何永峰 郝伟 王冰艳 包朝鲁门

[关键词]地质特征;找矿标志;敖包山铜铅锌银矿

敖包山铜铅锌银矿床是1998年内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院在区域地球化学异常区中发现的,其于2007~2008年开展了详查工作。自提交详查报告后,矿山企业开始进行开采设计及建设,开采范围为Ⅷ号矿脉1293 m标高以上。矿山虽开采多年,但对其成矿特征研究相对较少。如今矿山资源将近枯竭,亟需寻找新的接替资源以供生产。本文通过对其地质特征及控矿因素的分析,总结该矿床的找矿标志,以期为外围及深部找矿提供实践经验和工作依据。

1 区域地质概况

研究区地处内蒙古中部地槽褶皱系,苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带,哲斯—林西复向斜北西翼。甘珠尔庙—黄岗梁成矿带的西北侧,沙布楞山—道伦达坝—哈尔楚鲁图成矿亚带的南西端[1]。受区域巴音查干—乃日木都勒断裂构造影响(图1),本区岩浆活动强烈,侵入岩呈北东向带状展布,可划分为华力西晚期和燕山早期两个侵入期,显示出良好的成矿地质条件[2]。

2 矿区地质

研究区出露的地层为第四系全新统(Qh)残坡积物广泛分布于区内山坡、沟谷之中。出露的岩浆岩有华力西期闪长岩和燕山期的黑云母二长花岗岩以及种类较多的基性、中酸性脉岩。华力西期闪长岩呈岩基产出,燕山期黑云母二长花岗岩呈脉状侵入其中(图2)。

断裂构造主要有北西向、北东向和近南北向三组。其中北西向和近南北向断裂为控矿构造,规模较大,多具压扭性特征,呈等距排列,相距约100 m,产状相近,对矿化的形成和矿脉分布具有相应的控制作用。而北东向断裂构造形成较晚,为成矿后构造,对矿脉具一定破坏作用,往往横切或斜切矿脉。

3 矿体特征

区内发现有两条矿体,地表出露长度约280~350 m,最大延深285 m。矿体受近南北向构造控制,与围岩细粒闪长岩界线清楚。平面上呈脉状产出,走向10°~348°,倾向东—北东东,倾角60°~72°。倾向上呈舒缓波状,膨胀收缩现象明显。矿体厚度0.12~2.62 m,平均0.59~1.26 m。厚度变化较均匀,厚度变化系数为58%~65%。走向上由矿体中心向两端厚度逐渐变小并尖灭,品位无明显变化。倾向上由浅部向深部厚度有变大的趋势,品位变化不明显。矿体最低品位Ag 59.0g/t、Cu 0.13%、Pb 0.64%、Zn 2.63%;最高品位Ag 413g/t、Cu 6.87%、Pb 12.70%、Zn 26.97%;平均品位Ag 223~359.11g/t、Cu 0.65%~1.13%、Pb 2.25%~5.94%、Zn 8.64%~12.56%。矿石有用组份变化较均匀,其中铜变化系数86.2%~106.4%,铅55.7%~59.8%,锌54%~55.7%,银34.3~78.9%。

4 矿石组构

4.1 矿石物质组成

研究区见矿石有氧化和硫化矿石两种。

氧化矿一般为褐色、孔雀绿、蓝色、土色,主要为土状、蜂窝状构造。矿石矿物为褐铁矿,含量5%~15%;孔雀石,含量1%~8%;蓝铜矿分布不均,铅矾含量1%~5%。脉石矿物为高岭土,石英、萤石及方解石,矿化强度不均,局部矿化较强,铜次生富集明显,局部孔雀石、蓝铜矿呈块状产生,鲜艳夺目。Cu 最高品位高达6.87%,Zn 淋滤后明显贫化,较硫化矿品位大为降低,Zn 品位变化于:3.58%~5.51%。

硫化矿矿石一般为黑色―灰黑色,矿石矿物由金属硫化矿物和脉石矿物组成,矿石矿物有:方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂和辉银矿等。方铅矿铅灰色,半自形粒状,粒径一般1~3 mm,含量3%~5%;闪锌矿多呈块状,棕黑或黑色,它形粒状集合体,粒径一般0.5~3 mm,含量5%~20%,粒间及粒中有黄铜矿及黄铁矿分布,可见闪锌矿熔蚀交代毒砂、黄铁矿;黄铜矿呈铜黄色它形团块状不均匀分布,粒径一般0.3~2 mm,含量1%~3%;银矿物主要为辉银矿形式与方铅矿、闪锌矿共生,粒径一般0.05~0.5 mm。根据金属矿物相互关系,其生成顺序为毒砂→黄铁矿→闪锌矿→方铅矿→黄铜矿→辉银矿。脉石矿物为:石英、绢云母、绿泥石,少量方解石,萤石等。品位变化于Zn 5.37%~26.97%、Pb 0.64%~9.32%、Cu 0.13%~1.89%、Ag 106~632g/t。通过对该矿体原生矿20个样品进行统计分析,Ag、Cu、Pb三者是明显的正相关,而Zn与Ag、Cu、Pb是不明显的正相关。

4.2 矿石的结构构造

氧化矿石结构主要为它形粒状和不规则粒状结构。硫化矿石结构主要有它形粒状结构、半自形粒状结构、交代结构以及乳滴结构等。

氧化矿石构造主要有土状和蜂窝状构造。硫化矿石构造主要有块状构造、浸染状构造:以及脉状构造等。

4.3 主要金属矿物的嵌布特征

闪锌矿:一部分呈碎裂状富矿块的形式存在,一部分与黄铜矿等硫化物构成集合体,以块状形式及斑状形式存在。

闪锌矿整体粒度较粗,受矿石碎裂现象影响,颗粒中常充填有蚀变硅酸盐矿物并且还固溶包裹有细粒星点状的黄铜矿、方黄铜矿等矿物。闪锌矿是银的载体矿物之一,常见有脉状、不规则粒状的辉银矿分别在闪锌矿中。

黄铜矿:主要以富矿块的形式及与闪锌矿、方铅矿以及黄铁矿、毒砂等硫化矿物一起构成硫化矿物集合体,以块体形式存在;少量呈细粒星点状与方黄铜矿一起分布在闪锌矿中。黄铜矿是银的最主要的载体矿物,在粗粒黄铜矿中,常可见到辉银矿以框架状、枝杈状、群体粒状的辉银矿,粒度普遍较粗。

方黄铜矿:一部分呈碎裂粒状、细粒状分布在粗粒黄铜矿中。一部分呈细粒星点状与细粒黄铜矿一起构成粗细不等的、疏密不均的粒状群体分布在闪锌矿中。

辉铜矿、铜蓝:在部分矿块中局部出现,主要呈细脉状围绕细粒的黄铜矿,以环状形态存在;另外,在部分的闪锌矿中,辉铜矿、铜蓝呈不规则粒状、网脉状沿闪锌矿的裂隙和孔洞充填。

方铅矿:主要呈不规则粒状、细粒状与黄铜矿相伴生而存在,与银的关系非常密切,辉银矿常常沿方铅矿的边部呈脉状分布并伸向方铅矿中,有的辉银矿则直接分布在方铅矿中,部分方铅矿则和细粒黄铜矿、细粒辉银矿一起构成矿物群体,以细粒星点状群体形式分布在脉石矿物中。方铅矿虽然量少,但银的出现却非常频繁,矿石中所有方铅矿存在的地方均有辉银矿出现。

黄铁矿:一部分以蜂窝状、细粒状与黄铜矿相伴生而存在,一部分与闪锌矿、黄铜矿、毒砂等一起,构成硫化矿物集合体以块状形式、斑状形式存在。黄铁矿普遍白铁矿化,局部胶黄铁矿化。

白铁矿、胶黄铁矿:呈不规则状分布在黄铁矿周围。

毒砂:呈自形、半自形、它形晶粒状、粒状聚集体与黄铜矿、闪锌矿等硫化物一起构成硫化物集合体,以斑块状形式存在。部分以单形碎裂粒状分布在黄铜矿中。

5 矿床成因

5.1 成矿作用

矿脉产于北西向和近南北向构造带中,严格受断裂构造控制;矿脉产状多受构造产状限定,围岩蚀变也沿矿脉所处的构造呈线状展布,说明矿脉是矿液沿早期构造空间充填而成;矿床中围岩蚀变主要有云英岩化,黄铁矿化、绿泥石化、萤石矿化等,属一套中高温热液蚀变组合;矿物成分中出现了方铅矿,闪锌矿、黄铜矿、毒砂等金属矿物组合亦为一套中高温矿物组合;且成矿元素具明显地分带性,据此推断该矿床成因为中—高温热液充填式矿床。与拜仁达坝银铅锌矿类似,均以高中温硫化物充填为主,矿化脉穿切各类蚀变岩、成矿元素未随蚀变增强而富集等特点[3]。

区域上多金属成矿作用于中生代岩浆作用尤其是燕山期花岗岩有关[4],成矿时代主要集中在燕山期[5-7]。矿床的形成的演化过程为:在华力西期闪长岩形成之后,经历了多次的构造运动,产生了一系列北西向和近南北向断裂构造,而燕山期岩浆活动所携带矿液沿这些断裂构造运移充填而形成本矿床。

5.2 控矿因素

构造是本区最重要的控矿因素,矿体均赋存在巴音查干—乃日木都北东向大断裂的派生构造中。该派生构造为北西向和近南北向,整体上该容矿构造呈斜列等间距成组分布,构造性质一般为张扭性特征。矿液沿构造充填,矿体产状同构造产状一致,倾向上呈舒缓波状,在倾角变陡处,矿体厚度增大,矿化增强。

岩浆岩是本区的另一控矿因素,矿体形成与燕山期花岗岩关系密切。

矿脉赋矿围岩为华力西期细粒闪长岩,近矿围岩中矿物有被绿泥石,绢云母、石英交代现象,且呈原矿物假像出现,所以认为华力西期闪长岩只是赋矿围岩,与矿化形成关系不大。

5.3 找矿标志

地球化学异常,本区已发现的矿体均赋存在前人圈定的CuPb6号异常中。

近矿围岩蚀变及颜色变化,为直接找矿标志,由于沿矿脉周围褐铁矿化,高岭土化呈线状分布,围岩表皮颜色呈紫褐色,内部呈浅白褐色,宽度较大,特征醒目,易于发现。但由于覆盖广泛,露头少,仅在山脊处可见。

山脊上负地形或老采遗迹,是重要的找矿标志。

6 取得的认识

区域上大规模的中酸性岩浆侵入活动是大兴安岭地区最重要岩浆—热事件,形成了多种类型的铅锌多金属矿床。研究区成矿时间为燕山期,与花岗岩有关;成矿受构造严格控制,矿体受北东向派生的一系列北西向,近南北向的压扭性构造控制,该容矿构造呈斜列等间距成组分布。成矿规律与矿产的共生规律为Cu、Pb、Zn、Ag均较富集,品位高,显示出较好的成矿前景。