陳學君 唐強
摘 要:本文主要以內(nèi)蒙古林西縣北三段的大型多金屬礦床為例展開分析,探討礦床的成礦模式,并根據(jù)成礦控礦地質(zhì)條件進行研究,找出有利找礦靶區(qū),為進一步找礦提供依據(jù)。
關鍵詞:大型金屬礦床;成礦模式;找礦方向
北三段多金屬礦床屬于大型礦床,位于大興安嶺多金屬成礦省南段。該礦床主要以銀為主,并伴有可綜合利用的鉛、鋅等金屬元素。本文主要是分析該礦區(qū)、礦床的成礦模式及成礦物質(zhì)來源,并探討找礦方向以便提供參考。
1 成礦模式
古生代時期,我國華北板塊與西伯利亞板塊之間受古亞洲洋變化的影響,于石炭紀一、二疊紀晚期閉合,形成了華北-內(nèi)蒙古聯(lián)合板塊。在三疊紀時期,在近東西—北東東向的擠壓下,形成了東西向壓性構(gòu)造破碎帶,及南北向張性破碎帶,形成了島弧花崗巖及同碰撞花崗巖體。燕山—喜山期,在太平洋體系與我國東部大陸邊緣斜向的相互作用下,形成了北西—南東向擠壓、北東—南西拉張的構(gòu)造,引發(fā)地殼-上地幔的劇烈運動,在本區(qū)形成了北東向幔源的煌斑巖脈、拉張環(huán)境的輝綠巖脈等巖脈體系。
該區(qū)域在古亞洲洋向濱西太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的過程中,巖石圈從加厚變?yōu)闇p薄。加厚,導致地殼中含有的鎂鐵質(zhì)礦物向榴輝巖相大規(guī)模轉(zhuǎn)變,經(jīng)過脫水、脫氣等變化,形成了CO2+H2O流體。同時,下地殼熔體在穿過地幔橄欖巖時,形成了高Fe2O3熔體,這種不斷融入地幔當中,導致地幔中的fO2升高,形成了以CO2+H2O成分為主的氧化流體。巖石里含有的金屬硫化物成分發(fā)生氧化,地幔里含有的親銅元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽巖進入到熔體當中,形成了最初的成礦流體。
最初的成礦流體受深部高溫壓的影響,含有CO2的流體分成兩相:一是鹽水流體相,二是低鹽度CO2+H2O相。這樣的變化,導致與C1-配合的賤價金屬與包括Au等其他金屬發(fā)生分離。在高溫、高壓條件下,大離子親石元素向上部地殼運移,形成了薄膜機制,Li等元素大量的聚集,促使了金、銅等物質(zhì)的運移。成礦流體在向上運移的過程中,完成了初始成礦流體與地層圍巖的交換:一方面,流體周圍形成鉀化帶,并且不斷向外流動;另一方面,流體熱能導致圍巖中的地下水向流體流動。由于斷裂產(chǎn)生泵吸作用,再加上巖體的侵位、冷凝,產(chǎn)生了巨大的熱能,熱水溶液發(fā)生對流循環(huán),產(chǎn)生了大量的大氣降水,更多流體融入其中,發(fā)生退化、變質(zhì)。大量大氣降水的融入,導致流體溫壓、成分等發(fā)生改變,從而產(chǎn)生卸載成礦作用。
部分流體穿過上地殼以后,與上地殼發(fā)生作用,形成第二次物質(zhì)交換。在這樣的情形下,溫壓降低,SiO2溶液過飽和,結(jié)晶成非晶質(zhì),并以膠態(tài)形式搬運的金屬發(fā)生沉淀。非晶質(zhì)SiO2在中溫環(huán)境下穩(wěn)定性變差,重結(jié)晶形成他形粒狀石英的集合體。在沉淀的過程中,石英與成礦流體分離。氣體組分進入到富CO2相。在較高的溫度下,富CO2相發(fā)生分離、位移,由于流體不混溶,成礦流體中含有的逐漸H2S耗盡,導致以膠體粒子形式搬運的金屬元素沉淀,并在比較低的溫度環(huán)境下發(fā)生分離,最終形成了北三段多金屬礦床。
2 找礦方向探討
(1)本區(qū)成礦主要是因為晚侏羅世末斷裂構(gòu)造造成的。該構(gòu)造一是發(fā)生北東擠壓,二是發(fā)生北西向拉張。北東擠壓,主要以容礦構(gòu)造為主。北西向拉張,主要以導礦構(gòu)造為主。因此,該礦區(qū)內(nèi)北西向構(gòu)造周邊區(qū)域是找礦時,需要重點注意的區(qū)域。
(2)本區(qū)成礦還與晚侏羅世末發(fā)生的巖漿活動有密切關系。其地表標志主要為煌斑巖、輝綠巖等脈巖,這些區(qū)域也是找礦的重點區(qū)域。
(3)本礦區(qū)的南區(qū)與深源巖漿更加接近。在北區(qū)部分可能位于深源巖漿的頂部,或者是不存在深源巖漿。從理論上分析,在該礦區(qū)的北區(qū)地表,主要以找銀礦為主,在南區(qū)主要以找銅等多金屬礦為主。
(4)分析該礦的成礦模式,在北東、北西向的交匯區(qū)域,有很大的擴容空間,是找富礦重點區(qū)域。在東西向、南北向的交匯區(qū)域,以及存在北東向構(gòu)造、脈巖的區(qū)域,是找礦的重點區(qū)域。
3 結(jié)論
(1)本區(qū)成礦與晚侏羅世末產(chǎn)生的北東向、北西向斷裂構(gòu)造有直接關系。因此,本區(qū)北東向和、與北西向交匯的區(qū)域,是找礦的重點區(qū)域。
(2)本區(qū)成礦與晚侏羅世末發(fā)生的巖漿熱液活動有密切關系,從而形成了煌斑巖、輝綠巖等脈巖,這些脈巖區(qū)域,也是找礦的主要區(qū)域。
參考文獻:
[1]權(quán)鴻雁,蔡文艷,張雪冰,付麗娟,王可勇.內(nèi)蒙古維拉斯托鉛鋅礦床流體包裹體特征及礦床成因研究[J].世界地質(zhì),2017(01).
[2]李劍鋒,王可勇,權(quán)鴻雁,孫豐月,趙來時,張雪冰.大興安嶺南段紅嶺鉛鋅礦床巖漿演化序列與成礦動力學背景探討[J].巖石學報,2016(05).
[3]陳偉軍,郝情情,蔣鑫,覃鋒,褚少雄.內(nèi)蒙古雞冠山鉬礦流紋斑巖的成巖年齡及地質(zhì)意義[J].地質(zhì)與勘探,2015(06).
[4]王治華,常春郊,叢潤祥,王梁,馬德錫,王曉軍.內(nèi)蒙古阿欽楚魯二長花崗巖鋯石SHRIMPU-Pb年齡及地球化學特征[J].吉林大學學報(地球科學版),2015(01).
[5]梅微,呂新彪,唐然坤,王祥東,趙嚴.大興安嶺南段西坡拜仁達壩-維拉斯托礦床成礦流體特征及其演化[J].地球科學(中國地質(zhì)大學學報),2015(01).
[6]辛江.內(nèi)蒙古東南部多金屬成礦系列與找礦模型[D].中國地質(zhì)大學(北京),2013(04).
[7]郝百武.內(nèi)蒙古哈達廟地區(qū)構(gòu)造—巖漿演化與金成礦作用研究[D].昆明理工大學,2011(06).