李長才,茍小軍,姚世恒
(內蒙古自治區第一地質礦產勘查開發院,內蒙古 呼和浩特010020)
研究區域位于華北地塊北緣西部,新太古代活動大陸邊緣裂谷帶。該地區從太古界開始便經歷了數次較為強烈的地質構造運動,形成了不同性質不同方向的規模性地質運動痕跡。該地區斷裂結構發育十分良好,具有多階段活動特征。該地區主要構造方位以東北向和東西向為主,區域內地層發育不全,主要地層發育為新太古代變質巖,白堊紀白堊紀陸相湖盆碎屑巖和第四紀沉積巖[1]。
礦區內出露地層主要為新太古界變質巖、碳質板巖和結晶灰巖,其次是白堊系陸相湖盆碎屑巖,礦區的出露地層會出現變質過程不均勻的現象,主要是受地質構造變化影響,使探測區域呈現出片狀[2]。礦床北部區域為石炭系本巴圖組,礦體傾角為40~60°以內。
工作區內的大地構造單元屬于華北地塊和阿拉善地塊,構造變形發育良好。調查區的斷層發育良好,主要分布在東西,東北和西北方向,共同構成了該區的構造格局。近東西向斷裂帶的特征是早期形成,大規模和長期活動;NE向斷裂的數量很多,與礦物分布密切相關;西北走向斷層相對較新,規模較小,往往減少了先前的斷層,對該區域的成礦作用和蝕變具有破壞性影響。
研究礦區的地質活動頻繁,多呈現出階段性活動。石炭系石英閃長巖,花崗閃長巖和石英云母閃長巖在該區南部占主導地位,而該區北部的黑云母二長花崗巖在中三疊世占主導地位。工作區內的堤防巖石發育良好,形態各異,侵入新大陸柳樹溝組巖體和地層。
輝石和石榴石占主導地位,可以看到由銅和金礦化的矽卡巖。變質巖廣發分布于研究區域內,其中以新太古界爾色騰山群柳樹溝組變質巖最為突出,以白云母、黑云母、石英、長石等礦物組成礦物共生組合,變質巖具有高綠片巖相。構造角礫巖、碎裂巖以及部分巖石分裂組成區域內動態變質巖;大理巖和閃長巖的接觸交代作用構成了區域接觸變質巖。
礦區圍巖蝕變主要存在于礦區近地表氧化帶內,蝕變類型有氯化型、高嶺土化型、硅化型以及弱碳化型等。在礦區深處存在未發育完全的蝕變帶,其硅化作用較強,附近碳質板巖及石英巖黃鐵礦化程度相對較高。在礦區外圍存在大量元古宙期細小鉀長石斑巖,其鉀長石含量約為70%左右。在礦區西部鉀長石英閃長巖中鉀長石斑巖晶體可達7cm。同時,在礦區多處地層和板巖中發現有大量硅化作用存在。
礦區內幾經查明的礦體近50個,能夠達到開采標準的有30多個。這些礦體多呈脈狀產出,礦床圍巖為絹云母石英千枚巖和碳質板巖,礦物品位在4g/t以內。礦物構造以脈狀、浸染狀、結晶粒狀及星點狀為主。
氧氣礦石很容易與主要礦石區分開來,它們大多為棕紅色、棕黃色、白黃色、灰棕色、綠褐色等顏色,呈現出顆粒狀結構和交代結構。條狀和蜂窩狀結構占主導地位,其次是板狀或塊狀結構。氧化礦主要是一組褐鐵礦變質粉砂巖,其次是富含電氣石的火山碎屑巖,黃鉀鐵礬和粘土變質復雜砂巖。
礦區內金的賦存形式以獨立礦物產出,在硫化物中也存在少量金,其余脈巖礦物幾乎不含金。在礦體豐富地帶金礦物占礦石金總量的80%以上,金礦物主要以片狀、粒狀等不規則形態存在于礦石中,粒徑在0.005-0.04mm之間。金礦物多數為裂隙金和晶隙金,廣泛分布于脈石礦物中,部分分布于磁黃鐵礦等金屬硫化物礦物邊緣。
在該地區在其地質運動形成期經歷了所次的變質作用,熱液活動在變質作用下不斷加強,地層中的金元素也在此階段不斷激活和富集。在礦區北部中三疊紀二長花崗巖形成期,熱液轉換則在巖漿熱液活動中進一步被激化,促使多數金屬元素不斷被活化和遷移,并在礦區有利地帶被富集并凝結。此后,由于NE向區域大斷層F1、F2和F3的多階段活動帶來的熱液效應,兩側巖石強烈硅化和兩極化。在相對富集的Au、Zn和其他成礦元素的逐漸遷移和活化中,富集并填充在有利區域。認為這種類型的沉積物是中溫熱液型。然而,這些礦化體大部分是間歇性出露的,后期受到很大破壞,不利于礦產開采。
矽卡巖型礦床通過接觸交代作用,在大理巖和石英閃長巖接觸部位形成了石榴石、透輝石、石榴石矽卡巖等。在矽卡巖的硫化物早期階段形成了綠泥石、綠簾石、絹云母、碳酸鹽和少量黃鐵礦和黃銅礦,碳酸鹽礦物增加,硫化物后期形成少量黃銅礦。黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和少量金部分金屬化的早期黃鐵礦。然而,由于巖體和周圍巖石中缺乏礦物質,在矽卡巖時期只形成了金、鋅和銅異常。后期階段方解石、綠泥石和硅質矽卡巖在交代早期通過中低溫熱液作用形成,并帶來銅、金、鋅等金屬礦物,進一步富集和疊加形成金礦和銅礦。使它們在周圍的巖石中進一步氧化后,形成孔雀石和褐鐵礦。
①礦化蝕變帶主要賦存于白云石大理巖與淺粒巖接觸部位或離接觸界線不遠處;②礦化蝕變帶方向主要為北東向和近東西向為主,其次為近南北向,近東西向和北東向延伸較長;③礦化蝕變帶主要賦礦巖性為褐鐵礦化、硅化次生石英巖,在地表斷續出露。④Au、Zn、As、Sb、Bi元素組合異常為該類礦(化)體的地球化學找礦標志。
①孔雀石化、褐鐵礦化及局部的藍銅礦化是該類礦床最直接找礦標志;②賦礦巖石為矽卡巖,礦石以浸染狀為主,少量呈細脈狀。