查干德日斯铜多金属矿床地质特征*

2015-03-09 02:27杨学明罗志波刘文杰王佳奇李建超
现代矿业 2015年6期
关键词:变带岩群岩组

杨学明 罗志波 刘文杰 王佳奇 李建超 马 为

(天津华北地质勘查局)

查干德日斯铜多金属矿床地质特征*

杨学明 罗志波 刘文杰 王佳奇 李建超 马 为

(天津华北地质勘查局)

内蒙古阿拉善左旗查干德日斯铜多金属矿床为在2013年航磁异常查证过程中被发现,矿体赋存于中-上太古界多期次变形的深变质岩系中,矿体和蚀变带分布明显受断裂控制。在对矿区地质特征、矿体特征分析的基础上,对矿床成因进行了讨论,认为矿床成因类型属晚古生代中低温热液充填交代型,成矿元素以Cu为主,Ag、Au、Pb等为伴生元素。

矿区地质特征 矿体地质特征 矿床成因 找矿标志 找矿远景

内蒙古阿拉善左旗查干德日斯铜多金属矿床位于内蒙古自治区阿拉善左旗吉兰泰镇北东,地理坐标为:东经105°56′40″~106°01′00″,北纬40°17′00″~40°19′30″,勘查面积为28.38 km2。自20世纪50年代末,中国科学院地质研究所,内蒙古自治区地质局巴盟地质队,内蒙古第二物化探大队,内蒙古第八地质矿产勘查开发院,华北地质勘查局等地勘单位均在该区开展了大量的地质工作,发现铜金矿化体1条(Cu(Au)-1)、铜矿体1条(Cu-1)、铜矿化蚀变带8条(Sp(Cu)-1~Sp(Cu)-8)。其中Cu(Au)-1矿化蚀变带经钻探(ZK250-1)验证见假厚1.35 m金铜矿化体,其中,Au 品位为1.67 g/t、Cu 品位为0.16%、Pb品位为 0.35%;Cu-1矿化蚀变带槽探揭露见假厚0.5 m铜矿体,其中,Cu品位为 5.06%、Ag品位为 43.1 g/t。为了进一步指导该区域的找矿工作,从该矿所处区域地质背景、矿区地质特征、矿体地质特征着手,深入探讨了查干德日斯铜多金属矿的成因,总结了找矿标志,并对找矿前景进行了初步评判。

1 区域成矿背景

2 矿区地质特征

2.1 地 层

工作区内第四系、古近系覆盖严重,中部主要为山区,沟壑纵横,属乌拉山岩群(Ar2Wl)变质岩区,地层由老至新依次为乌拉山岩群第3岩组 (Ar2Wl)、白垩系下统庙沟组(K1mg)、古近系寺口子组(E2s)和第四系更新统(Qp3p)。除新生界外,乌拉山岩群第3岩组是工作区内出露地层的主体,地表出露面积为1.73 km2,区内厚度大于756.34 m。该岩石组合为一套古陆边缘海盆环境的产物,其上与白垩系庙沟组呈角度不整合接触,岩性主要为深灰色黑云斜长片麻岩、黑云斜长角闪片麻岩、浅灰色-灰色石英片岩、石英岩夹大理岩等。岩层为一倒转层序,总体产出形态为一走向近NE复式向斜组成的褶曲构造,倾向130°~150°,倾角40°~80°。

2.2 构 造

区内地质构造复杂,主要构造为褶皱、断裂构造,总体构造线以NEE向为主。

2.2.1 褶皱构造

(1)哈尔高勒向形。位于基底变质岩乌拉山岩群南侧,出露宽约1 000 m,长约700 m。核部岩石由乌拉山岩群第3岩组黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩组成,翼部出露的岩石除乌拉山岩群第3岩组黑云斜长片麻岩外还有少量的新太古代变质深成岩之花岗质片麻岩等。褶皱轴向总体为NE向(50°~70°),北西翼总体倾向130°~140°,南东翼总体倾向320°~340°,倾角为50°~75°。在褶皱的翼部,次一级褶皱亦非常发育,由于后期断裂构造的破坏使其保留很不完整。

(2)德勒哈达复式向形。位于基底变质岩乌拉山岩群北东侧,出露宽约600 m,长约1 100 m,褶皱轴向70°~80°,总体构造形态为2个次一级的向形和1个次一级的背形构成的复式向形。核部岩石由乌拉山岩群第3岩组石英片岩、石英岩、大理岩组成,翼部出露的岩石除乌拉山岩群第3岩组石英片岩、石英岩、大理岩,黑云斜长片麻岩外还有少量的新太古代变质深成岩之花岗质片麻岩等。向形北西翼总体倾向160°~170°,倾角为60°~70°,南东翼总体倾向300°~315°,倾角为50°~75°,为不对称褶皱,由于后期断层破坏,褶皱保留不太完整。

2.2.2 断裂构造

工作区的断裂构造主要为一组近EW向的压扭性断裂,倾向NW,平行展布,大部分被后期石英脉充填。区内已发现较大规模断层共5条,分别编号为F1、F2、F3、F4和F5,其中F1、F3走向为NW—SE向,总体以压扭性逆断层为主,断面倾角为50°~60°,倾向200°~240°;F2断裂呈NEE—SWW走向,以张性构造角砾岩为主,断裂构造迹象明显;F4、F5断层呈近平行展布,呈NEE—SWW走向,倾向160°~175°,倾角为50°~75°,总体产状与围岩变质岩糜棱面理近似平行,显示强烈挤压特征。该类断裂带中还可见硅化、钾化等蚀变,断裂带中多处见有近似平行、断续且宽度不一的石英脉充填,并伴生黄铜矿化、黄铁矿化,地表见明显褐铁矿化、孔雀石化等,该组断裂为工作区铜矿化的主要控矿构造。

2.3 侵入岩

矿区岩浆岩比较发育,出露面积为0.69 km2,主要为新太古代变质深成岩(Ar3gn),总体呈NE—SW向展布。新太古代变质深成岩主要分布于测区北西部,为一套花岗质变质深成岩,岩性较单一,主要为二长花岗质片麻岩,岩石呈浅黄-灰白色,粒状变晶结构,条带状构造。岩石由斜长石、钾长石、条纹长石、石英以及少量黑云母、绿泥石和磁铁矿构成,矿物粒径多数为0.3~1.2 mm,石英呈条带状、压扁状定向分布构成明显的条带状构造。岩石中斜长石含量为40%,钾长石(+条纹长石)含量为35%,石英含量为25%,黑云母少量,绿泥石少量,磁铁矿少量。新太古代变质深成岩(Ar3gn)与围岩乌拉山岩群呈构造面理接触,后被古近系寺口子组砂砾岩角度不整合覆盖。区内岩脉较发育,种类单一,主要为石英脉,均受构造裂隙控制,多以NEE向及近SN向为主。已发现的石英岩脉10条,产出规模较小,主要分布于乌拉山岩群第3岩组第1岩性段(Ar2Wl1)、乌拉山岩群第3岩组第2岩性段(Ar2Wl2)和新太古代(Ar3gn)二长花岗质片麻岩中,地表出露宽约0.2~1.5 m,长约50~170 m,产状为130°~150°∠55°~75°,多沿NEE向断裂带展布,脉体总体呈NEE—SWW走向,颜色呈浅黄褐色、角砾结构、块状构造,具弱褐铁矿化。

2.4 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变主要为硅化、钾化、绿泥石化、绿帘石化等,其中硅化与铜矿化关系最为密切。蚀变因赋矿地层岩性不同而略有差异,其中乌拉山岩群第3岩组第3岩性段内黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩以绿泥石化、绢英(云)岩化为主,硅化、钾化、绿泥石化较弱;太古界花岗质片麻岩以硅化、钾化和高岭土化为主,绿泥石化、绿帘石化较弱。地表见孔雀石化、蓝铜矿化、褐铁矿化等。

3 矿体特征

3.1 矿(化)体特征

目前工作区内已发现矿(化)体2条,分别编号为Cu-1、Cu(Au)-1;矿化蚀变带8条;蚀变带及矿(化)体分别受NEE,NW向2组构造控制,产出于挤压构造破碎带内,多成舒缓波状,产状变化较大,与石英脉密切伴生,地表氧化孔雀石呈翠绿色。

(1)Cu-1矿体。矿体展布于F4主断裂带南侧NW向次级张性裂隙带内,裂隙带由3~5条呈尖灭侧现的碎裂石英脉和蚀变碎裂岩构成,带内岩石硅化、钾化明显,褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化发育。地表控制该矿体长约160 m,宽0.5 m,总体产状为245°∠60°。TC230-1槽探工程控制该矿体宽为0.5 m,产状为257°∠70°,Cu品位为5.06%,伴生Ag品位为 43.1 g/t,两侧样品控制亦见铜矿化,Cu品位分别为0.15%和0.11%。

(2)Cu(Au)-1矿体。矿化体产出于乌拉山岩群变质岩体中NEE向褐铁矿化石英脉内,主要为黄铁矿化、黄铜矿化,地表褐铁矿化、孔雀石化明显,蚀变以硅化、钾化为主。地表控制矿化体两侧延伸约270 m,宽0.5~1.0 m,平均宽0.8 m,产状为160°∠45°。取基岩光谱样品2件,经测试,分析得到Cu含量分别为9 814×10-6和30 930×10-6。ZK250-1钻孔工程深部揭露该矿化体,见矿孔深为199.29~200.64 m,视厚度为1.35 m,已控制延伸约260 m。矿化体见浸染状黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化,硅化蚀变强烈,局部似次生石英岩。其中,Cu品位为0.16%,伴生Au品位为1.67g/t,Pb品位为0.35%,为铜(金)矿化体。

(3)矿化蚀变带特征。矿化蚀变带均分布于乌拉山岩群出露区,其中7条蚀变带呈近EW向平行分布,倾向为155°~165°,倾角差异较大,为30°~80°,多数为60°~70°,较陡立。仅Sp(Cu)-8铜矿化蚀变带为近SN向展布,产状为80°∠55°。蚀变带宽0.4~1.0 m不等,长30~150 m。蚀变带内以硅化、钾化、绿泥石化、绿帘石化等蚀变类型为主,石英细脉顺蚀变带断续出现,石英脉最宽0.3 m。矿化主要发育黄铁矿化、黄铜矿化,孔雀石化等,成矿元素以Cu为主,地表打块取样测试发现,Cu达到了工业品位。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石矿物成分

(1)黄铜矿。铜黄色,略带绿,以他形粒状为主[5],粒径约0.2~0.5 mm,局部见团块状,粒径约1~5 mm,浸染状分布,与脉石矿物石英密切伴生。

(2)黄铁矿。浅铜黄色,半自形粒状,粒径约0.5~2 mm,浸染状分布,局部见细脉状,与石英细脉伴生,部分黄铁矿地表次生氧化成褐铁矿。

(3)方铅矿。铅灰色,半自形粒状,粒径约1~3 mm,星点状分布。

(4)孔雀石。翠绿色,多呈粉末状集合体沿矿石表层和次级裂隙分布,局部见纤维针状集合体,由黄铜矿次生氧化形成。

(5)褐铁矿。黄褐色,呈脉状、面状分布。

3.2.2 矿石结构、构造

矿石中金属矿物以半自形-他形粒状结构为主,黄铁矿半自形粒状、黄铜矿他形-半自形粒状,与脉石矿物石英镶嵌共生。蚀变岩矿石还可见交代残留结构、假象结构等。构造以稀疏浸染状为主,黄铁矿、黄铜矿多呈微-细粒浸染状分布,局部石英脉矿石呈角砾状构造。

3.3 矿床成因

矿区位于阿拉善地台东部阿拉腾敖包—沙拉西别铜、铁多金属成矿带东段。矿体集中产出于华北地台太古代乌拉山岩群基底变质岩区,古生代成矿占主导作用[6]。矿体主要产出于乌拉山岩群第3岩组第1岩段及太古界花岗质片岩硅化脉中,其形成、演化、分布等受断裂构造活动的影响和制约,具有明显的构造控矿特征。NEE走向挤压破碎带为铜矿化的主控因素,直接控制着铜矿化蚀变带的分布、形态和延展范围,成为局部释压及扩容空间,为矿体及脉岩提供了通道及定位空间。成矿热液多与隐伏岩体或次火山活动有关,物质来源主要为前寒武纪变质基底,古生代岩浆热液提供热源外同时提供了部分物源,成矿类型为中-低温热液充填交代型铜多金属矿[7]。

3.4 找矿标志

矿区内铜矿化的形成、演化、分布等均受断裂构造活动的影响和制约,因此找矿的主要构造标志为沿NEE向挤压构造破碎带侵入的石英脉密集强烈的变形变质带,具有明显的硅化、钾化、高岭土化、绿泥石化等蚀变标志。地表见褐铁矿化、孔雀石化及蓝铜矿化等为直接找矿标志。

4 找矿远景

通过地表及深部工程揭示,矿体和蚀变带内成矿元素以Cu为主,含量最高可达13.24×10-2, 矿石中伴生组分为Ag、Au、Pb等[8]。总体来讲,该区具有较好的成矿地质条件,地表矿化信息丰富,深部矿脉更加发育,指示区内铜多金属矿在深部仍具有较大的找矿前景。

[1] 李俊健.内蒙古阿拉善地块区域成矿系统[D].北京:中国地质大学(北京),2006.

[2] 中国地质调查局.全国主要成矿远景区矿产资源调查评价重点选区研究[M].北京:地质出版社,2003.

[3] 李文国.内蒙古自治区岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1996.

[4] 邵积东,王守光,等.内蒙古北山—阿拉善地区重要成矿带成矿地质特征及找矿潜力分析[J].西部资源,2009(2):53-55.

[5] 马 润.内蒙古阿拉善地区两类孔雀石化的形成机理初步分析[J].西北地质,2008(1):90-95.

[6] 彭真万,徐 明.矿物学基础[M].北京:地质出版社,2009.

[7] 李俊健,翟裕生,桑海清,等.内蒙古阿拉善欧布拉格铜-金矿床的成矿时代[J].矿区岩石地球化学通报,2010,29(4):323-327.

[8] 袁见齐.矿床学[M].北京:地质出版社,1985.

Geological Characteristics of the Chaganderisi Copper Ploymetallic Deposit

Yang Xueming Luo Zhibo Liu Wenjie Wang Jiaqi Li Jianchao Ma Wei

(North China Geological Exploration Bureau of Tianjin)

The copper-gold ploymetallic deposit in Chaganderisi is the ore-searching prospecting area that found out during the aeromagnetic anomaly inspection in 2013. The orebodies are hosted in Meso-Neoarchean deep metamorphic rock series that undergone multi-deformation, the orebodies and alteration belts are controlled by fault structure obviously. Based on the analysis of geological features of the mining area and the ore deposit geological characteristics, the genesis of the mineral deposit is discussed,the results show that, the genetic type of the copper-gold ploymetallic deposit in Chaganderisi belonged to medium-low temperature hydrothermal filling-metasomatic deposit, Cu is the main ore-forming element, Ag, Au, Pb etc are the associated elements.

Geological features of the mining area, Ore deposit geological characteristics, Genesis of mineral deposit, Prospecting marks, Prospecting prospective

*内蒙古自治区地质调查项目(编号:[2013]矿产1—004)。

2015-03-04)

杨学明(1982—),男,工程师,300170 天津市河东区广瑞西路67号。

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