內(nèi)蒙古準噶爾盆地哈拉鎢礦地質(zhì)特征及成因分析

內(nèi)蒙古準噶爾盆地哈拉鎢礦地質(zhì)特征及成因分析

內(nèi)蒙古化德縣沙哈達礦區(qū)位于內(nèi)蒙古地軸北緣與大興安嶺地溝褶皺系的交匯處，橫跨兩個構(gòu)造單元，受四川-華德深層斷裂的限制。北方屬于中國北方地溝褶皺系的華力西晚褶皺帶，南方屬于中國承認的華北地臺。研究區(qū)經(jīng)歷了呂梁期、加里東期、海西早期、海西晚期、印支期、燕山早期、燕山晚期、喜馬拉雅期等8期構(gòu)造運動.區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜,巖漿活動頻繁,成礦條件較好,礦產(chǎn)較為豐富.筆者將對該區(qū)鎢多金屬礦床地質(zhì)特征進行系統(tǒng)地論述,并探討其礦床成因.1礦區(qū)地質(zhì)1.1該層礦區(qū)出露地層主要為上石炭統(tǒng)阿木山組、上侏羅統(tǒng)張家口組及第四系(圖1).1凝灰質(zhì)砂巖紅砂帶C32-1a上部為灰色—暗灰色中性巖屑凝灰?guī)r,中部為灰色中粗粒凝灰質(zhì)砂巖,底部為灰色變質(zhì)砂巖和黑色粉砂質(zhì)板巖互層,分布較廣.C32-2a上部為灰白色、淺黃綠色強蝕變安山玢巖及凝灰質(zhì)礫巖,下部為淺灰白色強蝕變安山玢巖.出露面積不大,僅見于礦區(qū)南部.2上、綜合分布區(qū)域J31-1zh:主要分布于礦區(qū)西南部.上部為淺褐黃色英安巖,下部為褐黃色英安玢巖.J31-2zh:上部為灰褐色酸性晶屑凝灰?guī)r,下部為灰色—灰褐色晶屑巖屑凝灰?guī)r,主要分布于礦區(qū)北部及中部.J31-3zh:上部為灰紫色—灰褐色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r,下部為灰紫色流紋巖,主要分布于礦區(qū)北部及東北部.1.2成礦期構(gòu)造構(gòu)造由于受海西晚期及燕山期構(gòu)造運動的影響,斷裂非常發(fā)育.根據(jù)其產(chǎn)狀與成礦關(guān)系大致可分為:成礦前斷裂構(gòu)造和成礦期斷裂構(gòu)造.1)成礦前斷裂構(gòu)造:以正斷層為主,位于礦區(qū)北緣,長3000m左右,走向東西,傾向南,傾角70°,為石英脈斷續(xù)充填.2)成礦期裂隙構(gòu)造:多呈北西向,少數(shù)北北東向及北東向,主要為平移斷層、逆斷層.①平移斷層:為含鎢石英脈所充填,是主要成礦帶.走向290°,傾向南西,傾角75°,長達550m,水平斷距約310m.②逆斷層:走向300°,傾向南西,傾角76°,為石英脈斷續(xù)充填.1.3崗斑巖巖株.礦區(qū)東部見海西晚期灰綠色閃長玢巖和安山玢巖,呈巖墻狀侵入于阿木山組地層中.東北方向距礦區(qū)約150m處小面積出露燕山期花崗斑巖巖株.礦區(qū)北500~1000m以外分布海西晚期花崗巖.礦區(qū)脈巖較為發(fā)育,主要有石英脈、花崗閃長巖脈和石英斑巖脈,均屬燕山早期的產(chǎn)物.其中石英脈發(fā)現(xiàn)40余條.按其先后順序可分為3期,第1期走向近于東西,目前了解不含鎢.第2期走向290~310°和近東西向,為主要的成礦帶.第3期,走向多為北東和北北西向,穿插第2期石英脈,目前了解礦化不佳.2號礦脈及號礦脈礦體規(guī)模不大,嚴格受地層、構(gòu)造及巖漿巖控制.絕大部分呈隱伏狀賦存于石英脈中,圍巖為安山玢巖.石英脈規(guī)模一般也不大,多有分支復合、尖滅再現(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn)及膨脹、收縮等現(xiàn)象.其中走向290~310°和近東西向的石英脈為主要的成礦帶.礦體品位欠佳,Ⅰ號礦脈較好,現(xiàn)將Ⅰ號礦脈描述如下.Ⅰ號礦脈控制長580m,寬為0.5~6m,其北西端尖滅,南東端被第四系覆蓋.總體走向290°(局部有變化),傾向南西,傾角一般60~70°.該脈為一陡傾斜細脈型黑鎢礦脈,礦脈形態(tài)簡單,支脈較少,地表礦脈沿走向不連續(xù).WO3最高品位6.59%,最低品位0.069%,平均品位0.73%,品位變化較大.該礦脈由北西向南東可分為3個礦體:1號礦體地表出露130m,寬約6~7.5m,平均厚度為6.83m,平均品位0.58%.2號礦體地表出露40m,寬為1.10m,深部工程控制長度140m,平均品位0.50%.3號礦體為隱覆礦體,產(chǎn)狀與巖體底界基本一致,礦體沿走向及傾向較為連續(xù),未見構(gòu)造和脈巖對礦體造成破壞.3個礦體為同一層位所控制,礦體形態(tài)簡單,均呈似層狀或透鏡狀,沿走向具變薄、尖滅等現(xiàn)象.圖2為Ⅰ號礦體2號勘探線剖面圖.3礦石特征3.1黑鎢礦、黑灰灰礦、黑灰礦、黑灰礦、黑灰礦、黑灰礦等3個月的晶面結(jié)構(gòu).①半自形晶粒結(jié)構(gòu):礦物中普遍發(fā)育的一種結(jié)構(gòu),如黑鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等呈半自形晶產(chǎn)出.②自形粒狀結(jié)構(gòu):具有完整的結(jié)晶,黑鎢礦和黃鐵礦等呈此結(jié)構(gòu).③他形粒狀結(jié)構(gòu):脈石中的金屬硫化物和石英均為此種結(jié)構(gòu).礦物顆粒形狀極不規(guī)則,沒有完整的晶面.④膠狀結(jié)構(gòu):見于低溫石英、次生硬錳礦和孔雀石等.⑤邊緣交替結(jié)構(gòu):黑鎢礦的邊緣部分被石英交代現(xiàn)象.⑥交代殘余結(jié)構(gòu):交代作用較為強烈,沿黑鎢礦晶體邊緣及裂隙被白鎢礦交代,而黑鎢礦呈殘晶包在白鎢礦之中.⑦假象結(jié)構(gòu):黃鐵礦全部被褐鐵礦溶蝕交代呈黃鐵礦假象.⑧脈狀交替結(jié)構(gòu):石英和黃銅礦沿早期礦物裂隙呈脈狀嵌布于其中.2黑鎢礦及其他金屬氧化物電極構(gòu)造①塊狀構(gòu)造:黑鎢礦與金屬硫化物黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等伴生礦物構(gòu)成混雜的塊狀集合體,成為塊狀構(gòu)造.②浸染狀構(gòu)造:黑鎢礦及其金屬硫化物呈星點狀、細粒狀嵌布于石英脈石中.③浸染—斑點狀構(gòu)造:黑鎢礦的半自形—他形晶體包裹在石英顆粒之間,但多呈單粒嵌布于石英脈石中.④晶洞構(gòu)造:見于塊狀構(gòu)造的礦脈中,形狀多為橢圓形,晶洞中有不完整的石英小晶體.3.2其他磁鐵礦.礦石礦物成分極為復雜,已知礦物成分有36種.其中金屬礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦、黃鐵礦,其次還有磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、硫砷鐵礦、磁鐵礦、鉬鉛礦、自然銅、鋯石、金紅石等.非金屬礦物:石英、長石、螢石、白云母、絹云母、方解石、蛋白石、葉臘石、重晶石等.次生礦物:鎢華、鉛釩、赤鐵礦、褐鐵礦、輝銅礦、藍銅礦、孔雀石、斑銅礦、軟錳礦、硬錳礦、綠泥石、高嶺土等.3.3礦體及礦物成分黑鎢礦:自形—半自形板狀或柱狀和他形粒狀晶體,粒徑多為0.5~2cm.黑鎢礦晶體與粒度較大的石英顆粒相接,有時在其接觸處為細粒石英充填.經(jīng)光譜半定量分析,黑鎢礦中Mn>10%,Fe>1%,W>1%.白鎢礦:呈星散狀分布,含量甚少.肉眼難與石英脈石區(qū)別,在鏡下見交代黑鎢礦.鉬鉛礦:不規(guī)則粒狀.鉬含量較高.黃鐵礦:自形—半自形立方體,邊緣呈渾圓狀,穿切早期礦物,與黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等共生.黃銅礦:半自形—他形粒狀,致密塊狀和浸染狀,可見少數(shù)呈細脈狀穿切早期礦物.閃鋅礦:深黑褐色,呈半自形—他形,多呈塊狀或不規(guī)則的粒狀,沿脈石礦物粒間產(chǎn)出,與黃銅礦、方鉛礦密切伴生.方鉛礦:半自形—他形,呈粒狀、星點狀分布于脈石礦物顆粒間,與黃銅礦、閃鋅礦密切共生.自然銅:呈不規(guī)則粒狀集合體.4隱伏砂巖礦脈兩側(cè)硅化及礦化關(guān)系礦體圍巖蝕變較強且類型較多,主要有云英巖化、硅化、絹云母化、次生石英巖化、綠泥石化、高嶺土化、螢石礦化和黃鐵礦化.其中硅化、云英巖化、絹云母化為近礦圍巖蝕變,且往往伴生出現(xiàn).主要圍巖蝕變分述如下.1)云英巖化:是與鎢礦化關(guān)系密切的主要近礦蝕變之一.據(jù)鉆探揭示,常見于隱伏花崗巖體內(nèi)的礦脈兩側(cè),主要由白云母和石英組成.與硅化之間存在密切的空間聯(lián)系,且與礦脈的礦化貧富密切相關(guān).在強硅化巖中,常出現(xiàn)呈網(wǎng)絡微脈狀產(chǎn)出的云英巖漸變?yōu)榻佊r.2)硅化:為該礦區(qū)極普遍的蝕變現(xiàn)象,常與絹云母化伴生出現(xiàn),但以硅化為主,礦脈兩側(cè)硅化強烈,沿脈呈條帶狀分布.下盤硅化寬度大于上盤,硅化寬度與礦脈寬度成正消長關(guān)系.礦體的富集與硅化強弱有密切關(guān)系.3)絹云母化:分布較廣但蝕變較弱,主要與云英巖化、硅化伴生,與礦化有關(guān)但不明顯.4)次生石英巖化:主要發(fā)育在強蝕變安山玢巖中,屬自變質(zhì)作用硅化產(chǎn)物.巖石蝕變較強.石英脈在強蝕變安山玢巖內(nèi),則石英脈變寬,礦化也較好,反之石英脈變窄,礦化也較弱.5)綠泥石化:主要分布于中性火山巖及凝灰?guī)r內(nèi),在此類巖石破碎帶中尤其發(fā)育,常與硅化、絹云母化和碳酸巖化伴生.5鉆床材料5.1熱液型符合意義上的礦產(chǎn)與鎢礦成礦關(guān)系密切的主要是燕山期黑云母花崗巖以及花崗斑巖.這些花崗巖及花崗斑巖為隱伏巖體.空間上,鉆孔資料表明不少鎢礦脈其下部常有隱伏的花崗巖體存在,少數(shù)鎢礦脈甚至直接產(chǎn)于花崗巖體中.時間上,石英脈與花崗巖體均屬燕山期.地球化學資料表明,這些巖體中富含成礦礦物及元素,其中W、S、Mo及有關(guān)微量元素的含量都較該類酸性巖中平均值高很多.鑒于鎢礦與燕山期花崗巖在空間上、時間上和地球化學等方面的密切關(guān)系,可以認為熱液型鎢礦與燕山期花崗巖有成因上的聯(lián)系.5.2高溫熱液石英脈型區(qū)內(nèi)礦脈中普遍含黑鎢礦、白鎢礦、磁鐵礦、輝鉬礦及石英、長石、螢石、白云母等高溫礦物.圍巖蝕變以硅化、云英巖化、絹云母化等典型的高溫熱液蝕變?yōu)橹?礦脈中晶洞構(gòu)造較發(fā)育.與其他區(qū)域鎢礦床對比,沙拉哈達鎢礦床具有高溫熱液石英脈型鎢礦床特征.礦床成因類型屬高溫熱液脈型.5.3活動區(qū)域及構(gòu)造環(huán)境對成礦熱液運移的控制(1)礦區(qū)燕山期黑云母花崗巖及花崗斑巖中鎢元素豐度值均高于地殼克拉克值,為該礦床的形成創(chuàng)造了物質(zhì)條件.(2)礦區(qū)構(gòu)造活動具明顯的多期性與繼承性.不同方向的斷裂構(gòu)造及多期次巖漿活動,為礦液活動充填提供良好的時機和空間.其中川井-化德深大斷裂控制著巖體和礦田的分布,而次級北西向和少數(shù)北北東向及北東向裂隙構(gòu)造多控制著礦體