上打井斑岩型铜钼多金属矿床地质特征及区域找矿意义论文

　　摘要：在内蒙古东部地区存在一个大型矿床，其为上打井斑岩型铜钼多金属矿床，对其进行全面化与综合化地地质特征研究，则有助于激发巨大的找矿潜力。本文以内蒙古阿鲁科尔沁旗区域地质背景为切入点，重点分析了此区域上打井斑岩型铜钼多金属矿床地质特征以及进一步探讨了区域找矿意义。

 

　　关键词：上打井斑岩型,铜钼多金属矿床,地质特征,区域找矿意义

 

　　上打井斑岩型铜钼多金属矿床的发育时期在中晚侏罗世，斑岩基中心位置的主要岩性是细粒斑状花岗岩，铜钼多金属矿床主要含有的金属矿物为黄铁矿、辉钼矿、方铝矿、闪锌矿等，非金属矿物则包括石英、钾长石、绢云母等。以此矿床为中心展开，其邻近区域总计有6处矿点分布，由此生成环形多金属矿化集中区，体现出了显著的找矿潜力与经济价值。

 

 

　　内蒙古阿鲁科尔沁旗的上打井斑岩型铜钼多金属矿床位于天山口镇，与通辽市和赤峰市的距离分别为120km与260km，是大兴安岭和开鲁盆地的交界地带，隶属于中低山丘陵区范畴。该矿床地质构造位于槽状褶皱带，与西拉穆伦河深大断裂带和嫩江断裂带相隔距离较近，所以成矿地质条件处于优越状态下，所含有的资源具体包括锌、铅、银等。此矿床的分布状态为棋盘状，隶属于大兴安岭有色金属成矿带的核心组成单元之一。以天山山脉为中心，该地区形成了一个东北走向的热液成矿系统，以斑岩铜钼矿床为主，铅锌银多金属矿床为辅，构造空间与物质来源是由大断裂带与岩浆弧所提供。

 

　　2上打井斑岩型铜钼多金属矿床地质特征

       2.1成矿斑岩体特征与蚀变分带

 

　　2.1.1岩体形态与规模

 

　　对上打井斑岩型铜钼多金属矿床地质特征加以分析研究，首先应当明确成矿斑岩体特征与蚀变分带情况，而岩体形态与规模是其应当重点关注的元素之一。上打井花岗斑岩在矿区的中偏西南侧位置露出，位于上打井北部走向的北东320°,从总体来说，其所露出的形态是不规则椭圆形，南北方向的长度是3.3km，东西方向宽度是4.8km，露出面积大概在16km2。岩体形态呈不规则状，内部有着较为复杂的岩性条件，斑状二长花岗岩为主，还含有一定量的中粗粒二长、文象、斑状钾长等花岗岩，和围岩中侏罗统新民组保持侵入接触关系，同时还被不整合覆盖。

 

　　2.1.2岩石学特征

 

　　从岩石学特征来看，岩体的核心元素是斑状闪长岩，呈浅肉红色，块状和斑状结构，斑状晶体涵盖石英、钾长石、斜长石等。岩石具有显著的抗风化性、高密度和高硬度等特征。新鲜岩石的颜色会更加鲜艳和明显，主要呈块状结构，斑晶中还含有一定量的深色矿物，通常粒径不超过3mm，分布相对分散。由于强烈的风化作用，难以看到聚集的双晶，因此也就无法预测出斜长石品位。钾长石也被称之为正长石，带有高岭土化与盐酸盐化的突出特征，还有一些粒径中有斜长石包体存在，暗色矿物产生原因为，是绿泥石与绢云母的共同作用下而析出一定量的不透明矿物，经过反射而呈现出的一种假象。

 

　　基质主要包含物质与斑晶基本相似，粒径大多低于1.5mm，有一部分石英与钾长石的粒径会超出2mm。斜长石大多是半自形板状，分布较为杂乱，有少部分可以模糊看到见环带，局部区域是正边结构，受钾长石与石英的侵蚀作用下，其会发展演变成孤岛状与不规则状，且为蠕虫结构。聚片双晶通常表现较为模糊，钾长石与半自形板状较为接近，可细化分为正长石与微斜长石两种，分布状态为杂乱分布或填隙状分布。副矿物组合包含锆石与金红石，磷灰石也占有一定比重，颜色主要有潜水红与淡黄色，晶体形状是四方双锥柱状，在多个面的作用下可形成聚形，由于晶棱受到溶蚀作用，使得晶体表面有凹坑存在。

 

　　2.1.3成岩成矿时代

 

　　针对于上打井斑岩型铜钼矿金属矿床的成岩成矿时代特征来深入分析，也有助于更加全面地了解此区域矿床的地质矿床。因为岩石会被后期构造运动所干扰，造成岩浆矿物结晶特征容易被破坏。区域下的脉岩分布状态良好，由此得以生成中心处是上打井斑岩体的杂岩带，根据生成顺序可以将成岩类型分为花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩以及流纹斑岩等。上打井花岗斑岩体的核心组成要素是斑状二长花岗岩，对其做钻孔取样处理，测定锆石U-Pb同位素年龄，根据结果反馈可得知，上打井侵入岩体的时代是中三叠世，由此证明该区域存在印支期的岩浆活动。之后再测定钻孔取样的辉钼矿样品的成矿年代，从试验结果反馈能够得知，此矿床的等实线年龄大概在234.9Ma左右，对比时期分布来说，其应当在中三叠世形成。在成岩作用与矿化测定结果的共同支撑下，可得知，矿化年龄与闪长花岗斑岩年龄处于相似状态下，由此说明二者之间的关系十分密切。依据此矿床的成岩成矿结果，其与敖汉旗白马市铜钼矿床的形成时代相一致，从而印证了西拉穆伦断裂带两侧都具备成矿作用。

 

　　2.1.4成矿斑岩体蚀变分带

 

　　若想更加全面地了解上打井斑岩型铜钼矿金属矿床的地质特征，则还要着重分析成矿斑岩体的蚀变分带。上打井斑岩型铜钼矿体绝大多数是赋存在岩体当中，与成矿有着密切关系的蚀变包含硅化、钾长石化、高岭石化与黄铁矿化等，从平面角度上来看，根据由外至内准则，可以将其划分成强弱蚀变带两大部分。一是硅化、绿泥石—高岭石泥化带。其隶属于弱蚀变带，位于矿体的外缘位置，同时存在多种类的蚀变类型，分布状况为层次状，但在硅化作用较大的情况下，网脉型分布也占据了较大的比例，脉内同时出现辉钼矿、黄铜矿等。当多次的硅化作用持续叠加，由此生成具有山脉特征和浸染特征的铜工业矿体，其铜与钼品位分别为不小于0.082%和0.015%。二是云英岩化—钾长石化带。其为强蚀变带，所处位置是成矿岩块的中间部位，最为常见的蚀变类型是钾长石，同时还存在着一定量的云英岩化与硅化。其中硅化绝大多数是呈现出细脉状态，大多是沿着颗粒间隙和裂隙来分布，此蚀变带中所分布的石英细脉只占有很小一部分，含铜与钼品位则分别在0.02%～0.14%与0.03%～0.06%区间范围内。硅化强蚀变的中心区域与钾长石化的共同作用下而生成得到了铜钼矿体，从剖面上来说，其分布较为密集，形状呈现出层次化特征，且带有一定延伸，有着较大陡度，由西至东为从上至下。

 

　　2.2矿体与矿石特征

 

　　上打井斑岩型铜钼矿所含有的13条矿体处于椭圆形区域内，长宽分别为2km与1km，南北两端带有一定的倾斜角度，处于邻近位置勘探线间的矿体向东倾斜10°~20°左右，将300m标高作为基准线，分别对矿体进行编号。其中位于标高上端位置的7条矿体，先刨除11号矿体，计算余下6条矿体的资源量，能够得知其累计厚度在120m～10m区间范围内，平均厚度是42.56m，其中矿体钼平均品位是0.88%，矿体铜平均品位是0.13%。而位于标高下端的6条矿体，累计厚度是98.8m～8.9m，平均厚度是5.84m，矿体钼与铜的平均品位分别是0.131%与0.13%。从整体来说，矿体呈现出层状分布状态，走向趋势是四周灭尖，带有一定切斜角度，对比于四周来说，中间位置的厚度更大，最大垂直深度可达-88m，矿体边缘处有一部分位置为枝尖灭。

 

　　从矿石的构造特征来看，细粒浸染状是主要形状，之后占比较大的形状是脉状与团块状。叶片状结构、自粒形状结构、包裹结构则是矿石的主要结构类型。钼矿石所涵盖的金属矿物具体包括辉钼矿、黄铁矿、钛铁矿等，方铅矿与闪锌矿等只是少量或微量；脉石矿物也占有一定比重。

 

　　2.3成矿流体特征与成矿过程

 

　　2.3.1流体包裹体

 

　　成矿流体特征是分析研究上打井斑岩型铜钼矿金属矿床地质特征需密切关注的要素之一，通过流体包裹物，可以确定成矿流体性质。首先在勘探线内开展了标本收集，依次包括六个钻孔石芯和一条探槽点的石英脉，其中也包括了在各个成矿时期大小与类型的细脉片。对所收集标本进行了初步整理后，将其磨制为双面的或抛光型的光薄片，再按照矿相学和流体包裹体岩相的根本特点进行分析，最后一共选择了19件光薄片，并对其进行了显微测温处理，结果表明其在早期阶段是7件，中期阶段是8件，晚期阶段是4件，之后再分析单个包裹体激光拉曼探针成分。对流体包裹体进行岩相学观察，要使用高精度显微镜，放大倍数控制在100倍～800倍区间内；显微测温需在冷热台上进行，温度控制在-196℃~600℃之间，冰点温度误差上下不可超过0.1℃,均一误差则控制在±2℃,在流体包裹体测试期间，加热和冷却速率将控制在0.2℃/min～5℃/min的范围内。在单体流体包裹体上进行激光拉曼探针成分分析需要使用专门的激光拉曼探针仪器和激光器，波长为514nm，光谱计数时间设置为10s。每1cm间隔计一次波数，在100cm-1～4000cm-1的整个波长范围内取峰值，同时使用尺寸为1μm、光谱分辨率为2cm-1的激光束点。

 

　　在上打井斑岩型铜钼矿金属矿床，每一成矿阶段的石英细脉中都可发现其存在流体包裹体，不仅有着丰富种类，且规模较大，对其分布特征与形态特征的研究分析要依据其处于室内条件下的状态来看，主要由原生包裹体、次生包裹体以及假次生包裹体三大部分组成。原生包裹体分布没有特定规律，较为随机性，既能够呈现出成群状态，也可能会独立存在，有着较大粒径；而次生包裹体的分布通常有着一定规律，大多分布在矿物颗粒的裂隙线处，并且粒径要比原生包裹体小；假次生包裹体与次生包裹体特征十分相近，二者之间的判断依据是否会在，寄主矿物颗粒中切穿。本文所开展实验选择使用原生包裹体，其仍可以进一步细化分为气体、液体、二氧化碳三相、富液、富气以及含子矿物多相，每一类型包裹体有着相应特征。

 

　　每一成矿阶段的石英细脉中会含有不同类型与数量的流体包裹体，在成矿早期阶段，流体包裹体类型更加丰富多样，其中富液包裹体占比最大，可达70%～80%，充填度大多在0.6～0.9，有着较为明显的起伏变动；含子矿物多相包裹体中的子矿物是颜色为淡绿色、形状为立方体的石盐。而处于成矿的中期阶段时，富液包裹体发育仍处于良好状态下，其充填度没有较早期产生较大变化，不过含子矿物多相包裹体的数量则明显减少，只有一小部分是石盐，更多是形状为椭圆的不明矿物。进入成矿晚期阶段，在石英与方解石中的流体包裹体数量大大下降，虽然大部分是有着高充填度的富液类包裹体。在早中期阶段的石英的同一视域下可同时观察到含子矿物多相包裹体、多种充填度的富液包裹体以及富气包裹体，其处于共生状态下，隶属于沸腾包裹体的概率更高。若石英细脉中出现少量的黑色气泡，包裹体是由多数量有着不规则形状白色固体与流体所组成，是流体熔融包裹体的几率更大。

 

　　根据显微测温结果反馈来看，总计352个流体包裹体中，冰点温度243件，均一温度329件，早阶段数量是151件，中阶段是144件，晚阶段是42件。早中成矿阶段的流体包裹体均一温度处于300℃~400℃区间内，盐度较为集中。岩相学与激光拉曼探针成分分析结果表明，流体包裹体中还含有一定量的二氧化碳，存在硬石膏子晶，意味着硫元素的存在形式是+6价，有着较高的氧逸度。总而言之，内蒙古阿鲁科尔沁旗区域上打井斑岩型铜钼多金属矿床的成矿流体为典型的岩浆热液型流体，其突出特征在于高盐度、高氧逸度、高温以及含有二氧化碳。

 

　　2.3.2成矿过程

 

　　分析内蒙古阿鲁科尔沁旗地区斑岩型铜钼多金属矿床的成矿过程，以进一步掌握其地质特征。根据本文可得知，此矿床的成矿期为中三叠世。当岩浆演化时，温度和压力降低，硅酸盐中含有的矿物结晶。挥发性物质与硅酸盐熔体的比例呈上升趋势。岩浆挥发性物质接近饱和值后，出现了一个液体不混溶部位，由此生成了具有明显金属特征的含矿物热液，同时还带有硅酸盐熔体。在成矿的初期阶段，流体中有着较大的硅酸盐组分，黏度较强，因温度降低而产生的蚀变类型主要为硅化与钾长石化，含矿气水热液长期在封闭状态下，使得内部压力会呈现出上升趋势，当流体压力比上覆岩石的抗破裂强度系数大，则会引起水力压裂，促使体系从原本的封闭向开放转变，压力在较短的时间期限内呈快速下降状态，流体呈沸腾状。

 

　　在早期阶段所消耗的热量较大，从而使得在中阶段时的流体温度较低，而且碱金属离子与一氧化氢消耗量也处于较大值而提升了流体酸性系数，当其和长石矿物有所反应后，则产生的蚀变类型包括硅化、绢云母化以及绿泥石化。中阶段的流体演化同样会出现近似于早阶段的液体沸腾现象，使得氧逸度不会太高，硫离子活度则较强，为金属硫化物沉淀创造了必要条件，黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等得以形成。

 

　　金属硫化物沉淀在初期和中期阶段的沉淀后，其成矿物质消耗基本处于完全状态下，当其热量继续损耗，而且处于沸腾状态下时还会流失大量的二氧化碳，再掺杂一定量的地下水后，从而使得晚阶段的流体已经不会再形成金属硫化物。

 

 

　　本文对内蒙古阿鲁科尔沁旗区域上打井斑岩型铜钼多金属矿床的地质特征进行了深入全面研究，此区域是有色金属成矿汇集区，以斑岩型铜钼矿床为主，铅锌银多金属矿床为辅，其中前者处于区域的中心位置。在内蒙古地区有着和该矿床相似地质特征的区域面积较大，同类型矿化集中区开展找矿工作都可采取同样的找矿模式，根据矿化信息来锁定矿区位置，更好地控制找矿成本投入。

 

 

　　综上所述，围绕在成矿斑岩体特征与蚀变分带、矿体与矿石特征、成矿流体特征与成矿过程几方面来分析内蒙古阿鲁科尔沁旗所具有的上打井斑岩型铜钼多金属矿床地质特征，同时总结与明确矿产成因，并且以此作为区域找矿根本依据，更好地为地区经济建设所服务，创造出显著的经济效益与社会效益。