遼寧窮棒子溝鉬礦地質特征及找礦標志探討

靳曉新

(遼寧省有色地質局105隊,遼寧葫蘆島 125000)

遼寧窮棒子溝鉬礦地質特征及找礦標志探討

靳曉新

(遼寧省有色地質局105隊,遼寧葫蘆島 125000)

本文通過對窮棒子溝鉬礦成礦背景、礦體特征、礦石特征、蝕變特征,地球化學特征的分析,認為該礦為一與次石英巖有關的斑巖型鉬礦。提出了該類型鉬礦地質和地球物理及地球化學找礦標志,為外圍找礦提供了新思路。窮棒子溝鉬礦位于著名的桓仁銅鋅礦區(qū)南部約5千米,行政區(qū)隸屬于本溪市桓仁縣沙尖子鄉(xiāng)曉陽村。地理坐標為東經125°32′25″,北緯41°06′20″。筆者在已有勘查成果的基礎上,對該礦床地質特征和找礦標志進行探討。

窮棒子溝鉬礦 地質特征 礦床成因 找礦標志

1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)位于華北地臺北緣東西向太子河—渾江古凹陷東段，北部為鐵嶺—靖宇古隆起，南部為營口—寬甸古隆起，西鄰下遼河中、新斷陷盆地，東至鴨綠江斷裂帶。

早元古代，由于區(qū)域內地殼抬升，在區(qū)域南部及北部堆積了遼河群蓋縣組海相碎屑巖及碳酸鹽建造。元古代中晚期(約10—12億年)，由于地殼南北向拉張，在太古代基底之上，形成了太子河—渾江東西向海槽，在海槽內沉積了青白口系釣魚臺組、南芬組、橋頭組陸源碎屑建造。

區(qū)域上經歷了印支期和燕山期兩次大規(guī)模地殼構造作用，印支期構造活動形成了東西向、北東向和北西向三組同生斷裂，其中近東西向斷裂構成區(qū)內主體構造格架，北西方向主要發(fā)生褶皺構造，形成規(guī)模不等的北西向褶皺，在寒武系等地層中常發(fā)育有短軸背向斜構造，這一時期巖漿活動在區(qū)內不十分強烈，主要在區(qū)域南西部寬甸、賽馬一帶形成一套以正長巖為代表的堿性侵入巖石系列。

燕山構造時期由于受太平洋板塊向北西方向俯沖作用及伴隨的強烈構造擠壓作用影響，區(qū)內東西向、北東向和北西向斷裂構造進一步復活，并切割下地殼，在區(qū)域上發(fā)生強烈的火山噴發(fā)作用和構造巖漿活動，在該區(qū)中生代火山盆地內已發(fā)現(xiàn)10余個火山噴發(fā)中心，火山巖大面積分布，約占該區(qū)范圍的24%左右。從空間分布上區(qū)內火山巖主要受北東向早期斷裂構造所控制，形成了桓仁—青山溝(包括沙尖子)北東向火山噴發(fā)活動帶，在該火山巖帶上巖性以中性安山質熔巖及火山碎屑巖為主，酸性火山巖類次之，火山巖時代均為燕山晚期早白堊紀(同位素年齡130-140Ma)。伴隨火山噴發(fā)作用之后，中性巖漿巖廣泛侵入，形成了東西向馬鹿溝—閆王鼻子—二棚甸子巖漿侵入巖帶和北西向高麗墓子—桓仁—南口前巖漿巖帶，礦區(qū)恰處于以上兩個不同方向構造巖漿巖帶相交匯部位。

圖1 窮棒子溝礦區(qū)礦化蝕變分帶圖

燕山期強烈的構造巖漿作用為該區(qū)主要成礦期，巖漿活動自身攜帶有大量成礦物質，同時也捕獲了早期地層中有用物質，在巖漿熱液活動的作用下，在礦區(qū)周邊形成眾多的內生金屬礦床、礦(化)點，構成了省內重要的馬鹿溝——二棚甸子東西向有色金屬成礦帶(如圖1)。

2 礦區(qū)地質概況

2.1 地層

礦區(qū)位于中生代火山巖區(qū)，出露地層全部為白堊系小嶺組，巖石類型主要有:安山巖、角閃安山巖、少斑致密安山巖、安山質凝灰熔巖、安山質凝灰角礫熔巖、安山質角礫巖、層凝灰?guī)r和玄武巖等，總體產狀N45-60°E/NW∠30-40°。

2.2 構造

礦區(qū)位于區(qū)域性北東向太平，哨斷裂構造帶南側，并與北西向高麗墓子—桓仁—永陵斷裂構造帶相交匯部位，斷裂構造十分發(fā)育，表現(xiàn)為以北東向斷裂為主，突出特點是斷裂構造多向南東傾斜。

窮棒溝鉬礦床受控于火山口構造(見圖1)，表現(xiàn)特征地貌為負地形，火山口被次生石英巖化流紋斑巖所充填，其巖石發(fā)育有火山角礫狀構造，研究認為是火山震碎作用所致。圍繞流紋斑巖周邊斷裂構造十分發(fā)育，在火山口東部發(fā)育有弧形酸堿性巖脈，說明該火山口周圍有弧形斷裂構造存在。礦區(qū)內火山角礫巖及火山集塊巖不發(fā)育，出露的巖石大部分為火山熔巖，部分為凝灰角礫熔巖。

2.3 侵入巖

巖石類型有黑云母正長閃長巖、流紋斑巖，脈巖類型有流紋斑巖、石英正長斑巖、閃長玢巖、煌斑巖等。

黑云母正長閃長巖:分布于窮棒溝區(qū)北溝地段，形態(tài)呈北東延長的橢圓狀，長80m，寬20-30m，為一小巖株形式產出，圍巖為安山質凝灰角礫熔巖。巖石呈暗棕灰色，似輝綠結構，主要礦物成分為斜長石，含量50－60%，次要礦物為鉀長石，含量15-20%，石英含量為2%左右，蝕變不發(fā)育，主要為綠泥石化，該巖石屬于閃長巖向二長巖過渡類型。

流紋斑巖:分布于窮棒溝區(qū)溝谷中，呈橢圓形巖株狀，軸向北西，長軸500米、短軸350米，面積0.175平方千米，巖體向內傾斜，接觸部凸凹不平?？傮w上，傾角較陡，約85°，呈一漏斗狀，屬于次火山巖相，充填在古火山口中。該巖石特點顏色呈粉色、肉紅色，斑狀結構，塊狀構造，斑晶為石英、鉀長石(正長石和條紋長石)，少量斜長石(一般為奧長石)，多為他形結晶程度，少量長石為半自形，基質為他形細粒狀，成分由石英、鉀長石微晶組成，該巖石石英含量較高，一般為30%左右，鉀長石含量大于斜長石。該巖石蝕變強烈，主要表現(xiàn)為次生石英巖化。由于強烈蝕變該流紋斑巖大部分已蝕變成為次生石英巖和少量的次生石英巖化流紋斑巖，后者呈零星的捕虜殘留在前者蝕變巖石中。通過深部鉆探揭露，垂向上強烈蝕變的次生石英巖位于上部，厚約150m左右，向下蝕變減弱，漸變?yōu)榇紊r化流紋斑巖，最下部過渡為正常的流紋斑巖。

另外流紋斑巖還有一種表現(xiàn)形式，呈脈狀或弧形分布在橢圓狀流紋斑巖體東部邊緣，已發(fā)現(xiàn)有5條，最大者走向延長400余米，寬10-20m，小者長幾十米，寬幾米至10余米，產狀一般為北東走向，傾向南東，傾角70°以上或直立。

區(qū)內出露的脈巖主要有:石英正長斑巖、閃長玢巖及煌斑巖等三類，在區(qū)內廣泛分布。

2.4 地球花學特征

礦區(qū)1∶1萬土壤化學測量取得了較好效果，發(fā)現(xiàn)了Cu、Pb、Mo次生暈異常30個，其中Mo異常3個，Cu、Pb綜合異常2個，Pb單元素異常25個。異常分布具有明顯的分帶特點，以強硅化流紋斑巖為中心向外依次為Mo—Cu(Pb)—Pb元素異常。各異常特征見表1。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

窮棒子溝鉬礦體受控于火山機構的巖筒壁環(huán)狀構造，分布于次生石英巖體內外接觸帶400－600范圍內，現(xiàn)有工程控制垂深達250m (即海拔標高0－250m)。地表發(fā)現(xiàn)廣泛的鉬礦化，未構成工業(yè)礦體。

共發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ個鉬礦段，17個鉬礦體。其特征如下:

表1 窮棒溝區(qū)主要土壤地球化學異常特征表

Ⅰ號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體內。礦體長750m，最大礦體厚度13.5m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度6.4m，礦體垂深160－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.21%。

Ⅱ號礦體:礦體主要賦存于流紋斑巖巖體內。礦體長350m，最大礦體厚度30m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度8.6m，礦體垂160-230米標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.13%。

Ⅲ號礦體:礦體主要賦存于流紋斑巖巖體內。礦體長880m，最大礦體厚度10.5m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度5m，礦體垂深60－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.12%。

Ⅳ號礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長1030m，最大礦體厚度30m，最小礦體厚度7.5m，平均礦體厚度17m，厚度變化系數(shù)75%，礦體垂深70－264m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.25%，品位變化系數(shù)100%。

Ⅴ號礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長1400m，最大礦體厚度35m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度13m，厚度變化系數(shù)86%，礦體垂深50－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.46%，品位變化系數(shù)96%。

Ⅴ-1號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中，礦體長50m，礦體厚3m，品位0.100%，控制礦體標高413m。

Ⅵ號礦體:為本區(qū)主要礦體，礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長1150m，最大礦體厚度48m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度17m，厚度變化系數(shù)99%，礦體垂深10－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.37%，品位變化系數(shù)100%。

Ⅵ-1號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長530m，最大礦體厚度15m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度8m，礦體垂深155－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.16%。

Ⅶ號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長230m，最大礦體厚度4.5m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度3.6m，礦體垂深148－230m標高。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.10%。

Ⅶ-1號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長80m，最大礦體厚度3m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度2.3m，控制礦體標高160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.38%。

Ⅶ-2號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長240m，最大礦體厚度10.5m，最小礦體厚度4.5m，平均礦體厚度6.8m，控制礦體標高125-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.06－0.44%。

Ⅶ-3號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長160m，最大礦體厚度4.5m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度4m，控制礦體標高115-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.07－0.08%。

Ⅶ-4號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長250m，最大礦體厚度25m，最小礦體厚度3m，平均礦體厚度10m，控制礦體標高100-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.30%。

Ⅶ-5號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長80m，最大礦體厚度6m，最小礦體厚度1.5m，平均礦體厚度3.5m，控制礦體標高90-160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.11%。

Ⅶ-6號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長80m，礦體平均厚度8m，控制礦體標高160m。礦體品位變化不大，鉬品位0.09－0.69%。

Ⅶ-7號礦體:礦體賦存于流紋斑巖巖體外帶安山巖中。礦體長50m，厚6m，品位0.080%，控制礦體標高160m。

Ⅷ號礦體:礦體位于火山巖筒北東部，賦存于安山巖中，礦體長50m，厚2.3m，品位0.060%，控制礦體標高508m。

3.2 礦石質量及類型特征

3.2.1 礦石礦物組成

經測定，礦石中主要為非金屬礦物，其含量達98.74%，金屬礦物僅占1.26%。非金屬礦物主要為石英、綠泥石、黑云母、方解石、高嶺土;金屬礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、鈦鐵礦、鉬鈣礦、金紅石。

3.2.2 礦石結構、構造

(1)礦石結構。自形晶結構:輝鉬礦在礦石中以六邊形片狀或板條狀(縱切面)產出，形成自形晶結構。半自形晶結構:在礦石中見到輝鉬礦以片狀產出，保持部分晶形，則形成半自形晶結構。它形晶粒狀結構:在礦石中見到輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等，均以他形晶產出，構成他形晶粒狀結構。交代溶蝕結構:在礦石中見到輝鉬礦被褐鐵礦、黃鉀鐵釩交代溶蝕，形成交代溶蝕結構。殘余結構:見到黃鐵礦被褐鐵礦交代成骨骼狀，成殘余結構。

(2)礦石構造。浸染狀構造:礦石中所見金屬礦物，均以不等粒狀分布在脈石礦物中，構成浸染狀構造。脈狀構造:脈石礦物沿輝鉬礦片理貫入，形成脈狀構造，也有的輝鉬礦沿脈石礦物解理侵入，形成脈狀構造。土狀構造:主要見于褐鐵礦、黃鉀鐵礬，以粉末狀、土狀產出，形成土狀構造。

3.2.3 礦石類型

按脈石礦物種類礦石類型可劃分為:

(1)次生石英巖型鉬礦石:原巖為流紋斑巖，強烈的硅化蝕變作用，稱為次生石英巖。巖石比較破碎。石英細脈發(fā)育，金屬礦物主要為黃鐵礦和輝鉬礦，少見有黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鏡鐵礦。

(2)安山巖型鉬礦石:巖石為灰黑色，巖石節(jié)理發(fā)育、硅化、鉀化蝕變較強。金屬礦物主要為黃鐵礦和輝鉬礦，少見有黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鏡鐵礦。其中輝鉬礦主要呈細鱗片浸染狀分布在石英細脈邊部或呈細鱗片浸染狀分布在安山巖節(jié)理裂縫中。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)內熱液蝕變十分發(fā)育、分布廣泛，蝕變種類繁多，主要有硅化、次生石英巖化、鉀長石化、黑云母化、次閃石化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。具有明顯的面狀蝕變分帶現(xiàn)象，以次生石英巖硅化核向外發(fā)育有鉀化帶、石英絹云母化帶和青盤巖化帶(圖1)，窮棒子溝鉬礦床賦存在次生石英巖、硅化核之鉀、硅化、石英絹云母化帶中。

4 礦床成因與找礦標志

4.1 礦床成因

初步認為礦床內的次生石英巖化流紋斑巖是該礦床的主要成礦母巖，構造巖石裂隙是鉬礦(化)的主要運移通道和富集空間，也是區(qū)內鉬金屬成礦作用的主要控制因素。鉬礦體主要受圍繞次火山巖(硅化核)的環(huán)狀構造帶所控制，環(huán)狀構造帶由北東、北西、東西向傾角較陡、連續(xù)性較差的構造裂隙所構成。一般來說，次生石英巖化流紋斑巖中石英細脈發(fā)育處，礦化普遍增強，裂隙石英細脈發(fā)育呈脈帶和網脈狀部位，鉬礦體具有厚度增大、品位明顯增高的特點，安山巖中鉬礦化與巖石節(jié)理裂隙關系密切，并見有浸染狀輝鉬礦化。窮棒子溝鉬礦為與次火山巖(次生石英巖化流紋斑巖)有關的斑巖型鉬礦床。

4.2 找礦標志

4.2.1 地質標志

(1)區(qū)域性北東向太平哨斷裂兩側及附近的中生代火山巖區(qū)、火山機構和北東向及其它方向斷裂構造發(fā)育區(qū)段。(2)在火山巖區(qū)分布的中酸性巖(株)體是尋找該類型礦床的重要找礦標志。(3)火山巖區(qū)發(fā)育的熱液蝕變和礦化地段，往往是金屬礦化活動的直接找礦標志，其蝕變礦化類型一般為硅化(次生石英巖化)、鉀長石化、絹云母化、綠簾石化、碳酸鹽化;金屬礦化主要為黃鐵礦化、輝鉬礦化、黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、褐鐵礦化、鐵錳碳酸鹽化。其中石英細脈和次生石英巖并伴有黃鐵礦化時為直接的找礦標志。(4)蝕變及褐鐵礦化破碎帶是十分重要的找礦標志。(5)火山巖中已知的銅、鉛鋅、鉬礦(化)點是就礦找礦最重要的找礦標志。

4.2.2 物化探標志

(1)區(qū)域火山巖區(qū)分布的航磁異常。(2)區(qū)域上火山巖區(qū)及邊緣的水系沉積物Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等綜合異常是重要找礦信息。(3)土壤地球化學Cu、Pb、Zn、Mo異常是最直接的找礦標志。

靳曉新(1964—),女,遼寧北鎮(zhèn)人,1988年畢業(yè)于桂林冶金地質學院地球化學與勘查專業(yè),化探高級工程師,在遼寧省有色地質局105隊從事地質找礦工作。