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维拉斯托银铅锌多金属矿床地质特征

时间:2023-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:内蒙古自治区克什克腾维拉斯托银铅锌多金属矿,是我国近年来新发现的超大型多金属矿床之一,位于内蒙古中部地槽褶皱系,苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带中锡林浩特中间地块中部,大兴安岭中生代岩浆岩带南段西侧,三级构造单元为锡林浩特复背斜东段,即米生庙复背斜靠近轴部的南东翼。该断裂形成于燕山晚期,为矿区成矿物质来源提供了良好通道。该方向断裂严格控制着矿区矿体的分布及矿体规模。
维拉斯托银铅锌多金属矿床地质特征_加权特征分析在综

5.1 维拉斯托银铅锌多金属矿床地质特征

5.1.1 维拉斯托银铅锌多金属矿床地质特征

内蒙古自治区克什克腾维拉斯托银铅锌多金属矿,是我国近年来新发现的超大型多金属矿床之一,位于内蒙古中部地槽褶皱系(图5-1),苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带中锡林浩特中间地块(即锡林浩特复背斜)中部,大兴安岭中生代岩浆岩带南段西侧,三级构造单元为锡林浩特复背斜东段,即米生庙复背斜靠近轴部的南东翼。区内地层出露较为齐全,褶皱断裂构造发育,断裂以北东向挤压断裂构造带为主,控制着区内岩浆岩的分布。矿体严格受“S”型断裂构造控制。地表及浅部为氧化矿,氧化带深度为基岩以下11.5m,深部及隐伏矿为硫化物矿。地理坐标为东经:117°28′15″—117°30′45″,北纬:44°04′00″—44°05′45″,位于大兴安岭南段西坡,矿区之外南部为高山区,最高的北大山海拔1 880.3m,矿区南部及北部为低山丘陵区。中部地形平坦开阔,最高海拔高程1 433.14m,中部最低海拔高程1 246.80m,相对高差186.34m。

图5-1 维拉斯托银铅锌多金属矿床区域地质图((a)据刘建明等;(b)据潘小菲等修改)

1.矿区地质特征

(1)地层

矿区出露地层单一,除广泛分布的第四系外,仅出露宝音图组下岩段黑云斜长片麻岩(图5-2)。

图5-2 维拉斯托矿区地质特征示意图(据内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院,2007)

①宝音图组下岩段黑云斜长片麻岩(Ahr)

岩性单一,多为黑云母斜长片麻岩,局部见少量角闪斜长片麻岩,分布于整个矿区。岩石呈灰绿色—灰黑色,鳞片状变晶结构,片麻状构造,局部可见眼球状构造,岩石受后期动力变质作用,褶曲变形强烈。矿物成分以斜长石(50%~60%)为主,其次为石英(20%)、角闪石或黑云母(20%~30%),普遍硅化,局部具绢云母化、绿泥石化。地层走向36°~61°,倾向北西,倾角45°~70°,地层厚度大于917m,为矿体赋存层位。

②第四系(Qh)

在区域内分布广泛,主要出露在沟谷、河床、凹地及山的阴坡,为全新统草原砂土、沼泽堆积、坡积、洪积物、风成砂堆积,经ZK3102孔揭露,第四系盖层厚95.9m,故推断第四系厚0.1~95.9m。

(2)构造

①褶皱

矿区位于乌套海—米生庙—巴音敖包一带挤压褶皱构造带,该挤压褶皱构造带是由一系列斜歪或同斜褶皱组成,该褶皱构造带平均宽10km,长50km,呈北东向分布,构成褶皱构造带的地层主要为宝音图组,岩层走向NE,倾向NW,倾角45°~70°。

②断裂

矿区内第四系覆盖严重,断裂不甚发育,主要发育有北西及近东西向断裂,其中北西向断裂(助力可河断裂)为主要导矿构造,近东西向断裂为控矿构造。

a.助力可河断裂:断层走向310°~330°,走向延长6~16km,沿助力可河分布,从矿区西南通过。地表均为第四系覆盖,航照解译,岩石破碎,见断层角砾岩,西北向的三角面地形延伸,见垂直擦痕,擦痕指示上盘下降,断层性质为隐伏张裂。该断裂形成于燕山晚期,为矿区成矿物质来源提供了良好通道。

b.近东西向断裂:为压扭性断裂,规模较大,呈“S”型状,是矿区内的主要控矿构造,断裂面呈舒缓波状,沿走向及倾向均有起伏,且局部变化较大。挤压面光滑,擦痕清晰,构造角砾发育,断裂带厚度变化较大。断裂为北倾,倾角总体较缓,为25°左右。该方向断裂严格控制着矿区矿体的分布及矿体规模。

(3)岩浆岩

矿区内岩浆岩分为两期,主要为华力西期石英闪长岩,燕山早期花岗岩零星出露于矿区南侧外围,岩浆期后脉岩不甚发育。

①华力西期石英闪长岩(δο24

因地表第四系覆盖严重,仅矿区南侧见到该期岩浆岩,钻孔中可见该期岩浆岩普遍发育,呈岩株侵入于老地层即上元古界宝音图组黑云斜长片麻岩中,并使片麻岩呈残留顶盖或以捕掳体形式残留。主要岩石为石英闪长岩,灰白色,半自形中细粒结构,块状构造。矿物成分为斜长石(70%±)、角闪石(20%±)、石英(3%~5%)及黑云母(3%~5%);其次在局部地段也见有向石英闪长岩过渡的暗灰色斜长花岗岩及闪长岩,该期岩浆岩受后期变质作用强烈,片理发育,变质强烈地段肉眼无法区分其与片麻岩界线,为矿体赋存层位。

②燕山早期花岗岩(γ25(1))

呈小岩株出露于矿区外围南侧,侵入于黑云斜长片麻岩中,岩石呈浅肉红色,花岗结构,块状构造。矿物成分为钾长石(30%±)、斜长石(35%±)、石英(30%~35%)、黑云母(5%±)。据1∶20万区调资料、化探扫描资料及1∶5万化探普查成果,该期次花岗岩中银、铅、锌、铜丰度值较高,为成矿母岩。

③脉岩

区内脉岩不甚发育,主要为华力西期脉岩。该期脉岩矿区范围内仅见闪长岩脉及英云闪长岩脉,闪长岩脉呈北东向,英云闪长岩脉呈北西向,分布于黑云斜长片麻岩中。

(4)变质作用

矿区内变质作用较强,分区域变质、动力变质及热液变质作用三类。

①区域变质作用

区域变质作用主要表现为老地层的片麻岩化、石英闪长岩的片麻理化。片麻岩原岩为泥岩、砂岩及火山碎屑岩,变质后生成黑云母、角闪石、斜长石、矽线石等新矿物而成黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩,变质程度较深,为角闪岩相变质作用。

②动力变质作用

本区动力变质作用强烈,压性、压扭性及张性断裂均有,产生一系列构造角砾岩及少量糜棱岩、碎裂岩,断裂为低角度断裂,构造岩以脆性应变为主,韧性应变不甚发育,见构造角砾分布,断层泥、脉岩及成矿物质胶结充填断层,表明矿化作用与区域变质期塑性流变的关系不甚明显。

③热液变质作用

热液变质作用伴随含矿热液的贯入而发生,主要发育于赋矿断裂带内及局部断裂带上下盘的围岩中,中心部位发育有闪锌矿化、磁黄铁矿化及黄铜矿化、硅化等,边部主要为高岭土化、绢云母化及萤石化、绿泥石化,但其分带性不明显。另外,燕山期花岗岩边部及与围岩接触带附近有硅化、绿泥石化等热液蚀变产物。

2.地球物理、地球化学特征

(1)地球物理特征

2002—2003年,内蒙古第十地质矿产勘查开发院在该区进行了1:10 000视激化率、视电阻率及高精磁测量工作,测量面积10.79km2。2007年内蒙古地质勘查有限责任公司根据工作需要由本公司物探部在矿区探矿权范围内重新开展了1:10 000视激化率及视电阻率测量工作,测量面积10.2km2

①物性参数

工作过程中,在矿区内各类地质体上采集物性样进行了测试工作,其物性参数见表5 1。从岩、矿石物性测定结果分析,围岩极化率较低,一般1.21%~2.26%不等,视电阻率值较高,一般均大于4 000Ω·m,最高可达35 206Ω·m;氧化矿石视极化率亦偏低,地表取样测定均小于3%,电阻率较高,一般在3 000Ω·m左右;硫化矿石与黄铁矿化岩石则表现为明显的高极化率、低电阻率特点,一般极化率大于15%,最高可达57%,视电阻率一般小于1 000Ω·m,最低仅几十Ω·m,是矿区内引起高极化率、低电阻率异常的主要地质因素。

②异常特征

纵观测区激电中梯ηs平面等值线图可以看出:全区大部分为平稳的极化率背景区,极化率背景值在1%~3%之间。以极化率4%做为异常下限,异常区分布在测区西北部的DJ1异常,测区中部的DJ2异常及测区南部的DJ3异常。异常区总体呈南北向分布,各异常均呈近东西走向,均为多个异常中心,以北东东向串珠状为主展布在异常区内。结合地质情况分析认为:平稳的背景区在工作区内为只具弱极化的片麻岩类等,而呈东西向展布的激电异常则是含硫化物的多金属矿体或矿化的反映,为多个异常中心表现了矿化不均匀性。测区内的高激电异常区均表现为强烈的高极化特征,大部分异常均有强极化率,极化率值在7%~13%之间;异常区一般对应低电阻率,电阻率值在100~600Ω·m之间,异常形态较规则。根据异常形态及所处地质环境分析,本区无其他极化率较强的干扰地质体,所圈定的激电异常一般为含硫化物的多金属矿体或矿化所引起,矿体主要赋存于片麻岩中且基本沿北东向构造带分布。

表5-1 维拉斯托矿区银多金属矿岩(矿)石物性参数统计表

③异常讨论

本区以激电异常为主对区内异常进行评价。从激电中梯ηs平面等值线图分析:以极化率4%作为异常下限,区内可圈定三处异常,以下分别叙述。

DJ1异常

该异常位于测区西北角,在测线80—190线之间,测点316~384点之间,异常区呈不规则形状,西侧未封闭,以极化率6%进一步圈定异常,分为两个子异常。其中以DJ1 1子异常为主体,异常最大值ηsmax=6.5%,异常规模长约700m,宽约650m,异常等值线较稀,两侧较均匀,为一弱异常,推断为矿(矿化)致异常。DJ1 2子异常近似椭圆形,异常最大值ηsmax=17.2%,异常规模较小,异常走向近东西向,长轴约200m,宽约120m,异常等值线密,两侧较均匀,最高异常值为一单点异常,该异常点未做检查观测,异常性质不明。

DJ2异常

该异常位于测区中部,在测线170—370线之间,测点196~396点之间,异常区总体呈不规则形状,异常区面积较大,以极化率6%进一步圈定异常,分为两个子异常区。其中DJ2 1子异常呈类椭圆形,最大值ηsmax=7.3%,异常规模长轴约500m,短轴约210m,异常等值线较稀,两侧较均匀,为一弱异常,初步推断为矿(矿化)致异常。DJ2 2子异常形态呈长椭圆形,北东向展布,分为多个异常中心,其中又以三处为主,异常最大值分别为ηsmax=16.7%、ηsmax=11.6%、ηsmax=10.6%,总体异常规模较大,极化率高,异常走向北东东向,长轴约1 200m,宽约320m,异常等值线南密北稍稀,初步推断矿脉产状北倾;异常区对应低电阻区,电阻率值在100~600之间,异常形态较规则;该异常从规模和极化率值反映为区内较好异常,推断为矿致异常。

DJ3异常

该异常位于测区中南部,在测线80—310线之间,测点100—196点之间,异常区总体呈长条带形近东西向展布,西侧未封闭,异常区面积较大,以极化率6%进一步圈定异常,分为三个子异常区。其中DJ3 1子异常呈近似椭圆形,最大值ηsmax=6.4%,异常规模小,为一弱异常,初步推断为矿(矿化)致异常。DJ3 2子异常形态呈倒三角形,分为多个高极化异常中心,相对较集中,其中以四处为主,异常最大值分别为ηsmax=15.2%、ηsmax=13.4%、ηsmax=11.6%、ηsmax=10.9%,总体异常规模较大,极化率值高,异常走向近东西向,长轴约600m,短轴约400m,异常等值线较密,南密北稍稀,初步推断矿脉产状北倾。异常区对应低电阻区,电阻率值在100~600之间,异常形态较规则,该异常已通过钻探证实为大型银多金属矿床。DJ3 3子异常形态呈椭圆形,异常最大值最大值ηsmax=8.5%,异常规模较小,异常走向近东西向,长轴约160m,短轴约100m,异常等值线北密南稍稀,初步推断矿脉产状北倾,该异常已经硐探证实为以钨为主的多金属矿体。

另外,区内中南部零星分布着一些小异常,规模均很小,不再详述。

维拉斯托银、铅、锌多金属矿具备良好的地球物理找矿前提,物探找矿效果明显,电阻率参量清晰地显示了该区各岩层及控矿构造分布规律,指明了成矿的有利地段,极化率异常预示了矿体的赋存位置及分布规律。从钻孔施工结果看,除局部地段有些差异外,总体矿体与异常对应较好。

(2)地球化学特征

矿区所处位置为1∶5万化探普查所圈出的AS7号异常内,异常形态为不规则椭圆状,异常面积约25km2,主体走向北东(图5-3)。元素组合为As、Ag、Cu、Au、Pb、Zn、W,其中Ag、Pb、Zn浓集中心明显,套合极好。水系样中Cu含量最高达0.28%,已达到边界品位;Ag含量最高达30×10-6,矿体露头即位于异常内Ag高值点上方,表明地球化学找矿在该区是有效的方法。异常特征见表5-2。

图5-3 内蒙古维拉斯托拜仁达坝水系沉积物综合地球化学异常图

表5-2 1∶5万化探As7号异常综合异常特征表

3.矿体地质特征

维拉斯托银、铅、锌多金属矿为岩浆热液矿床,主矿体赋存于近东西向的“S”型压扭性断裂构造中,严格受构造控制。地表及浅部为氧化矿,氧化带深度为基岩下13.5m,深部及隐伏矿为硫化矿。根据最终化学分析结果进行圈连,矿床由121个矿(化)体组成(地表露头矿体2个,隐伏盲矿体119个),其中达到工业品位进行资源/储量估算的矿体有35个。这些矿体中以1号为主矿体,其资源/储量占总资源/储量的50.46%,7号、27号、43号、46号及121号矿体规模中等,其他矿体规模较小。矿区内各矿(化)体规模大小不等,延长数十至1 000余米,延深数十至900余米,厚度一般为0.1m至十几米。矿体呈脉状、似脉状、透镜状,走向以近东西向为主,倾向北,倾角8°~35°。工业矿体特征见表5-3,各矿体厚度及品位变化情况见表5-4。

(1)1号矿体

1号矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体,由73个钻孔1层坑道控制,矿体总体走向近东西向,呈波状、“S”型状、似层状产出,有分枝复合、膨大缩小现象,在11—15线出现尖灭再现,倾向北,倾角15°~42°,赋矿标高为1 336~1 071m,见图5-4。控制矿体地表长度800m±,厚度0.90~10.73m,平均4.10m;品位Zn 0.33%~6.60%,平均3.31%;Cu 0.06%~1.92%,平均0.72%。深部1 300m中段长度1 122m,厚度0.90~10.73m,平均4.09m,品位Zn 1.85%~8.41%,平均3.84%;Cu 0.06%~1.36%,平均0.68%。1 200m中段长度1 122m,厚度0.40~17.90m,平均4.01m,品位Zn 0.22%~9.76%,平均7.50%;Cu 0.03%~1.66%,平均0.98%。1 100m中段长度800m,厚度0.70~10.40m,平均3.18;品位Zn 1.36%~9.45%,平均5.32%;Cu 0.06%~2.90%,平均0.74%。矿体总体厚度0.40~17.90m,平均3.52m,厚度变化系数97.25%。厚度变化的主要特点是:走向上,总体为中间厚,两端薄,厚度大于3m的地段主要分布在7—16线及7—19线浅部,有4个厚度中心。以11—15线、3—8线两个厚度中心最为明显,其中3—8线厚度中心平面上呈哑铃状,与矿体走向方向一致,其他两个厚度中心规模较小均为单工程控制,呈圆形。不同标高厚度变化曲线呈多峰波状,见图5 4。倾向上,变化曲线呈多峰波状,总体上自下而上由薄变厚,仅在16线附近由厚变薄。品位Zn 0.12%~12.70%,平均4.67%;Cu 0.03%~3.90%,平均0.79%;品位变化系数Zn 80.12%,Cu 106.87%,控制最大延深950m。矿体工业类型主要为锌铜矿石,矿体浅部为氧化矿,下部为硫化矿。

表5-3 工业矿体一览表

表5-4 克什克腾旗维拉斯托锌铜多金属矿区各矿体矿石品位及变化情况表

图5-4 1号矿体空间分布图

1.多金属矿体;2.钻孔;3.古元古界宝音图组黑云斜长片麻岩;4.华力西中期石英闪长岩

(2)7号矿体

7号矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体,分布在矿区的西侧,以100m工程间距由15线、19线、23线、31线共4条勘探线6个钻孔,100m×100m~100m×200m工程间距系统控制。矿体走向39°,倾北北西,倾角11°~17°,赋矿标高1 132~973m。控制矿体:1 100m中段长度350.92m,厚度0.19~0.43m,平均厚度0.30m,品位Zn 2.00%~8.60%,平均4.58%;Cu 0.4%~0.82%,平均0.57%。矿体总体厚度0.20~3.35m,平均1.11m,厚度变化系数106.16%。品位Zn 0.57%~8.60%,平均1.32%;Cu 0.25%~5.19%,平均0.83%;品位变化系数Zn 109.56%,Cu 137.46%,控制最大延深385m。其工业类型为锌铜矿石。

(3)27号矿体

27号矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体,赋存在矿区北西部,在1号矿体的下盘,与1号矿体平行分布。以100m工程间距由07线、11线、15线共3条勘探线10个钻孔,100×(50~100)m工程间距系统控制。矿体走向31°,倾北北西,倾角18°~36°,赋矿标高1 163~973m。控制矿体1 100m中段长度201.24m,厚度0.09~0.89m,平均厚度0.49m,品位Zn 0.50%~1.03%,平均0.94%;Cu 0.05%~3.67%,平均0.38%。矿体总体厚度1.00~2.40m,平均1.42m,厚度变化系数44.09%。品位Zn 0.11%~3.85%,平均1.22%;Cu 0.64%~3.07%,平均1.66%;品位变化系数Zn 95.68%,Cu 91.92%,控制最大延深373m。其工业类型为锌铜矿石。

(4)43号矿体

43号矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体,赋存在矿区中部,与1号矿体平行分布,位于1号矿体的上盘,以100m工程间距由04线、00线、03线、07线、11线、15线共6条勘探线16个钻孔,100×100m工程间距系统控制。总体走向近东西向,似层状产出,有分枝复合、膨大缩小现象,倾向347°、倾角6°~35°。赋矿标高1 342~1 154m。控制矿体1 300m中段长度604.29m,厚度0.89~5.62m,平均厚度3.08m,品位Zn 1.20%~2.72%,平均2.46%;Cu 0.12%~0.38%,平均0.24%。1 200m中段长度102.50m,厚度1.83m,品位Zn 1.70%;Cu 0.47%。矿体总体厚度1.00~10.90m,平均3.05m,厚度变化系数98.69%。品位Zn 0.64%~3.79%,平均2.34%;Cu 0.08%~0.68%,平均0.28%;品位变化系数Zn 48.45%,Cu 78.58%,控制最大延深310m。其工业类型为锌铜矿石。

(5)46号矿体

46号矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体,赋存在矿区的中部,以100m工程间距由04线、00线、03线、07线、11线共5条勘探线8个钻孔,100×100m工程间距系统控制。走向304°,倾向34°,倾角14.70°~58.24°,赋矿标高1 302~1 146m。控制矿体1 300m中段长度149.54m,厚度0.89~0.98m,平均厚度0.94m,品位Zn 2.47%~6.29%,平均4.29%;Cu 0.15%~0.63%,平均0.40%。1 200m中段长度306.66m,厚度0.94~1.70m,平均厚度1.32m,品位Zn 1.11%~13.70%,平均8.03%;Cu 0.12%~0.75%,平均0.47%。矿体总体厚度1.00~3.00m,平均1.73m,厚度变化系数41.89%。品位Zn 1.11%~13.70%,平均6.87%;Cu 0.06%~1.99%,平均0.75%;品位变化系数Zn 80.78%,Cu 102.64%,控制最大延深254m。其工业类型为锌铜矿石。

(6)121号矿体

赋存在矿区的北部,以200m工程间距由2条勘探线2个钻孔、3个探槽,大致200×200m工程间距系统控制。矿体沿长367m±,最大延深346m,走向北北东,倾向120°,倾角15°~42°,似脉状产出。赋矿标高1 445~1 193m,矿体总厚度1.04~3.32m,平均1.89m。厚度变化系数为57.76%。品位Zn 1.13%~6.16%,平均3.48%;Cu 0.45%~2.35%,平均1.45%;品位变化系数Z n90.64%,Cu 113.73%,控制最大延深347m。其工业类型为锌铜矿石。

4.矿石物质成分和结构构造

(1)矿石的物质成分

根据矿石中有用矿物的组合特征,可划分出氧化矿石和硫化矿石两种自然类型。

维拉斯托锌铜多金属矿氧化带不发育,矿石主要为硫化矿,次为氧化矿,混合矿分布极少。氧化带与硫化带中矿石的矿物成分基本一致,仅在氧化带中见一些次生的新矿物且由于地表氧化淋滤作用影响,氧化矿矿石品位普遍偏低。

维拉斯托锌铜多金属矿区覆盖较厚,氧化矿仅在局部出露,所施工的坑探工程为PD0801平硐及其穿脉,在井深13.5m处见到硫化矿,而大部分矿体基本为钻孔控制的盲矿体,经对PD0801、+1300中断开拓巷道、ZK0403钻孔浅部矿体的锌矿物相分析,所采取的3件物相分析样品中,氧化矿中锌分布率分别为5.11%、0.64%、1.23%;硫化矿中锌分布率分别为87.96%、87.82%、74.80%;其他类型中锌分布率分别为6.93%、11.54%、23.98%。

维拉斯托矿区与拜仁达坝矿区具有相似的成矿条件,拜仁达坝矿区以地表基岩向下14m为氧化带与硫化带的分界线。通过与该矿区进行对比,结合目前维拉斯托银、铅、锌多金属矿区所施工的PD0801平硐及物相分析结果,在维拉斯托矿区按地表基岩向下13.5m为氧化矿与硫化矿的分界线是比较合理的。

氧化矿石赋存于锌铜多金属矿体之浅部,系由硫化矿石经地表氧化(部分经风化、淋滤、沉淀)而成。具角砾状、蜂窝状及网脉状等组构特征。因经受地表氧化、淋滤等表生作用影响,氧化矿石中各元素含量均较低,仅局部可达到或接近工业品位。

硫化矿石根据其结构、构造可进一步划分出块状(角砾状)矿石和细脉浸染状矿石。块状矿石分布于断裂带内,细脉浸染状矿石分布于块状矿石的上下盘两侧及一侧,厚度不等,无规律,不能单独圈出。

①矿石的矿物成分

氧化矿中金属矿物主要为褐铁矿、黑钨矿、铅华,其次为孔雀石,局部见残留的闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿团块,非金属矿物为高岭土、石英、绢云母、长石、碳酸盐等;硫化矿中金属矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂,其次为黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、黑钨矿、白钨矿、方铅矿,少量辉钴矿、辉银矿,非金属矿物为石英、白云母、绢云母、白云石、高岭土、方解石、长石、萤石。

②矿石的化学成分

a.化学成分

维拉斯托矿区矿石化学成分以Zn、Cu为主,其共伴生元素为Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As及S,除Au、W、Co、Cd、Ga、Sn、As及S外,均按单样做了基本分析,Au、W、Co仅在块状矿石中进行了基本分析;Cd、Ga在1号矿体中进行了基本分析;其他元素进行了组合样分析。矿床平均品位为Zn 4.29%、Cu 0.79%。1号主矿体各有益组分含量分布不均且互相嵌连,共伴生无规律性,单独圈连或划分矿石类型极其复杂且矿体平均厚度为3.52m,适宜混采,故采用“混圈混算”的方法进行圈连矿体。局部地段Zn进行单独计算。本次组合样分析仅对矿区的1号矿体的硫化矿进行了分析,共组合成11件样品,对Sn、As、S等元素进行了化学分析,平均品位为Sn 0.092%、As 2.661%、S 7.525%。Cd、Ga按其平均品位作为伴生元素处理。

b.矿石品位及其变化特点

各矿体平均锌品位最高为33号矿体达21.58%,最低是1号矿体为0.12%,矿区平均品位为4.29%;铜品位最高为7号矿体达5.12%,最低是1号矿体为0.03%,矿区平均品位为0.79%,见表5 4。1号矿体中矿石品位变化较明显。其中锌在11—20线及15—19线浅部较发育,除12—16、4、7线局部地段外,均达到工业品位要求,12—7线为锌富集区,矿体有4个品位高值中心,呈椭圆状、哑铃状分布;铜主要分布在11—12线及15—19线浅部,0—8线中部、7线中深部及11—19线浅部为铜富集区,按0.9%的品位可见9个高值品位中心,呈圆状、椭圆状、哑铃状分布在11—20线中深部及0—19线浅部,尤其19线浅部铜品位较高。1号矿体沿走向,品位变化曲线,呈波状,波动较大,波峰较陡,反映变化较大。倾向上,锌品位在7—15线自下而上,由低到高的变化,变化曲线呈波状,波峰较陡,矿体上部较富集;0线和16线呈现两侧高中间低缓的形态;8线附近表现出从下到上由高到低的变化。铜品位除7线外,自下而上总体呈现增高的趋势,品位变化不均,品位变化曲线呈波状。

(2)矿石的结构构造

①矿石结构

氧化矿石中仅见交代结构以及交代作用形成的填隙结构、反应边结构。主要为褐铁矿交代磁黄铁矿、黄铁矿,铅华交代方铅矿,蓝铜矿、孔雀石交代黄铜矿,白铅矿交代方铅矿等,但保留原矿物形态。

硫化矿中由于成矿的多期性,矿石中金属矿物之间的交代作用十分发育,致使矿石的结构构造比较复杂,有以下几种。

a.半自形—他形粒状结构

半自形—他形粒状结构是矿石中最主要的结构之一,黄铁矿、黑钨矿、白钨矿等自形程度较高,常呈半自形产出;闪锌矿、黄铜矿等自形程度低,均呈他形粒状。

b.交代结构

是矿石中最主要的结构之一,金属矿物之间的交代关系十分普遍,特别是黄铜矿与闪锌矿之间的交代现象,几乎“无处不在”。

c.固熔体分离结构

是黄铜矿重要产出形态,呈星点状嵌布在闪锌矿中;辉银矿主要呈固熔体分离结构嵌布在方铅矿颗粒中。

d.网脉状结构

少量黄铜矿呈网脉嵌布在闪锌矿中,脉宽多在0.05mm±。

e.包裹结构

见有少量毒砂包裹在闪锌矿中形成包裹结构;辉钴矿多呈微小半自形晶粒嵌布在黄铁矿中形成包裹结构。

f.胶状结构

是白铁矿的主要产出形态,多呈胶状嵌布于脉石中,或交代磁黄铁矿产出。

g.残余结构

部分黑钨矿被白钨矿交代,形成残余结构。

②矿石构造

氧化矿石中见角砾构造及蜂窝状构造以及网脉状构造。硫化矿石中见浸染状构造、斑杂状构造及块状构造等。

a.浸染状构造:金属硫化物矿物呈半自形、他形颗粒或集合体呈星散状分布在矿石中。

b.斑杂状构造:金属硫化物矿物斑点大小不一,不规则地分布在脉石中,局部集中成致密块状。

c.角砾构造:金属硫化物矿物集合体,以胶结物形式胶结围岩角砾,构成角砾构造。

d.块状构造:细粒磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿等紧密镶嵌构成致密块状矿石。

③矿物共生组合及其嵌布特征

a.磁黄铁矿

磁黄铁矿是矿石中分布最广、含量最高的金属矿物之一,多呈他形粒状,少量呈半自形粒状产出,一般粒度大于0.3mm,常交代磁铁和黄铁矿,被方铅矿、闪锌矿、黄铜矿交代的现象也较普遍。

b.毒砂

是矿石主要有害元素砷的赋存形态,一般粒度0.05mm±,多呈半自形产出,或产于脉石中,或被黄铜矿、闪锌矿、方铅矿交代,或交代黄铁矿,少量与黑钨矿连生。

c.闪锌矿

闪锌矿也是矿石中分布最广,含量最高的金属矿物之一,而且是矿石中最重要的目的矿物之一。据镜下观察,闪锌矿与其他金属矿物的交代关系紧密而复杂,特别是与黄铜矿的嵌连关系十分紧密,或被黄铜矿交代,或与黄铜矿形成固熔体分离结构。闪锌矿交代磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂以及被方铅矿交代的现象也较多见。总之,镜下很难见到“纯净”的闪锌矿颗粒,呈不规则粒状嵌布在脉石中者,含量很少。闪锌矿粒度较粗,一般大于0.5mm。

d.黄铜矿

黄铜矿是矿石中主要目的矿物之一,一般粒度小于0.1mm。一部分呈不规则粒状产于脉石中,另一部分黄铜矿交代磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿产出,特别是与闪锌矿的嵌连关系十分紧密:交代闪锌矿的现象普遍,或沿闪锌边缘交代,或沿闪锌矿内部微裂隙交代形成平行排列的细脉状嵌布,或在闪锌矿中呈不规则网脉状嵌布;因固熔体分离作用,黄铜矿呈星点状(粒度一般小于0.05mm)分布在闪锌矿颗粒中。据镜下观察,黄铜矿的含量虽不及闪锌矿高,但在矿石中的分布却比较广泛。

e.方铅矿

方铅矿是矿石中重要的伴生有用矿物,多呈他形粒状交代磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿产出,少量被黄铜矿交代,个别颗粒中见有辉银矿包裹体,是银矿物的主要载体矿物。方铅矿一般粒度0.1~0.3mm。

f.黄铁矿

黄铁矿多呈自形—半自形粒状产出,一般粒度0.05~1.00mm,大部分被磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿交代,少部分产于脉石中,个别黄铁矿颗粒中见有辉钴矿细小包体。

g.白铁矿

白铁矿是矿石中重要的伴生硫化矿物,多呈胶状、放射状产出,多交代磁黄铁矿,或与黄铁矿紧密连生。

h.黑钨矿

黑钨矿是矿石中主要目的矿物之一,多呈半自形—他形板状,粒状产于脉石中,一般粒度大于0.1mm,板状粗晶粒长达10mm以上,最小粒度为0.05mm左右。部分黑钨矿被白钨矿交代,呈残余结构。少量黑钨矿被闪锌矿交代。总的来看,黑钨矿与矿石中金属硫化物的交代关系并不发育,但与白钨矿的交代现象比较多见。

i.白钨矿

白钨矿和黑钨矿是矿石中钨的两种赋存形态,但白钨矿的嵌布粒度比黑钨矿小得多,一般粒度为0.04~0.1mm。白钨矿也是矿石中主要目的矿物,多呈半自形交代黑钨矿产出,或分布在脉石中。

据镜下观察,白钨矿在矿石中分布不均匀,常在局部“成群”出现。综合化学分析资料和镜下观察资料,钨矿物(黑钨矿和白钨矿)与矿石中其他金属硫化物之间没有明显的相关关系(消长关系)。

j.辉银矿

辉银矿是矿石中重要伴生的有用矿物,多呈长条状和金属条状嵌布在方铅矿中。含量较少,粒度很小,一般长0.01~0.05mm,宽0.001~0.005mm。

k.辉钴矿

辉钴矿也是矿石中重要伴生的有用矿物。镜下见到的辉钴矿是半自形微小细粒嵌布在黄铁矿孔隙中,一般粒度0.004~0.01mm。

l.磁铁矿

磁铁矿在矿石中的含量不是很高,但分布比较广泛,多呈他形粒状产于脉石中,部分被磁黄铁矿交代,一般粒度大于0.1mm。

另据地质资料,矿石中伴生有金,本次鉴定中未见到多金属矿物。

5.围岩蚀变

矿体围岩蚀变作用伴随含矿热液的贯入而发生,主要发育于赋矿断裂带内及局部断裂带上下盘的围岩中,中心部位发育有闪锌矿化、磁黄铁矿化及黄铜矿化、硅化等,边部主要为高岭土化、绢云母化及萤石化、绿泥石化。围岩蚀变没有分带性,燕山期花岗岩边部及与围岩接触带附近有硅化、绿泥石化等热液蚀变产物。

6.成矿阶段

对内蒙古维拉斯托铜多金属矿床地质特征、流体包裹体和氢、氧同位素的研究表明,成矿具有多阶段性,根据矿脉穿切关系、矿石组构和矿石矿物组合特征,初步确定矿化分为4个阶段:①石英黄铁矿阶段;②多金属硫化物阶段,主要矿物组合为闪锌矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿和黄铁矿,脉石矿物主要为石英和白云母;③黄铜矿磁黄铁矿石英阶段,矿物组合为黄铜矿、磁黄铁矿和石英,穿切前期硫化物矿,沿裂隙呈脉状、浸染状分布(图5 5F);④晚期阶段石英碳酸盐细脉,石英结晶完好,穿切前期矿物,呈不规则网脉状分布(图5 5D)。其中第②和第③阶段为主要成矿阶段。

5.1.2 维拉斯托银铅锌多金属矿床成矿规律

1.断裂构造石英闪长岩体多金属矿体的“三位一体”

近东西向的“S”型压扭性断裂构造、石英闪长岩体、多金属矿床(矿体)三者构成典型的维拉斯托岩浆热液型多金属矿“三位一体”成矿模型,其中断裂构造起着导岩、控岩、控矿和容矿作用,又是“三位一体”的关键控制因素。北西向张扭性断裂为成矿提供了良好的矿液运移通道,近东西向压扭性断裂为成矿物质的充填、沉淀提供了良好的空间。断裂构造中酸性岩体多金属矿床矿体“三位一体”,也是众多多金属矿床的成矿规律与成矿模式。地球化学异常元素组合为As、Ag、Cu、Au、Pb、Zn、W,显示热液矿床的元素组合。

2.接触交代变质作用

成矿热液和围岩接触,易形成广泛的接触交代变质作用,发育围岩蚀变,主要发育于赋矿断裂带内及局部断裂带上下盘的围岩中,中心部位发育闪锌矿化、磁黄铁矿化及黄铜矿化、硅化等,边部主要为高岭土化、绢云母化及萤石化、绿泥石化,指示成矿热液活动的存在。

3.黄铁矿表生氧化作用“褐铁矿化”

广泛的褐铁矿化,是维拉斯托铜多金属矿近地表氧化带的重要标志与特征。在氧化带氧化矿石之中,分布有大量的褐铁矿,而在褐铁矿之中,通常又有尚未氧化的黄铁矿存在。褐铁矿化岩石多呈红褐色、粉红色、棕褐色等不同色调的红色在岩体边部和内部,褐铁矿脉广泛发育,而且褐铁矿脉中间仍有未褐铁矿化的黄铁矿分布,反映了褐铁矿脉主要为黄铁矿脉的表生氧化物形式。

图5-5 维拉斯托银多金属矿床的矿石组构和围岩蚀变图

A.黄铜矿的固溶体分离结构;B.黄铁矿的胶状结构;C.毒砂、闪锌矿和磁黄铁矿在石英中呈包裹结构;D.晚期阶段的石英碳酸盐脉;E.绢云母化;F.第③阶段黄铜矿磁黄铁矿石英组合呈脉状穿切第②阶段硫化物

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