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摘要:三道桥铅锌矿位于华北板块与西伯利亚板块之间的中蒙古—额尔古纳微板块北东段,得尔不干深断裂带北西侧。矿床受北东向得尔不干深断裂和北西向断裂控制,与侏罗系上统塔木兰沟组中基性火山岩-碎屑岩地层关系密切。文章从成矿地质背景、矿体地质特征入手,对三道桥铅锌矿床成矿地质条件进行了浅析。
关键词:三道桥铅锌矿;矿体特征;成矿地质条件
1成矿地质背景
内蒙古呼伦贝尔盟根河市得耳布尔镇三道桥矿区位于大兴安岭北段,大地构造位置处于华北板块与西伯利亚板块之间的中蒙古—额尔古纳微板块北东段,得尔布干深断裂带北西侧,属额尔古纳铁铜钼铅锌金银多金属成矿带三河~上护林多金属远景区,为高铅低铜地球化学区。该成矿带与近邻的俄罗斯、蒙古国均处于同一构造单元,是铜、金、钼、锌、稀土、铀等金属矿床的集中分布区。
额尔古纳多金属成矿带在中生代以前隶属北东向中蒙古—额尔古纳微板块、北西与蒙古—鄂霍次克缝合带相接,其间以早古生代土库林格尔—阿金斯科断裂为界;东南以晚古生代得尔布干断裂带与兴安微板块相邻。由于两大板块及夹于其间的地体群彼此间的多次碰撞,拼接增生作用使本区地壳遭到高度破碎而具有较高渗透性,同时在板内又重新形成了一系列深断裂,并往往与古断裂贯通,为大规模的火山—侵入活动和成矿作用提供了极为有利的构造空间和成矿物理化学条件。
地层区属滨太平洋地层区、大兴安岭~燕山地层分区,出露地层为中生代侏罗系中统塔木兰沟组、上统玛尼吐组、满克头鄂组、白音高老组及第四系全新统冲积堆积层。区内构造运动加里东中期、华力西中期构造变动最强烈,燕山期的再造作用表现最为突出,区域性深大断裂将隆起和凹陷切割成大小不一,呈北东向展布的断块构造。褶皱构造带位于额尔古纳兴凯五卡复背斜伊勒呼里中断陷中,断陷的北东向有得尔布干断裂及北西向有嘎拉嘎亚沟左行平移断层,皆为本区主要断裂。本区主干断裂呈北东向展布,主要有得尔布干深断裂,是本区主导的控岩控矿构造,它们切割深度可达上地慢,沿断裂有玄武岩分布,同中蒙古深大断裂相连,由它们派生的北东向和北北东向基底断裂构成浅部导岩导矿构造。北西向基底断裂组成重要的导矿赋矿构造,一系列盖层断裂特别是它们的交汇部位和火山结构往往是矿田和矿床产出的重要部位。
区内岩浆活动以燕山晚期最为发育,主要分布于矿区西北部,岩性主要为钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩及花岗斑岩、石英斑岩、安山玢岩等。
2矿区地质特征
矿区出露地层主要为上侏罗统塔木兰沟组(J3tm)中基性火山熔岩、火山碎屑岩。局部出露白垩系下统上库力组(K1s)中酸性火山岩(主要岩性为流纹岩、流纹质凝灰砾岩、石英粗面岩等)及第四系全新统(Q4)坡积、冲积层。
上侏罗统塔木兰沟组:根据岩石特征自下而上可分为碎屑岩段、火山熔岩段(J3tm2)、火山角砾岩段(J3tm3)。
(1)侏罗系上统塔木兰沟组碎屑岩段(J tm31):分布于矿区东部,主要为凝灰质砂砾岩亚段的岩屑晶屑凝灰岩、凝灰角砾岩亚段的凝灰角砾岩;层凝灰岩亚段的流纹质层凝灰岩和凝灰岩。①凝灰质砂砾岩亚段在矿区主要为岩屑晶屑凝灰岩,分布广泛,主要分布于矿区东部青盘山、砾石山,在坑道和钻孔中均可见。②凝灰角砾岩亚段主要为凝灰角砾岩,位于凝灰岩、流纹质层凝灰岩与岩屑晶屑凝灰岩交界处。③层凝灰岩亚段在矿区主要为层凝灰岩、凝灰岩。
(2)塔木兰沟组火山熔岩段(J tm32):主要为安山岩亚段,分布于矿区东部,浅部主要为安山岩,在坑道、钻孔中常见杏仁状安山岩。
(3)塔木兰沟组火山角砾岩段(J tm33):主要为安山岩角砾岩,主要分布于安山岩、杏仁状安山岩与岩屑晶屑凝灰岩交界处,角砾状构造,在坑道、钻孔中常见。
第四系全新统(Q4):主要为坡积层、冲积层。坡积层在本区比较发育。厚度一般为2m~3m,低洼处达5m~6m,由灰黑色腐殖土,灰褐色亚砂土、亚粘土及坡积碎石组成。冲积层分布于区内较大沟谷中,厚度10m~20m。上部为黑色腐殖土、淤泥,下部为河流砂,混有大小不等砾石及亚粘土。
矿区主构造线呈北东向,主要为得尔布干深断裂及在其北西盘形成的一系列北西-北北西向断裂带,FⅠ、FⅡ、FⅢ断裂带为F1断裂同序次,低级别的以张性为主的断裂构造,是矿区主要控矿构造,控制了SK-Ⅰ、SK-Ⅱ、SK-Ⅲ矿化带的分布。此外,在矿区中F18压扭性断裂对矿化带破坏较大,特别是SK-Ⅲ矿化带。
矿区岩浆活动强烈,尤以火山活动强烈而频繁。矿区主要岩浆岩脉(枝)有安山玢岩脉,多数呈北西、北北西向展布,具分枝复合,膨胀狭缩的特点,与矿体关系密切。北北西向安山玢岩脉,多数切穿矿体,对矿体无明显的错断,不影响矿体的连续性。矿区发现规模较大北北西向岩脉长约180m,宽2m~5m,走向2°~40°,倾角15°~80°,与矿体交界部位基本含矿,对矿体无明显的错断。北西向安山玢岩脉规模较大分布在SK-Ⅲ矿化带的9-11线,长约350m,宽2m~50m,走向330°,局部350°;倾向南西向,局部反倾北东向;倾角20°~85°,局部与矿体走向基本一致,导致脉岩成矿。
3蚀变带及矿体特征
3.1蚀变带特征
区内共圈定三条蚀变矿化带SK-Ⅰ、SK—Ⅱ、SK-Ⅲ,受FⅠ、FⅡ、FⅢ构造断裂带控制,矿化带大致呈等间距平行排列,间距200m~400m。
SK-Ⅰ矿化带:位于青盘山南端,产于安山岩、层凝灰岩、凝灰岩中,长约600m,宽10m~40m,走向310°左右,倾向NE,局部SW,倾角56°~85°。矿化带受FⅠ构造破碎带群控制。矿化蚀变为硅化+绢云母化+高岭土化+褐铁矿化+碳酸盐化+绿泥石化,局部发育角砾岩化,具黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化。圈出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3铅锌矿体。
SK—Ⅱ蚀变带:位于青盘山中北部,产于安山岩、层凝灰岩、凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩中,长约800m,宽50m~80m,走向315°左右,倾向NE,局部SW,倾角50°~80°。矿化带受FⅡ构造破碎带群控制,成矿后构造较明显,局部方铅矿被碾碎。矿化蚀变为硅化+绢云母化+高岭土化+褐铁矿化+碳酸盐化+绿泥石化,具黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化。圈出Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3铅锌矿体。
SK—Ⅲ矿化带:位于青盘山中部附近,安山岩、层凝灰岩、凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩中,长约1000m,宽80m左右,走向310°左右,倾向NE,局部SW,倾角60°~80°。矿化带受FⅢ构造破碎带群控制,蚀变为高岭土化、绢云母化、硅化、碳酸盐化,局部发育绿泥石化、褐铁矿化、铁锰矿化,具黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化。圈出Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4铅锌矿体。
3.2矿体特征
矿区主要圈出7条矿体,矿体受构造破碎带群控制,形态呈脉状、复脉状、透镜状,走向310°左右,倾角50°~80°,局部陡倾。在地表矿体与围岩界限清晰,向深部界限不清。其中有Ⅲ2、Ⅱ2矿体规模较大,分布于FⅢ、FⅡ断裂破碎带中。
Ⅲ2号矿体长700m,呈脉状,走向310°左右,倾向NE,局部SW,倾角60°~80°,水平厚度0.85m~28.91m,平均12.30m,厚度变化系数82.09%;延深585m,最高见矿标高850m,最低见矿标高362m;矿体品位Pb:0.61%~9.79%;Zn:0.06%~5.04%;Ag:45.61g/t~274.18g/t,平均品位Pb:1.16%;Zn:4.47%;Ag:126.50g/t,品位变化系数36.61%。
Ⅱ2号矿体长度740m,呈脉状,走向300°~340°,倾向北东,倾角55°~70°,水平厚度0.39m~5.70m,平均厚度4.44m,厚度变化系数73.36%;延深515m,最高见矿标高770m,最低见矿标高303m;矿体品位Pb:0.54%~3.87%;Zn:0.74%~2.52%;Ag:15.84g/t~44.60g/t,平均品位Pb:1.48%;Zn:1.87%;Ag:18.98g/t,品位变化系数27.91%。
3.3矿石特征
矿石自然类型主要为岩屑晶屑凝灰岩矿石、凝灰岩角砾岩矿石、凝灰岩矿石、安山岩角砾岩矿石、安山岩矿石,极少量层凝灰岩矿石。
铅锌矿石中矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、辉银矿、黄铜矿等,脉石矿物主要有石英、绢云母、方解石、高岭土、绿泥石等。次生氧化矿物褐铁矿、铁锰矿。
方铅矿:主要为铅灰色、灰黑色,它形粒状、不规则状及集合状分布于脉石矿物中,呈浸染状、条带状构造,多交代黄铁矿、闪锌矿,形成交代溶蚀结构。另外在方铅矿中包含少量的黄铁矿颗粒;方铅矿有时以细粒和不规则状等包含在黄铁矿、闪锌矿中;在安山玄武岩玢中气孔中可见方铅矿。
闪锌矿:它形粒状集合体分布于脉石矿物中,并与方铅矿、黄铁矿等构成块状构造。闪锌矿与黄铜矿关系密切,黄铁矿多以点滴状、细条纹状分布于闪锌矿中,构成固溶体分离的乳状结构。闪锌矿多被方铅矿交代溶蚀,也常见闪锌矿交代黄铁矿现象,黄铁矿呈乳滴状,星散状、稀疏浸染状分布。在地表条件下,多被风化流失,看不到原生闪锌矿,有时与铁锰矿矿化关系密切。
黄铁矿:自形、半自形及它形粒状集合体分布于脉石矿物中,呈浸染状、胶状构造,交代溶蚀及残余状构造。其在矿带内,产出状态有两种,一是充填在安山玄武岩玢岩中呈杏仁状;二是呈细粒浸染状产于强硅化岩石中。前者黄铁矿杏仁状多呈椭球状集合体,一般0.5cm大小,最大3cm~5cm;后者浸染状黄铁矿颗粒较小,一般2mm以下,晶形较好,以立方体为主。在地表条件下,黄铁矿多流失或氧化为褐铁矿。黄铁矿化与方铅矿化无直接关系。
矿区矿石结构主要为半自形~它形粒状结构、凝灰结构,其次为自形粒状结构、胶代结构、交代环边结构、包含结构、固溶体分离结构。
矿石构造以浸染状为主,次为块状、网脉状、条带状、脉状、星散状等构造。
3.4围岩蚀变
围岩主要为构造岩浆岩活动,造成围岩硅化、绢云母化、高岭土化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等。其中,硅化是区内主要蚀变类型。
硅化蚀变主要特点是石英呈细粒状或半晶质玉髓状分布于角砾间隙中,使岩石变得坚硬。其具多期表现,野外观察大致分为3期硅化。①早期硅化:与方铅矿化关系密切,有时形成含方铅矿石英细脉,常伴有绢云母化、高岭土化。②中期硅化:为方铅矿末期,与矿化关系不明显,常伴有黄铁矿化及绿泥石化。③晚期硅化:后期形成的北东向石英脉,与矿化无关。
4成矿地质条件浅析
4.1塔木兰沟组中基性火山岩与成矿的关系
额尔古纳成矿带中所有的脉状铅锌矿床(甲乌拉、查干布拉根、额仁陶勒盖、上护林、三河、三道桥铅锌矿)无一例外的产于塔木兰沟组中基性火山岩中,矿床的分布与中基性火山岩的依存关系十分明显,矿区矿化蚀变带和矿体的主要围岩是塔木兰沟组中基性火山岩、碎屑沉积岩。在杏仁状安山岩杏仁体里见到铅锌矿化现象,进一步说明成矿与塔木兰沟组中基性火山岩关系密切。
4.2大地构造条件
矿区位于中蒙古-额尔古纳微板块北东段东缘,得尔布干深断裂带北西侧,属于中蒙古-得尔布干成矿带。根据区域资料,中蒙古-得尔布干成矿带位于西伯利亚板块与华北板块中间地段,由于两大板块及夹于其间的地体群彼此间的多次碰撞,拼接增生作用使本区地壳遭到高度破碎而具有较高渗透性。前中生代地球动力学演化过程为中生代大规模岩浆和内生成矿活动准备了优越的构造条件。
中生代中期,亚洲大陆东部进入以伸展作用为主的强烈板内构造活动期,沿早先的拼接带又发生了大规模的剪切作用,使焊接不稳定的缝合带活化,同时在板内又重新形成了一系列深断裂(本区为得尔布干断裂),并往往与古断裂贯通,为大规模的火山—侵入活动和成矿作用提供了极为有利的构造空间和成矿物理化学条件,同时由于板块俯冲摩擦,挤压产生巨大的热能,使板块深部熔融,促使基底岩中Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等成矿元素多次活化、运移、富集成矿,使本区为富铅地球化学区,为成矿提供物质基础。
4.3断裂构造与成矿的关系
4.3.1深断裂的作用
得尔布干北北东向深断裂纵贯全区,始于晚元古代,对区内构造格局、岩浆活动和地质演化起了显著的控制作用,具体表现为:
(1)由于得尔布干深断裂的多次活动,区内形成了复杂的网格状断裂系统,发育北东—北北东向、北西向,近东西向,近南北向断裂。
(2)得尔布干深断裂与北西向共轭断裂和东西向断裂,在中生代以前已形成,之后又得到进一步发展和加强,无论对区域基本构造格局的制约,还是对晚中生代的岩浆活动和成矿作用均起了更为重要的作用。
(3)在晚侏罗纪早白垩纪北北东向断裂构造的活动达到了顶峰,并沿断裂有强烈的火山喷发和中酸性岩体的侵入,构成区域内的一次最重要热力事件,给区内的铜、铅、锌、银、金等多金属成矿元素多次活化、运移、富集成矿提供了动热重要条件,得尔布干深断裂即是本区重要的控岩控矿构造,也是重要的容矿导矿构造。
(4)北东向的深大断裂决定了本区成矿密集区内成矿带的分布,与北西向、东西向和其它方向断裂交汇位置是形成矿田、矿床的重要位置,深大断裂派生的二级断裂及火山管道是赋矿构造,而更次一级的破碎带及裂隙带是斑岩型、火山一次火山热液型矿床的容矿构造。如得尔布干断裂,沿北东向延续几百公里,其两侧分布了一系列大、中型矿床及矿点(化),如三河铅锌矿、上护林铅锌矿、三道桥铅锌矿床等。
4.3.2构造与成矿的关系
三道桥铅锌矿与构造破碎带的关系十分密切,主要为:
(1)矿化蚀变带、矿(化)体均受北西向张性、张扭性构造破碎带的控制,当北东向构造与北西向构造或其他方向构造交切贯通式时,成为重要的导矿构造。
(2)断裂破碎带为含矿热液提供了有利的运移通道及沉淀场所。
(3)由于构造的多次活动,断裂破碎带本身破碎、蚀变、矿化,形成了条带状、网脉状富铅锌矿体。
4.4燕山期岩浆活动对铅、锌、银多金属矿的控制作用
本区成矿作用主要与燕山期岩浆侵入活动有关,燕山期在大陆边缘构造环境下,发生了强烈的陆间断块活动,形成以陆相火山喷发为主广泛的侏罗系火山岩和中酸性浅成-超浅成相小侵入体。这次大规模热事件为热液活动提供热源,促使热液的对流与循环,并提供铅、锌、银多金属成矿物质在北西向次级张性、张扭性断裂破坏碎带中富集成矿。
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