趙力成,秦 權(quán),李志平
(1.新巴爾虎右旗榮達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021300;2.內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 010020)
甲查礦區(qū)位于中俄蒙三國(guó)接壤部位,前期多家地勘單位以及科研院所對(duì)該礦床開(kāi)展了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)及理論研究工作,對(duì)該礦床進(jìn)行了分析論證,認(rèn)為礦區(qū)受構(gòu)造控制,為一典型的熱液充填型礦床,成礦時(shí)代屬于晚侏羅-早白堊世。近年來(lái)采礦工程使得礦體的宏觀(guān)特征與細(xì)節(jié)變化得以直觀(guān)充分展示,為研究礦田構(gòu)造的性質(zhì)、形成與發(fā)展、礦液的來(lái)源與運(yùn)移、成礦的時(shí)代與背景等提供了大量的實(shí)物資料,為進(jìn)一步研究礦床奠定了理論基礎(chǔ)。
甲查礦區(qū)自古生代以后,中、新生代以來(lái)經(jīng)歷了三期大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng),分別是印支期、燕山期和喜山期。古生代的構(gòu)造演化,屬成礦前期,遺留下的運(yùn)動(dòng)痕跡寥寥無(wú)幾。印支晚期和燕山期的構(gòu)造在成礦作用中起主導(dǎo)作用,表現(xiàn)形式為褶皺與斷裂,褶皺構(gòu)造控制著中侏羅世以后的地層、火山、巖漿巖的展布,斷裂構(gòu)造控制著礦體的位置及形態(tài)。
(1)中侏羅世以前。巴—烏斷裂帶甲查礦區(qū)段,在中侏羅世以前為伸展運(yùn)動(dòng),處于拉張環(huán)境,在甲查斷陷盆地中得以充分體現(xiàn)。
(2)中侏羅世早期。中侏羅世早期,巴-烏大斷裂甲查礦區(qū)段萬(wàn)寶組(J2w)地層的形成階段。由萬(wàn)寶組碳質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖與砂巖、粉砂巖互層的湖泊相沉積建造的巖性組合特征所反映出來(lái)的是斷陷盆地接受沉積,由湖泊相轉(zhuǎn)換為河流相,地殼穩(wěn)步抬升逐步成陸的過(guò)程。
(3)中侏羅世晚期。中侏羅世晚期,為巴—烏斷裂甲查段塔木蘭溝組(J2t)地層的形成階段,為陸相中基性火山噴出巖,根據(jù)其巖性特征、分布位置、接觸關(guān)系,構(gòu)造性質(zhì)屬于張性。
晚侏羅-早白堊世,大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以太平洋的俯沖碰撞、俯沖后伸展為背景,形成了內(nèi)蒙古東部俯沖火山巖,俯沖后伸展運(yùn)動(dòng)形成了巖漿斑雜巖。在甲查礦區(qū)段表現(xiàn)為晚侏羅世的火山巖和早白堊世的中酸性及堿性的斑雜巖體。
1.2.1 晚侏羅世早期
甲查礦區(qū)表現(xiàn)在滿(mǎn)克頭鄂博組第一巖性段(J3mk1)的凝灰質(zhì)砂礫巖沉積上,從巖層厚度和巖性組合中獲知,巴—烏大斷裂甲查段穩(wěn)定并持續(xù)了較長(zhǎng)一段時(shí)間,區(qū)域上偶爾有小規(guī)模的火山噴發(fā),但距離較遠(yuǎn)強(qiáng)度不大。
1.2.2 晚侏羅世晚期
古太平洋板塊向華北板塊俯沖,深部與古亞洲洋板塊對(duì)接碰撞,引起了強(qiáng)烈的火山爆發(fā)和巖漿侵位,形成了內(nèi)蒙古東部大興安嶺一帶的火山巖巖漿巖弧帶,持續(xù)的俯沖作用,形成了北東向壓性斷裂和北西向張性斷裂,形成了菱形線(xiàn)狀構(gòu)造網(wǎng)。
(1)第一階段—額爾古納地塊的裂解。北西、南東方向的作用應(yīng)力使得得爾布干斷裂帶復(fù)活,礦區(qū)中表現(xiàn)為北東向哈留廷渾迪①號(hào)背斜和北東向的壓性斷裂、北西向的張性斷裂及北西西向、北北西向的剪性斷裂帶。北東向哈留廷渾迪①背斜:甲查礦區(qū)受北西、南東方向作用應(yīng)力擠壓,巖層的收縮變形表現(xiàn)在哈留廷渾迪北東向①號(hào)背斜上。哈留廷渾迪①號(hào)背斜:軸向北東50°,兩翼傾角在38°至45°之間。褶皺的地層為中侏羅統(tǒng)萬(wàn)寶組,核部為中厚層含礫中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖,兩翼為中厚層含礫中細(xì)粒巖屑砂巖與中厚層砂質(zhì)膠結(jié)復(fù)成分細(xì)礫巖互層。北東向甲烏拉山斷裂:與北東向哈留廷渾迪①背斜同時(shí)形成的北東向壓性斷裂,由甲烏拉山斷裂、30號(hào)井東斷裂及其次級(jí)斷裂組成。甲烏拉山斷裂:甲烏拉山斷裂位于查干礦區(qū)甲烏拉山破火口至甲烏拉礦區(qū)2、3號(hào)礦體的交匯三角地帶,圍巖為萬(wàn)寶組,早白堊世石英二長(zhǎng)斑巖沿?cái)嗔亚秩刖臀弧?0號(hào)井東斷裂:甲烏拉礦區(qū)30號(hào)礦井北東60°約100m處,圍巖為中二疊世花崗閃長(zhǎng)巖,早白堊世正長(zhǎng)斑巖沿?cái)嗔亚秩?,巖墻狀。北西向張性斷裂:在甲查礦區(qū)中表現(xiàn)在控制甲烏拉礦區(qū)12號(hào)礦脈的斷裂帶上和哈留廷渾迪河推測(cè)斷裂帶上。北西西向壓剪性斷裂帶:斷裂帶總體呈舒緩波狀,斜列式排列,走向290°,傾向南西210°。查干礦區(qū)由東向西,傾角由40°逐步直立,甲烏拉礦區(qū)3號(hào)礦帶局部存在反傾現(xiàn)象。圍巖為侏羅系中統(tǒng)萬(wàn)寶組、塔木蘭溝組和上統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組第二巖性段。北北西向壓剪性斷裂帶:斷層一般不發(fā)育,規(guī)模有限,有控制甲烏拉礦區(qū)1、39、40號(hào)礦帶的斷層,有甲烏拉礦區(qū)控制2號(hào)礦體的斷層,斷裂帶呈脈狀平行排列,圍巖為侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組。
(2)第二階段—甲查板塊的應(yīng)力作用。甲查板塊中應(yīng)力分解為南北和東西向兩組,南北向擠壓表現(xiàn)在巴潤(rùn)—烏熱大斷裂的再次復(fù)活、甲烏拉山西北2.5km處848高地的巖層收縮變形和新生的南北向848高地、848—882高地?cái)嗔褞?;東西向擠壓表現(xiàn)在哈留廷渾迪南北向褶皺帶上和甲烏拉2號(hào)礦帶以及南北向的斷層上。近東西向褶皺(848高地背斜):表現(xiàn)在甲烏拉山西北2.5km處848高地短軸背斜。長(zhǎng)度大約2.5km,軸向近東西,與巴潤(rùn)—烏熱大斷裂查甲礦田段走向一致,軸面近于直立,略向北傾。核部由塔木蘭溝組和滿(mǎn)克頭鄂博組第一巖性段組成,南西翼由滿(mǎn)克頭鄂博組第一巖性段,北東翼由塔木蘭溝組和滿(mǎn)克頭鄂博組第二巖性段組成。848高地背斜軸部推測(cè)斷裂:位于848高地背斜軸部,地表特征為負(fù)地形,高精度磁性特征為正負(fù)異常過(guò)渡的梯度帶,背斜軸部有一東西向隱伏斷裂,平行于背斜軸的張性斷裂。南北向斷裂:受南北向擠壓應(yīng)力而形成。在848高地短軸對(duì)稱(chēng)背斜的西側(cè),阻斷背斜、垂直于背斜,與背斜相伴而生的同期斷裂。圍巖為滿(mǎn)克頭鄂博組第二巖性段(J3mk2),長(zhǎng)度大于2km,寬度、產(chǎn)狀不清,沿線(xiàn)巖石破碎,推測(cè)為張性斷層。
古太平洋俯沖后伸展運(yùn)動(dòng)階段,深大斷裂擴(kuò)張,為巖漿上侵提供了運(yùn)移通道。俯沖伸展在區(qū)域上形成了內(nèi)蒙古東部的斑雜巖體,反映在查甲礦田中為巴潤(rùn)—烏熱大斷裂的再次復(fù)活擴(kuò)張,早白堊世巖漿沿?cái)嗔亚治?,期后熱液在有利部位沉淀富集成礦。
甲查礦區(qū)的成礦由兩個(gè)中心和六組構(gòu)造體系組成。兩個(gè)中心點(diǎn)是查甲礦田成礦的源泉,不但構(gòu)成了礦床的高溫內(nèi)帶,而且是中低溫礦物的載體。期后殘漿熱液向四周擴(kuò)散,斷裂構(gòu)造則作為流體的運(yùn)轉(zhuǎn)通道和存儲(chǔ)空間,隨外界物理化學(xué)條件的改變而發(fā)生積淀。
根據(jù)物化探資料及礦液運(yùn)移方向的指示,甲查礦區(qū)礦液來(lái)源于巴潤(rùn)—烏熱大斷裂帶中的哈留廷渾迪褶皺帶和848高地背斜。
(1)848高地背斜成礦地質(zhì)體:位于甲烏拉西北方向3.0km,甲烏拉礦區(qū)3號(hào)礦體北西西方向的延長(zhǎng)線(xiàn)上,卷入848高地背斜的地層是塔木蘭溝組和滿(mǎn)克頭鄂博組巖性段,背斜軸與甲烏拉礦區(qū)3號(hào)礦體北西西方向走向相重合,兩翼寬緩,軸面近于直立。848高地背斜與W、Sn、Mo、Bi元素組合異常相重疊,且Mo具三級(jí)濃度分級(jí)。
(2)哈留廷渾迪褶皺帶成礦地質(zhì)體:位于查干布拉格以北,哈留廷渾迪河?xùn)|岸,卷入哈留廷渾迪褶皺帶的地層是侏羅系中統(tǒng)萬(wàn)寶組。褶皺軸向近南北、軸面較陡西傾,兩翼傾角一般在30°~40°之間,出現(xiàn)W、Mo、Cu、Ag、As元素異常。
作為礦液運(yùn)移的流動(dòng)通道和存儲(chǔ)空間,查甲礦田外帶成礦構(gòu)造共有六組容礦部位,既相互交織又自成體系。
北西西向斷裂帶:左行剪切斷層,斜列式展布,舒緩波狀。北西向斷裂:構(gòu)造性質(zhì)為張性,追蹤張狀。北北西向斷裂:與北西、北西西向斷裂同時(shí)形成張剪性斷層,與北西向斷裂帶呈30°夾角,形態(tài)為舒緩波狀。近東西向斷裂:與近東西褶皺同時(shí)形成的背斜軸部張性斷層,楔形追蹤張狀;另一組為與東西向褶皺同時(shí)形成的張性斷層,追蹤張狀。隱爆角礫巖筒:在次火山巖體侵入過(guò)程中形成的氣液壓力釋放空間。背斜軸部虛脫部位:與背斜同時(shí)形成的背斜軸部似層狀滑脫空間。
圖1 礦區(qū)成礦模型圖
(1)礦區(qū)中、新生代以來(lái)經(jīng)歷了三期大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng),分別是印支期、燕山期和喜山期。成礦于燕山晚期,喜山運(yùn)動(dòng)在成礦作用中起破壞性作用,古生代的構(gòu)造演化,屬成礦前期。
(2)礦區(qū)成礦由兩個(gè)中心和六組構(gòu)造體系組成。兩個(gè)中心點(diǎn)是成礦的源泉,構(gòu)成了礦床的高溫內(nèi)帶及中低溫礦物的載體。斷裂構(gòu)造則作為流體的運(yùn)轉(zhuǎn)通道和存儲(chǔ)空間。