內蒙古阿巴嘎旗某螢石礦地質特征及找礦方向

吳作秀，王永恒，秦 權，王冰艷，宋炳舒

(內蒙古地質勘查有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010010)

1 區(qū)域地質背景

該礦床為一大型螢石礦，礦區(qū)位于西伯利亞板塊(Ⅲ)、西伯利亞板塊東南陸緣古生代增生帶(Ⅲ1)、東烏旗—扎蘭屯晚石炭世—早二疊世火山型被動陸緣(Ⅲ13)南緣。本區(qū)古生代經歷了華北板塊與西伯利亞板塊的碰撞拼合，中新生代太平洋板塊北西向的擠壓作用疊加其上，使區(qū)域構造背景更為復雜。古生代晚期，本區(qū)沉積了陸相中酸性火山巖夾碎屑巖建造，并伴隨有強烈褶皺、斷裂和巖漿侵入活動。中生代由于差異性升降形成一系列北東向斷陷盆地，噴發(fā)-沉積形成陸相酸性、中酸性火山巖及沉積巖建造。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層單元由老至新有上石炭統(tǒng)寶力高廟組(C2bl)、下白堊統(tǒng)梅勒圖組(K1m)、大磨拐河組(K1d)及第四系全新統(tǒng)(Qh)。其中寶力高廟組(C2bl)在礦區(qū)內廣泛分布，為螢石礦體主要圍巖，以一套陸相中酸性火山巖建造為特征，巖性為流紋巖、流紋質晶屑凝灰?guī)r、流紋質含角礫晶屑玻屑凝灰?guī)r、流紋質含角礫巖屑晶屑玻屑凝灰?guī)r、英安質含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r、角閃安山巖等。梅勒圖組(K1m)零星分布于礦區(qū)北東角，出露面積約0.10km2，巖性為輝石安山巖。大磨拐河組(K1d)主要分布于礦區(qū)南東部，呈北東向展布，出露面積約0.12km2，巖性單一，為紫紅色礫巖。

2.2 侵入巖

礦區(qū)內侵入巖出露面積較小，類型簡單，主要為晚石炭世花崗斑巖(C2γπ)，呈北東向大脈狀分布，出露面積約0.92km2，侵入上石炭統(tǒng)寶力高廟組；晚侏羅世細粒閃長巖(J3δ)，分布于礦區(qū)中南部，呈小巖株狀，地表露頭較差，出露面積約0.12km2，侵入上石炭統(tǒng)寶力高廟組，為賦礦圍巖之一。礦區(qū)脈巖發(fā)育，種類較多，從中性到酸性均有出露，其中以酸性巖脈為主。

2.3 構造

礦區(qū)斷裂構造發(fā)育，未見褶皺構造。斷裂構造以北東向、北西向為主，北北東向、東西向次之，多被后期脈巖充填。北東向斷裂構成礦區(qū)主體構造，對地層、巖漿巖的分布起著重要控制作用。北西、北北西向斷裂構造多形成于中生代，為北東向斷裂繼承性活動派生的次級構造，對北東向構造的改造作用微弱。北西向、北北東向斷裂是本區(qū)重要的容礦構造。

2.4 變質作用

礦區(qū)內區(qū)域變質作用較弱，主要表現(xiàn)為發(fā)育于上石炭統(tǒng)寶力高廟組的低綠片巖相弱變質作用；斷裂構造較為發(fā)育，動力變質作用強烈，形成呈帶狀分布的構造角礫巖、碎裂巖等；接觸變質作用不發(fā)育，晚石炭世花崗斑巖、晚侏羅世細粒閃長巖與寶力高廟組外接觸帶巖石具輕微角巖化現(xiàn)象。

2.5 地球物理特征

2.5.1 巖石磁性特征。巖石磁性參數(shù)的測定結果(表1)表明，礦區(qū)內各種巖礦石的磁化率物性特征差異明顯。晚侏羅世細粒閃長巖與下白堊統(tǒng)梅勒圖組輝石安山巖的磁化率最高，磁化率平均值分別為7.18×10-3SI和7.66610-3SI，螢石礦石磁化率最小，平均值為0.001×10-3SI，其他巖石的磁化率都普遍較低。

2.5.2 磁場特征與礦體分布關系。從地面高精度磁法測量△T等值線平面圖(圖1)可知，礦區(qū)磁場總體特征為平緩的中低磁場區(qū)內局部有高值異常與負磁異常帶分布。其中高值異常由出露或隱伏的玄武巖、細粒閃長巖引起；負磁異常帶主要由斷裂構造引起。

表1磁參數(shù)測定結果統(tǒng)計

礦區(qū)內規(guī)模較大的螢石礦體分布在負磁場、正負磁場梯度帶處或正磁場中呈帶狀分布的相對低值區(qū)，而這些位置通常與斷裂構造有關。

圖1 阿巴嘎旗某螢石礦體與磁場特征關系

2.6 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變以低溫熱液蝕變?yōu)橹鳎饕泄杌⒕G泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)內劃分了4個礦帶，編號為Ⅰ～Ⅳ。根據(jù)目前工作成果，Ⅰ、Ⅱ號礦帶礦化強，所圈定了84條礦體均位于這兩條礦帶中，多為隱伏、半隱伏礦體。

Ⅰ號礦帶位于礦區(qū)中偏東部，主要由多條大致平行、總體走向330°的脈狀礦體組成，傾向北東60°；另有少量北北東向礦體分布。礦體受北西向、北北東向張性斷裂控制，主要賦存于流紋巖、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r中，局部地段礦體圍巖為細粒閃長巖。在Ⅰ號礦帶內圈定了60條礦體，其中9條礦體規(guī)模較大。

Ⅱ號礦帶位于礦區(qū)東部，由多條總體走向334°的平行脈狀礦體組成，傾向北東。礦體受北西向張性斷裂控制，主要賦存于流紋巖、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r中，局部地段礦體圍巖為細粒閃長巖。在Ⅱ號礦帶圈定了24條礦體。

3.1.1 Ⅰ-1號礦體特征。位于Ⅰ號礦帶中，為區(qū)內規(guī)模最大、控制程度最高的礦體。控制礦體長度1 680m、延深362m，礦體埋深0～298m，賦礦標高1 373m～1 085m。礦體南端走向上已封閉，北端走向延長及傾向延深在采礦權邊界處未封閉、延伸至采礦權外。礦體走向扭曲較大，北段(16～10線之間)總體走向340°、中段(10～3線之間)總體走向15°、南段(3～15線之間)總體走向330°，在平面上呈“S”形反曲；礦體傾向變化在60°～105°之間，傾角55°～82°，總體傾角70°。礦體形態(tài)在傾斜方向上呈陡傾斜的脈狀，局部具分支、復合的特點；在走向上呈舒緩波狀。礦體真厚度1.24m～42.07m，平均厚度15.04m，厚度變化系數(shù)68.28%。單工程平均品位CaF2在(33.24～81.01)×10-2之間，礦體平均品位CaF2為54.32×10-2，品位變化系數(shù)為18.88%。沿走向由北至南，礦體厚度變化呈“厚→薄”、品位變化呈“高→低”的總體趨勢，傾角變化呈陡、緩交替變化；沿傾斜方向礦體產狀、品位穩(wěn)定，厚度略有從上往下呈“薄→厚→薄”的趨勢。礦化類型為單一螢石化，圍巖蝕變有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化及高嶺土化。

3.1.2 Ⅰ-2號礦體特征。礦體賦存在流紋巖、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r中。礦體呈脈狀，控制長度1 280m、延深291m，礦體埋深9m～280m，賦礦標高1 356m～1 085m。礦體南東及北西兩端走向延長已封閉，傾向延深在采礦權最低標高處未封閉、延伸至采礦權外。礦體走向較穩(wěn)定，總體走向335°，礦體傾向北東65°，傾角58°～87°，總體傾角75°；局部具分支、復合的特點。礦體真厚度1.58m～31.46m，平均厚度13.15m。單工程平均品位CaF2在(30.37～77.34)×10-2之間，礦體平均品位CaF2為44.27×10-2。由北至南，礦體厚度變化呈現(xiàn)“厚→薄→厚→薄”、傾角變化呈“陡→緩→陡→緩”、品位呈“高→低→高→低”的趨勢；沿傾斜方向礦體產狀、品位穩(wěn)定，礦體厚度從上往下呈“薄→厚→薄”的趨勢。礦化類型為單一螢石化，圍巖蝕變有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化。

3.2 礦石質量

礦石結構有自形晶粒狀結構、他形晶粒狀結構，塊狀構造、角礫狀構造、細脈狀構造。礦石中礦物組成較為簡單，礦石礦物為螢石，脈石礦物主要為石英、其次為蛋白石、方解石及少量褐鐵礦等。

礦石化學成分主要為CaF2，其次為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、S、P等，其他化學組分微量；其中CaF2為主要有益組分，有害組分SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、S、P等；礦石CaF2品位47.54%～97.58%；有害組分平均含量均低于礦體對有害雜質的要求。

3.3 礦石類型和品級

按礦石的主要礦物組合將本區(qū)螢石礦劃分為石英—螢石型礦石和螢石—石英型礦石。石英—螢石型礦石中螢石含量大于石英，螢石含量46%～87%、石英含量5%～40%，為礦區(qū)的主要礦石類型。螢石—石英型礦石中螢石含量小于石英，螢石含量24%～45%、石英含量30%～58%，為本區(qū)的次要礦石類型。按礦石的結構、構造劃分，區(qū)內礦石類型主要有塊狀螢石礦、條帶狀螢石礦和角礫狀螢石礦。其中角礫狀螢石礦為區(qū)內主要工業(yè)礦石類型。礦石品級以普通螢石貧礦為主。

3.4 礦體圍巖和夾石

3.4.1 礦體圍巖。礦體圍巖主要為上石炭統(tǒng)寶力高廟組中酸性火山巖，巖性為紫紅色、灰黃色流紋巖、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r，局部地段礦體圍巖為細粒閃長巖。礦體賦存于流紋巖、英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r及細粒閃長巖中的北西、北北西向蝕變構造破碎帶中，礦體與圍巖之間有多數(shù)具有比較明顯的接觸界線，局部呈漸變關系。礦體圍巖的化學成分主要為SiO2，Al2O3、Fe2O3、K2O及Na2O等，CaF2含量一般在0.70%～16.00%之間，平均含量8.09%。

3.4.2 夾石。礦區(qū)規(guī)模較大的主要礦體局部存在分支復合現(xiàn)象，礦體內部有規(guī)模不等的夾石存在。夾石透鏡狀為主，少數(shù)呈脈狀外，真厚度一般0.47m～6.90m，延長49m～700m，延深14m～230m，巖性主要為流紋巖，主要次為英安質含角礫晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r、細粒閃長巖，少量英安質含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r和角山安山巖。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

本區(qū)礦床成因類型為硅酸鹽巖石中的充填型脈狀螢石礦床，成礦時代為燕山晚期。

4.2 找礦標志

①出露的螢石礦體、礦化體為礦區(qū)直接找礦標志。②該礦床為中低溫熱液脈型礦床，其分布受斷裂構造控制。北西、北北東向斷裂構造是本區(qū)重要的構造找礦標志。實際工作中，北西、北北東向構造破碎帶、角礫巖帶，北西、北北東向鞍部、溝谷等負地形，均可作為構造找礦標志。③該礦區(qū)礦石類型以石英-螢石型為主，其次為螢石-石英型，礦石礦物組成主要為螢石、石英，其次蛋白石、方解石，另有少量褐鐵礦。圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。因此，螢石礦化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、褐鐵礦化等為本區(qū)重要的蝕變找礦標志。④通過分析、對比已知礦體與磁場的位置關系，總結出與北西向、北北東向斷裂構造有關的負磁異常帶、正負磁場梯度帶處以及正磁場中呈帶狀分布的相對低值區(qū)，為該區(qū)重要的地球物理找礦標志。

5 找礦方向

①利用鉆探對現(xiàn)有礦體深部、延長進行控制。②加強對控礦因素、成礦規(guī)律研究，指導后續(xù)找礦工作。所圈定的Ⅰ-1礦體北西段走向340°，中間段走向15°，南東段走向330°，目前認為是賦存于總體走向北西的張性斷裂中。但其北西段位于Ⅰ-2礦體延長線上，因此有可能Ⅰ號礦帶中的礦體是受330°、15°兩組斷裂構成的網格狀構造控制，若果這樣可能存在等距分布的平行礦體，而且Ⅰ-1礦體中段兩端延長線應進一步驗證是否有礦體存在。③礦區(qū)內已知礦體外圍部分區(qū)域具有較好的找礦前景。因為礦區(qū)內已發(fā)現(xiàn)礦體多為隱伏礦或掩伏礦，部分礦體未直接出露地表，地表零星分布的玉髓、螢石礦化轉石、石英碎石等均具有重要的找礦指導意義。已知礦體外圍找礦工作，要對同時具備多種找礦標志的地區(qū)予以高度重視；同時根據(jù)本礦區(qū)特點，注意尋找隱伏礦體，應對某些找礦前景好的低磁異常區(qū)進行深部驗證。