內(nèi)蒙古三河鉛鋅礦床的礦化特征及構(gòu)造控礦規(guī)律

畢亞強(qiáng)李永新陳文科馬虎彪于 超馮 宇周 林岳 雷楊在京扈德峰

1.呼倫貝爾山金礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 022357;

2.北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院,北京 100083

三河鉛鋅礦床位于內(nèi)蒙古自治區(qū)根河市得耳布爾鎮(zhèn)南西,是得爾布干多金屬成礦帶的重要組成部分。區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有比利亞谷、二道河子、甲烏拉-查干布拉根等一系列大中型鉛鋅(銀)礦床(李進(jìn)文等,2011;段明新等,2014;戴蒙等,2016),顯示出巨大的找礦潛力。相關(guān)學(xué)者對(duì)三河礦區(qū)的構(gòu)造特征(李永新等,2020)、成礦流體來源(趙巖等,2018)、成礦年齡(明珠等,2015;趙巖等,2017)、礦區(qū)地質(zhì)特征 (毛愛生等,2007)和成礦物質(zhì)組成(池貴軍,2003)等進(jìn)行了初步的工作,但總體研究仍較為薄弱。礦區(qū)目前包括雙頂山、高包山、綠蔭山、斧刃山和向陽山5個(gè)礦段,其中雙頂山礦段為礦區(qū)主要的生產(chǎn)礦段。礦區(qū)共探明礦石量24 Mt (122b+333),金屬量Pb 0.48 Mt,Zn 0.64 Mt。截止至2021年6月,礦區(qū)保有礦石量6.3 Mt,按目前三河鉛鋅礦日處理3000 t礦石計(jì)算,其服務(wù)年限不足6年。保有資源量不足是目前礦山面臨的首要問題,制約了礦山的進(jìn)一步發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。相關(guān)研究表明三河鉛鋅礦床屬于淺成低溫?zé)嵋好}型礦床(趙巖,2017),三河鉛鋅礦床已發(fā)現(xiàn)的礦體和礦化均受斷裂構(gòu)造控制(李永新等,2020),對(duì)于構(gòu)造控制的熱液脈型鉛鋅礦床,其構(gòu)造及蝕變的分布規(guī)律是指導(dǎo)礦區(qū)找礦的最重要依據(jù)(陳柏林,2020;趙凍等,2020)。但由于礦區(qū)斷裂構(gòu)造復(fù)雜、期次多,對(duì)控礦構(gòu)造的類型、產(chǎn)狀變化規(guī)律及斷裂構(gòu)造與礦化、蝕變的關(guān)系目前尚不清楚。文章在系統(tǒng)總結(jié)已有資料基礎(chǔ)上,通過詳細(xì)的井下地質(zhì)調(diào)研、勘查資料綜合分析、斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀分析、脈體類型及礦物組合、蝕變類型及蝕變礦物組合等的綜合分析,探討了三河鉛鋅礦床控礦構(gòu)造特征、空間分布規(guī)律及構(gòu)造與礦化、蝕變的關(guān)系,為礦區(qū)深部及外圍找礦提供了新的思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

三河鉛鋅礦床大地構(gòu)造上位于中亞造山帶東段額爾古納地塊的東緣(圖1;李錦軼,1986)。額爾古納地塊為古生代由多個(gè)微陸塊拼合的產(chǎn)物(Li, 2006; Liu et al., 2017;張?jiān)罉蚝投瓨湮?2019),并經(jīng)歷了中生代蒙古-鄂霍茨克和環(huán)太平洋構(gòu)造體系的疊加與改造(葛文春等,2001,2005a, 2005b;林強(qiáng)等,2003;Wang et al., 2006; Xu et al., 2009; Wu et al., 2011;陳崇陽等,2016),多期多階段的構(gòu)造巖漿事件造就了該區(qū)多種類型的成礦作用和獨(dú)特的成礦系統(tǒng)(武廣,2006)。

圖1 額爾古納及周邊地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)武廣等,2014;徐志剛等,2008修改)Fig.1 Regional geological map of Ergun and surrounding areas (modified after Wu et al., 2014; Xu et al., 2008)(a) Mongolia-Okhotsk suture zone; (b) Distribution of mines in the Ergun and surrounding areas

區(qū)域出露地層自元古界到新生界,包括元古界滹沱系和震旦系,巖性主要為長英質(zhì)片麻巖、斜長角閃巖、綠片巖、長英片巖、大理巖等(孫廣瑞等,2002;孫立新等,2013;賈立民等,2018);古生界奧陶系、志留系、泥盆系及石炭系碎屑沉積巖、中酸性火山巖(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1991)和淺海相火山碎屑巖(佘宏全等,2012);中生界侏羅系和白堊系中基性—中酸性火山巖、火山碎屑巖系以及含煤沉積建造(李進(jìn)文等,2011;張斌等,2011;吳濤濤等,2014);新生界全新統(tǒng)第四系陸相沉積物(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1991)。

區(qū)域內(nèi)斷裂和褶皺構(gòu)造均較為發(fā)育,褶皺構(gòu)造以興凱期形成的北東向、北北東向緊閉線型褶皺和燕山期開闊短軸褶皺為主(武廣,2006;趙巖,2017)。主要斷裂構(gòu)造包括北東向展布的得爾布干斷裂(F2)和北西向展布的塔源-漠河斷裂(F1;圖1b)。得爾布干大斷裂于晚元古代開始活動(dòng),顯示出繼承性以及長期活動(dòng)的特點(diǎn)(內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志,1991),特別是中生代再次活化對(duì)區(qū)內(nèi)中生代巖漿作用及一系列相關(guān)的鉛鋅銀多金屬成礦具有明顯的控制作用(武廣,2006;周振華,2011;雙寶,2012)。目前區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅(銀)礦床,如比利亞谷、二道河子、三河以及東郡等(圖1),呈北東向沿該斷裂分布。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,形成了新元古代及興凱、加里東、海西、印支以及燕山期在內(nèi)的多期巖漿侵入體(趙巖,2017)。新元古代及興凱期侵入巖規(guī)模較大,主要分布在塔源-漠河斷裂(F1)的西南側(cè)和塔河市的東側(cè);海西期侵入巖多呈巖基呈北東向帶狀展布,主要分布于額爾古納地塊的烏奴格吐山-查干布拉根、小伊諾蓋溝以及在三河-二道河子的西北區(qū)域;印支期侵入巖規(guī)模一般很小,未見明顯出露;燕山期侵入巖主要在嵯崗-得耳布爾一帶發(fā)育,與區(qū)內(nèi)斑巖型銅(鎢)鉬礦床及鉛鋅銀多金屬礦床的成礦有關(guān) (Guo et al., 2016; Li et al., 2016)。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層的時(shí)代比較單一,主要為侏羅系上統(tǒng)塔木蘭溝組角閃安山巖、安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖,此外還有零星分布的滿克頭鄂博組英安巖-流紋巖、流紋斑巖以及第四系全新統(tǒng)現(xiàn)代松散堆積物(圖2)。趙巖(2017)根據(jù)火山巖巖石組合、火山巖同位素年代學(xué)、噴發(fā)間斷的沉積標(biāo)志以及地層間的接觸關(guān)系,將區(qū)內(nèi)晚中生代火山作用分為塔木蘭溝、上庫力及梅勒?qǐng)D3個(gè)較大旋回。其中塔木蘭溝火山旋回包括中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組和上侏羅統(tǒng)的滿克頭鄂博組火山巖,巖性組合為橄欖玄武巖、玄武巖、玄武安山巖、安山巖、英安巖-流紋巖及少量中基性和酸性火山碎屑巖,玄武巖和玄武安山巖在礦區(qū)地表未出露。

圖2 三河鉛鋅礦床礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the Sanhe Pb-Zn deposit

礦區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育,褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為寬緩的火山穹窿構(gòu)造——比利亞背斜。礦區(qū)的斷裂構(gòu)造按走向可分為北西西—北西(主要為北西西)、北北西、北北東—北東(主要為北北東)和近南北向4組,特別是在雙頂山礦段發(fā)育較為密集,且部分?jǐn)嗔阎斜婚W斜煌斑巖或正長斑巖充填。

礦區(qū)出露的侵入巖主要為沿比利亞背斜軸部侵入的不規(guī)則的燕山期小巖株和巖脈,巖性包括正長斑巖和閃斜煌斑巖。正長斑巖常呈小巖株侵位于塔木蘭溝組角閃安山巖中,而閃斜煌斑巖多呈巖脈或巖墻產(chǎn)出,并常與正長斑巖緊密伴生。

礦區(qū)目前包括雙頂山、高包山、綠蔭山、斧刃山和向陽山5個(gè)礦段,其中雙頂山礦段為礦區(qū)主要的生產(chǎn)礦段。礦區(qū)內(nèi)礦體呈脈狀,走向北西西,少數(shù)為走向北西,傾向可分南南西—南西和北北東—北東兩組,傾角57°～79°,個(gè)別可達(dá)85°,總體產(chǎn)狀較陡。其中主要的礦體走向北西西、傾向南南西。從雙頂山礦段27號(hào)勘探線鉆孔剖面圖可以看出(圖3),礦體產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定,但存在一定的波狀起伏和膨縮現(xiàn)象,并可見與主礦體平行的次級(jí)斷裂控制的小規(guī)模礦體。

圖3 三河礦區(qū)雙頂山礦段27號(hào)勘探線鉆孔剖面圖Fig.3 Drilling profile of the No.27 exploration line in the Shuangdingshan section of the Sanhe mining area

3 斷裂與蝕變、礦化的空間關(guān)系

3.1 礦區(qū)斷裂的空間分布及產(chǎn)狀特征

雙頂山礦段斷裂構(gòu)造主要為北西西向、北北西向和北北東向,少數(shù)為北西、北東(圖4),北西西向、北北西向和北北東向斷裂共同構(gòu)成了礦區(qū)的主要斷裂構(gòu)造格局。

圖4 三河鉛鋅礦區(qū)雙頂山礦段斷裂構(gòu)造簡圖Fig.4 Schematic diagram showing the faulted structure in the Shuangdingshan section of the Sanhe Pb-Zn mining area

北西西向(局部呈北西向)斷裂走向上較為穩(wěn)定,規(guī)模較大,走向上可斷續(xù)延伸數(shù)百米到數(shù)千米。斷裂野外主要表現(xiàn)為蝕變破碎帶、構(gòu)造片理化帶,局部發(fā)育石英-碳酸鹽膠結(jié)的角礫巖脈,傾向總體南南西,傾角多在70°～85°之間。雙頂山礦段內(nèi)北西西向斷裂總體可分為3組,每組由一系列近平行的斷裂組成,斷裂沿走向和傾向可見分支復(fù)合(圖5a)和尖滅再現(xiàn)。從斷裂邊部發(fā)育的羽狀裂隙(圖5b)可以看出,其具有左行走滑的特征。斷裂尖滅再現(xiàn)處可見具有張性充填特征的碳酸鹽脈,也顯示出走滑斷裂的特征。

圖5 北西西向斷裂中碳酸鹽脈的分支復(fù)合及邊部的羽狀裂隙Fig.5 The branching and recombination of carbonate veins in the NWW-trending fault and the pinnate fissures at the edges(a) Branching complex of carbonate veins; (b) Pinnate fissures at the edges of carbonate veins Ank-Iron dolomite; Dol-Dolomite; Qtz-Quartz; Chl-Chlorite; Gn-Galena; Sp-Sphalerite

北北西向與北北東向斷裂的野外表現(xiàn)較為一致,常可見其中被正長斑巖、閃斜煌斑巖或石英脈、方解石±石英±螢石±黏土礦脈等所充填,應(yīng)為同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下形成的共扼斷裂。該組斷裂分枝分叉和側(cè)列現(xiàn)象發(fā)育,且單個(gè)斷裂的產(chǎn)狀也常有一定的波狀起伏,因此井下獲得的斷裂產(chǎn)狀變化較大。北北西斷裂走向325°～350°,傾向北東東或南西西,傾角46°～87°。北北東向斷裂走向15°～65°,傾向北西或南東,傾角50°～86°。北北西向與北北東向斷裂及充填其中的閃斜煌斑巖脈、正長斑巖脈可切穿北西西向斷裂及其中的含礦碳酸鹽-石英脈(圖6a),表明其為成礦后產(chǎn)物。斷裂中的石英或碳酸鹽脈中晶洞狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等張性充填形成的構(gòu)造特征發(fā)育,且脈體形態(tài)各異,常呈分枝分叉或不規(guī)則的透鏡狀,并顯示出一定的側(cè)列規(guī)律(圖6b)。該組斷裂的斷距一般較小或無明顯斷距。

圖6 礦區(qū)不同脈體之間的穿插關(guān)系Fig.6 Interspersed relationship between different veins in the mining area(a) Clay minerals, quartz and calcite veins cut through tensile quartz veins; (b) Quartz and calcite veins discontinue ore-bearing ironmanganese carbonate veinsAnk-Iron dolomite; Dol-Dolomite; Qtz-Quartz; Cal-Calcite; Chl-Chlorite; Clay-Clay mineral; Gn-Galena; Sp-Sphalerite

3.2 礦區(qū)主要脈體類型、產(chǎn)狀及脈側(cè)的蝕變特征

熱液型礦床在其成礦作用過程中往往伴隨熱液脈體的形成,而斷裂中充填的熱液脈體是熱液活動(dòng)的直接證據(jù)。不同類型熱液脈體的產(chǎn)狀、礦物組合以及分布對(duì)于指導(dǎo)礦區(qū)找礦工作具有重要意義,尤其與成礦作用密切相關(guān)的脈體是找礦的重要標(biāo)志。根據(jù)礦區(qū)脈體的礦物組合可以將礦區(qū)的熱液脈體分為4種類型,包括鐵錳碳酸鹽-硫化物脈、玉髓-細(xì)晶石英脈、石英-螢石-黏土礦脈和方解石-(黏土礦物)脈。其中鐵錳碳酸鹽脈和玉髓-細(xì)晶石英脈與礦化關(guān)系密切。

鐵錳碳酸鹽-硫化物脈:常呈粉色、淡粉色,脈體平直或呈網(wǎng)脈狀、囊團(tuán)狀(圖7a、7b),局部表現(xiàn)為由鐵錳碳酸鹽-硫化物膠結(jié)的角礫巖脈。脈體主體走向北西西向,部分為北西向,傾向北北東或南南西,與礦體產(chǎn)狀一致,?？梢姺种?fù)合(圖5a)及邊部的羽狀裂隙(圖5b),顯示了走滑斷裂的特征。巖礦相和SEM/EDS結(jié)果表明,脈體中礦物組合包括含鐵白云石(圖8a,圖9a、9b)、白云石、石英、方鉛礦(圖8b,圖9c、9d)、閃鋅礦(圖8b)、黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、輝銻礦(圖8a)、輝銀礦和極少量的輝鉬礦、含銀黝銅礦(圖9d)等,其中黝銅礦主要在方鉛礦和閃鋅礦中呈顯微包裹物。脈體與圍巖的界線清晰,脈壁平直或不規(guī)則狀。脈內(nèi)常可見對(duì)稱條帶狀構(gòu)造,中部為含鐵白云石、白云石,邊部發(fā)育閃鋅礦、方鉛礦,局部可見邊部發(fā)育石英(圖7b),脈側(cè)圍巖中可見綠泥石化(圖7a、7b)、硅化和黃鐵礦化蝕變。

圖7 礦區(qū)主要熱液脈體類型Fig.7 Main types of hydrothermal veins in the mining area(a) Iron-manganese carbonate veins with dark sulfide; (b) Calcite veins disjoint ore-bearing veins; (c) Iron-manganese carbonate veins with Pb-Zn mineralization; (d) Clay mineral veins cut through ore-bearing iron-manganese carbonate veinsAnk-Iron dolomite; Dol-Dolomite; Qtz-Quartz; Chl-Chlorite; Cal-Calcite; Clay-Clay mineral; Gn-Galena; Sp-Sphalerite; Sulf-Sulfide

圖8 礦區(qū)常見金屬礦物組合Fig.8 Common metal mineral combinations in the mining area(a) Stibnite and pyrite at the same time as iron-bearing dolomite; (b) Metal sulfides such as galena and sphalerite at the same time as fine-crystal quartzSti-Stibnite; Py-Pyrite; Ccp-Chalcopyrite; Sp-Sphalerite; Gn-Galena; Ank-Iron dolomite; Clay-Clay mineral

圖9 主要礦石礦物SEM/EDS分析Fig.9 SEM/EDS analysis of main ore mineralsAnk-Iron dolomite; Qtz-Quartz; Clay-Clay mineral; Ap-Apatite; Rt-Rutile; Brt-Barite; Gn-Galena; Py-Pyrite; Ccp-Chalcopyrite; Tet-Tetrahedrite

玉髓-細(xì)晶石英脈:常呈脈狀—網(wǎng)脈狀產(chǎn)于北西西向(局部為北西向)斷裂構(gòu)造中,脈體常呈板狀、不規(guī)則狀或透鏡狀,分支復(fù)合常見。玉髓-細(xì)晶石英脈邊部發(fā)育玉髓,中部常見有石英晶洞,顯示張性裂隙充填的特征,局部發(fā)育不規(guī)則狀角礫巖脈。脈體中礦物組合主要為玉髓、石英和黃鐵礦,并含少量含鐵白云石、白云石及方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、含銀黝銅礦、輝銀礦等。從礦物組合和脈體特征看,其應(yīng)與鐵錳碳酸鹽脈為同期產(chǎn)物。其脈側(cè)蝕變以綠泥石化、硅化和黃鐵礦化為特征。

石英-螢石-黏土礦脈:常產(chǎn)于煌斑巖脈與圍巖的接觸帶或圍巖中的北北東—北東或北北西向斷裂和裂隙中,寬度在幾厘米到幾十厘米不等。井下常見石英-(螢石)-黏土礦脈切穿或錯(cuò)斷含礦鐵錳碳酸鹽-硫化物脈(圖10a、10b)及早期石英脈(圖6a,圖10c、10d)。脈體中礦物組合主要為石英、方解石、螢石、黏土礦物和少量的黃鐵礦,未見方鉛礦和閃鋅礦。其脈側(cè)蝕變主要表現(xiàn)為黏土礦化和少量黃鐵礦化,如安山巖中斜長石的黏土礦化及其中暗色礦物的黃鐵礦化。

圖10 部分脈體穿插關(guān)系的正交偏光和單偏光顯微照片F(xiàn)ig.10 Cross-polarized light (a, c) and single-polarized light (b, d) micrographs of the intervening relationship of part of the veins(a, b) Quartz veins cut through ore-bearing iron-manganese dolomite veins; (c, d) Quartz and clay mineral veins cut through oreforming quartz and chlorite veins Ank-Iron dolomite; Qtz-Quartz; Chl-Chlorite; Clay-Clay mineral; Sp-Sphalerite; Py-Pyrite; Ccp-Chalcopyrite

方解石-(黏土礦物)脈:常產(chǎn)于閃斜煌斑巖脈巖與圍巖的接觸帶或圍巖裂隙中。脈體走向北北西向或北北東—北東向,可切穿或錯(cuò)斷含礦鐵錳碳酸鹽脈、細(xì)晶石英脈(圖7c)。脈體常呈白色或黃白色,礦物組合主要為方解石、少量的石英、黏土礦物和黃鐵礦。方解石脈的脈側(cè)一般蝕變不發(fā)育,少數(shù)可見黏土礦化和黃鐵礦化。

3.3 礦區(qū)礦體的產(chǎn)狀及構(gòu)造控制

目前已發(fā)現(xiàn)的69條礦體均呈北西西、北西走向。從礦區(qū)主要礦體的產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖11)可以看出,礦區(qū)礦體走向主體為北西西,少數(shù)為北西,傾向以南南西為主,傾角較陡,并發(fā)育少量傾向北北東、北東和南西的礦體。礦區(qū)的礦體按傾向不同可分為兩組,一組傾向南南西—南西,另一組為傾向北北東—北東。已有勘查資料表明,不同賦礦標(biāo)高的主要礦體在傾向、傾角上均沒有明顯變化,產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定,但有一定的波狀起伏。結(jié)合井下觀察結(jié)果,礦區(qū)的含礦碳酸鹽脈和石英脈主要受北西西向斷裂控制,這與礦體產(chǎn)狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果吻合,表明礦區(qū)主控礦構(gòu)造為北西西走向,且主控礦斷裂傾向南南西。

圖11 礦區(qū)主要礦體產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)等密度圖(n=69)Fig.11 Isodensity map showing the occurrence statistics of the main ore bodies (n=69) in the mining area

4 討論

4.1 礦床形成的構(gòu)造背景

許多熱液礦床的分布均顯示出與斷裂或地殼中的不連續(xù)帶有關(guān)(Kutina, 1999),如造山型金礦 (Groves et al., 1998; Goldfarb et al., 2001)、斑巖銅金礦(Sillitoe, 2000)等。特定礦床類型的空間分布樣式及與相關(guān)地質(zhì)要素的關(guān)系研究可以幫助判斷控制礦床形成的地質(zhì)因素,也是區(qū)域找礦預(yù)測(cè)的主要依據(jù)(Carranza, 2009)。世界已知一些超大型礦床的分布區(qū)常圍繞一些超殼斷裂分布(Jaques et al., 2002),而礦床的分布則與大型構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造有關(guān)(Robert, 1990),這些次級(jí)構(gòu)造扮演了流體通道的角色 (Sibson et al., 1988; Cox et al., 2001; Chernicoff et al., 2002)。

區(qū)內(nèi)已知的內(nèi)生金屬礦床均沿得爾布干斷裂兩側(cè)分布,且主要分布于斷裂西側(cè)(李進(jìn)文等,2006),表明得爾布干斷裂與成礦有一定的關(guān)系。得爾布干大斷裂作為額爾古納地塊與鄂倫春-華力西褶皺帶的重要分界線,于晚元古代開始活動(dòng),但具繼承性以及長期活動(dòng)的特征(內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志,1991)。在新元古代—中生代,由于該區(qū)經(jīng)歷了從古亞洲洋構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)變的多期構(gòu)造巖漿事件,造成得爾布干斷裂經(jīng)歷了多期的再活化過程,并控制了深部巖漿的上侵和金屬礦床的分布。地球物理資料表明,得爾布干斷裂下部向北西陡傾,淺部傾向南東(段鵬和方洪賓,2003),由于流體向上運(yùn)移,因此上盤更有利于礦化的形成,這可能是造成區(qū)內(nèi)主要礦床均分布于斷裂西側(cè)的原因。

三河礦區(qū)位于中亞造山帶東段。中亞造山帶是世界上保存最好的元古宙—顯生宙增生造山帶,其總體呈向南凸出的弧型,在礦區(qū)附近的構(gòu)造方向?yàn)楸睎|向(Muhtar et al.,2020)。蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造帶是中亞造山帶的重要組成部分,在東亞大陸形成演化的歷史上占有極為重要的地位(李錦軼等,2009)。根據(jù)巖石建造,趙越等(1994)認(rèn)為蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造帶是華北板塊和西伯利亞板塊之間的最后縫合帶,并經(jīng)歷了一期強(qiáng)烈的俯沖碰撞或多期同向的俯沖碰撞作用(黃始琪等,2014),這可能是北西西向斷裂早期具有壓性特征的原因。晚侏羅世該區(qū)受古太平洋板塊對(duì)中亞地區(qū)的遠(yuǎn)程影響,其構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)為北西—南東向擠壓,并誘發(fā)了北東向得爾布干斷裂及與之平行的次級(jí)斷裂的左行走滑。北東向斷裂的左行走滑至使先期形成的北西西向壓性斷裂活化,并顯示出張性的特征,這為成礦流體運(yùn)移提供了通道和礦質(zhì)沉淀場(chǎng)所。三河鉛鋅的閃鋅礦的Rb-Sr定年結(jié)果(141. 6±1.9Ma;趙巖等,2017)也表明,其成礦與古太平洋構(gòu)造域的遠(yuǎn)程影響有關(guān)(陳志廣等,2006;李進(jìn)文等,2006)。

4.2 礦區(qū)主要控礦構(gòu)造的性質(zhì)、產(chǎn)狀及在找礦中的意義

從礦區(qū)已知礦體的產(chǎn)狀、空間分布及與礦化相關(guān)的脈體的產(chǎn)狀可以看出,三河鉛鋅礦的礦體和礦化明顯受斷裂構(gòu)造控制,主控礦斷裂走向北西西、傾向南南西。北西西向斷裂在礦區(qū),特別是雙頂山礦段普遍發(fā)育,地表常表現(xiàn)為蝕變片理化帶,其走向延伸可達(dá)數(shù)百米至數(shù)千米,且產(chǎn)狀較為穩(wěn)定,顯示是先存的剪性斷裂的特征,但其中的含礦碳酸鹽脈、石英脈常發(fā)育晶洞構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造,具有張性充填的特征,表明該斷裂為早期剪性斷裂再活化的產(chǎn)物。在雙頂山礦段,北西西向含礦斷裂由南向北其可分為3組(圖5),每2組間距約800m左右,有近等間距分布的特征,且每組斷裂由主斷裂和一系列近平行的或走向相同、傾向不同的次級(jí)斷裂組成。

從礦體產(chǎn)狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,礦區(qū)主要控礦斷裂為北西西走向,傾向南南西,不同賦礦標(biāo)高的礦體產(chǎn)狀沒有明顯變化,在走向和傾向上產(chǎn)狀均較為穩(wěn)定,也顯示了早期剪性斷裂的特點(diǎn)。較大的延伸規(guī)模和產(chǎn)狀穩(wěn)定對(duì)找礦較為有利。另有部分礦體走向北西西—北西,但傾向?yàn)楸北睎|—北東,其可能與主控礦構(gòu)造的次級(jí)斷裂有關(guān)。從礦區(qū)探礦的角度來看,找礦的工程布置應(yīng)以主控礦構(gòu)造為主要設(shè)計(jì)依據(jù),避免次級(jí)構(gòu)造對(duì)找礦的誤導(dǎo)。對(duì)次級(jí)斷裂控制的小規(guī)模礦體宜在生產(chǎn)過程中使用坑內(nèi)淺鉆加以控制。

北北西和北北東向斷裂中常被閃斜煌斑巖脈、正長斑巖脈或碳酸鹽脈充填,其可切穿礦體和含礦的碳酸鹽脈和石英脈,應(yīng)為成礦后斷裂。從成礦后斷裂的產(chǎn)狀特征(產(chǎn)狀不規(guī)則、分枝分叉常見,且單個(gè)脈體產(chǎn)狀呈波狀起伏)及其中大量發(fā)育的晶洞狀構(gòu)造看,其顯示了張性斷裂的特征。成礦后斷裂對(duì)礦體有一定的錯(cuò)斷,但斷距一般較小或無明顯斷距,因此對(duì)找礦影響不大。

4.3 礦區(qū)熱液脈體類型、蝕變及對(duì)找礦的指示意義

礦區(qū)發(fā)育多種熱液脈體,包括鐵錳碳酸鹽-硫化物脈、玉髓-細(xì)晶石英-硫化物脈、方解石脈、石英-黏土礦脈、硫化物脈等,主要金屬礦物包括黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛鋅、赤鐵礦,并發(fā)現(xiàn)少量黃銅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黝銅礦、輝銀礦等。根據(jù)脈體的穿插關(guān)系(圖7c、7d,圖10)和脈體中礦物的生成順序(圖8,圖9),可以將礦區(qū)的礦化劃分為3個(gè)階段:

石英-黃鐵礦-赤鐵礦-黃銅礦階段(Ⅰ階段):主要礦物組合為石英、黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、赤鐵礦,并可見少量方解石、磁鐵礦和磁黃鐵礦、方鉛鋅、閃鋅礦等,可見鉛鋅礦化,但礦化相對(duì)較弱。

鐵錳碳酸鹽-黃鐵礦-鉛鋅硫化物階段(Ⅱ階段):主要礦物組合為含鐵白云石、白云石、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及少量的黃銅礦。

方解石-螢石-黏土礦化階段(Ⅲ階段):主要礦物組合為黏土礦物、石英、螢石和方解石,并可見少量的黃鐵礦。

鐵錳碳酸鹽-黃鐵礦-鉛鋅硫化物階段(Ⅱ階段)為礦區(qū)最主要的礦化階段,其次是石英-黃鐵礦-赤鐵礦-黃銅礦階段(Ⅰ階段),而方解石-螢石-黏土礦化階段(Ⅲ階段)中未見鉛鋅礦化。從不同脈體類型的脈側(cè)蝕變上看,與礦化有關(guān)的脈體兩側(cè)常發(fā)育硅化、綠泥石化和黃鐵礦化,而無礦的方解石-螢石-黏土礦脈兩側(cè)以黏土化蝕變?yōu)樘卣?并見少量黃鐵礦化。根據(jù)與礦化相關(guān)的脈體類型-蝕變組合可以看出,綠泥石化、黃鐵礦化、硅化及鐵錳碳酸鹽脈發(fā)育是找礦的良好標(biāo)志。

5 結(jié)論

(1)根據(jù)井下與成礦相關(guān)脈體的產(chǎn)狀和主要礦體的產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果,主控礦構(gòu)造在走向和傾向上延伸規(guī)模大、產(chǎn)狀穩(wěn)定,但其中?？梢姀埿越堑[巖脈或晶洞構(gòu)造,其應(yīng)為早期剪性斷裂再次活化的產(chǎn)物。

(2)走向北西西、傾向南南西的斷裂構(gòu)造是礦區(qū)最為重要的控礦構(gòu)造。少量傾向北北東、北東和南西的礦體可能與北西西向斷裂的次級(jí)斷裂有關(guān)。北西西向斷裂中發(fā)育鐵錳碳酸鹽脈,斷裂或脈體兩側(cè)發(fā)育綠泥石化、硅化、黃鐵礦化為礦區(qū)重要的找礦標(biāo)志。

(3)北北西和北北東走向斷裂為成礦后斷裂,其間常被閃斜煌斑巖、正長斑巖脈巖或無礦的方解石脈、黏土礦脈等充填。該組斷裂顯示了張性斷裂的特征,其常錯(cuò)斷含礦構(gòu)造和含礦碳酸鹽脈,對(duì)礦體有一定的錯(cuò)斷,但其斷距一般不大,對(duì)找礦影響較小。

(4)礦區(qū)找礦工程布置應(yīng)主要依據(jù)走向北西西、傾向南南西的主控礦斷裂的產(chǎn)狀,而對(duì)于反傾的次級(jí)斷裂和其他方向斷裂控制的小規(guī)模礦體宜在生產(chǎn)過程中通過坑內(nèi)淺鉆加以控制。