王寶彥
摘要:上高臺(tái)銀多金屬礦區(qū),位于內(nèi)蒙古卓資縣境內(nèi),大地構(gòu)造位置屬于華北地臺(tái)北緣、陰山斷隆、大青山褶皺帶東段。該區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁,主要集中在中太古代、元古代及早白堊紀(jì),中太古代為基性巖漿侵入、元古代為中酸性巖漿侵入、早白堊紀(jì)為酸性巖漿侵入;斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要為燕山期的大推覆構(gòu)造及元古代的韌性剪切帶。該區(qū)具有良好的成礦地質(zhì)條件。本文主要針對(duì)內(nèi)蒙古陰山地區(qū)的地質(zhì)情況,在以往地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,研究該區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn),根據(jù)已知的化探異常和已發(fā)現(xiàn)的礦化點(diǎn)情況,分析可能的成礦地段及成礦層位。研究和了解其地質(zhì)特征、礦化情況和富集規(guī)律,對(duì)今后的找礦方向具有十分重要的意義。
關(guān)鍵詞:陰山斷隆 地質(zhì)特征 礦化體 銀異常 成礦方向
一、區(qū)域地質(zhì)背景
該區(qū)地處華北地臺(tái)北緣,內(nèi)蒙古臺(tái)隆的次級(jí)構(gòu)造單元——陰山斷隆東部,大青山褶皺帶東段。固陽(yáng)——武川——集寧大斷裂從該區(qū)北部通過(guò),包頭——呼和浩特——察右前旗斷裂從該區(qū)南部通過(guò),兩大斷裂長(zhǎng)期活動(dòng)控制著該區(qū)及附近的構(gòu)造、地層、巖漿活動(dòng)及變質(zhì)成礦作用。
該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,為一系列近東西走向的逆斷層和正斷層或大規(guī)模的逆掩斷層、逆沖疊瓦狀構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造等。
變質(zhì)深層巖為中太古代青貝溝片麻雜巖,侵入烏拉山巖群,被古元古代變質(zhì)侵入巖侵入。變質(zhì)深成巖中具有原始的高溫低壓礦物組合,這些礦物組合穩(wěn)定存在的條件與深構(gòu)相韌性變形作用的溫壓條件基本相當(dāng)。在韌性剪切變質(zhì)過(guò)程中形成糜棱片麻巖。從韌性剪切帶邊緣到中心,變形強(qiáng)度有增加的趨勢(shì),重結(jié)晶作用增強(qiáng),退化變質(zhì)作用明顯。
古元古代閃長(zhǎng)巖體與中太古界大理巖的接觸帶和中太古代大理巖與中太古代混合花崗巖接觸帶上礦化較強(qiáng),有褐鐵礦化、硅化、銀礦化、方鉛礦化。不同程度地發(fā)生了接觸交代作用及蝕變,越靠近接觸帶是接觸變質(zhì)作用較強(qiáng)的部位,也是成礦的有利地段。
二、成礦地質(zhì)條件分析
內(nèi)蒙古大青山地區(qū)的臨河一集寧斷裂帶是華北板塊北緣的一條重要斷裂帶。它主要由韌性剪切帶、韌脆性剪切帶和推覆構(gòu)造等構(gòu)成。推覆構(gòu)造自南向北可分為疊瓦逆沖推覆構(gòu)造帶、緊閉褶皺—逆沖斷層變形帶、寬緩褶皺一斷層轉(zhuǎn)折褶皺帶。斷裂帶從韌性到脆性表示了其出露深度不同,并有由南到北活動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱的趨勢(shì)。該區(qū)主要分布有以金、銀為主的多金屬礦床和以大理巖為主的非金屬礦床。區(qū)內(nèi)金、銀多金屬礦床多與韌性剪切帶有關(guān),斷裂構(gòu)造為金屬礦床的形成提供了空間,也是成礦物質(zhì)的通道。
該區(qū)的聚寶莊褶皺,褶皺軸長(zhǎng)幅內(nèi)出露14km,寬8km,軸向總體北東向展布,在后期構(gòu)造作用下發(fā)生彎曲,兩翼為烏拉山巖群桃兒灣巖組大理巖,核部為東燈爐素混合花崗巖,軸面南東傾斜,轉(zhuǎn)折端位于聚寶莊一帶,由于后期褶皺的疊加,部分地段呈穹窿構(gòu)造。
該區(qū)位于烏拉山——集寧——阜新太古代、燕山期金、銀、鐵、銅、鉛、鋅、石墨、白云母成礦帶。該區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁,主要集中在中太古代、元古代及早白堊紀(jì),巖石類型從基性一中性一酸性一堿性均有,其中以中太古代、古元古代及早白堊紀(jì)酸性侵入巖最為發(fā)育,斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈,具有良好的成礦地質(zhì)條件。
區(qū)內(nèi)變質(zhì)(蝕變)石英閃長(zhǎng)巖體與礦化關(guān)系密切,主要為深灰、灰黑色,中粗粒結(jié)構(gòu),多發(fā)生程度不同的變質(zhì),局部形成片麻狀構(gòu)造。后期侵入的結(jié)晶閃長(zhǎng)巖(主要為中元代),呈淺藍(lán)灰色、灰色,有的發(fā)生黃鐵礦化、硅化等,在該區(qū)與該侵人體接觸的中太古代大理巖呈厚層狀產(chǎn)出,多發(fā)生強(qiáng)烈的硅化、伴有方鉛礦化、黃鐵礦化、孔雀石化及銀礦化,局部鉛礦化采樣分析達(dá)到了工業(yè)品位要求。
從銀礦化點(diǎn)產(chǎn)出狀態(tài)來(lái)看,銀礦化層位主要位于中太古代大理巖與古元古代閃長(zhǎng)巖的接觸帶上,在中元古代的閃長(zhǎng)巖脈和窯子石英閃長(zhǎng)巖體的接觸帶以及古元古代八岔山二長(zhǎng)花崗巖的破碎帶上存在銀的礦化體,并且在這些部位還有伴隨有鉛、鋅元素的富集。
窯子石英閃長(zhǎng)巖與八岔山二長(zhǎng)花崗巖巖體在古元古代中晚期侵入,之后在中晚元古代,相伴形成淺構(gòu)相逆沖式韌性剪切帶,在巖體與地層的接觸帶上形成一些破碎帶。前面提到的侵入接觸帶上的破碎帶就是形成于這一時(shí)期,礦化帶形成于中晚元古代。
三、礦區(qū)地質(zhì)特征
(一)構(gòu)造
該區(qū)大青山復(fù)背斜為主體構(gòu)造型式,此背斜位于陰山斷隆的東段,呈東西向展布。核部以烏拉山哈德門(mén)溝組為主,由于受花崗巖侵入和斷裂破壞,復(fù)背斜的形態(tài)很不完整。在背斜的北西及西南,各有一個(gè)被巖體破壞且保存面貌不清的次一級(jí)向斜構(gòu)造。而背斜東南側(cè)發(fā)育了一個(gè)寬緩的向斜,該向斜軸向不明顯,呈不規(guī)則的構(gòu)造盆地。
該區(qū)推覆構(gòu)造發(fā)育在本區(qū)中部地區(qū),是大青山逆沖推覆構(gòu)造經(jīng)過(guò)本區(qū)的一部分。該推覆構(gòu)造斷面均南東傾斜,傾角平緩,北北西方向推覆。所以該推覆構(gòu)造應(yīng)為晚期燕山期逆沖推覆構(gòu)造。
(二)地層
該區(qū)地層出露(見(jiàn)圖1),自下而上為中太古界烏拉山巖群哈德門(mén)巖組(Ar2hd)及桃兒灣巖組(Ar2t)麻粒巖、片麻巖、大理巖系;古元古界二道洼巖群紅山溝巖組低級(jí)變質(zhì)碎屑巖系(Phh)。上述變質(zhì)巖系構(gòu)成結(jié)晶基底。沉積蓋層有侏羅系中統(tǒng)大青山組(J2d)陸相紅層;第四系全新統(tǒng)(Qhpal)松散砂礫石。
1.中太古界烏拉山巖群
該群主要巖性為灰色含矽線石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖、二輝斜長(zhǎng)麻粒巖、二長(zhǎng)淺粒巖、蛇紋石化橄欖大理巖、條帶狀磁鐵石英巖等,遭受高角閃巖相—麻粒巖相的變形變質(zhì)改造,根據(jù)其變質(zhì)巖石組合特征,劃分為兩個(gè)巖組。
哈德門(mén)巖組(Ar2hd):該組在區(qū)內(nèi)呈北東東向展布,巖性為灰色二輝斜長(zhǎng)麻粒巖、長(zhǎng)英質(zhì)麻粒巖、二長(zhǎng)變粒巖、條帶狀透輝角閃斜長(zhǎng)片麻巖、含矽線石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾紫蘇磁鐵石英巖、矽線長(zhǎng)石石英巖及薄層大理巖。
桃兒灣巖組(Ar2t):該組在區(qū)內(nèi)呈北東東向展布,巖性為灰白色白云石大理巖、蛇紋石化透輝橄欖大理巖、蛇紋石化硅鎂大理巖圖、淺灰色金云透輝橄欖大理巖夾石榴斜長(zhǎng)變粒巖、石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖及矽線石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖。
2.古元古界二道凹巖群
紅山溝巖組(Pt1h)在本區(qū)呈近南北向展布,為一套淺灰色陸源碎屑巖占主體的淺變質(zhì)巖系。巖石組成以灰白色、淺灰色石英巖為主,夾少量的黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)絹云片巖、綠泥絹云片巖及大理巖。古元古代片麻狀二長(zhǎng)花崗巖侵入其中。
3.中生界侏羅系中統(tǒng)
大青山組(J2d)分布于聚寶莊西一帶,出露零星。由紫紅色礫巖、砂礫巖及砂巖組成,其一側(cè)界面不整合覆于太古宙及古元古代結(jié)晶巖系之上,另一側(cè)被太古宙烏拉山巖群桃兒灣巖組大理巖逆掩,厚度大于40m,該套地層呈紫紅色調(diào),碎屑顆粒較粗大,以礫級(jí)和砂級(jí)為主。
(三)侵入巖
1.變質(zhì)深成巖
(1)中太古代青貝溝片麻雜巖(OGc)
該片麻雜巖巖石類型;含許多形態(tài)各異、規(guī)模不等的大理巖、石英巖、變粒巖等表殼巖包體,與大理巖、變粒巖、石英巖接觸界線常斜切變余層理。具有變質(zhì)深成侵入巖特征。
呈北東——東西向帶狀展布,主要由灰色、灰綠色黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖和含紫蘇角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖組成。侵入烏拉山巖群,且含有烏拉山巖群榴云片麻巖、石英巖、大理巖、變粒巖等捕虜體;被古元古代紅召巖套變質(zhì)中酸性侵入巖、八岔山片麻狀二長(zhǎng)花崗巖侵入。
(2)中太古代東燈爐素混合花崗巖(Ar2Dξγ)
該巖體總體呈北東向帶狀展布,主要由淺灰、灰黃色及淡肉紅色混合花崗巖和黑云斜長(zhǎng)混合片麻巖組成。侵入烏拉山巖群,被古元古代八岔山片麻狀黑云二長(zhǎng)花崗巖侵入。
2.變質(zhì)侵入巖
(1)古元古代紅召巖套
該區(qū)內(nèi)出露有紅召巖套2個(gè)巖組(窯子石英閃長(zhǎng)巖和東河子英云閃長(zhǎng)巖)。窯子石英閃長(zhǎng)巖(Ph1Yδo)
呈馬蹄狀產(chǎn)出,主要由灰綠色片麻狀石英閃長(zhǎng)巖組成。侵入青貝溝片麻雜巖、烏拉山巖群。
東河子英云閃長(zhǎng)巖(Pt1Dγo)
呈北東向不規(guī)則狀產(chǎn)出,主要由淺灰一灰白色片麻狀英云閃長(zhǎng)巖組成。侵入青貝溝片麻雜巖、烏拉山巖群。
(2)古元古代八岔山片麻狀黑云二長(zhǎng)花崗巖(Pt1Bcηγ)
多呈北東向長(zhǎng)條狀或不規(guī)則狀展露。巖石類型主要為片麻狀黑云二長(zhǎng)花崗巖,片麻狀二長(zhǎng)花崗巖較少,呈灰黃色。侵入青貝溝片麻雜巖、烏拉山巖群及二道洼巖群。銀礦化特征及富集區(qū):(見(jiàn)圖1)
該區(qū)發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)(Ⅰ、Ⅱ)成礦地段:一、為該區(qū)西南部壩底村附近,為銀元素富集地段,二、為該區(qū)東部聚寶莊東南為金、銀元素富集地段(見(jiàn)圖2)
Ⅰ、位于該區(qū)西南部、壩底村附近,為銀成礦區(qū),礦化體賦存于古元古代窯子石英閃長(zhǎng)巖(Pt1Yδo)與中太古代桃兒灣巖組(Ar2t)大理巖接觸帶上、中元古代閃長(zhǎng)巖脈(δ)與古元古代窯子石英閃長(zhǎng)巖(Pt1Yδo)接觸帶及古元古代八岔山二長(zhǎng)花崗巖(P1Bcηγ)破碎帶中。礦化體中礦石為褐色、褐黃色,具碳酸鹽化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化。礦化體長(zhǎng)度10米,寬度3.5米,傾向40度,傾角65度左右。礦化不均勻,方鉛礦呈星散狀及似脈狀,礦石礦物除方鉛礦外還見(jiàn)有黃鐵礦、黃銅礦、輝銀礦、自然金等。銀品位高值達(dá)500×10-6。礦化帶形成于中晚元古代,為接觸動(dòng)力變質(zhì)成因;
Ⅱ、位于該區(qū)東部聚寶莊東南,為金、銀成礦區(qū),礦化體的頂板為中太古代桃兒灣巖組大理巖(Ar2t),底板為中太古代東燈籠素混合鉀長(zhǎng)花崗巖(Ar2Dξγ),礦化體位于二者接觸帶中的石英脈中,此石英脈褐鐵礦化特別強(qiáng)烈,為巖漿低溫?zé)嵋何g變型。礦化體長(zhǎng)度11米、寬1米左右,除褐鐵礦化外還有銀礦化、方鉛礦化。礦石中方鉛礦呈不均勻的浸染狀。銀含量最高達(dá)500×10-6。
五、化探異常分析
壩底村附近主要出露了中太古界桃兒灣巖組大理巖地層以及古元古代窯子石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖脈及早元古代八岔山二長(zhǎng)花崗巖等侵入體。銀礦化點(diǎn)在該區(qū)1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量銀元素異常的濃集中心有兩處,(見(jiàn)圖2)其一、該區(qū)的西側(cè)地段峰值增高到0.5×10-6。經(jīng)過(guò)檢查,其地表含銀均達(dá)7×10-6的褐鐵礦化的蝕變帶。其二、濃集異常區(qū)在該區(qū)的中部,其異常峰值為0.4×10-6。褐鐵礦化蝕變破碎帶,其地表含銀均達(dá)5×10-6。分析該異常中心峰值增高到0.5×10-6,很有可能在該部位存在一個(gè)銀礦床。
六、找礦方向探討
本區(qū)地層,自下而上為中太古界烏拉山巖群哈德門(mén)溝巖組及桃兒灣巖組麻粒巖、片麻巖、大理巖系;古元古界二道洼巖群紅山溝巖組低級(jí)變質(zhì)碎屑巖系。地層條件對(duì)成礦十分有利。
侵入巖在本地區(qū)比較發(fā)育,且期次較多,而且多發(fā)生變質(zhì),巖漿活動(dòng)主要集中在中太古代、元古代及早白堊紀(jì),其中中太古代為基性巖漿侵入、古元古代為中酸性侵入、早白堊紀(jì)為酸性侵入。受燕山期大型推覆構(gòu)造改造,區(qū)域上中元古代及以前地質(zhì)體均呈構(gòu)造巖片疊置于古生界或中生界地層之上。
區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造型式有三種,分別為:各期次的構(gòu)造變形、深構(gòu)造相的韌性剪切帶及燕山期大推覆構(gòu)造。區(qū)內(nèi)的成礦作用均不同程度受到了這些構(gòu)造的影響和控制。斷裂和褶皺構(gòu)造與巖漿活動(dòng),為成礦創(chuàng)造良好環(huán)境和有利空間并提供了熱源及物質(zhì)來(lái)源。從銀礦化點(diǎn)產(chǎn)出狀態(tài)來(lái)看,銀礦化層位主要位于中太古代大理巖與古元古代閃長(zhǎng)巖的接觸帶上,在中元古代的閃長(zhǎng)巖脈和窯子石英閃長(zhǎng)巖體的接觸帶以及古元古代八岔山二長(zhǎng)花崗巖的破碎帶上也存在銀的礦化體,并且在這些部位還有伴隨有鉛鋅元素的富集。
從銀礦化體產(chǎn)出層位來(lái)看,礦化主要與古元古代窯子石英閃長(zhǎng)巖與八岔山二長(zhǎng)花崗巖巖體的侵入有關(guān),礦化現(xiàn)象主要發(fā)生在閃長(zhǎng)巖體及二長(zhǎng)花崗巖體與圍巖(主要為太古代大理巖)的接觸帶上,在該接觸帶上還存在著一個(gè)明顯的破碎帶,在這個(gè)破碎帶中銀礦化現(xiàn)象尤為明顯,是銀、鉛、鋅礦化帶。銀元素為主要富集元素。該破碎帶在壩底地區(qū)發(fā)育,為銀金多金屬成礦的有力地段。
總體上,區(qū)內(nèi)成礦條件十分有利,地表都有良好的礦化,礦化體明顯,侵入巖體分部廣泛,水系沉積物測(cè)量銀元素異常突出,是值得引起重視的找礦遠(yuǎn)景區(qū)。