内蒙古阿尔哈达银铅锌矿床地质特征及成因

内蒙古阿尔哈达银铅锌矿床地质特征及成因

阿尔哈达铅锌矿阿尔哈达银锡矿区位于内蒙古锡林郭勒盟-吴旗以北224公里处。矿区面积0.6554公里2。1996~1999年冶金518地质队在东乌旗一带进行地质普查时发现了阿尔哈达铅锌矿点。2000年~2011年中国冶金地质总局第一地质勘查院进行了地质详查,探获并提交矿石量1102.60万t,Pb+Zn(122b+333)资源/储量57.16万t、银635.76t;矿床平均品位Pb2.11%、Zn3.07%、Ag57.66g/t。本人曾参与该矿床探转采方案编制工作。通过对其矿床特征及成因等进行分析,认为该矿床具有典型的热液成矿特征,且赋存于特定层位,应为海相火山沉积—热液叠加改造形成。1岩性发育情况阿尔哈达银铅锌矿床位于华北板块与西伯利亚板块之间的接合部位~古亚洲成矿域、东乌旗~锡林浩特多金属成矿带东段。二连~贺根山超岩石圈深断裂带从本区穿过。该地区曾经历陆壳裂解、洋壳扩张、陆壳增生、板内构造活动等构造演化阶段,构造~岩浆活动强烈。区内出露地层主要有上古生界泥盆系上统安格尔音乌拉组(D3a)、中生界侏罗系上统查干诺尔组(J3c)和布拉根哈达组(J3b)、第三系上新统(N2)及第四系全新统(Q4)等。其中以安格尔音乌拉组(D3a)地层分布最广,占出露基岩总面积的70%以上,也是阿尔哈达银铅锌矿的富矿地层。安格尔音乌拉组(D3a)地层岩性比较复杂,凝灰岩和滨海—海陆交互相沉积岩的互层和相变频繁;共划分为五个岩性段,在矿区呈近EW向分布。其中第一、二、三岩段以板状砂岩、粉砂质板岩、粉砂质硅板岩为主;第四岩段为浅灰色泥质板岩夹薄层凝灰岩;第五岩段为凝灰岩段,主要岩性为安山质晶屑凝灰岩、安山质凝灰岩、安山质岩屑晶屑凝灰岩、流纹质凝灰岩,局部和泥质板岩互层。岩浆岩主要有宾巴勒查干岩体(r51)和安儿基乌拉岩体(r52(2))岩体;其中宾巴勒查干岩体为印支期侵入岩,岩性以中细粒黑云母花岗岩为主;安儿基乌拉岩体属于燕山早期第二期岩浆活动的产物,该岩体侵入于宾巴勒查干岩体中;岩性主要有似斑状黑云母花岗岩、斑状黑云母花岗岩等;安儿基乌拉岩体(r52(2))沿朝不愣复式背斜的南翼侵入,呈岩株状产出,呈长条状北东向展布,岩体内硅化现象比较普遍,与地层的接触部位形成规模较大的接触变质带,说明该岩体内的热液活动强烈。阿尔哈达银铅锌矿床就分布在该岩体的南侧外接触带部位。阿尔哈达银铅锌矿床位于东乌旗褶皱束北东部的额仁高毕复向斜的东南翼,受多期构造运动影响,区内褶皱、断裂构造发育,后期(成矿期)构造对早期断裂构造的叠加改造作用强烈。褶皱轴向总体为近东西向,组成地层为泥盆系上统安格尔音乌拉组。主要含矿地段为一向斜,南翼地层向北西方向倾斜,倾角43°~70°,北翼地层向南倾斜,倾角40°~65°,次级复式褶皱和层间小褶曲分布十分广泛。矿区断裂构造主要有NEE、NW和NNE向三组。其中,以NW向断裂构造最为重要;NW向断裂由一系列北西走向规模不等的断层、碎裂蚀变带组成,走向290°~325°,倾向南西,倾角变化在25°~65°之间,延长大于3500m,宽380~600m,该组断裂带成群成带出现。且经历了从压扭性—张扭性—压扭性的多期构造活动,形成了一系列北西走向的矿化带或矿体密集带;Ⅰ号矿带赋存其中,构成本区最重要的含矿带。NEE、NNE向构造以压扭性断裂为主,对矿体主要起破坏作用;部分断裂中有矿化蚀变现象,在局部形成厚度几—几十厘米的铅锌矿脉,其特点是矿脉不稳定倾角较陡,在围岩中蚀变很弱,矿脉中存在有晶洞和矿物晶族。2矿体及矿物学特征阿尔哈达银铅锌矿总体上呈带状近NW向展布,根据工程揭露和物化探异常特征,在矿区内发现三条大的含矿脉带,由北向南依次编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿脉带。共圈定具工业意义的矿体171条,主要分布在Ⅰ号矿脉带内。Ⅰ号矿脉矿体分布情况见(图1)。Ⅰ号矿脉带位于矿区北部,该带是沿北西向断裂中一系列规模不等的断层充填矿化形成,由一系列近于平行分布的、规模不等的矿体脉组成的矿脉带。矿体赋存在泥质板岩及凝灰岩内;矿体呈平行脉状、似层状、透镜状产出。Ⅱ号矿脉带位于矿区中部,该矿脉带与Ⅰ号矿脉带平行产出。矿体形态特征及赋矿岩性与Ⅰ号矿脉带类似。Ⅲ号矿脉带位于矿区西南部,总体走向近东西向,倾向南西,Ⅲ号矿化带具有明显的激电异常,异常值位居全区最高值,异常范围与矿化带范围基本吻合。矿体形态特征及赋矿岩性与Ⅰ、Ⅱ号矿脉带类似。171个单个矿体一般长40~600m不等,矿体延深一般在50~350m,最大延深655m。矿体厚度一般在1~5m之间,矿体的走向和倾向都有一定的变化,主要矿体走向280°~320°,倾向南西,倾角20°~70°,总体倾角43°。矿体以隐伏矿体和盲矿体为主,矿头埋深在12~190m,矿体的赋存标高在324m~1033m之间,600m标高以上是主要赋矿空间,矿体之间呈平行排列,相互之间距离20m~100m不等。矿石类型为含混合矿石的银铅锌硫化物矿石;矿石构造主要为致密块状矿石、角砾状矿石、稀疏浸染—稠密浸染状矿石、条带状矿石等。矿石结构主要有自形—半自形粒状结构、它形粒状结构、交代残余结构、碎裂结构、包含结构等。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、自然银、辉银矿等;其它矿物以黄铁矿为主,其次有毒砂矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿,在地表可见到褐铁矿、软锰矿、黄甲铁矾和铅锌矿的氧化物。脉石矿物有绿泥石、石英、高岭土、绢云母、方解石、白云石、萤石等。矿床主要为铅锌矿体,矿床中有工业价值的元素主要有Pb、Zn、Ag,伴生有益元素主要是Ag,另外含有Au、As、Cu、Cd、S、In、Ga多种伴生组分,其中As、S、In、Ga含量达到综合评价指标。化学分析结果表明,主要成矿元素Pb、Ag关系密切,呈正相关关系,常常相伴形成方铅矿、辉银矿矿体。Zn元素分布为非对称正态,体现了矿体Zn品位比较稳定的特点。由浅部向深部Zn比Pb品位有增加的趋势,主要有用组分Ag、Pb、Zn沿矿体走向分布一般较均匀,而沿厚度方向则常常表现为顶底部偏富而中间稍贫的“沉积韵律”特征。矿床围岩蚀变普遍,蚀变类型主要有:铁锰矿化、黄铁矿化、高岭土化、绢云母化、白云母化、绿泥石、绿帘石化、硅化(玉髓化)、硅化(石英矿化)、滑石化、碳酸盐化(方解石化)、毒砂矿化、白云石化、萤石化等。围岩蚀变在空间上具有一定的分带性,但各带的界线不明显,由矿体中心向远矿围岩方向依次出现的蚀变带大体是:黄铁矿化、毒砂矿化→硅化→碳酸盐化→萤石矿化→绢云母→绿帘石化→绿泥石→滑石化→高岭土化→铁锰矿化。同位素测试数据表明,方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的铅同位素组成变化范围小,206Pb/204Pb为18.174~18.431;207Pb/204Pb为15.370~15.602;208Pb/204Pb为37.673~38.213;按照Doe和Stacey参数计算所获单阶段模式年龄值为-159~150Ma,μ值变化范围为8.7~9.7;多阶段铅同位素特征明显,说明成矿铅来源不是单一来源。将矿床硫化物铅同位素绘入207Pb/204Pb~206Pb/204Pb(图2)和208Pb/204Pb~206Pb/204Pb(图3)图中,构成了一条较陡的直线。在(图2)中,除两件闪锌矿样品落入造山带铅演化线上,其他样品均投绘到地幔与下地壳铅演化线之间;在(图3)中,除了3件黄铁矿样品和3件闪锌矿样品投入造山带,其他样品投入到地幔与上地壳之间,显示了阿尔哈达矿床成矿物质的混源成因,即成矿物质铅来源既有地层中的铅,又有岩浆中铅的混入。3不用火山岩形成热液的机制阿尔哈达银铅锌矿产于上古生界泥盆系上统安格尔音乌拉组(D3a)特定的层位中。矿石组构、铅锌银矿化分布和方铅矿、闪锌矿、黄铁矿硫同位素组成显示该矿床曾经历海底沉积成矿作用。野外调查和室内研究表明,安格尔音乌拉组(第四、五岩段)为一套岛弧火山(沉积)岩系,呈近EW向带状分布于吉林宝力格~阿尔哈达~朝不楞一带,大约在古生代早期到泥盆世晚期(属于岛弧俯冲带),火山活动强烈,基性火山岩从地壳深部携带了丰富的铅锌银成矿元素,形成富含有大量成矿物质的中基性火山岩和火山碎屑沉积层~矿源层。受华力西期构造运动影响,古生界地层发生强烈的褶皱作用,伴随褶皱运动、断裂和岩浆侵入活动,增加了含矿热液的活力和移动空间,使得古生界地层中的成矿物质受到活化和运移,形成了早期矿化。燕山早期在矿区形成了北西走向的断裂带,并伴有大量的花岗岩侵入,岩浆体系自身的结晶分异作用可促使大量的挥发性组分(CO2、F、Cl、H2O)、SiO2、K2O和部分金属元素在岩浆房顶部或附近富集,同时使得矿源层的成矿物质活化形成含矿岩浆热液,随着含矿热液在构造碎裂带交代蚀变的发生,热液温度的降低,改变了含矿热液物化条件,成矿物质从热液中析出沉淀,在断裂带内充填形成了矿体,并且含矿热液中的矿化剂成分形成碳酸盐、萤石等中低温蚀变矿物。因此,笔者认为本矿床应属海相火山沉积-燕山期岩浆热液叠加改造复合成因矿床,且部分具斑岩成矿的特点。4有利地段的构造标志(1)地层标志:银铅锌矿主要赋存在泥盆系上统安格尔音乌拉组的流纹质晶屑凝灰岩、泥岩、粉砂质泥岩之中,明显受泥盆系火山沉积岩系控制。(2)构造标志:在深大断裂附近,几组方向的构造交汇部位是此类矿床形成的有利地段;侵入体与地层接触带以及NW向或EW向的