大兴安岭重石山钼矿床地质\地球化学\地球物理特征及找矿方向

摘要重石山钼矿床位于大兴安岭多宝山多金属成矿带内,矿体产于华力西期二长花岗岩钾长花岗岩复式岩基内,硅化钾化蚀变岩带控制了矿体的空间分布。矿石特征矿物组合为辉钼矿+石英+钾长石+绿柱石+萤石±黄铁矿,属造山晚期阶段的斑岩型钼矿床,目前初步探求储量达中型。在对该矿床的地质、地球化学和地球物理特征综合分析的基础上,对该区进一步的找矿方向进行探讨。

关键词斑岩型钼矿床;地质;地球化学特在;大兴安岭

中图分类号P612 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0008-02

近年来在大兴安岭、小兴安岭和吉黑东部相继发现了众多以网脉状矿化为主伴有不同程度的侵染状矿化的斑岩型钼矿床和矿化点其中较多钼矿床(矿点)产在高钾钙碱性二长花岗岩白岗岩(钾长碱长花岗岩)为主体的复式岩基内,常有少量花岗斑岩小岩体或岩脉侵入,花岗岩岩石组合指示其形成于造山晚期阶段,矿床特征的矿石矿物组合为辉钼矿+石英+钾长石+萤石+黄铁矿±绿柱石。这种特征与造山晚期阶段的斑岩型钼矿床特征相似。本文系统分析总结了重石山斑岩型钼矿床的地质、地球化学和地球物理特征,以期能够为区域上该类矿床的找寻和研究提供类比和借鉴的依据。

1地质概况

重石山钼矿床位于内蒙―大兴安岭褶皱带中段,重石山―中道山褶皱隆起带与五牧场―塔尔气东西向褶皱隆起带的交汇部位。成矿区带属大兴安岭西坡塔尔气―潮源Fe、Pb、Zn、Cu、Ag成矿亚带,区域矿产主要有铁、铜、钼、萤石矿等。

工作区地层不发育,出露地层主要为奥陶系、侏罗系和第四系,工作区东南塔尔气一带出露有少量新元古代额尔古纳河组。

额尔古纳河组主要为一套浅变质岩系,主要岩石有磁铁阳起片岩、绿泥绢云石英片岩、黑云变粒岩和石英岩。奥陶系中统苏呼河组和多宝山组呈不规则椭园状残留体分布于重石山复式花岗岩基中,出露面积较小,总体呈弧形展布(图1)。苏呼河组(O2s)主要组成为堇青石板岩、粉砂质泥岩、绿泥英片岩和石英绿泥片岩。多宝山组(O2d)由变酸性熔岩、安山玢岩、陆源碎屑灰岩、石英角斑岩质凝灰岩、粉砂质泥岩和硅质岩组成。

晚侏罗世玛尼吐组角度不整合于重石山花岗岩基的东南和西南侧,北部与花岗岩呈断层接触。主要为流纹质凝灰岩、含角砾英安质凝灰熔岩、英安岩等。

第四系分布于山间河谷地带,主要有粘土、砂砾、砂卵石等。

本区岩浆活动频繁,时代主要为华力西期和晚侏罗世。华力西早期岩浆活动以石英闪长岩为主,分布于工作区的东南部。华力西期黑云母二长花岗岩展布于大牛圈―塔尔巴干台布其和―塔尔气一带,构成重石山花岗岩基的主体,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为300Ma。晚期钾长花岗岩(白岗岩)多以小岩株、岩墙侵入于黑云母二长花岗岩体中。期次有时代不明的花岗斑岩脉、闪长玢岩脉和花岗伟晶岩脉侵入于花岗岩体中。晚侏罗世次火山岩主要由安山玢岩、英安斑岩、流纹质英安斑岩、霏细斑岩、粗面斑岩等组成。

区域主要断裂为北东向和北西向,重石山岩体的几何形态主要受上述两组断裂所控制。区内控矿断裂分布于重石山一带,主要为压-压扭性断裂,呈北东向展布,倾向南西,倾角30-70。沿断层两侧岩石较破碎,构造角砾呈透镜状斜列式排列,并发育强烈的硅化和钾化,空间上控制着蚀变岩带和钼矿体的展布。

2矿床地质特征

2.1矿体特征

矿体因植被覆盖,地表控制较差,主要由钻探控制。目前已布设了23条剖面线,控制出两条北东向矿化蚀变带,圈出49个钼矿体。北侧蚀变带控制长1392米,最大延深350米。共圈定了24个钼矿体,多数矿体受碎裂、碎斑岩带的含矿性所控制,平行产出。只有K4、K21矿体产于二长花岗岩中。矿体由密集的含钼细硅质脉构成,脉最宽0.20m,最窄仅1mm。矿石主要蚀变为硅化,其它蚀变均较弱。南东侧蚀变带距北西侧蚀变带400米,位于低电阻率区内,矿体主要产于花岗斑岩脉接触带及其围岩中。沿走向稀疏控制长2500米,共圈出钼矿体25个,多为单孔控制,其中K25号矿体由5个钻孔控制,长946米,规模最大。

2.2矿石结构构造及矿物成分特征

矿石构造类型简单,属热液充填交代细脉浸染构造。辉钼矿呈自形到它形,沿岩石的裂隙分布,浸染状偶见于石英脉中。黄铁矿以浸染状为主,局部呈脉状、集合体状,总体含量2-3%±。矿石特征矿物组合为辉钼矿+石英+钾长石+萤石+黄铁矿±绿柱石,局部黄铁矿含量较高,具造山晚期斑岩型钼矿床的矿物组合和富F特征,目前初步探求储量达中型。

矿体围岩主要以碎裂、碎斑状黑云母钾长花岗岩为主,局部为黑云母二长花岗岩及花岗斑岩。钻孔中矿体顶、底板岩芯均较完整。

图1重石山钼矿区及邻区地质简图

1-第四系;2-上侏罗统白音高老组;3-上侏罗统玛尼吐组;4-奥陶系;5-震旦系;6-白音高老组次火山岩;7-玛尼吐组次火山岩;8-石炭纪钾长花岗岩;9-石炭纪二长花岗岩;10-泥盆纪石英闪长岩;11-构造蚀变岩带;12-断裂

2.3围岩蚀变

钼矿体主要产于强硅化、钾化蚀变带、密集硅质细脉及花岗斑岩接触带中,产状与构造蚀变带一致。硅化与钼矿关系密切,呈脉状、短脉状及不规则的细脉、网脉状,偶见绿柱石,伴有细脉状辉钼矿、黄铁矿。钾化由钾长石和绢云母组成,在强硅化带内,钾化多为细粒脉状及不规则的团块状。在弱硅化带中,以脉状、网脉状为主。绿泥石化分布广,面积大,花岗岩中的黑云母均不同程度被绿泥石所交代,矿体围岩裂隙中可见细脉状绿泥石分布。钾质脉中的绢云母呈细脉状。萤石化为晚期蚀变,多为脉状、短脉状。碳酸盐化多呈细脉状分布于裂隙中。

3矿区地球化学和地球物理特征

3.1化探异常特征

矿区1:5万土壤测量(91.44Km2)共圈出4个以Mo元素为主的Mo、Au、Sn、W、Ag、Pb等元素组合异常。

AP2异常的Mo异常规模较大,浓度分带和浓集中心明显,强度较高,Mo、Sn、与Au、W异常吻合尚好。目前工作的重点即在AP2异常的浓集区内。

AP1号异常位于工区的北部,呈近东西向展布,在工区的东西两侧边缘尚未封闭,异常的东部与AP2号异常相连。长9000m,宽450-3100m,面积19.45km2,为区内面积最大的异常。是一个以Au为主的Au、W及少量Pb、Mo、Ag、Cu元素组合异常,Mo异常主要分布在该异常东部边缘,其中Au、W元素相吻合,其他元素在局部地段相吻合,异常连续性好,强度较高,梯度变化大。该异常中Au规模最大,衬度也大,浓度分布明显。

AP3号异常位于工区的南部,呈东西向条带状展布。北部与AP2号异常相连,异常在工区的西部及东南部边缘尚未封闭,为一个以Au为主的Au、Sn、Zn、Mo少量Cu、Ag、Pb元素组合的物化探综合异常。Au、W元素异常和极化率异常主要分布在该异常的中部及西部,Sn、Zn、Cu、Pb元素异常则分布在中东部,异常的连续性尚好,强度中等,Sn异常的面积最大,Au异常规模最大,次之为Sn异常,Ag异常的衬度最高,但规模最小。

AP4号异常是一个以Au、Sn、W少量Cu、Zn元素组合的物化探综合异常。Sn面积最大,Au规模最大,衬度最高是Cu,但规模小,异常位于工区的南部边缘,呈条带状近东西向展布。在工区的南部和东部异常尚未封闭,北侧与AP3号异常及物探极化率异常相连。

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图2重石山钼矿区1:5万土壤次生晕化探异常分布图

3.2激电异常特征

在1:10000激电中梯扫面(面积21Km2)中,以极化率2.2%为异常下限,在AP2、AP3化探异常区内共圈出四个激电异常。

DHJ1异常与AP2化探异常浓集中心相吻合,异常由两个局部异常组成,极化率最高值分别为4.64%、3.33%,异常总体呈条带状分布,北东走向,北东侧未封闭。与激电异常相对应的电阻率表现为中高阻异常带,这可能和硅化有关。

DHJ2异常位于工作区南西部北西侧,异常呈弧形条带状分布,总体呈北东南西走向,南西侧未封闭,该异常由多个局部异常组成。极化率最高值分别为3.09%、4.63%、4.04%、4.1%,异常内有线形高阻异常分布,可能和硅化有关。

DHJ3异常位于工作区南西部中间部位,异常呈条带状分布,总体呈北东-南西走向,长2000m,宽100-300m,该异常由两个局部异常组成。极化率最高值分别为3.83%、3.13%,在激电异常区电阻率值主要表现为中阻和低阻特征。

DHJ4异常位于工作区南西部中间部位,异常呈条带状分布,总体呈北东南西走向。该异常由多个局部异常组成,极化率最高值分别为3.83%、3.39%、3.13%、3.78%。在激电异常的北东部分,电阻率值主要表现为中阻特征,有中阻异常带与之相对应,可能和硅化有关;激电异常的南西部分,位于低电阻率区内,低阻可能和岩性有关,其找矿意义有待通过进一步工作来确定。

图3重石山钼矿区激电异常分布图

根据上述特征,DHJ1异常规模大,异常分布规则,连续性好,幅值中等,有中高阻的线型电阻率异常与之相吻合。该异常与1:5万化探异常AP2浓集中心范围相对应,施工钻孔已见钼矿体,证明是矿致异常,是由以Mo为主的多金属矿所引起。DHJ2异常规模较DHJ1大,其他特征与DHJ1十分相似,因此该异常应为以Mo为主的多金属矿所引起,通过钻孔验证发现有与矿化有关的蚀变岩:石英脉及云英岩脉,但未发现钼矿体;DHJ3、DHJ4异常北东部分与DHJ1、DHJ2异常特征有一定的相似之处,推断该异常北东部分可能和以Mo为主的多金属有关,具有一定的找矿潜力,DHJ3、DHJ4异常南西部分由于处于低阻区,其找矿意义有待通过进一步工作来确定。

图4重石山地区区域布格重力异常图

4区域成矿潜力与找矿方向探讨

根据重石山钼矿床的成矿条件及地质特征,该区钼矿床的寻找标志有:1)1:5万土壤测量圈定出的高浓度Mo异常区。2)物探视激化率异常是寻找Mo矿体的有利地段。3)碎裂、碎斑岩带及花岗斑岩接触带控制的蚀变岩带是矿体赋存的重要岩相标志。

B.T.渡卡洛夫等(1998)根据大量普查评价和勘探工作的总结,指出大型特大型钼矿床通常产于深成岩体顶部的内接触带和最近的外接触带,最大和最富的钼矿化见于大型深成岩体的顶部。根据地球物理资料,这种深成岩体具有穹状或者圆锥状的上表面,并可追溯到12-15km的深度。不富和规模较小的钼矿化与小型深成岩体以及与虽然规模较大但具有扁平上表面并由大量小型岩钟构成的深成岩体有关。在后一种情况下,见有为数众多但规模较小的矿点。含矿侵入体是多期形成的花岗岩,矿床的规模和成矿组分的富集程度一方面取决于岩浆房的体积,另一方面取决于岩浆房的结构,后者决定了含矿流体的浓度及其向同一地点的汇聚程度 。

重石山复式花岗岩基规模巨大,岩浆分异程度高,具有多期侵入的成矿条件。在区域重力布格异常图中,花岗岩基对应重力低,前中生代地层对应重力高,布格异常特征显示重石山复式岩基是一个由南北两个大型环状重力低异常组成的巨大穹状岩基。重石山钼矿床分布在北部大型环状重力低异常内。复式岩基的结构特征具备形成大型钼矿的成矿条件。

目前区内的工作程度还较低,对两条蚀变带的控制不够,矿体沿走向未达到完全控制,延深也限于浅部。根据矿床的成因类型和与已掌握的矿体规模,预测矿区资源潜力较大。考虑白垩纪以来的构造剥蚀对矿床的破坏作用,区域上该类矿床的找寻可重点对二长花岗岩复式岩基中的隐伏钾长花岗岩体分布区开展地质、地球化学普查工作。

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