蒙古国苏赫巴托尔省额尔敦查干县前巴音钼矿地质特征及矿标志的探讨
作者:郭维 詹华明 田麒
来源:《地球》2013年第03
        [摘要]蒙古国前巴音钼矿位于努库特达班-哈拉哈河钨(钼)成矿带上,成矿模式为构造-岩浆控矿,矿区地处南蒙古巨大弧形构造带南侧,属于努库特达班复式背斜的一部分,矿区内有三组断裂:NE向断裂、NW向断裂、NNW向断裂,其中NE向断裂与NNW向断裂贯穿整个矿区,并具有共轭特征,是矿区内最主要的控矿构造,矿区围岩中见钾化、硅化、黄铁矿化、云英岩化;研究认为,对该成矿带上相似地质背景下寻钼矿,具有一定的指导意义。
        [关键字]辉钼矿 断裂 围岩蚀变 矿标志
        [中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X2013-3-87-3
        0引言
        前巴音钼矿位于蒙古国苏赫巴托尔省额尔敦查干县城东约36公里处,苏赫巴托尔省东南边界与我国内蒙古自治区东乌珠穆沁旗接壤,并设有珠恩嘎达布其库海关,交通较便利。近年
来,我国多批地质专家、地勘单位和商业公司到该区进行地质考察、普查矿或矿业开发,并取得了不错的成果。2009年,天津华北地质勘查局对前巴音钼矿开展详查地质工作。本文即为研究工作的部分成果。
        前巴音钼矿区地处南蒙古巨大弧形构造带南侧,华北克拉通与西伯利亚板块之间的兴蒙造山带内。受华北陆块、古蒙古洋壳和西伯利亚板块多期次俯冲、碰撞和对接作用影响,该区域范围内古生代沉积岩分布广泛,深大断裂带(层)纵横交错,各类侵入岩十分发育,金属矿床(点)数量众多,为中亚巨型造山带和金属成矿带的重要组成部分。
        研究区出露地层有奥陶系、白垩系、第四系。岩浆活动频繁,大面积出露晚古生代、中生代花岗岩及脉岩。属于努库特达班复式背斜的一部分,断裂构造广泛发育,努库特达班-哈拉哈河钨(钼)成矿带上的矿床多数与晚古生代岩浆活动及构造作用有关,矿化类型主要为钨、钼矿化,前巴音钼矿即为该类型矿床。
        1地质概况
        1.1地层
        研究区出露的地层简单,除地表有大面积新生界第四系(Q4)沉积物外,仅在西部边缘小面积出露有奥陶系(O)角岩化粉砂质细砂岩,西南角小面积出露有白垩系(K)英安岩(图2)。
        奥陶系(O)角岩化粉砂质细砂岩:岩石由陆源细砂、粉砂组成。变质矿物由雏晶黑云母、鳞片状绢云母组成,填隙于砂粒间,粒径0.01-0.05mm。陆源砂、粉砂由石英、长石组成,分布均匀,多保留次棱角状外形,次圆状少,大小以0.05-0.1mm的细砂为主,0.05-0.01mm的粉砂次之。
        白垩系(K)英安岩:灰,斑状结构,块状构造,主要矿物为斜长石、石英,普通辉石和普通角闪石。斑晶为斜长石,含量35%,基质为细粒的长石、石英等,霏细结构。
        第四系沉积物:沿沟谷或低凹地形分布,岩性为冲、洪积层,由粘土、亚粘土、亚砂土等组成,厚0.520m不等。
        1.2构造
        前巴音钼矿地处南蒙古巨大弧形构造带南侧,属于努库特达班复式背斜的一部分。区内
断裂构造可分三组:NE向断裂、NW向断裂、NNW向断裂,其中NE向断裂与NNW向断裂贯穿整个矿区,并具有共轭特征,是区内最主要的控矿构造,并局部可见水爆角砾岩。
        1.3岩浆岩
        岩浆岩为区内主要基岩,分布面积占全区的95%,岩性为晚石炭世似斑状花岗岩、早中侏罗世中粗粒花岗岩、细粒花岗岩。区内岩浆岩具有多期侵入特征,中粗粒花岗岩总体上呈北西向展布于似斑状花岗岩中,并且在中粗粒花岗岩中见椭圆形或长条形状分布的细粒花岗岩。
        似斑状花岗岩:浅绿灰,深灰和浅灰,似斑状结构,粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英和少量黑云母。斑晶主要为斜长石(1.04.0mm)、钾长石(1.04.0mm)、石英(0.55.0mm)及少量黑云母。基质细粒-微粒结构,由斜长石、石英、黑云母等矿物组成,弱高岭土化、绢云母化,在调查区南部被中粗粒花岗岩大面积侵入,侵入证据明显;
        中粗粒花岗岩:浅红、浅灰等,粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石、条纹长石、石英、少量黑云母,弱高岭土化、绢云母化。
        细粒花岗岩:浅灰或暗灰,细粒、等粒花岗结构,块状构造。主要矿物斜长石、石英、黑云母、钾长石等组成。钾长石和斜长石都有弱钾化蚀变,呈椭圆形或者长条形侵入中粗粒花岗岩中;
        云英岩脉:脉状、透镜状、团块状,由石英、白云母、少量黄玉、萤石、不透明矿物组成。云英岩局部因硅化蚀变较强而形成次生石英化岩。
        2矿床地质特征
        前巴音钼矿矿化带呈北东--南西向展布,地表零星出露,矿化带长约1200m,宽约400m
        钼矿体在平面和垂向上呈透镜状、脉状雁列式分布;以含钼云英岩为主,其次为含钼次生石英岩、含钼蚀变花岗岩和破碎蚀变岩型。矿体产出沿走向及倾向基本一致,走向北东,倾向325°-331°,倾角70°-85°。含钼脉体长度50-150m,最长可达200m,厚度变化较大,一般为1.5-2.9m,最厚可达55m;延伸一般大于延长,多为75-230m,最长可达670m
        2.1矿体特征
        目前发现的钼矿体主要赋存于北东--南西相断裂、裂隙带的之断裂中。矿体在平面和垂向上呈透镜体雁列式分布,钼矿体主要为两个:
        Ⅰ号矿体是前巴音钼矿的主矿体,呈大脉状、透镜状。其延伸较稳定,走向延伸300m,。倾向延伸大于300m,厚度变化于1.63-55.58m之间,西部X勘探线厚度最大,最厚处达55.58m;东部Y勘探线厚度较小,一般为16-18m;厚度变化幅度为较稳定。
        Ⅱ号矿体雁行平行于号矿体的南侧,呈透镜状、脉状。其延伸比较稳定,走向延伸150m。倾向延伸大于100m,厚度变化于1.68-51.6m之间,东部Z勘探线近地表厚度最大,最厚处达56.10m;西部H勘探线厚度较小,一般为20m左右;厚度变化幅度较稳定。
        2.2矿石特征
        矿石中主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿,其次为黄铜矿、闪锌矿,方铅矿、黑钨矿、钼华、褐铁矿;脉石矿物主要有石英及白云母、绢云母、黄玉、萤石等。
        矿石结构主要有自形、半自形粒状、鳞片状结构和交代残余结构,其次还有碎裂、压碎、似斑状、骸晶等结构。矿石构造有条带状、浸染状、网脉状和块状构造等。
        2.3围岩蚀变特征
        矿体与围岩的接触界线不完全清楚,部分为突变关系,部分为渐变关系,小部分为断层接触。与成矿密切相关的围岩蚀变有:钾化、硅化、黄铁矿化、云英岩化;其它类型蚀变有:绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。
        围岩蚀变受构造控制,野区地质考察结合钻孔岩心样品观察,可将前巴音钼矿分为四个蚀变带:
        钾化带:分布在岩体的核部,厚数十米,以钾长石交代斜长石为特征,强硅化蚀变带:分布在钾化带的外部部,厚0.2-0.8米,蚀变带中矿物均受硅化影响转变为热液石英。该蚀变带可能为成矿期导矿断裂的分布部位。蚀变带中或附近局部可见水爆角砾状构造,显示其张扭性断裂的岩石力学性质。强硅化蚀变带与钼矿化作用密切相关。
        黄铁硅化蚀变带:分布于强硅化蚀变带的上、下盘,厚1米到10余米,定向构造性构造不明显,蚀变矿物共生组合为:石英+黄铁矿±绢云母,局部交织有绿帘绿泥石化,蚀变带内,可见黄铁矿化岩(黄铁矿含量可达90%以上)。蚀变带内蚀变作用强烈,显微镜下观察到原岩中斜长石、钾长石及石英等矿物已完全被交代,部分只保留了原矿物的轮廓。
        云英岩化蚀变带:分布于岩体与围岩的接触部位,厚度0.5米到数米,蚀变矿物共生组合为:绢云母+石英±标志是哪国的品牌黄铁矿。该蚀变带蚀变作用较弱,花岗岩部分矿物被不完全交代,可辨别原岩矿物及组构。
        2.4矿床成因浅析
        矿床的成矿阶段可以分为两期:早期氧化物阶段和晚期硫化物阶段。早期氧化物阶段:本期是发生在钾长石化结束阶段以后,其依据为在矿体的边缘,浸染辉钼矿的产物赋存于钾长石化岩石中,黄铁矿、辉钼矿等硫化物的析出物赋存于生成的石英。晚期硫化物阶段:区内较发育,硫化物的生成为云英岩化期,转为高温热液作用。
        前巴音钼矿各种交代蚀变在空间分布上具分带性,总结该矿床交代蚀变与矿化关系,可得出以下初步认识:辉钼矿主要分布在强硅化蚀变带中。基本规律是:在晚石炭世似斑状花岗岩侵入后,在区域作用的影响下,形成了北东东向和北西西向的断裂。随着早中侏罗世中粗粒花岗岩的侵入和多次区域构造作用的影响,先后形成近北东东向的强硅化蚀变带、黄铁硅化蚀变带和云英岩化蚀变带。最后在蚀变带的中心和岩体的侵入接触带复合处,形成脉状浸染状矿体。
        前巴钼音钼矿是一个与花岗岩有关的细脉——浸染型高温热液矿床,产于多期火山活动发育的侵入岩地区,受北东东向多期活动的构造蚀变带和侵入体接触界面双重控制。中新代侵入的隐伏岩体,提供了成矿的物质来源;多次活动的雏形断层,开辟了成矿热液运移的通道和聚集的空间。
        3矿标志
        3.1构造标志
        前巴音钼矿位于努库特达班复式背斜核部。平行复式背斜枢纽发育一系列北东走向的断裂构造,前巴音钼矿床赋存于北东向断裂构造带内,断裂构造带内的次级断裂是有利的赋矿构造。
        3.2物探异常标志
        根据目前钻孔见矿情况,对比勘探线剖面和物探激电测深剖面可看出,在磁法测量平面图显示的北东向控矿构造带内,物探激电测深剖面中的中高阻高极化率的电性显示区是本区矿(化)体出露的主要部位(图4)。
        3.3矿化与蚀变标志
        与成矿密切相关的蚀变:主要蚀变类型有石英化、钾长石化、绢云母化、次为黑云母化、高岭土化、白云母化,少见绿泥石化等;硅化和地表褐铁矿化是本区矿最为直观的矿标志。
        4矿方向及结论
        1)本矿属于构造-岩浆控矿模式,未来的矿方向应为沿断裂、矿化带及矿脉延伸方向,结合物探异常,再进行工程验证,矿效果会明显提升。在工作中应着重注意围岩蚀变发育程度,其中硅化和地表褐铁矿化是本区寻钼矿最为直观的矿标志,该类矿床的矿模式是:构造+异常+蚀变三位一体的矿模式。