论文部分内容阅读
摘 要:通过对栾川扎子沟矿铅锌钨钼矿土壤地球化学特征,通过土壤采样,样品分析,综合分析元素分配特征和地球化学异常特征,发现具有找矿前景的地球化学异常,缩小找矿靶区,为寻找重要的矿产资源勘查基地提供地球化学依据。研究区主体上位于北部马超营断裂和南部栾川断裂之间,断裂构造十分发育。对扎子沟钨钼矿床地质特征、控矿因素、地球化学异常特征分析,认为燕山晚期花岗斑岩体侵入碳酸盐岩地层中成矿,该矿床应为斑岩-矽卡岩型钨钼矿床,钨钼矿呈细脉状和细脉浸染状主要分布于角岩、矽卡岩或大理岩中,为面状矿化,矿化与硅化、钾化关系密切。矿床形成受地层、构造、岩体等多种因素影响和控制。
关键词:扎子沟; 钨钼矿; 地球化学特征; 控矿因素
1地质特征
矿区位于华北陆块南缘与北秦岭造山带的交接部位,区域上出露地层有结晶基底新太古界太华岩群,是一套以片麻岩为主的深变质岩系,其变质程度普遍达角闪岩相。盖层由老到新为中元古界官道口群、新元古界栾川群、下古生界陶湾群,属于滨海—浅海相碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造。
2化学异常特征
研究区位于卢氏—栾川钨钼铅锌银金地球化学异常带中,该带北起马超营断裂,南至栾川断裂的狭长带状范围内,广泛发育Mo、Ag、Pb、Zn、Au、W、Cu、Mn等元素异常。沿马超营断裂带,形成Au、Ag、Pb、Zn、Mo、Bi多元素的综合异常带,Ag、Pb、Zn元素异常套合较好。沿断裂已发现了众多金矿床(点)。卢氏—栾川地区广泛发育银多金属异常,异常受控于燕山期浅成相酸性斑岩体。不同类型的岩体与岩体的不同部位分别形成钼、钨、银、铅、铁、铜、锌、硫、金矿等,构成一个完整的成矿系列。
Mo、W主要围绕南泥湖钼矿田分异富集,形成马圈—头道沟和榆木沟—郭家庄两个呈北西向延伸的Mo、W异常带和高背景带。在竹园沟、鱼库尖等处的燕山期斑状二长花岗岩附近强富集,W、Mo异常面积大、强度高。反映出在岩浆岩内接触带,高温热液元素Mo、W在此成矿作用显著的专属性。总体上看,根据岩浆岩的空间分布规律,Mo、W异常区较Pb、Zn、Ag等元素异常距离岩体更近。
2.1各元素地球化学异常空间分布特征
区内元素地球化学异常空间展布以宽带状、小面状及孤点状为主。Ag、Cu、Pb、Zn、W、As、Bi、Mo异常呈宽带状主要分布于本区南部(石宝沟东(12)、东鱼岭东(13)、扎子沟中(14)、扎子沟东(15)、常家凹(16))一带,总体上呈带状分布于区内南、北两端断裂破碎带走向基本一致。其中常家凹(16)处W、Zn、Bi、Mo异常面积大、强度高,分内、中、外带规模显著。Ag、Cu、Pb异常多具内、中、外浓度带,且内、中浓度带规模较大。
2.2、异常解释与评价
在研究区域成矿地质背景、矿区地球化学特征的基础上,结合异常自身地球化学特征参数及其所处的地质、地球化学环境,对本区异常进行解释与评价的。其准则是从已知到未知,从定性到定量。
本次共圈定地球化学综合异常16处。总体来看,该区地球化学综合异常数量较多,部分异常组合复杂,具一定规模。
3控矿因素分析
3.1地层因素
扎子沟钨钼矿床主要赋存于栾川群地层中,为一套浅海陆源碎屑岩—碳酸盐岩建造,栾川群三川组上段是矿区主要含矿岩系,钨钼矿体赋存于该组上段的钙矽卡岩中。经钻探验证,在厚大矿层钻孔底部均见花岗岩体。其中硅化、钾长石化与矿化关系密切。这些特征与斑岩型矿床特征相符。
3.2构造控岩控矿特征因素
研究区发育一系列NWW—NW向逆冲断裂,断面倾向北,倾角一般较陡,发育于地层之间的断裂一般较平缓。NWW—NW向断裂构造作用强烈,NNE—NE向次之。NWW—NW向和NNE—NE向斷裂构造控制着燕山期中酸性花岗(斑)岩的空间分布,如马圈、南泥湖、上房沟、黄背岭、石宝沟、东鱼库等中酸性岩体(株)基本上产于NWW—NW向和NNE——NE向断裂构造的交汇部位。
褶皱构造对矿床也起着重要的控制作用。黄背岭—石宝沟背斜:该背斜核部由栾川群白术沟组及三川组地层组成,两翼为三川组、南泥湖组、煤窑沟组地层组成,走向290°~320°,倾向北东,倾角50°~60°。
4结论
(1)认为本矿床成因类型應为斑岩型,钨钼矿呈细脉状和细脉浸染状主要分布于角岩、矽卡岩或大理岩中,为面状矿化,矿化与硅化、钾化关系密切。
(2)对扎子沟钼矿的成矿地质条件和控矿因素有了新的认识,认为矽卡岩、角岩、变质砂岩、花岗斑岩、变辉长岩、大理岩、白云大理岩等均为赋矿岩石,矿化的强弱与岩性没有关系,当围岩为碳酸盐岩时,除岩体内带发生斑岩型矿化外,其内、外接触带往往形成矽卡岩型矿化。矿化与成矿时岩石的物理性质有关。主要表现为裂隙发育普遍、密集程度高,矿化好。成矿前构造由于岩石较破碎,是成矿有利地段。
(3)建立和完善了扎子沟钨钼矿的围岩蚀变分带:靠近岩体以硅化、钾化为主,稍远以青盘岩化为主,包括绿泥石化、绿帘石化,外围碳酸盐化较强。
(4)新发现随着矿化深度增大,钨矿化强度有所增强;花岗岩体外接触带是钼钨矿体主要赋存地带,内接触带也存在钼钨矿体,但矿化强度较弱;
(5)燕山中期侵入的花岗岩体是扎子沟钼矿的矿浆来源,及成矿母岩。据矿田内1∶5万岩石地球化学测量结果,全区圈出16处综合异常。依找矿远景分三类,其中乙3类异常7处、丙类异常7处、丁类异常2处。Mo异常的浓集区与东鱼库岩体及其热变质带范围十分吻合,大量钻探工作证实:矿体、岩体及其热变质带分布的一致性。东鱼库钼钨矿床及成矿斑岩体形成时间分别为:辉钼矿Re-Os同位素加权平均年龄为146.58±0.94Ma;鱼库岩体锆石U-Pb年龄为150.3±0.3Ma,成矿年龄略晚于岩体年龄。说明成矿与岩体侵入的时、空关系上是密切相关的。据采自鱼库斑状二长花岗岩中3个岩石化学全分析样品的统计资料表明,SiO2平均含量为73.49%,高出中国平均值71.27%;K2O+Na2O平均为8.87%,高出中国平均值7.82%;K2O/Na2O平均为2.31,高出中国平均值1.06%,说明该岩体具有富碱高钾、硅酸过饱和的钙碱系列花岗岩特征,故钼含量也较高,是正常相同岩类的几十倍,所以鱼库岩体有利于钨钼矿体的形成。
关键词:扎子沟; 钨钼矿; 地球化学特征; 控矿因素
1地质特征
矿区位于华北陆块南缘与北秦岭造山带的交接部位,区域上出露地层有结晶基底新太古界太华岩群,是一套以片麻岩为主的深变质岩系,其变质程度普遍达角闪岩相。盖层由老到新为中元古界官道口群、新元古界栾川群、下古生界陶湾群,属于滨海—浅海相碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造。
2化学异常特征
研究区位于卢氏—栾川钨钼铅锌银金地球化学异常带中,该带北起马超营断裂,南至栾川断裂的狭长带状范围内,广泛发育Mo、Ag、Pb、Zn、Au、W、Cu、Mn等元素异常。沿马超营断裂带,形成Au、Ag、Pb、Zn、Mo、Bi多元素的综合异常带,Ag、Pb、Zn元素异常套合较好。沿断裂已发现了众多金矿床(点)。卢氏—栾川地区广泛发育银多金属异常,异常受控于燕山期浅成相酸性斑岩体。不同类型的岩体与岩体的不同部位分别形成钼、钨、银、铅、铁、铜、锌、硫、金矿等,构成一个完整的成矿系列。
Mo、W主要围绕南泥湖钼矿田分异富集,形成马圈—头道沟和榆木沟—郭家庄两个呈北西向延伸的Mo、W异常带和高背景带。在竹园沟、鱼库尖等处的燕山期斑状二长花岗岩附近强富集,W、Mo异常面积大、强度高。反映出在岩浆岩内接触带,高温热液元素Mo、W在此成矿作用显著的专属性。总体上看,根据岩浆岩的空间分布规律,Mo、W异常区较Pb、Zn、Ag等元素异常距离岩体更近。
2.1各元素地球化学异常空间分布特征
区内元素地球化学异常空间展布以宽带状、小面状及孤点状为主。Ag、Cu、Pb、Zn、W、As、Bi、Mo异常呈宽带状主要分布于本区南部(石宝沟东(12)、东鱼岭东(13)、扎子沟中(14)、扎子沟东(15)、常家凹(16))一带,总体上呈带状分布于区内南、北两端断裂破碎带走向基本一致。其中常家凹(16)处W、Zn、Bi、Mo异常面积大、强度高,分内、中、外带规模显著。Ag、Cu、Pb异常多具内、中、外浓度带,且内、中浓度带规模较大。
2.2、异常解释与评价
在研究区域成矿地质背景、矿区地球化学特征的基础上,结合异常自身地球化学特征参数及其所处的地质、地球化学环境,对本区异常进行解释与评价的。其准则是从已知到未知,从定性到定量。
本次共圈定地球化学综合异常16处。总体来看,该区地球化学综合异常数量较多,部分异常组合复杂,具一定规模。
3控矿因素分析
3.1地层因素
扎子沟钨钼矿床主要赋存于栾川群地层中,为一套浅海陆源碎屑岩—碳酸盐岩建造,栾川群三川组上段是矿区主要含矿岩系,钨钼矿体赋存于该组上段的钙矽卡岩中。经钻探验证,在厚大矿层钻孔底部均见花岗岩体。其中硅化、钾长石化与矿化关系密切。这些特征与斑岩型矿床特征相符。
3.2构造控岩控矿特征因素
研究区发育一系列NWW—NW向逆冲断裂,断面倾向北,倾角一般较陡,发育于地层之间的断裂一般较平缓。NWW—NW向断裂构造作用强烈,NNE—NE向次之。NWW—NW向和NNE—NE向斷裂构造控制着燕山期中酸性花岗(斑)岩的空间分布,如马圈、南泥湖、上房沟、黄背岭、石宝沟、东鱼库等中酸性岩体(株)基本上产于NWW—NW向和NNE——NE向断裂构造的交汇部位。
褶皱构造对矿床也起着重要的控制作用。黄背岭—石宝沟背斜:该背斜核部由栾川群白术沟组及三川组地层组成,两翼为三川组、南泥湖组、煤窑沟组地层组成,走向290°~320°,倾向北东,倾角50°~60°。
4结论
(1)认为本矿床成因类型應为斑岩型,钨钼矿呈细脉状和细脉浸染状主要分布于角岩、矽卡岩或大理岩中,为面状矿化,矿化与硅化、钾化关系密切。
(2)对扎子沟钼矿的成矿地质条件和控矿因素有了新的认识,认为矽卡岩、角岩、变质砂岩、花岗斑岩、变辉长岩、大理岩、白云大理岩等均为赋矿岩石,矿化的强弱与岩性没有关系,当围岩为碳酸盐岩时,除岩体内带发生斑岩型矿化外,其内、外接触带往往形成矽卡岩型矿化。矿化与成矿时岩石的物理性质有关。主要表现为裂隙发育普遍、密集程度高,矿化好。成矿前构造由于岩石较破碎,是成矿有利地段。
(3)建立和完善了扎子沟钨钼矿的围岩蚀变分带:靠近岩体以硅化、钾化为主,稍远以青盘岩化为主,包括绿泥石化、绿帘石化,外围碳酸盐化较强。
(4)新发现随着矿化深度增大,钨矿化强度有所增强;花岗岩体外接触带是钼钨矿体主要赋存地带,内接触带也存在钼钨矿体,但矿化强度较弱;
(5)燕山中期侵入的花岗岩体是扎子沟钼矿的矿浆来源,及成矿母岩。据矿田内1∶5万岩石地球化学测量结果,全区圈出16处综合异常。依找矿远景分三类,其中乙3类异常7处、丙类异常7处、丁类异常2处。Mo异常的浓集区与东鱼库岩体及其热变质带范围十分吻合,大量钻探工作证实:矿体、岩体及其热变质带分布的一致性。东鱼库钼钨矿床及成矿斑岩体形成时间分别为:辉钼矿Re-Os同位素加权平均年龄为146.58±0.94Ma;鱼库岩体锆石U-Pb年龄为150.3±0.3Ma,成矿年龄略晚于岩体年龄。说明成矿与岩体侵入的时、空关系上是密切相关的。据采自鱼库斑状二长花岗岩中3个岩石化学全分析样品的统计资料表明,SiO2平均含量为73.49%,高出中国平均值71.27%;K2O+Na2O平均为8.87%,高出中国平均值7.82%;K2O/Na2O平均为2.31,高出中国平均值1.06%,说明该岩体具有富碱高钾、硅酸过饱和的钙碱系列花岗岩特征,故钼含量也较高,是正常相同岩类的几十倍,所以鱼库岩体有利于钨钼矿体的形成。