙古翁牛特旗张家沟一带银多金属矿地质特征及成因浅析

杨海滨

翁牛特旗华澳广源矿业投资有限公司,内蒙古赤峰市 024000

摘要:本文通过对内蒙古翁牛特旗张家沟一带银多金属矿地质特征分析,认为研究区内矿体受构造控制,赋存于近东西向或北西向构造破碎带内,呈透镜状、扁豆状或细脉状产出。通过对研究区矿床特征分析,发现张家沟银铅锌矿床具有隐爆热液角砾岩矿床和构造热液矿床特征,属多成因多期次多金属中低温矿床。得出矿床成因属中低温热液充填强硅化角砾岩型脉状银铅锌矿床。

关键词:翁牛特旗多金属,热液角砾岩矿床,构造热液矿床

1区域地质特征

研究区大地构造位置处于天山-兴安地槽系阴山北地槽内,华北地台与内蒙古地槽凹陷带(Ⅰ级)的接触部,内蒙台隆与温都尔庙—翁牛特旗褶皱带(Ⅱ级)衔接部靠褶皱带一侧,翁牛特隆起(Ⅲ级)中部,研究区靠近阴山东西向构造带与大兴安岭北东向构造带交汇处,构造发育,最显著的构造是二叠系上统于家北沟组组成的单斜构造、东西向及近东西向断层构造,与这些构造伴生的还有南北向张断层、北东-南西向及北西-南东向扭性断层。区内岩浆岩较为发育,分布广泛,以侏罗纪花岗闪长岩为主。

区内古生代地层区划为华北地层大区,内蒙古草原地层区,赤峰地层分区;中、新代地层区划属滨太平洋地层区,大兴安岭-燕山地层分区,乌兰浩特-赤峰地层小区。出露地层有:古生界石炭系上统酒局子组;二叠系上统于家北沟组;中生界侏罗系上统玛尼吐组、白音高老组及第四系。

区域地处阴山东西向构造带与大兴安岭北东向构造带交汇处,西辽河的支流—少郎河在图幅北约15m处自西向东流过,区域内所有断裂构造均受少郎河东西向构造体系的制约,各断裂为多期次构造运动的产物,致使区域内构造呈现沿袭、改造、互相交切等复杂构造形迹。详见少郎河多金属成矿带构造纲要略图1。

图1  少郎河多金属成矿带构造纲要图

区内岩浆活动强烈,分布面积广泛,侵入岩以侏罗纪为主,二叠纪为辅。主要岩性有花岗闪长岩、花岗斑岩、花岗岩,脉岩不发育。

2研究区(床)地质

研究区出露地层为二叠系上统于家北沟组及第四系,侵入岩以侏罗纪花岗闪长岩为主,脉岩为闪长玢岩、石英斑岩及流纹岩脉。断裂构造发育近东西向、北西向及北东向三组。

2.1地层

研究区出露地层简单,主要为二叠系上统于家北沟组及第四系。

二叠系上统于家北沟组:岩石为一套轻变质砂板岩、变质火山岩建造,分为两个岩性段。下部岩段岩性为深灰色-灰紫色酸性凝灰岩、板岩夹少量砂岩,出露厚度大于200m。上部岩段岩性为灰白-淡绿色中酸性凝灰岩,灰绿色安山岩、流纹岩、砂岩、板岩互层,厚度大于150m。总体走向65-75°,倾向335°,倾角55-70°,与第四系呈不整合接触。

第四系:研究区范围内分布很广,主要为黄色灰色粉砂、黄土状亚砂土夹泥质亚粘土及灰褐及黄褐色亚粘土、亚粘土及砂砾石,分布于沟谷及低洼处,厚度一般0.30-10m,最大厚度72.00m,与侏罗系上统于家北沟组呈不整合接触。

2.2构造

研究区地表基岩露头较少,大部分被第四系覆盖,褶皱构造不发育,总体表现为单斜构造。断裂构造受区域构造影响,发育有近东西向、北西向与北东向断裂三组,其中近东西向压性构造裂隙为矿液运移和充填沉淀提供了良好的通道和场所,与之伴生的北西向构造裂隙对成矿也较为有利。

1、褶皱构造

根据地层产状分析,研究区褶皱构造不发育,总体表现为一单斜构造,地层总体走向65-75°,倾向335°,倾角55-70°,地层产状相对稳定,受断层扭动及岩浆侵入影响较小。

2、断裂构造

研究区范围内断裂构造较发育,按其展布方向可分为近东西、北西及近南北向三组。

近东西向断裂构造:研究区近东西断裂与区域F1、F2断裂是同期构造,切割二叠系上统于家北沟组安山岩或侏罗纪花岗闪长岩,赋存状态多为舒缓波状,具压扭性特征。研究区范围内数量较多,分布在研究区的北部、中部及南部,其中:

北西向断裂构造:研究区范围内数量较少,仅见有F31、F103、F104、F42号断裂,分布在研究区中部及南部,走向300-320°,倾向北东,倾角50-65°,延长60-140m,宽度1.5-3.0m,切割二叠系上统于家北沟组安山岩或侏罗纪花岗闪长岩,断层面粗糙,具张性特征,亦为控矿、容矿构造,研究区31、42、103及104号矿化体即赋存在相应断裂带内。

北东向断裂构造:发育在研究区中部,造成二叠系上统于家北沟组安山岩与侏罗纪花岗闪长岩呈断层接触。走向20-30°,倾向290-300°,倾角70-80°,延长近400m,宽度1-2m,断层面光滑,呈切性特征,为成矿后断裂。根据坑道编录资料,该断裂断距较小,未对矿体的完整性产生影响。

2.3岩浆岩

研究区出露的侵入岩主要为侏罗纪的花岗闪长岩,脉岩为闪长玢岩、石英斑岩及流纹岩脉。

3矿床地质

研究区矿体受构造控制,赋存于近东西向或北西向构造破碎带内,呈透镜状、扁豆状或细脉状产出,矿体形态随构造变化而变化,多呈舒缓波状,局部起伏较大,多数矿体厚度不稳定,有膨大收缩现象。受构造影响,矿体对围岩没有明显的选择性,上下盘围岩为二叠系上统于家北沟组安山岩或侏罗纪花岗闪长岩,矿体与围岩界线清楚,肉眼即可识别。含矿岩石为含银铅锌强硅化蚀变角砾岩。

3.1矿体特征

原勘探报告采矿权一采区圈定矿体2条,编为1、4号;二采区圈定矿体3条,编为20-1、20-3、20-5号;三采区圈定矿体7条,编为21、22、23、24、25、26、29号;四采区圈定矿体2条,编为36、37号。深部探矿权范围在深部勘查三区圈定矿体8条,编为23、24、25、26、29、23-5、25-1-2、26-1号;在深部勘查四区圈定矿体1条,编为37号。其中,23、24、25、26、29号矿体为从采矿权三采区范围延深到深部勘查三区范围;37号矿体为从采矿权四采区范围延深到深部勘查四区范围。共圈定矿体17条,25号为主矿体。经综合分析,矿床814m标高以上以银矿为主,814m标高以下以铅锌矿或铅锌银矿为主,银全区分布。其中银矿体9条,编为1、4、20-1、20-3、20-5、21、22、26、36号,铅锌矿体2条,编为23-5、25-1-2号;银铅锌矿体5条,编为23、24、25、26-1、29、37号。另外在采矿权一采区圈定银矿化体3条,编为2、3、5号;在采矿权二采区圈定银矿化体1条,编为13号;在采矿权三采区圈定银矿化体1条,编为31号;在采矿权四采区圈定银矿化体2条,编为39及42号。共圈定银矿化体7条。

本次工作是在原勘探的基础上进行的,经综合整理,共圈定矿体22条,包括原勘探报告所有矿体及本次勘探采矿权与外围探矿权新增矿体。相对于原勘探报告,本次勘探采矿权一采区、二采区、三采区及深部探矿权圈定矿体在数量、规模及矿种等方面均与原勘探报告一致,本次沿用其成果;采矿权四采区新增银矿体1条,即38号;外围探矿权范围新增银矿体4条,即12、12-1、12-12及33号。根据矿体规模,三采区圈定的25号矿体规模最大,亦为主矿体。同时外围探矿权范围新增银矿化体3条,即100、103及104号。现对主要矿体进行描述。

25号矿体:位于研究区中部三采区范围,分布于113-108勘查线之间,走向235-301°,倾向325-31°,倾角41-80°,呈脉状产出,平面、剖面上矿体形态均呈现S形波状,总体为近东西向展布。赋矿岩石为含银铅锌强硅化蚀变角砾岩,围岩为安山岩或花岗闪长岩。根据25号矿体矿石类型特征,814m标高以上确定为银矿体,814m标高以下确定为银铅锌矿体或铅锌矿体。地表用9个探槽控制矿体长90m,控制矿体真厚度0.37-1.11m,平均0.98m,Ag品位139.87-203.14g/t,平均168.30g/t。深部由段高50m的2个中段、段高22-38m的5个中段及42个钻孔控制矿体的延长、延深、厚度及品位变化情况。

21号矿体:分布于101-1-106勘查线之间,走向245-296°,倾向335-26°,倾角60-86°。矿体呈脉状产出,平面、剖面均呈现S形波状,总体为近东西向展布。赋矿岩石为含银铅锌强硅化蚀变角砾岩,围岩为安山岩。为一隐伏矿体,在标高1002m处见工业矿体,地下深部由段高31-51m的4个中段及2个钻孔控制矿体的延长、延深、厚度及品位变化情况。

22号矿体:位于21号矿体南部,分布于101-106勘查线之间,与21号矿体大体平行分布,走向241-282°,倾向331-12°,倾角40-71°。矿体呈脉状产出,平面、剖面均呈现S形波状,总体为近东西向展布。赋矿岩石为含银铅锌强硅化蚀变角砾岩,围岩为安山岩。地表为矿化体,由5个老探槽控制,矿化以锰矿化、褐铁矿化为主,矿体向两侧延伸被第四系覆盖,控制矿化体长度290m,厚度1.91-2.94m,平均2.47m,Ag品位20.04-27.57g/t,平均23.67g/t。在标高1007m处见工业矿体,地下深部由段高31-51m的4个中段及8个钻孔控制矿体延长、延深、厚度及品位变化情况。

3.2矿石质量

银矿石中金属矿物主要为辉银矿、银黝铜矿、自然银、黄铁矿、菱锰矿,次为方铅矿、闪锌矿、少量黄铜矿、自然金、银金矿等。脉石矿物主要为石英、绿泥石、绢云母及少量绿帘石、磷灰石等。金属矿物占矿石矿物含量的13%左右,脉石矿物占矿石矿物含量的87%左右。脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石。

铅锌矿石金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,次为少量菱锰矿、黄铜矿、辉银矿、自然银、自然金和角银矿等。脉石矿物有石英、斜长石、绿泥石,少量绢云母、萤石等。金属矿物占矿石矿物含量的16%左右,脉石矿物占矿石矿物含量的84%左右。脉石矿物主要有石英、斜长石、绿泥石、绢云母、萤石等。

银铅锌矿石中金属矿物主要为辉银矿、自然银、银黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、菱锰矿、黄铁矿,次为少量黄铜矿、自然金、银金矿、铅矾和白铅矿等。脉石矿物主要为石英、碳酸盐矿物、斜长石、正长石、绢云母、及少量绿泥石、普通角闪石、绿帘石、磷灰石和粘土矿物等。金属矿物占矿石矿物含量的15%左右,脉石矿物占矿石矿物含量的85%左右。脉石矿物主要为石英、斜长石、正长石、碳酸盐矿物。

矿石结构主要为方铅矿、闪锌矿的它形晶结构,黄铁矿的自形、半自形晶结构,黄铜矿的乳浊状结构,其次为两种及两种以上矿物之间的交代结构、包含结构等。矿石构造主要为浸染状构造、块状构造,其次为脉状构造、斑杂状构造等。

根据物相分析Ag氧化率为0.00-3.95%,平均0.83%,氧化率小于10%,确定本矿床均为原生硫化矿石。

据以上分析结果,结合钻孔及坑道资料(见照片1、2),确定研究区矿体为原生矿。

照片1 3号竖井3中段(905m标高)       照片2 3号竖井4中段(875m标高)

4矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因类型

1、区域上大兴安岭北东向构造带为本区提供了有利的成矿环境,阴山东西向构造带为本区矿床赋存提供了有利的空间。本研究区内矿体,尤其是21-25号主要矿体,属压扭性构造控矿,整体呈近东西,局部受构造控制呈西偏北、东偏北向。同时受到后期北东向、北西向、近似南北向张性构造作用,矿体受到破坏,产生断距和位移,从目前坑道内查明的情况来看,错断位移不大,最大有1.0m左右。

2、本区金属元素具有明显分带规律,从横向上来看,研究区南部以银铅锌为主,伴生金;中部银、铅锌及银铅锌均有,但以银铅锌为主,伴生金;北部以银为主,伴生金、铅、锌、锰。区域上具有类似的规律,张家沟以及南西部的官地研究区以银金为主,伴生铅、锌,而北部及北东部附近矿点西水泉、余家窝铺、梧桐花、敖包山,多为铅锌矿,伴生金。

3、通过坑道矿石类型及特征来看,角砾多呈棱角状、次棱角状,大小不一,小到几毫米,大到5-10cm。胶结物成分主要为火山熔岩,含矿或不含矿;且含矿构造呈中心银金含量较高,两侧为铅锌,银金偏低。本区的花岗闪长岩作为一种侵入岩体,以及局部出露的闪长玢岩和流纹斑岩,为隐爆角砾岩矿床的形成提供了决定性的因素,受热的多源流体或气体,在超浅成或浅成环境下,岩浆气爆或浆爆作用,形成隐爆角砾岩型矿床。

综合上述成矿因素特征,张家沟银铅锌矿床具有隐爆热液角砾岩矿床和构造热液矿床特征,属多成因多期次多金属中低温矿床。即矿床成因属中低温热液充填强硅化角砾岩型脉状银铅锌矿床。

4.2找矿标志

1、铁锰帽及铁锰染硅化带是找矿的直接标志。浅黄色土状蜂窝状铁锰染常见于安山岩和蚀变花岗闪长岩的构造裂隙中,与气成热液的铅银矿化有关。是直接找矿标志。

2、东西向构造断裂带为本区的控矿、容矿构造,是间接的找矿标志。

3、硅化蚀变带中硅质脉呈细脉状、网脉状、不规则脉状,常与黑色铁锰染相伴。在矿化带中,常沿构造带充填形成矿化硅质脉带,地表凸起明显。在构造带中,为构造角砾岩的胶结物;矿脉中银常与铁、锰氧化矿矿相伴。在钻孔中,硅化呈脉状,常与金属硫化物相伴产出。因此,硅化蚀变带的存在是本区寻找银铅锌矿体的又一间接标志。

4、弧状、近似环状构造、角砾状矿石及角砾岩,为寻找隐爆岩筒提供线索。

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作者简介:杨海滨,男(1983.10-)汉族,内蒙古赤峰市人,本科,工程师,主要地质矿产勘查及成矿理论研究工作。

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