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摘 要:四子王旗巴音铜多金属矿区金矿化发育主要有两种类型,即石英脉型和绿片岩型。本次研究工作主要是对其西部的含金石英脉矿化体(编号为I区)和南部的含金绿片岩蚀变带(编号为Ⅱ区)成矿条件分析评价。
关键词:巴音铜 ; 成矿条件;围岩蚀变
一、区域地质概况
1、地层
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿中生代地层隶属于华北地层大区,内蒙古草原地层区,锡林浩特—磐石地层分区与赤峰地层分区交界处;中新生代地层隶属于滨太平洋地层区,博克图—二连浩特地层小区。
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿内出露的地层较为简单,主要出露有志留系徐尼乌苏组(S2-3xn)和第四系全新统(Qheol_al)。
志留系徐尼乌苏组(S2-3xn):主要岩性为含砾石英砂岩夹大理岩、褐红色千枚岩夹变质凝灰岩、中细粒石英砂岩。出露面积不大,零星分布在工作区的南部和西南部。
第四系全新统(Qheol_al):主要为第四系风成砂土,覆盖整个工作区约95%以上。
2、构造
研究区的西南部有两条断裂构造,分别为黑拉呼少—好移敖包逆断层和本恒土逆断层。
黑拉呼少—好移敖包逆断层从西南部穿入工作区,延伸约800m ,被第四系风成砂所覆盖。该断裂向北西西方向延展,长度15km,产状0°∠50°,上盘为徐尼乌苏组片岩、变质砂岩段及结晶灰岩段,下盘为徐尼乌苏组结晶灰岩段。片岩柔褶强烈,形成几十米宽的破碎带糜棱岩,内有眼球状石英平行裂面分布,边沿有绿泥石等矿物,后期热液沿断裂活动形成一硅化带,硅化灰岩中见纵横交错成网格状的石英细脉。
这两条断裂构造为白乃庙北大断裂的次级构造,为本研究区的主要容矿构造。
二、矿体与矿体围岩特征
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿化发育主要有两种类型,即石英脉型和绿片岩型。本次研究工作主要是对其西部的含金石英脉矿化体(编号为I区)和南部的含金绿片岩蚀变带(编号为Ⅱ区)成矿条件分析评价。其中在I区中共圈出含金石英脉矿体4个,其编号分别为:IAu-1①、IAu-1②、IAu-2①、IAu-2②。在Ⅱ区中共圈出矿体3个,其编号分别为:ⅡAu-1、ⅡAu-2、ⅡAu-3。各矿体特征如下:
1、IAu-1①号矿体
主要由地表3个探槽工程(TC1-4、TC1-2、TC1-0)控制。矿体型态脉状、透镜状,矿体较连续,在地表施工5个探槽中三个探槽见矿。出露高程1345-1347m,推断埋深0-20m,长135米,宽0.8—1.0米,矿体平均真厚度0.87米,厚度稳定,厚度变化系数13.32%;厚度稳定。矿体走向350°,倾向东,倾角40°—55°;经钻探验证矿体向下没有延伸,呈锲型向下尖灭。金品位1.56—3.41×10-6,平均品位2.26×10-6,矿化均匀,品位变化系数42.85%。矿体由黄铁矿化方铅矿化硅化石英脉组成,金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿,见立方体、不规则状两种,呈浸染状、团块状产出。该矿体已控制334资源量:矿石量7020吨,金属量15.86kg,占总资源量的1.62%。
2、IAu-1②号矿体
由TC1-2、TC1-0二个地表工程控制,深部钻探工程未见。出露高程1343-1345m,推断埋深0-20m。该矿体与ⅠAu—1①号矿体大致平行矿体,矿体呈薄层脉状产出,向深部锲型尖灭;矿体长度95m,,宽0.4—1.4米,平均真厚度0.9米,厚度变化系数78.57%,厚度稳定;矿体走向340°,倾向北东,倾角55°;矿体由褐铁矿化、方铅矿化石英脉组成,金属矿物主要为褐铁矿,方铅矿。金品位1.24—5.68×10-6,平均品位4.69×10-6,品位變化系数90.74%,矿化均匀。该矿体目前圈出334金矿石量4446吨,金属量20.85kg,占全区资源量的2.12%。
3、ⅠAu—2①号矿体
由TC0-0一个地表工程控制,深部钻探工程未见。推断埋深20m。矿体呈薄层脉状产出;长50米,宽0.5米,平均真厚度0.5米,厚度稳定;矿体走向80°,倾向南东,倾角46°。金品位7.01×10-6矿化均匀。矿体由高岭土化硅化褐铁矿化石英脉组成,金属矿物褐铁矿。该矿体目前圈出334金矿石量1300吨,金属量9.10kg,占全区资源量的0.93%。
4、ⅠAu—2②号矿体
地表由TC0-0和TC0-2控制,深部钻探工程未见。矿体出露标高1342m-1348m,地表长约80m推测埋深0-20m,矿体由硅化褐铁矿化石英脉组成。矿体形态为薄脉-中透镜状;矿体厚度0.3-0.4米,平均厚度0.35米,矿体厚度变化系数20.20%;品位变化2.55-11.50×10-6,平均品位5.79×10-6,品位变化系数90.09%,厚度稳定,矿化均匀。矿体走向65°,倾向南东,倾角38°。该矿体目前圈出334金矿石量1456吨,金属量8.42kg,占全区资源量的0.86%。
5、ⅡAu—1
由TC8、TC10、TC4、TC6四个地表工程及ZK1401、ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201五个深部钻探工程控制。出露高程1077-1350m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度160m,,宽2.1—11.04米,平均真厚度7.01米,厚度变化系数49.41%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角55°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.13—1.21×10-6,平均品位0.40×10-6,品位变化系数25.26%,矿化均匀。该矿体目前圈出(333)+(334)金矿石量958317吨,金属量378.47kg,占全区资源量的38.55%。 6、ⅡAu—2
由TC14、TC8、TC10、TC4、TC6五个地表工程及ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201四个深部钻探工程控制。出露高程1092-1363m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度210m,,宽2.07—10.98米,平均真厚度6.54米,厚度变化系数56.32%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角57°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.11—0.84×10-6,平均品位0.35×10-6,品位变化系数27.99%,矿化均匀。该矿体目前圈出(333)+(334)金矿石量910112吨,金属量348.47kg,占全区资源量的35.49%。
7、ⅡAu—3
由TC8、TC4、TC6三个地表工程及ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201四个深部钻探工程控制。出露高程1108-1352m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度150m,宽3.73—8.65米,平均真厚度6.06米,厚度变化系数26.17%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角59°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.10—0.50×10-6,平均品位0.33×10-6,品位变化系数19.76%,矿化均匀。该矿体目前圈出(334)金矿石量599944吨,金属量200.67kg,占全区资源量的20.44%。
三、成矿条件分析
1、成矿条件分析
(1)成矿构造分析。区内构造活动十分强烈,主要大的断裂有两条:五艺台—德言旗庙大断裂和白乃庙北大断裂。五艺台—德言旗庙大断裂分布于五艺台、温都尔庙东西向一线,是一东西向的挤压断裂带。向西被第三系掩覆,向东延入镶黄旗幅(K—49—ⅩⅤⅢ)的土立克一带。白乃庙北大断裂分布在图幅中部,在白乃庙北呈东西向分布延长八十余公里,除乌兰额力戈育草站及朝其格尔一带被第三系所覆盖外,其余地段所见断裂特征较为明显。
区内构造运动频繁,褶皱和断裂构造发育,给岩浆活动造成良好通道。区内大部分的岩浆岩与断裂构造,尤其是大断裂的关系表现得十分密切,它们往往是岩浆活动多期性的原因之一。沿白乃庙北东向大断裂有华力西晚期辉绿岩、石英闪长岩及斜长花岗岩的多次侵入;超基性岩及辉绿岩的分布则是受五艺台—德言旗庙大断裂的控制。一些规模较小的断裂一般只有小型侵入体或脉岩受其控制。
对于内生矿产而言,它们与岩浆活动有成因上的联系,而区内岩浆岩的分布又受到深大断裂的控制,所以,这些矿产在分布上也与有关的大断裂及其次级的断裂有密切的关系。五艺台的铬铁矿产于与五艺台—德言旗庙东西大断裂有关的超基性岩中;白乃庙北东向大断裂有多次岩浆侵入,与铜矿有关的石英闪长岩沿此断裂分布,在特斯格见有铜矿化,白乃庙、别鲁乌图有铜矿床及矿点,所以,沿此东西向构造带找矿将是有利的;白乃庙铜矿及含金石英脉均产于三个近东西向的片理带中,不仅变余糜棱斜长角闪岩片理中含矿,而且绢云石英片岩的片理中也含矿。含金石英脉则与大断裂有关的次级北东向、近南北向的构造裂隙有关。
(2)矿床成因分析。根据目前矿区的地质、构造特征、矿化特点和矿体特征初步认为矿床的形成和以下几个要素相关:
1、志留系徐尼乌素组绿片岩提供了较好的成矿物质。该地层单元为该区的成矿提供了一定的物质基础。
2、白乃廟大断裂带为导矿构造。该区位于白乃庙大断裂的南侧,沿白乃庙大断裂分布有很多金矿,如著名的白乃庙金矿。
3、北西向东西向次级断裂为矿体提供了容矿空间。巴音铜金矿区沿北西向主断裂带(区域上主要为近东西向,在本区为北西向)发育了大量的与主断裂近平行排列的次级断裂,该断裂呈雁行排列,控制着矿化蚀变带的分布,在蚀变带次级断裂和裂隙中形成工业矿体。
4、多期次的构造活动有利于矿床的进一步富集。从矿区黄铁矿、石英、碳酸盐脉等可以明显看出本矿床经历了多期次的构造-热液蚀变活动,多期次活动有利于有用组分的富集。本矿床为绿片岩型金矿,主要受早期断裂构造控制。
(3)找矿标志
区域地质标志:绿片岩地层中有强烈构造活动部位;主断裂之派生断裂及其次级断裂和主断裂的交汇处;
区域化探异常标志:1:20万、1:5万水系沉积物测量圈定的金化探异常是找金的直接标志;激电异常对寻找该类型金矿具指导作用。
断裂构造与蚀变组合标志:在金异常区内的断裂构造及断裂构造中的多种蚀变组合(如硅化-黄铁矿化 、绢云-绿泥石化等)是金矿形成的围岩蚀变标志。
四、地质成果
1、通过对研究区及其外围地、物、化、遥等资料的研究及野外地质工作,对研究区成矿地质环境有了进一步的了解、认识,大致查明成矿地质条件和控矿因素,认为Ⅰ区矿体产于花岗闪长岩石英脉中,Ⅱ区矿体产于志留系徐尼乌素组绢云绿泥石英片岩中,成矿主要受区域断裂构造控制,矿体产于大构造带中与次级断裂的交汇处,矿体产状和次级断裂带基本一致。大致查明了巴音铜矿区金矿Ⅰ区属石英脉型金矿,Ⅱ区为绿片岩型金矿。
2、在巴音铜矿区Ⅱ区发现三条金矿化蚀变带,三个蚀变带呈平行排列;大致查明了矿化蚀变带矿体数量、规模、产状以及矿体品位变化情况。
参考文献:
【1】杨首杰、石鹏飞等.内蒙古自治区四子王旗巴音铜多金属矿普查报告.2011,2.
关键词:巴音铜 ; 成矿条件;围岩蚀变
一、区域地质概况
1、地层
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿中生代地层隶属于华北地层大区,内蒙古草原地层区,锡林浩特—磐石地层分区与赤峰地层分区交界处;中新生代地层隶属于滨太平洋地层区,博克图—二连浩特地层小区。
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿内出露的地层较为简单,主要出露有志留系徐尼乌苏组(S2-3xn)和第四系全新统(Qheol_al)。
志留系徐尼乌苏组(S2-3xn):主要岩性为含砾石英砂岩夹大理岩、褐红色千枚岩夹变质凝灰岩、中细粒石英砂岩。出露面积不大,零星分布在工作区的南部和西南部。
第四系全新统(Qheol_al):主要为第四系风成砂土,覆盖整个工作区约95%以上。
2、构造
研究区的西南部有两条断裂构造,分别为黑拉呼少—好移敖包逆断层和本恒土逆断层。
黑拉呼少—好移敖包逆断层从西南部穿入工作区,延伸约800m ,被第四系风成砂所覆盖。该断裂向北西西方向延展,长度15km,产状0°∠50°,上盘为徐尼乌苏组片岩、变质砂岩段及结晶灰岩段,下盘为徐尼乌苏组结晶灰岩段。片岩柔褶强烈,形成几十米宽的破碎带糜棱岩,内有眼球状石英平行裂面分布,边沿有绿泥石等矿物,后期热液沿断裂活动形成一硅化带,硅化灰岩中见纵横交错成网格状的石英细脉。
这两条断裂构造为白乃庙北大断裂的次级构造,为本研究区的主要容矿构造。
二、矿体与矿体围岩特征
四子王旗巴音铜多金属矿区金矿化发育主要有两种类型,即石英脉型和绿片岩型。本次研究工作主要是对其西部的含金石英脉矿化体(编号为I区)和南部的含金绿片岩蚀变带(编号为Ⅱ区)成矿条件分析评价。其中在I区中共圈出含金石英脉矿体4个,其编号分别为:IAu-1①、IAu-1②、IAu-2①、IAu-2②。在Ⅱ区中共圈出矿体3个,其编号分别为:ⅡAu-1、ⅡAu-2、ⅡAu-3。各矿体特征如下:
1、IAu-1①号矿体
主要由地表3个探槽工程(TC1-4、TC1-2、TC1-0)控制。矿体型态脉状、透镜状,矿体较连续,在地表施工5个探槽中三个探槽见矿。出露高程1345-1347m,推断埋深0-20m,长135米,宽0.8—1.0米,矿体平均真厚度0.87米,厚度稳定,厚度变化系数13.32%;厚度稳定。矿体走向350°,倾向东,倾角40°—55°;经钻探验证矿体向下没有延伸,呈锲型向下尖灭。金品位1.56—3.41×10-6,平均品位2.26×10-6,矿化均匀,品位变化系数42.85%。矿体由黄铁矿化方铅矿化硅化石英脉组成,金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿,见立方体、不规则状两种,呈浸染状、团块状产出。该矿体已控制334资源量:矿石量7020吨,金属量15.86kg,占总资源量的1.62%。
2、IAu-1②号矿体
由TC1-2、TC1-0二个地表工程控制,深部钻探工程未见。出露高程1343-1345m,推断埋深0-20m。该矿体与ⅠAu—1①号矿体大致平行矿体,矿体呈薄层脉状产出,向深部锲型尖灭;矿体长度95m,,宽0.4—1.4米,平均真厚度0.9米,厚度变化系数78.57%,厚度稳定;矿体走向340°,倾向北东,倾角55°;矿体由褐铁矿化、方铅矿化石英脉组成,金属矿物主要为褐铁矿,方铅矿。金品位1.24—5.68×10-6,平均品位4.69×10-6,品位變化系数90.74%,矿化均匀。该矿体目前圈出334金矿石量4446吨,金属量20.85kg,占全区资源量的2.12%。
3、ⅠAu—2①号矿体
由TC0-0一个地表工程控制,深部钻探工程未见。推断埋深20m。矿体呈薄层脉状产出;长50米,宽0.5米,平均真厚度0.5米,厚度稳定;矿体走向80°,倾向南东,倾角46°。金品位7.01×10-6矿化均匀。矿体由高岭土化硅化褐铁矿化石英脉组成,金属矿物褐铁矿。该矿体目前圈出334金矿石量1300吨,金属量9.10kg,占全区资源量的0.93%。
4、ⅠAu—2②号矿体
地表由TC0-0和TC0-2控制,深部钻探工程未见。矿体出露标高1342m-1348m,地表长约80m推测埋深0-20m,矿体由硅化褐铁矿化石英脉组成。矿体形态为薄脉-中透镜状;矿体厚度0.3-0.4米,平均厚度0.35米,矿体厚度变化系数20.20%;品位变化2.55-11.50×10-6,平均品位5.79×10-6,品位变化系数90.09%,厚度稳定,矿化均匀。矿体走向65°,倾向南东,倾角38°。该矿体目前圈出334金矿石量1456吨,金属量8.42kg,占全区资源量的0.86%。
5、ⅡAu—1
由TC8、TC10、TC4、TC6四个地表工程及ZK1401、ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201五个深部钻探工程控制。出露高程1077-1350m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度160m,,宽2.1—11.04米,平均真厚度7.01米,厚度变化系数49.41%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角55°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.13—1.21×10-6,平均品位0.40×10-6,品位变化系数25.26%,矿化均匀。该矿体目前圈出(333)+(334)金矿石量958317吨,金属量378.47kg,占全区资源量的38.55%。 6、ⅡAu—2
由TC14、TC8、TC10、TC4、TC6五个地表工程及ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201四个深部钻探工程控制。出露高程1092-1363m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度210m,,宽2.07—10.98米,平均真厚度6.54米,厚度变化系数56.32%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角57°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.11—0.84×10-6,平均品位0.35×10-6,品位变化系数27.99%,矿化均匀。该矿体目前圈出(333)+(334)金矿石量910112吨,金属量348.47kg,占全区资源量的35.49%。
7、ⅡAu—3
由TC8、TC4、TC6三个地表工程及ZK1001、ZK1002、ZK0601、ZK0201四个深部钻探工程控制。出露高程1108-1352m。矿体呈似层状产出,向深部有变厚的趋势;矿体长度150m,宽3.73—8.65米,平均真厚度6.06米,厚度变化系数26.17%,厚度稳定;矿体走向180°,倾向北,平均倾角59°;矿体由黄铁矿化硅化绿泥石英片岩,绿泥绢云石英片岩组成,金属矿物主要为黄铁矿,偶见黄铜矿。金品位0.10—0.50×10-6,平均品位0.33×10-6,品位变化系数19.76%,矿化均匀。该矿体目前圈出(334)金矿石量599944吨,金属量200.67kg,占全区资源量的20.44%。
三、成矿条件分析
1、成矿条件分析
(1)成矿构造分析。区内构造活动十分强烈,主要大的断裂有两条:五艺台—德言旗庙大断裂和白乃庙北大断裂。五艺台—德言旗庙大断裂分布于五艺台、温都尔庙东西向一线,是一东西向的挤压断裂带。向西被第三系掩覆,向东延入镶黄旗幅(K—49—ⅩⅤⅢ)的土立克一带。白乃庙北大断裂分布在图幅中部,在白乃庙北呈东西向分布延长八十余公里,除乌兰额力戈育草站及朝其格尔一带被第三系所覆盖外,其余地段所见断裂特征较为明显。
区内构造运动频繁,褶皱和断裂构造发育,给岩浆活动造成良好通道。区内大部分的岩浆岩与断裂构造,尤其是大断裂的关系表现得十分密切,它们往往是岩浆活动多期性的原因之一。沿白乃庙北东向大断裂有华力西晚期辉绿岩、石英闪长岩及斜长花岗岩的多次侵入;超基性岩及辉绿岩的分布则是受五艺台—德言旗庙大断裂的控制。一些规模较小的断裂一般只有小型侵入体或脉岩受其控制。
对于内生矿产而言,它们与岩浆活动有成因上的联系,而区内岩浆岩的分布又受到深大断裂的控制,所以,这些矿产在分布上也与有关的大断裂及其次级的断裂有密切的关系。五艺台的铬铁矿产于与五艺台—德言旗庙东西大断裂有关的超基性岩中;白乃庙北东向大断裂有多次岩浆侵入,与铜矿有关的石英闪长岩沿此断裂分布,在特斯格见有铜矿化,白乃庙、别鲁乌图有铜矿床及矿点,所以,沿此东西向构造带找矿将是有利的;白乃庙铜矿及含金石英脉均产于三个近东西向的片理带中,不仅变余糜棱斜长角闪岩片理中含矿,而且绢云石英片岩的片理中也含矿。含金石英脉则与大断裂有关的次级北东向、近南北向的构造裂隙有关。
(2)矿床成因分析。根据目前矿区的地质、构造特征、矿化特点和矿体特征初步认为矿床的形成和以下几个要素相关:
1、志留系徐尼乌素组绿片岩提供了较好的成矿物质。该地层单元为该区的成矿提供了一定的物质基础。
2、白乃廟大断裂带为导矿构造。该区位于白乃庙大断裂的南侧,沿白乃庙大断裂分布有很多金矿,如著名的白乃庙金矿。
3、北西向东西向次级断裂为矿体提供了容矿空间。巴音铜金矿区沿北西向主断裂带(区域上主要为近东西向,在本区为北西向)发育了大量的与主断裂近平行排列的次级断裂,该断裂呈雁行排列,控制着矿化蚀变带的分布,在蚀变带次级断裂和裂隙中形成工业矿体。
4、多期次的构造活动有利于矿床的进一步富集。从矿区黄铁矿、石英、碳酸盐脉等可以明显看出本矿床经历了多期次的构造-热液蚀变活动,多期次活动有利于有用组分的富集。本矿床为绿片岩型金矿,主要受早期断裂构造控制。
(3)找矿标志
区域地质标志:绿片岩地层中有强烈构造活动部位;主断裂之派生断裂及其次级断裂和主断裂的交汇处;
区域化探异常标志:1:20万、1:5万水系沉积物测量圈定的金化探异常是找金的直接标志;激电异常对寻找该类型金矿具指导作用。
断裂构造与蚀变组合标志:在金异常区内的断裂构造及断裂构造中的多种蚀变组合(如硅化-黄铁矿化 、绢云-绿泥石化等)是金矿形成的围岩蚀变标志。
四、地质成果
1、通过对研究区及其外围地、物、化、遥等资料的研究及野外地质工作,对研究区成矿地质环境有了进一步的了解、认识,大致查明成矿地质条件和控矿因素,认为Ⅰ区矿体产于花岗闪长岩石英脉中,Ⅱ区矿体产于志留系徐尼乌素组绢云绿泥石英片岩中,成矿主要受区域断裂构造控制,矿体产于大构造带中与次级断裂的交汇处,矿体产状和次级断裂带基本一致。大致查明了巴音铜矿区金矿Ⅰ区属石英脉型金矿,Ⅱ区为绿片岩型金矿。
2、在巴音铜矿区Ⅱ区发现三条金矿化蚀变带,三个蚀变带呈平行排列;大致查明了矿化蚀变带矿体数量、规模、产状以及矿体品位变化情况。
参考文献:
【1】杨首杰、石鹏飞等.内蒙古自治区四子王旗巴音铜多金属矿普查报告.2011,2.