內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗姚家店鉛鋅礦地質(zhì)特征

宮本濤,周艷升

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東濰坊 261021)

內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗姚家店鉛鋅礦地質(zhì)特征

宮本濤,周艷升

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東濰坊 261021)

內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗姚家店鉛鋅礦礦床為一受NW向斷裂帶構(gòu)造控制的中低溫巖漿熱液充填交代型鉛鋅礦床,形成于燕山晚期,礦體呈脈狀產(chǎn)于二疊世額里圖組安山質(zhì)凝灰?guī)r之構(gòu)造破碎帶內(nèi),形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。礦石為硅化、黃鐵礦化碎裂巖型鉛鋅礦石。

鉛鋅礦;地質(zhì)特征;礦床成因;姚家店礦區(qū);翁牛特旗;內(nèi)蒙古自治區(qū)

內(nèi)蒙古西拉木淪河大斷裂 (板塊縫合線)所派生的少郎河及沙布吐近 EW向斷裂帶,是該區(qū)著名的多金屬成礦帶,現(xiàn)已探明大型礦床 1處、中型礦床5處、小型礦床 3處。姚家店礦區(qū),西距硐子鉛鋅礦8 km,東距小營子鉛鋅礦 12 km,至今沒有大的找礦突破。受赤峰恒昌礦業(yè)有限公司的委托,2007年山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院對姚家店礦區(qū)進(jìn)行了鉛鋅礦普查。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

翁牛特旗姚家店礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗西南 25 km,屬于小營子礦田,其范圍東至小營子鉛鋅礦、西至硐子鉛鋅礦、北至黃花溝、南至染房地一帶,面積 4.88 km2①山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗姚家店普查報告,2008年。。該區(qū)基底為古生代海相基性-中酸性巖漿火山噴發(fā)類及復(fù)理石夾碳酸鹽巖沉積建造,構(gòu)成了鉛鋅多金屬礦床的主要賦礦圍巖和重要的礦源層。

前中生代時期,該區(qū)位于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系(Ⅰ級)、溫都爾廟-翁牛特旗加里東地槽褶皺帶(Ⅱ級)、翁牛特旗晚華力西褶皺隆起中。中生代時期,該區(qū)處于大興安嶺火山巖帶、布特哈旗-多倫火山活動亞帶的南部赤峰巖區(qū),是一個疊加于前中生代褶皺基底上的復(fù)合構(gòu)造單元,區(qū)域基底 EW向斷裂和NE向大斷裂發(fā)育,控制了火山-巖漿侵入活動,并形成了與其有關(guān)的銅、鉛、鋅、銀等多金屬礦產(chǎn)。該區(qū)處于槽臺過渡帶,華力西晚期、燕山早期構(gòu)造,巖漿活動頻繁且劇烈,形成鈣堿性系列火山-侵入巖和不同級別不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造、接觸帶構(gòu)造等,為鉛鋅多金屬礦化活動提供了熱液和礦液運(yùn)移賦存空間。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)位于少郎河斷裂構(gòu)造帶南側(cè)。區(qū)內(nèi)第四系大面積分布,出露地層單一,主要為早二疊世額里圖組。礦體主要賦存于NW向構(gòu)造帶中。二疊紀(jì)額里圖組主要分布于礦區(qū)北部、西南部及東南部,主要有3套巖石組合。①安山質(zhì)凝灰?guī)r:灰綠色,凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,局部夾有薄層狀安山巖,層理不發(fā)育。②安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r:灰綠色,局部因受構(gòu)造影響呈紫紅色,角礫凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,角礫大小在 2～20 mm,含量 10%～30%,成分為安山巖,膠結(jié)物為凝灰質(zhì),靠近構(gòu)造帶時巖石常具片理化。③流紋質(zhì)凝灰?guī)r:灰白色-灰黃色,凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。第四系主要分布于測區(qū)的山間凹地及河床,主要為黃土狀亞砂土、殘坡積層、沖洪積砂礫層等(圖1)。

圖 1 翁牛特旗姚家店礦區(qū)地質(zhì)略圖1—第四系;2—滿克頭鄂博組;3—于家北溝組;4—額里圖組; 5—二疊紀(jì)次安山巖;6—閃長玢巖脈;7—閃長巖脈;8—礦化蝕變帶及編號;9—斷裂帶

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為華力西期侵入體。西水泉巖體:巖石為石英閃長巖,主要出露于礦區(qū)東北部,呈脈狀產(chǎn)出,走向近 SN,巖石呈淺黃綠色—灰綠色,半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為斜長石、角閃石、石英等,具球狀風(fēng)化。

燕山期巖漿巖僅見零星流紋斑巖及閃長玢巖等脈巖。流紋斑巖:呈灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),具流紋、氣孔構(gòu)造。斑晶由石英、正長石、透長石等組成,斑晶粒徑0.5～2mm,含量 10%～15%,基質(zhì)比較致密,具霏細(xì)結(jié)構(gòu)。閃長玢巖:巖石呈灰綠色,見環(huán)帶構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶主要為斜長石,粒徑為0.5～2mm,角閃石斑晶少量,斑晶含量 10%～20%?；|(zhì)由斜長石、石英、角閃石、黑云母、綠簾石等組成,含量 80%～90%,其中石英含量可達(dá) 5%～10%,巖石具青盤巖化。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)受少郎河斷裂及沙布吐斷裂的影響,斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要有NW向、近 EW向和NE向 3組,其中以NW向構(gòu)造最發(fā)育,斷裂構(gòu)造多分布礦區(qū)北部二疊紀(jì)地層中。

NW向斷裂規(guī)模較大的主要有 2條,一條位于礦區(qū)西北部和姚家店村西,斷裂帶總體走向?yàn)?290°～300°,傾向 SW,傾角 60°～80°,在姚家店村西傾向NE。斷裂帶出露長度一般為 30～200m,寬度為2～10m,沿走向呈舒緩波狀,并具分支復(fù)合特征,表現(xiàn)為張扭性質(zhì),斷裂帶內(nèi)充填鐵錳礦化蝕變體,地表鐵錳帽發(fā)育,控制著該區(qū)①號主要鉛鋅礦化蝕變帶的形成。另一條位于礦區(qū)東北部,總體走向?yàn)?40°,傾向 NE,傾角 70°～86°,沿走向呈舒緩波狀。斷裂帶出露連續(xù)性較差,總長度為 350m,寬度為 2～6m,發(fā)育斷層泥及碎裂巖,有輕微鐵錳染,斷裂帶內(nèi)被③號鐵錳礦化蝕變體充填,局部為石英閃長巖脈充填。

近 EW向斷裂主要位于礦區(qū)中北部,該組斷裂走向在 270°～280°,呈舒緩波狀,N傾,傾角 64°～72°,延長為 330m,寬 2～5m,其兩端位于正地形時出露較明顯,中間部分位于山谷中被第四紀(jì)殘坡積物覆蓋,主裂面清晰,發(fā)育斷層泥及碎裂巖,表現(xiàn)為張扭性質(zhì),斷裂帶內(nèi)被②號鐵錳礦化蝕變體充填。

NE向斷裂主要位于礦區(qū)中北部,規(guī)模較小,長20～200m,寬 1～8m,傾向 NW和 SE,傾角 60°～80°,多為成礦期后構(gòu)造。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦化蝕變帶特征

通過1∶1萬和1∶2000地質(zhì)測量和地表工程控制,發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)礦化蝕變帶系鐵錳染碎裂巖帶,主要有 3條,其編號分別為①,②,③。

①號礦化蝕變帶,位于礦區(qū)西北,共有 7個地表工程控制,其西端地表斷續(xù)出露長 500m,一般寬 1～4m,以主帶為主,旁側(cè)局部見平行排列的蝕變帶 1～3條。主帶總體走向 290°,傾向 SW,傾角 62°～77°,西部較連續(xù),東南部出露不明顯。其東南部(姚家店村附近)蝕變帶斷續(xù)出露長 260m,一般寬 1.5～7.7m,走向 300°,傾向 NE,傾角 60°～85°,巖石為鐵錳礦化凝灰質(zhì)碎裂巖。該礦化蝕變帶主帶,通過地表工程揭露可以看出,在 7線鐵錳礦化較發(fā)育,硅化較強(qiáng),普遍見綠泥石化,并見有黃鐵礦、方鉛礦化,且寬度較大達(dá) 4～5m?？傊?該帶在 0線以西出露較連續(xù),東南部為第四紀(jì)地層覆蓋,僅在姚家店村西北沖溝內(nèi)見有露頭。姚家店村附近,①號礦化蝕變帶僅有一個地表工程控制,局部見方鉛礦化,且具條帶狀硅化,鐵錳染較發(fā)育,其傾向與主帶相反。

②號礦化蝕變帶,位于礦區(qū)中北部,有 3個地表工程控制,其兩端位于正地形時出露較明顯,中間部分位于山谷中被第四紀(jì)殘坡積物覆蓋,該帶長 330 m,寬 1.3～4.5m,總體走向 280°,傾向 N,傾角 64°～72°,該帶為鐵錳礦化凝灰質(zhì)碎裂巖,強(qiáng)弱不均一,局部硅化、綠泥石化、高嶺土化,主裂面較清晰。

③號礦化蝕變帶,位于礦區(qū)東北部,有 3個地表工程控制,該蝕變帶斷續(xù)出露長 350m,寬 2.4～5.2 m,呈 350°走向,傾向 NE,傾角 70°～86°,該帶為鐵錳礦化凝灰質(zhì)碎裂巖,礦化強(qiáng)弱不均一,碳酸鹽化較發(fā)育,局部有閃長巖脈侵入。

其他礦化蝕變帶:主要分布在礦區(qū)的東北部和西部,呈脈狀,規(guī)模較小,一般長 30～100m,寬 1～3 m。對稍大的蝕變帶地表亦進(jìn)行了 2個探槽控制,蝕變帶多由鐵錳礦化凝灰質(zhì)碎裂巖組成,礦化不均一,強(qiáng)度也有變化,一般鉛鋅礦化與硅化、鐵錳礦化呈正相關(guān)關(guān)系。

3.2 礦體特征

在①號礦化蝕變帶 7線和 14線各圈出 1個礦體,編號分別為①-1、①-2。

①-1號礦體:該礦體產(chǎn)于①號礦化蝕變帶 7線附近,嚴(yán)格受礦化蝕變帶控制,由 3個見礦工程控制礦體,總體走向 294°,傾向 N,傾角 57°,上陡下緩。礦體長200m,地表出露寬度為3m,向深部延深225 m,賦礦標(biāo)高 730～920m,礦體呈脈狀,礦石為硅化褐鐵礦化安山凝灰質(zhì)碎裂巖,部分地段地表氧化較強(qiáng),呈灰褐色粉末狀—團(tuán)塊狀,金屬硫化物多風(fēng)化淋濾成鐵錳帽,多數(shù)地段地表氧化較輕,礦石主要金屬礦物為褐鐵礦、黃鐵礦,并見有星點(diǎn)狀孔雀石、銅藍(lán)等。礦體單樣最高品位 Pb 3.17%,Zn 3.73%,最低品位 Pb 0.27%,Zn 0.38%。礦體平均品位Pb 1.49%,Zn 2.59%,礦體厚大處一般品位較高。礦體 Pb品位變化系數(shù)為 182%,Zn品位變化系數(shù)241%,屬有用組分分布不均勻型(表 1)。礦體最大真厚度 3.83 m,最小真厚度 1.03 m,平均真厚度2.45m,厚度變化系數(shù)為 57%,礦體厚度穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定型。

①-2號礦體:該礦體產(chǎn)于①號礦化蝕變帶14線附近,嚴(yán)格受礦化蝕變帶控制,由 2個見礦工程控制礦體,總體走向 297°,傾向N,傾角 85°。礦體長 200 m,地表出露寬度為 2.2m,向深部延深 133m。賦礦標(biāo)高 815～947m,礦體呈脈狀,礦石地表氧化較輕,呈灰褐色團(tuán)塊狀,局部地段金屬硫化物風(fēng)化淋濾成鐵錳帽,主要金屬礦物為褐鐵礦、黃鐵礦,普遍見綠泥石化,局部硅化較強(qiáng),并見有方鉛礦化。礦體單樣最高品位 Pb 1.76%,Zn 0.98%,最低品位 Pb 0. 67%,Zn 0.51%。礦體平均品位 Pb 1.37%,Zn 0.59%。礦體 Pb品位變化系數(shù)為 40%,Zn品位變化系數(shù) 19%,屬有用組分分布均勻型。礦體平均真厚度 2.18m,厚度變化系數(shù)為 0,礦體厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定型。

表 1 ①-1號礦體、①-2號礦體資源量

3.3 礦石特征

(1)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)比較簡單。硫化物礦石主要為他形粒狀結(jié)構(gòu)和自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu),次為交代結(jié)構(gòu),碎裂結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造比較復(fù)雜。硫化物礦石有浸染狀、斑雜狀、團(tuán)塊狀、塊狀、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀,交切脈狀、平行脈狀、角礫狀構(gòu)造等,以細(xì)脈狀、斑雜狀、浸染狀構(gòu)造為主。

(2)礦石礦物成分。礦石金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦及少量黃銅礦、輝銀礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等,氧化礦物有褐鐵礦、軟錳礦、鉛礬、孔雀石等。脈石礦物有石英、方解石、綠泥石、綠簾石、絹云母等。

(3)礦物生成順序及成礦作用階段。礦物生成順序:黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦→黃銅礦→方鉛礦→黃鐵礦。石英、方解石及螢石,自石英硫化物階段開始出現(xiàn),一直延至礦化末期。根據(jù)主要礦物生成順序,可將成礦作用歸納為 3個階段:石英階段:主要是礦化劑及鐵交代時期,形成磁鐵礦、早期黃鐵礦。并伴隨綠簾石化出現(xiàn)游離石英。石英硫化物階段:主要為硫化物交代時期,生成黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等大量硫化物,是主要成礦階段,并伴隨綠泥石化、絹云母化、硅化和碳酸鹽化。由于礦化的脈動式作用,常見礦物的相互穿插交代疊加現(xiàn)象[1]。石英方解石化階段:該階段硫化物交代沉淀基本結(jié)束,形成晚期不含礦石英脈、方解石脈和黃鐵礦細(xì)脈。除上述 3個階段,礦床后期表生氧化階段也較發(fā)育,在地表的氧化物堆積 (鐵錳帽)中常見到褐鐵礦、軟錳礦、鉛礬及孔雀石等。

(4)礦石有益成分。根據(jù)礦石組合分析結(jié)果礦石中達(dá)到工業(yè)品位的有用組分為 Pb,Zn,達(dá)到綜合利用指標(biāo)的伴生組分有 Ag,Cd,其他伴生組分無綜合利用價值。

4 礦床成礦因素探討

礦體呈脈狀產(chǎn)出于安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r構(gòu)造破碎帶內(nèi),形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。礦石為硅化、黃鐵礦、黃銅礦化碎裂巖型鉛鋅礦石。礦體圍巖為碎裂狀蝕變安山晶屑凝灰?guī)r,礦石宏觀為碎裂結(jié)構(gòu),鏡下為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦體圍巖熱液交代作用顯著,主要蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化,屬中低溫?zé)嵋何g變[2]。根據(jù)以上特征,認(rèn)為該礦床成因?qū)僦械蜏責(zé)嵋毫严冻涮罱淮?形成時期為燕山晚期。

區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦與二疊紀(jì)額里圖組安山質(zhì)凝灰?guī)r關(guān)系密切。礦體均產(chǎn)出于該巖石的構(gòu)造破碎帶內(nèi)。從區(qū)域上看鉛鋅礦體(點(diǎn))位于該地層破碎帶中,因此安山質(zhì)凝灰?guī)r有利于熱液滲透交代成礦[3,4]。斷裂構(gòu)造既是含礦熱液上升運(yùn)移的通道[1,5],又為成礦物質(zhì)聚集成礦提供了空間,區(qū)內(nèi)NWW向的斷裂形成于燕山運(yùn)動晚期,有利于中生代燕山晚期熱液上升運(yùn)移發(fā)生交代成礦作用。巖性控礦比較明顯,區(qū)域上礦床多位于安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山玢巖、次安山巖中。含錳較高且硅化較強(qiáng)地段深部有較好的鉛鋅工業(yè)礦體存在,若主要為褐鐵礦化,則其鉛鋅品位較低,從鉆孔可清楚看到,黃鐵礦較富處則鉛鋅礦較貧,二者呈反消長關(guān)系。

5 結(jié)論

內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗姚家店鉛鋅礦,與東段的小營子鉛鋅礦 (大型)、西段的硐子鉛鋅礦 (中型),受同一構(gòu)造-巖漿熱液系統(tǒng)控制,均產(chǎn)在近 EW走向的沙布吐大斷裂帶的次級斷裂中。礦體圍巖均為二疊紀(jì)額里圖組安山質(zhì)凝灰?guī)r,圍巖蝕變,礦化特征類同。但是,由于礦產(chǎn)地所處斷造帶的位置不同,次級斷裂發(fā)育程度不同,巖漿熱液活動強(qiáng)弱差異很大,所以,區(qū)域上同一成礦帶不同的位置會產(chǎn)出不同規(guī)模的礦床,甚至產(chǎn)生無礦地段。

[1] 王永.新疆富蘊(yùn)縣蒙克木鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因初探[J].新疆有色金屬,2008,(3):27-29.

[2] 李學(xué)凱.新疆富蘊(yùn)縣鐵熱克薩依鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因初探[J].新疆有色金屬,2008,(3):22-25.

[3] 梁曉鷹.新疆西昆侖塔卡鉛鋅礦區(qū)特征及找礦方向[J].新疆有色金屬,2008,(4):5-8.

[4] 李洪奎,劉明渭,張成基.魯東地區(qū)白堊紀(jì)早期非金屬礦含礦火山—沉積建造[J].山東國土資源 (原山東地質(zhì)),1996,12 (2):62-75.

[5] 徐國民,徐勇,韓金芳.魯中地區(qū)銅冶店斷裂帶文祖斷裂帶兩側(cè)找礦前景[J].山東國土資源,2008,24(5):21-26.

Study on Geologica lCharacter isticsof Yaojiad ian Lead-zinc Deposit inW engn iute Banner of InnerM ongolia Autonom ous Region

GONGBentao,ZHOU Yansheng
(No.4 Exp loration Institute of Geology andM ineralResources,ShandongW eifang 261021,China)

Yao jiad ian lead-zinc deposit inW engniute bannerof InnerM ongo lia AutonomousRegion isam edium-low temperaturem agm a hydrotherm al filling andm etasom atism lead-zinc deposit contro lled by fractural composite con

struc tionw ith the trend ofNW.Itwas form ed in late Yanshan period,and the ore bodiesoccurred in fracturalbelt of andesitic tuff in Perm ian Erlitu form ationw ith the vein type.

Lead-zinc m ine;geo logical characteristics;origin of deposit form ing;Yao jiadian m ine area; W engqiute in InnerM ongo lia AutonomousRegion

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P618.4

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2009-06-16;

2009-11-27;編輯:陶衛(wèi)衛(wèi)

宮本濤(1978—),男,山東萊陽人,助理工程師,主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)研究工作;E-m ail:7373734439@sina.com。