时间:2024-10-31
任小武,刘晓亮,张永哲
(1.中金黄金股份有限公司,北京 100011;2.西乌珠穆沁旗道伦达坝铜矿开发有限公司,内蒙古 西乌珠穆沁旗 026200;3.北京金有地质勘查有限责任公司,北京 100011)
毛登锡矿位于内蒙古锡林浩特市东北部,为多金属矿床。经过多年地质工作和研究,对本区矿床成因及特征有了较完整的认识,本文通过总结矿区地层、构造、围岩蚀变和赋矿层位及矿化特征,探讨了矿床的控矿因素和成因,总结了找矿标志,对该区域寻找同类型矿床具有一定意义[1]。
矿区位于内蒙-兴安地槽褶皱带的中部,在古生代末该地槽系封闭,形成了近东西向的弧形构造褶皱带;在中生代本区又受到滨西太平洋构造-岩浆活动的影响,区内深大断裂带发育,岩浆活动频繁且强烈,区内金属矿床与古生代及中生代构造-岩浆活动有关。大地构造单元为天山-内蒙地槽褶皱系——内蒙华力西晚期褶皱带中部——西乌珠穆沁旗复背斜南东翼。区域地层主要有古生界二叠系下统、中生界侏罗系、中生界白垩系下统;区域构造以断裂构造为主,形成于华力西晚期和燕山早期构造运动,受北西-南东向挤压应力形成褶皱的同时,区域上形成以北东-北东东向为主逆冲断层;区内岩浆岩以喷出岩为主,主要分布于西乌旗复背斜的次级背斜核部及其两侧,呈北东向展布。矿区属于苏左旗—锡林浩特—西乌旗成矿带[2]。
矿区内出露地层主要包括:中生界侏罗系上统兴安岭群,岩性主要为火山角砾岩、变质粉砂岩、变质细砂岩,次为炭质板岩和流纹岩;第四系全新统广泛分布。其中火山角砾岩与成矿关系密切,为一套陆相的以火山角砾岩、含火山角砾熔岩等为主的火山岩,呈灰白、灰黑色等,多为火山角砾结构、凝灰结构;多为块状构造,局部见有流动构造等;角砾成分主要为火山熔岩、火山角砾岩、凝灰岩、安山玢岩、玄武岩等。
断裂构造在矿区比较发育,部分断裂构造被锡石—硫化物石英脉矿体充填,形成矿(化)体。断裂构造走向北西,倾向北东,其性质前期表现为压扭性,后期转变为张扭性,在石英脉上下接触部位可见较强的靡棱岩化带,是本区锡铜矿床最重要的储矿构造。
阿鲁包格山似斑状花岗岩体边缘相的花岗斑岩为矿区主要出露岩浆岩,呈灰白色、灰绿色,结构构造主要为变余花岗斑状结构、块状构造。斑晶以由石英、斜长石、钾长石为主,基质由粒状石英和已绢云母化的长石组成。
流纹质凝灰角砾岩呈灰白色、灰绿色,变余晶屑凝灰结构,变余熔结凝灰结构,少量为鳞片变晶结构,块状构造。晶屑由石英、透长石组成,胶结物火山灰已重结晶为显微粒状的长英质及绢云母、绿泥石。
岩体围岩中发育长英质角岩化,受岩浆期后气液作用,还发育绢英岩化、钾化、绢云母化、硅化、绿泥石化、黄玉电气石化、赤铁矿化、褐铁矿化等热液蚀变。热液蚀变具有多期多次脉动式活动特征,多期多次脉动叠加作用强烈,是成矿元素富集的主要原因,具有本成矿带典型特征。
矿床主要分布于阿鲁包格山花岗斑岩体南西边缘内外接触带及围岩中,锡铜矿体围岩主要为侏罗系上统兴安岭群的火山角砾岩、花岗斑岩、变质粉砂岩。矿化与花岗斑岩体关系紧密,属岩浆期后高、中温热液矿床。钼、锡、铜等金属元素于岩浆期后的气水热液中富集,该含矿气液在岩体内、外接触带围岩裂隙中运移并析出、充填成矿。火山角砾岩中的微裂隙和北西向的断裂既是导矿构造,也是容矿空间[3]。
毛登矿床是以钼为主的大型矿床,主要共生矿产为锡、铜。矿床工业类型包括角砾岩型钼矿和以及脉状锡铜矿。钼矿与锡铜矿属异体共生,在同一成矿条件下构成一个成矿系列、体系,为含矿热液多阶段演化的产物。钼矿矿体形态呈厚大的似层状,且多层产出,产状近水平;矿体主要受深部花岗斑岩体的外接触带控制,赋矿围岩以火山角砾岩为主,矿化基本未延伸入花岗斑岩体内,但非常接近接触带。脉状锡铜矿距离接触带较远,一般位于钼矿体的外侧或顶部,在空间上具有矿化分带;锡铜矿体呈陡倾脉状产出,主要受后期形成的北西向断裂构造控制。
钼矿共圈定M1-4等4个矿体,矿床规模均较巨大,矿体埋深在地表以下100m~500m,矿体未出露地表;矿体形态为叠层状、似层状、厚大透镜状等,整体形态呈多层筒状,矿体边界部位常见分枝尖灭现象;矿体与围岩无明显界线,呈渐变过渡关系。
锡铜矿体多集中于地表至300m深度之间,属陡倾斜平行密集脉状矿床;矿体多呈板状体形态,矿体走向均为北西,倾向北东,矿床类型为构造蚀变岩型高—中温热液脉状锡铜矿床。矿体的空间分布受花岗斑岩体外接触带凝灰质角砾岩和北西向断裂及其派生的次级裂隙的双重控制,接触带附近多为锡石—石英型矿体,远离岩体多为锡石—硫化物石英型矿体。
该矿床主要金属矿物有辉钼矿、锡石、黄铜矿、黄锡矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉铋矿、自然铋、毒砂等。钼基本上都赋存于辉钼矿中,其次是在钼的氧化物钼华之中;锡矿以锡石单矿物形式存在;铜矿以主要以黄铜矿、斑铜矿等硫化铜形式存在;铋矿以自然铋形式存在。矿区内除矿体中辉钼矿可呈浸染状分布外,大多数在各类矿中以细脉状产出。
区内钼矿和锡铜矿均属岩浆热液活动的产物,矿化范围严格受热液蚀变范围控制;热液的多次脉动,控制了多阶段的矿化;热液蚀变的叠加部位,是矿化富集的有利地段。钼矿及其中伴生铋矿为浸染状、细脉状,锡矿与铜矿共生,两者类型矿体产出的宏观位置一致,均与岩体及其与围岩接触带有关,具有斑岩型特征;钼矿一般埋深较大,更接近岩体接触带;锡铜矿一般在浅部,中深部亦有发现,但规模、数量均较小,矿体距体岩接触带较远。从矿石有用组分组合看,钼矿中伴生铋矿,但锡、铜含量较低,多数不能形成矿化;锡矿共生铜矿,但其中钼矿含量很低。从矿体赋存形式看,钼铋矿主要形成于在岩石的节理或微裂隙中,锡矿共生铜矿则多形成于断裂中;在两者的接触关系上,脉型的锡铜矿切割多层状的钼矿体,显示了两者形成时间关系。钼矿成矿的成矿期略早,上覆岩石厚度大,围岩构造不发育;脉状锡铜矿形成机制则与钼矿相反。
据中南大学(2005)研究,含钼矿角砾岩体属隐蔽爆发成因,成岩时代属晚侏罗世,而与成矿有关的阿鲁包格山花岗岩体的成岩时代也为晚侏罗世,两者均为燕山早期形成。因此,可以大致判定毛登锡矿的钼矿成矿时代为燕山早期,这与华北陆块南缘钼多金属成矿带的成矿时代大体是一致的。锡铜矿脉切穿钼矿体,成矿时代略晚于钼矿。
钼、锡矿产均产出于花岗斑岩西南侧的外接触带地层中,故花岗斑岩体属间接找矿标志。石英脉一般与锡铜矿化关系密切,是直接的找矿标志;隐爆角砾岩属脆性岩石,节理裂隙十分发育,尤其是在与花岗斑岩接触带,由于爆裂作用,使得岩石裂隙发育,有利于形成热液型充填矿床,是本区重要的找矿标志;围岩受到含矿热液交代作用,常形成钾化、绿泥石化、硅化、绢云母化等蚀变,其中硅化蚀变带常含有锡铜矿体,可作为找矿标志;锡石—硫化物石英矿石经地表风化淋滤等化学风化作用后,常具蜂窝状、土状、网格状的褐铁矿化带并形成铁帽,是良好的找矿标志;矿区主要锡铜矿体如Ⅱ-9、Ⅱ-87、Ⅰ-2等,均有废矿堆、古采坑存在,可作为直接找矿标志。
燕山早期形成两组断裂构造交汇部位,控制了本区钼铋、锡铜矿的成矿。岩体及接触带、隐爆角砾岩、热液蚀变等因素控制了多阶段的矿化及矿化富集地段。脉状锡铜矿和角砾岩型钼矿,两者存在明显的时空分布规律。成矿物质主要来源于花岗斑岩,近接触带处为钼矿,远离接触带则为锡铜矿,从而形成了矿化的空间分带。
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