内蒙古东乌旗朝不楞铁锌多金属矿地质特征与成矿规律

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  [摘要]工作区位于内蒙古--兴安岭晚古生代--中生代铜、铅、锌、金、银、锡、铬(钼)成矿区,锡林浩特--东乌旗多金属成矿带东段。大地构造位置位于内蒙古--兴安岭褶皱系(Ⅰ),内蒙古晚华力西褶皱带(Ⅱ),东乌旗--二连浩特复背斜(Ⅲ)北翼的东乌旗褶皱束(Ⅳ9)内。按照程裕淇先生的板塊构造分区划分,工作区位于:内蒙古--大兴安岭华力西褶皱系,兴安岭古生代陆缘增生褶皱带内。
  [关键词]地质特征 成矿规律 朝不楞 铁锌多金属矿
  [中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-45-3
  矿床与成矿有关的地层主要是中泥盆统塔尔巴格特组灰岩、板岩、砂岩,该段地层在近岩体部位常发生强烈矽卡岩化、角岩化、硅化等蚀变,形成铁、锌等多金属矿床。
  1区域地质背景
  1.1地层
  本地层区划属内蒙—松花江地层区内蒙分区东乌珠穆沁小区。出露地层有中奥陶统、上志留统、中泥盆统、上泥盆统、下二叠统、中下侏罗统、上侏罗统、第三系上新统和第四系全新统。从沉积环境看,二叠纪以前多为海相沉积,自二叠纪以后,为陆相沉积。区域地层层序见表1。
  1.2构造
  区内构造变动频繁,褶皱、断裂均较发育。由于花岗岩浆的多次侵入和晚侏罗世火山喷发以及新生界地层大面积覆盖,致使对构造特征尚未全面查清。
  1.3岩浆岩
  区内出露的岩浆岩有侵入岩和喷出岩两类。
  1.3.1侵入岩
  侵入岩比较发育,主要有华力西晚期蚀变辉长岩和石英闪长岩,燕山早期黑云母花岗岩及其派生脉岩等。出露面积约占基岩出露面积的25%左右。岩体长轴多呈北东向展布,与区域构造线方向基本相同。
  1.3.2喷出岩
  本区喷出岩相当发育,主要分布在南部及东南部。喷出时代主要是中奥陶世和上侏罗世,其次是早更新世。喷出环境是二叠纪以前为海相喷出岩,自二叠纪以后为陆相喷出岩。
  2矿床地质概况
  从出露地层看,中泥盆统塔尔巴格特组下岩段是矿区内分布最广、也是与成矿有关的直接围岩。第三系上新统地层在地表未出露,仅见于浅井和钻孔中,多分布在古地形低洼处。第四系砂土则广布全区。
  2.1褶皱构造
  矿区内褶皱构造的走向与北东向区域构造线方向基本相同,矿区中部可能存在着三个倒转背斜和两个倒转向斜。
  2.2断裂构造
  矿区内断裂构造以北东向和北西向为主,北东向构造主要为压扭性,北西向主要为平移断层,矿区内主要断裂构造如图:
  2.3根据花岗岩体出露形态推断花岗岩体侵入时的构造特征
  根据花岗岩体呈北东向展布,与区域构造线方向一致,说明花岗岩体侵入时主要是受区域性的北东向断层、褶皱构造所控制。
  花岗岩体除主要为北东向展布外,在岩体西部和C2-4磁异常东边,岩体呈近南北向展布,说明花岗岩体侵入时,除主要受区域性的北东向褶皱、断裂构造控制外,近南北向的断裂构造对花岗岩体的侵入也起了一定的控制作用。在地表浅处形成了不规则的“E”字形分布形态。
  2.4岩浆岩
  区内岩浆岩比较发育,侵入岩和喷出岩均有出露。侵入岩主要有华力西期的辉长岩和燕山早期的黑云母花岗岩、石英闪长岩、闪长岩及其派生脉岩等;喷出岩有中泥盆世的海相火山碎屑岩和上侏罗世的陆相火山岩。
  2.5变质作用
  区内变质作用主要是接触变质作用(接触交代变质作用和热接触变质作用)。
  2.5.1接触交代变质作用
  2.5.2矿区主要是矽卡岩化作用
  根据地表露头和工程揭露情况,本区矽卡岩的分布情况、产出部位与矿化的关系如下:
  2.5.2.1矽卡岩体的分布情况
  (1)从矿区地质图上可以看出,矽卡岩体多分布在花岗岩体形成的“似港湾”内。
  (2)矽卡岩体多沿花岗岩体的北东向边缘呈断续条带状分布。
  (3)部分矽卡岩体呈条带状分布在呈北东走向的大理岩与变质粉砂岩的接触层面及其附近。
  (4)在花岗岩体局部形成的内凹部和“窑洞”内常有矽卡岩体分布。
  2.5.2.2矽卡岩与矿化的关系
  (1)矿物成分简单的柘榴石矽卡岩的含矿性差。
  (2)矿物成分复杂的矽卡岩含矿性好,其中常有铁锌等矿体存在,并含有多种可供综合利用的其他伴生组分。
  2.5.3热接触变质作用
  中泥盆统塔尔巴格特组下岩段泥砂质和石灰岩等地层,当花岗岩浆侵入时,在离花岗岩体较远地段,因受热力影响,产生角岩化和大理岩化作用,形成各种角岩和大理岩。
  角岩化变质程度一般是离花岗岩体近者较强,远者逐渐减弱。变质强者原岩已无法辨认,变质弱者尚残留原岩特征。从朝不楞矿区地表情况看,中西部靠花岗岩体较近者角岩化变质程度较强,东部、北部等地段离花岗岩体稍远,角岩化变质程度也减弱。
  2.5.4蚀变分带情况
  从矿区中部三个花岗岩枝之间的地层岩石组合特征看,大致可分为三个岩性带,即矽卡岩为主的岩性带、角岩为主的岩性带和大理岩为主的岩性带。
  3矿体地质概况
  朝不楞矿区分南、北和西三个矿带,北矿带正在进行矿山生产开采。南北矿带位于朝不楞花岗岩体北东部“港湾状”与围岩接触带处,矿体成群成带分布,长约10千米,宽约3千米,由四个大致平行长短不一的矿带组成,由南向北依次为一、二、三、四矿段。其中一、二矿段位于矿区中部岩枝状岩体之南部,也称南矿带。三、四矿段位于岩枝状岩体之北,也称北矿带。
  一矿段由C1-1—C1-5磁异常组成,规模较大、连续性也较好,断续分布长9千米。矿体比较集中和连续性好的地段是C1-2磁异常分布区位于该矿段的中南部,长4千米。   北矿带分布的磁异常有C2-3A-b、C2-3b-c、C2-4b,呈长条带状,近东西向分布,规模较大,东西长约4千米。该区因地表覆盖较厚,矿体出露较少,多为隐伏矿体,通过磁法和工程验证而圈定。进一步可划分为三矿段和四矿段,三矿段分布在XⅥⅠ—XⅧ勘探线间,矿体主要产于泥盆系地层层理或层间裂隙的矽卡岩体内,矿体与围岩产状基本一致;四矿段分布矿体主要赋存于花岗岩体与大理岩接触面上的矽卡岩体内,矿体产状与接触面产状一致。
  本区因地表覆盖较厚,矿体地表出露较少,多为隐伏矿体,矿体通过磁法和工程验证而圈定。但局部地表覆土较薄,通过槽井探揭露,圈定部分矿体,但这些矿体多为氧化矿,深部没有控制,因此,矿体延深情况不明。
  4物化探特征
  4.1地球物理特征
  一矿段的磁场,以正值为主,只在矿区东北部出现较大范围的负值。有些局部异常的两则伴生有较大的负异常,如C1-2、C2-2和 C2-3磁异常等。从场的形态可分为背景场和局部场。背景场较平稳,总的趋势是西高东低。西端背景值为500γ左右,东端由100γ左右向负值过渡。背景场的变化与岩石分布有关,高背景值区往往与花岗岩类分布区相对应,低值和负值区则与泥盆系和侏罗系地层分布区相对应。有些地段因新生界地层掩盖较厚,基岩埋藏较深而使场强降低。在南、北矿带之间,背景场受局部异常的影响,不易区分背景场的性质。
  在背景场上出现与南、北矿带相对应的异常带。异常带近似平行,走向北东50°左右。异常连续性较差,断续分布,这一特征正好反映出本区磁铁矿体的分布特征。
  从对规模较大的磁异常检查验证结果看,绝大多数磁异常是由磁铁矿体所引起的。一些尚未检查验证的磁异常,推断也多是由磁铁矿体所引起。
  4.2地球化学特征
  本区完成了1/20万区化扫面工作,朝不楞矿区位于较弱的区化异常。在1978年进行的额仁高比幅(L-50ⅩⅫ)1/20万区域地质测量工作中进行了金属量测量,在朝不楞矿区一带分布一个面积约15km2 的Cu、Pb、Zn组合金属量异常区,Cu的浓度显示为Ⅱ级异常,而Pb、Zn元素为Ⅰ级异常,各元素的异常范围形成极好重合,朝不楞铁矿即位于该化探异常区内。
  5成矿规律及找矿方向
  5.1成矿规律
  该矿床的形成是受地层岩性,岩浆岩和构造等多种因素所控制的。
  5.1.1地层岩性控制因素
  (1)碳酸盐岩地层,其化学成份为(CaCO3),化学活动性极强,在含矿气水溶液作用下,极易被交代成矿。
  (2)碳酸盐岩和泥、砂质岩石频繁交替出现的地层,接触面多,其层间为构造薄弱部位,极易产生措动和破碎,又易破坏含矿气液的平衡状态,是花岗岩浆侵入接触时形成铁、锌多金属矿的有利地段。
  (3)黑云母长英质角岩和透辉石角岩等原为一套海底火山喷发沉积和浅海、滨海相碎屑沉积岩,原岩含铁量较高TFe平均含量为4.83%,在热变质作用后,形成角岩,TFe含量由原来的4.83%降为4.60%,这就为热液提供了部分的铁质来源。也说明形成朝不楞铁矿的铁质来源可能是多方面的。
  5.1.2构造控矿因素
  (1)本区位于北疆—兴蒙弧形构造带的东南翼,区域性北东走向的地层褶皱和断裂构造控制了花岗岩体的长轴展布方向。铁矿带靠近花岗岩岩体的北东向边缘展布,说明铁矿带的生成也受北东向的区域构造所控制。
  (2)花岗岩体形成的“港湾状”内接触带附近,由于岩石破碎强烈,在局部张性构造环境中,对成矿有利。
  (3)有的矿体群在平面上呈雁行式排列,在剖面上呈重迭扁豆状排列的现象,说明在成矿作用时,层间裂隙为形成矿体提供空间,成为矿体生成的有利部位。
  (4)两组构造交汇部位,是成矿有利部位。常形成曲棍状或“牛轭状”矿体,如Ⅷ线8-2号矿体。
  (5)花岗岩与围岩的接触界面,在花岗岩浆上侵时,围岩极易破碎是矿体形成与赋存的有利部位。
  5.1.3花岗岩控矿因素
  (1)矿体赋存于中泥留统地层与燕山期黑云母花岗岩体的外接触带内,说明矿体的生成与黑云母花岗岩有密切的成因关系。
  (2)花岗岩体所形成的“港湾状”的凹面,碳酸盐岩地层被岩体所包围,自由面多,岩石极易破碎,接触交代作用比较强裂,含矿汽水热液极易集中成矿。
  (3)局部地方花岗岩体超伏在地层之上,地层裂隙发育又被岩体包围,岩脉穿切,三者交织在一起,含矿气液活动和接触交待作用均强烈,在封闭环境中,更易矿液富集,形成矿体。
  (4)花崗岩的化学成分为高硅、富钾纳,富含挥发分,与围岩接触时,极易交代围岩,同时岩体里的铁质也可以通过交代作用分异集中,形成矿体。
  5.1.4矿体赋矿部位
  综合前述,矿体赋存部位有以下几种情况:
  (1)矿体产在地层与花岗岩体接触的“港湾状”接触处,多数呈北东走向的外接触带内。
  (2)花岗岩体超伏在地层之上的地段,常有矿体存在。
  (3)花岗岩体与围岩接触处的“凹兜状”或“窑硐状”的地方,也是赋矿的有利部位。
  (4)花岗岩体与厚大的大理岩接触带上,有时也有矿体。
  (5)区域性北东走向的大理岩层与变质砂岩层接触面及其附近,也有矿体存在。
  (6)矿体几乎全产在矽卡岩内。蚀变强烈,矿物成分复杂的矽卡岩对成矿有利,而矿物成分简单,浅色致密块状的石榴石矽卡岩对成矿不利。
  (7)锌、铜、铋等金属硫化物多分布在铁矿体及其周围的矽卡岩体内,而角岩和大理岩中含量很少。
  5.2找矿方向
  5.2.1找矿标志
  (1)碳酸盐岩与中酸性火成岩接触部位。
  (2)矽卡岩出露范围内,尤其是地表氧化褐铁矿染强地段。
  (3)断裂与层间裂隙发育地带。
  (4)磁异常分布区,结合地质特征,推断成矿远景。
  5.2.2找矿方向
  该矿区东西两侧延长方向及有磁异常分布的地区。
  参考文献
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