高少峰, 阿其娜, 劉少君
(內蒙古地質勘查有限責任公司,內蒙古 呼和浩特 010020)
研究區出露地層由老到新有古生界二疊系額里圖組,中生界侏羅系瑪尼吐組、白堊系白音高老組。
研究區額里圖組主體為一套海相中性火山熔巖、正常火山碎屑巖及碎屑熔巖組合,局部夾正常沉積巖薄層,未發現化石,巖石輕度變質(區域變質作用,相當于濁沸石相),控制厚度大于1 332 m。在研究區中西部地層產狀以190°~220°∠25°~40°為主,巖性多為各類安山質凝灰巖及碎屑熔巖、少量安山巖;在那什罕幅南部以60°~80°∠10°~20°為主,局部西傾,構成小型褶曲,巖性多為安山巖;在西哈拉烏蘇幅中部以300°~310°∠40°~50°為主,巖性多為安山巖夾安山質凝灰巖、碎屑熔巖。該組巖石局部綠泥石化、硅化、鐵錳染等蝕變較強,尤其安山巖更甚。其上部、下部主要為蝕變安山巖,其中下部夾薄層長石石英細砂巖;中部以安山質各類碎屑凝灰巖、熔巖互層為基本特征,局部含熔結凝灰巖及銅多金屬礦體等,顯示其火山活動具有爆發-溢流交替、伴隨有短暫間歇的特點。
研究區瑪尼吐組主體為一套陸相中性-中酸性熔巖、普通火山碎屑巖及碎屑熔巖、熔結凝灰巖組合,控制厚度大于1 147 m。地層產狀受火山機構控制(中心式破火山),圍繞火山口環狀內傾,一般傾角在10°~50°之間。研究區巖性由西往東有從火山熔巖、碎屑巖并重向火山熔巖為主轉變的趨勢,如那什罕幅中部巖性多為安山巖類、英安質巖屑玻屑凝灰巖、英安質晶屑凝灰熔巖、安山質角礫晶屑凝灰熔巖,在尖頂山—僧格營子一帶多為安山巖及英安巖,可以推測本區火山噴發強度由西向東逐漸減弱,噴發先后為西部較早,東部較晚。該組巖石局部蝕變較強,有高嶺土化、碳酸鹽化、硅化、鐵錳染等,局部安山巖綠簾石化強烈。根據地球化學測量,其Co、Bi、Mo、As、Mn等元素豐度值較高,易于形成對應礦產。
研究區白音高老組主體為一套陸相酸性熔巖、酸性普通碎屑巖、酸性熔結凝灰巖、酸性碎屑熔巖組合,未發現化石,控制厚度大于632 m。地層產狀嚴格受火山機構控制(中心式破火山),圍繞火山口環狀內傾,一般傾角在20°~40°之間。烏蘭敖都幅中部及西哈拉烏蘇幅東南角基本為正常火山碎屑巖夾少量碎屑熔巖,在烏蘭敖都幅西南角基本為火山爆發崩塌相、噴溢相集塊角礫巖、角礫巖、流紋巖,推測其應距火山口不遠。該組巖石局部蝕變較強,有高嶺土化、碳酸鹽化、硅化等,局部鐵錳染強烈,尤其是集塊巖。根據地球化學測量,其Sb等元素豐度值較高,可富集成相關礦產。
研究區地處包爾漢圖—溫都爾廟弧盆系與松遼盆地的銜接地帶,位于西拉木倫河深大斷裂與赤峰—烏蘭浩特(嫩江)大斷裂交匯處的南部,按展布規律其可分為4組,分別是東西向、北東向、北西向、南北向。斷裂對本區脈巖、礦產等高度控制,不同斷裂的疊加交匯部位為成礦有利地段。主要斷裂特征如下:
(1)F38斷裂:位于研究區東南部,呈北東展布,出露長約1.5 km,斷裂帶寬10~40 m,兩端被第四系覆蓋,顯壓性,整體產狀120°∠40°,為研究區主干斷裂之一。其切穿侏羅系上統瑪尼吐組,斷裂帶中巖石較破碎,節理、片理發育,伴有強烈的硅化、綠泥石化、褐鐵礦化等蝕變,同時有大量的不規則(多呈網脈狀)硅質脈發育,局部脈寬達數米,脈中偶見黃鐵礦;巖石局部強烈揉皺,見擦痕構造及斷層三角面。其為尖頂山礦化點的控礦構造。
(2)F24斷裂:位于研究區邊西南部,呈東西向展布,出露長約1.1 km,斷裂帶寬20~100 m,兩端被第四系覆蓋,顯張性,整體產狀187°∠50°。其發育在侏羅系上統瑪尼吐組中,斷裂帶中巖石較破碎,劈理、節理發育,也可見擦痕線理,整體上具很強的硅化、綠泥石化、褐鐵礦化等蝕變。
(3)F42斷裂:位于研究區東南部,為地質、遙感、航磁綜合解譯斷裂,南段地表對應老哈河溝谷,北段對應風成砂谷地。其呈北東展布,斷裂帶長40 km,寬1~2 km,整體產狀110°∠60°~80°,為張性走滑大斷裂,主活動年代為P2-J3。其斷裂帶有斷層三角面及斷層崖發育,切割了晚二疊世黑云母斜長花崗巖、晚侏羅世黑云母二長花崗巖,巖石普遍破碎,劈理發育,局部強烈揉皺,糜棱巖化較強,并伴有很強的綠簾石化、綠泥石化等蝕變。此外其構造角礫存在再次破碎現象,發育有陡立的菱塊狀角礫,說明后期有正斷層活動。
(4)八里罕—紅山大斷裂:位于赤峰—烏蘭浩特(嫩江)大斷裂的南段。其斷裂帶寬一般50~120 km,長大于1 000 km,走向NE,傾向主體SEE,傾角陡立。前期經歷了早三疊世左行張扭性韌性變形活動,在喀喇沁斷隆之上形成了韌性隆滑構造;后期經歷了早白堊世中期左旋走滑變形階段,在吉林省白城市嶺下地區形成韌性剪切帶。其發生大規模脆性活動的時間為晚白堊世,帶中發育大量斷續相間、追蹤張狀或菱塊狀的NNE向和NEE向斷裂,張、壓、扭等性質不一。
僅出露晚二疊世黑云母斜長花崗巖(P3γβο),分布在西哈拉烏蘇幅西南角八岔山—孤山一帶,將其命名為八岔山巖體。其規模較小,面積約0.2 km2,呈巖瘤產出,被第四系風成砂、沖積物覆蓋。巖石局部高嶺土化、鐵錳染等蝕變較強。
調查區晚侏羅世巖漿活動強烈,由早到晚有四次侵入活動,主要分別形成了黑云母二長花崗巖(J3βηγ)、閃長玢巖(J3δμ)、花崗閃長巖(J3γδ)、鉀長花崗巖(J3ξγ)。
研究區僅出露早白堊世花崗斑巖(K1γπ),分布在西哈拉烏蘇幅東部德格其—僧格營子一帶及那什罕幅中南部等地,代表性巖體為烏蘭楚魯圖烏拉巖體。其規模較大,面積約3.3 km2,呈巖珠產出,侵入二疊系額里圖組、侏羅系瑪尼吐組,被第四系風成砂等覆蓋。巖石局部高嶺土化、硅化、鐵錳染等蝕變較強。
以硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石、碳酸鹽化等為主,其次有鉀化、絹云母化、高嶺土化、黃鐵礦化、角巖化等。近礦蝕變帶位于礦體兩側,一般寬幾米,其強度與礦化成正比,即礦體規模大,品位高,通常蝕變也強烈,厚度也大。綠泥石化分布廣泛,綠泥石呈鱗片狀交代原巖中的暗色礦物,在節理處常呈面狀發育,特征明顯。
二疊系額里圖組是研究區基底最老及主含礦地層。主體為一套中性火山熔巖、正常火山碎屑巖及碎屑熔巖,局部夾正常沉積巖薄層組合,巖石局部綠泥石化、硅化、鐵錳染等蝕變較強。本區斷裂構造比較發育,斷裂高度控制著研究區脈巖、礦產等的產出與分布,不同斷裂的疊加交匯部位為成礦有利地段。東西向斷裂為主要控礦構造,控制著礦液上升的通道及沉淀的場所。研究區巖漿活動與金屬礦化關系密切,其為成礦提供了充足的熱源和礦源。
(1)地層標志。本區二疊系額里圖組中性火山巖和侏羅系瑪尼吐組中性-中酸性火山巖是成礦最有利層位,在后期構造、巖漿侵入作用下,裂隙發育處易充填石英、花崗細晶巖等脈巖,相應部位可見銅、鉛、鋅、銀等金屬礦化。
(2)侵入巖標志。含有較高Cu、Pb、Zn、Ag等元素的早白堊世-晚侏羅世高鉀鈣堿性侵入巖為成礦元素萃取、運移提供了熱源及物質基礎,因此其為本區多金屬礦的找礦標志。
(3)構造標志。區域斷裂的疊加交匯部位為成礦有利地段,礦(化)體、蝕變帶等主要充填在低級別和低序次的壓性斷裂帶中,為其提供了運移通道及沉淀的場所,是本區最重要的找礦標志。
(4)圍巖蝕變。蝕變是尋找礦(化)體、蝕變帶的重要線索。較強的綠泥石化、綠簾石化、硅化,特別是“鐵帽”、孔雀石化等是本區金屬礦床存在的重要標志,而礦(化)體本身也是一種蝕變產物。