内蒙古赤峰维拉斯托大型锡多金属矿的地质地球化学特征

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内蒙古赤峰维拉斯托大型锡多金属矿的地质地球化学特征

2024-06-10 18:41| 来源: 网络整理| 查看: 265

内蒙古赤峰市克什克腾旗拜仁达坝和维拉斯托铜铅锌银矿床是20世纪末、21世纪初大兴安岭西坡成矿带重要的找矿进展,二者相距约3 km。维拉斯托矿区中心坐标:北纬44°5'5",东经117°29'53"。矿床累计探明金属资源量(332+333)锌37.8万[email protected]%,铜6.6万[email protected]%。勘查过程中,在矿区及北部圈定激电异常多处,发现1#含黑钨矿石英脉。2014年在矿床北侧约1.5 km处通过验证激电异常发现石英脉型和花岗岩型锌锡矿,与隐伏花岗岩密切相关。目前控制锡金属资源量约10万t,锌>10万t,共伴生钼、铷、铜等矿产。

长期以来,大兴安岭南段西坡地区众多铅锌银矿一直被认为与中生代火山-岩浆活动有关[1-4],同一地区也发现很多锡多金属矿,但锡矿与铅锌银矿的关系尚未被深入认识。对有关矿床的矿床学研究很多[5-9],但成矿岩体特征知之甚少。维拉斯托等一批发育于酸性岩体顶部的锡矿床成因争议也较大,多认为是“斑岩型”[10],但明显不同于典型斑岩型铜、钼矿床。这类矿床的成因类型是什么?与外围脉状(铜)铅锌银矿的关系是什么?维拉斯托锡锌矿床多种矿化类型的联系、成矿作用与岩浆演化关系的研究,对明确矿床成因类型,揭示大兴安岭地区锡(钨矿)与铅锌(银)矿的关系,探讨花岗岩浆演化、岩浆→热液过程,成矿物质的富集与成矿机制,区域内锡钨多金属矿找矿方面均具有重要地质意义。由于维拉斯托本区的铜锌矿床已开展过较多的研究工作[5, 10-15],本文重点研究新发现的锡锌矿床,尤其是其中的与花岗岩直接相关的花岗岩型、石英脉型锡锌矿。

1 维拉斯托锡矿地质特征

研究区位于天山—兴蒙褶皱系华北板块晚古生代增生造山带,锡林浩特中间地块中部;大兴安岭中南段西坡成矿带,黄岗—甘珠尔庙成矿带西侧。区域内主要出露地层包括古元古界宝音图组(Pt1by)黑云斜长片麻岩、石英二云片岩、变粒岩等,即锡林郭勒杂岩。中二叠统大石寨组(P2d)长石石英砂岩、火山岩及火山凝灰岩,上二叠统林西组(P3l)细碎屑岩。中侏罗统万宝组(J2w)泥砂岩夹煤层,上侏罗统满克头鄂博组(J3m)酸性火山岩。第四系覆盖较严重。矿区近外围侵入岩主要为海西期形成的黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩等,年龄集中于298~320 Ma(锆石SHRIMP U-Pb)[16]。区域性断裂呈NE向在矿区南部通过。

矿区范围内,主要容矿地层为Pt1by片麻岩类的变质岩,局部出露少量晚古生代石英闪长岩(图 1)。与成矿密切相关的岩体隐伏于锡锌矿区深部,最浅处距地表约400 m,有隐爆角砾岩通向地表,岩脊走向大致为NE20°,与含钨石英脉一致。

图1(Figure 1) 图 1 维拉斯托锡多金属矿地质简图 Fig.1 Geological map of theWeilasito Sn-Zn deposit,Inner Mongolia 1.1 维拉斯托本区矿化特征

维拉斯托本区(图 1-b)主要矿化为脉状铜锌矿,沿断裂分布于片麻岩中。控矿断裂呈舒缓波状,断面平直,后期活动强烈。铜锌矿体不连续,透镜状,一般厚度1~2 m,最宽处厚约10 m。产状变化较大,总体近EW走向(图 2),北倾,倾角10°~30°。矿体在NE与NW向产状变化处,尤其是NW方向上,厚度变大,品位增高。

图2(Figure 2) 图 2 维拉斯托铜锌矿区(本区)1100中段平面简图 Fig.2 Sketch plan view of 1110 level,theWeilasito Cu-Zn deposit,Inner Mongolia

矿石以块状为主,部分为浸染状。主要矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、锡石等,其中,闪锌矿黑色,粗粒。脉石矿物为石英、方解石、萤石。矿体中局部发育成矿期晶洞,直径可达1 m以上,多呈长条形,长轴方向与矿体走向一致。晶洞中矿物主要是粗晶黄铁矿、方铅矿、石英、浅绿色萤石等。矿体附近及矿体中可见似伟晶岩脉、长英质脉等,产状与矿体大体一致。有关维拉斯托本区矿床地质特征,可详见文献[10-16]。

1.2 锡锌矿区矿化特征

锡锌矿区位于矿区北部,距离铜锌矿约1.5 km(图 1-b)。大体可划分出含锡锌石英脉、花岗岩型锡锌矿和锡锌矿化花岗岩脉3种矿化类型。

1.2.1 石英脉型锡锌矿体

为主要锡矿化类型,已控制较大规模石英脉型锡锌矿体2条,揭露的小规模石英脉数量众多。石英脉产于片麻岩、石英闪长岩中,与围岩界线截然,总体倾向SE110°,倾角40°左右。东侧的石英脉(1#)局部开展过地质勘查,钻探控制少量钨、锡资源量,曾有民采。西侧石英脉发现于2014年,规模较大,控制长约800 m,倾向延深约700 m,矿脉厚1 m左右,最大厚度达8 m。石英脉内矿化不均匀,平均含Sn 1%左右(图 3)。

图3(Figure 3) 图 3 维拉斯托锡锌矿区15线剖面简图 Fig.3 Geological section of theWeilasito Sn-Zn deposit,Inner Mongolia

主要矿石矿物为锡石、闪锌矿、毒砂,少量方铅矿、黝铜矿、黄铜矿、辉钼矿、针硫锑铅矿等。闪锌矿浅棕色,粗粒,与锡石、毒砂共生,含Fe 2.6%。脉石矿物为石英,少量方解石、萤石、白云母等。方解石与硫化物共生,形成略早于硫化物和锡石。萤石以紫色为主,少量为浅绿色。晶洞普遍,晶洞内常见石英、闪锌矿、方解石、萤石以及毛发状针硫锑铅矿等矿物。

脉体两侧片麻岩发育小范围云英岩化,黑云母全部分解,大量出现白云母和石英、萤石、黄玉等,有时见有细粒独居石(图 4-a)。在部分辉钼矿石英细脉的边部发育钾长石化(图 4-b)。

图4(Figure 4) 图 4 石英脉显微结构 Fig.4 Microphotograph of quartz vein in theWeilasito Sn-Zn deposit,Inner Mongolia a—石英脉边部云英岩中的独居石(Mnz)与萤石(F)、石英(Q)、白云母(Ms)共生;b—辉钼矿石英脉两侧的钾长石化,围岩为片麻岩,透射光,单偏光 a-Monazite (Mnz),fluorite (F),quartz (Q),muscovite (Ms) in greisen near the quartz vein;b-K-feldspar alteration of the molybdenite quartz veins,the wall rock is gneiss. light transmission,plainlight 1.2.2 花岗岩型锡锌矿

花岗岩型锡锌矿发育于岩体顶部似伟晶岩之下,呈帽状分布于岩体向上凸出部位,矿体在岩体顶部厚大,两侧减薄,最大厚度>10 m,目前只控制岩体顶部以东部分。矿体属花岗岩的一部分,矿石结构构造与花岗岩基本相同。矿化强度自上而下逐渐减弱,矿体与岩体过渡,下部边界由品位圈定。锡石硫化物在其中不均匀分布,少量浸染状分散于花岗岩中,大部分呈局部集中的不规则珠滴状矿囊,直径0.2 ~10 cm。珠滴的分布不均匀,总体上部多,向下逐渐减少,珠滴的数量直接影响矿石的品位。主要矿石矿物为锡石、闪锌矿,少量斜方砷铁矿。闪锌矿呈浅黄色—油脂黄色,锡石浅棕色,显微镜下近无色。常见主要由石英、黄玉及锡石硫化物组成的晶洞。有关矿石的结构,将在花岗岩部分作详细说明。

隐爆角砾岩发育于岩体顶部外接触带,呈陡倾筒状,长轴走向NE60°,在地表局部出露宽约10 m,长约20 m。角砾主要是片麻岩,大小不一,棱角分明。胶结物为云英岩,其中发育大量白云母、黄玉和石英,少量萤石。隐爆角砾岩与岩体过渡,在过渡部位,胶结物与岩体性质相近,细粒花岗岩中云母、黄玉增多。岩筒的角砾岩胶结物中白云母、黄玉逐渐增多,岩性转变为云英岩;再往上,出现大片云母。角砾岩的Sn-Zn矿化不均匀,总体品位低。

1.2.3 矿化长英质脉

细粒矿化长英质脉广泛分布于岩体顶部外接触带的变质岩和石英闪长岩中,部分出露地表,是维拉斯托矿床发现的直接标志之一。脉体产状与石英脉一致,厚0.3~2 m,由强烈云英岩化的细粒花岗岩组成,垂向分带明显,下侧为细粒花岗岩结构,上侧呈云英岩结构,富含锡石、闪锌矿等。矿物组合与结构构造特征与花岗岩型矿石相似,热液特点更加明显一些。由于长英质脉与花岗岩型矿石地质特征相似,规模较小,后面将二者综合叙述。

2 花岗岩及花岗岩型矿石的组构特征 2.1 细粒斑状花岗岩

成矿地质体为锡锌矿区的细粒斑状碱长花岗岩,分布于含矿石英脉的下方,接触带产状与石英脉大体平行,走向约为NE20°,东缓西陡。岩体顶部附近分带较明显,自上而下,分别为似伟晶岩、花岗岩型矿石、矿化花岗岩和花岗岩,矿体中的锡锌矿化往下逐渐减少,云母、黄玉、石英含量也逐渐降低,与花岗岩过渡。岩体内局部见流动条带状构造,由长英质与硅质互层构成,富石英、黄玉、白云母,与南岭成矿带钨矿区岩体顶部的一些流动条带相似。似伟晶岩呈壳状分布于岩体顶部,最大厚4m,巨晶状,上部为天河石,下部为石英(图 5-a)。

图5(Figure 5) 图 5 维拉斯托锡锌矿床花岗岩、矿石显微特征 Fig.5 Micro-texture of the granite and ore in theWeilasito Sn-Zn deposit,Jiangxi Province a—IZK1503岩心,自上而下分别为片麻岩、伟晶岩和花岗岩型矿石,伟晶岩上部为天河石,下部为石英;b—似斑状结构,石英(Q)斑晶边部钠长石构成环带;c—钾长石(Kf)斑晶边部发育生长边;d—基质以钠长石(Ab)和石英为主;e—石英珠滴与黄玉珠滴共存,不规则状;f—黄玉(Toz)珠滴;g—黄玉珠滴中包裹大量钠长石、石英,h—岩心照片,锡石(Cst)闪锌矿(Sp)珠滴,石英斑晶自形,天河石呈淡蓝色;i—锡石闪锌矿珠滴内部结构,与黄玉共生,包裹钠长石、石英;b~e:正交偏光,g,i:单偏光 a-Drill hole IZK1503,gneiss,pegmatite and granite type ore from top to bottom respectively. The pegmatite consists of upper amazonite and lowerpart of quartz. b -Porphyritic structure,quartz phenocrysts (Q) with the fine coarse albite ring; c-K-feldspar (Kf) phenocrysts with a crust.d-Quartz and albite (Ab) in matrix;e-Quartz and topaz driplets,irregular shape;f-Topaz (Toz) beadlet; g-Albite and quartz embraced in topazdriplet;h -Core photos,cassiterite (Cst)-sphalerite (Sp) driplets in granite; i-Texture of the cassiterite (Cst)-sphalerite (Sp) driplets,associatedwith topaz albite and quartz;b-e: Corssed nicols,g,i: Plainlight

花岗岩浅灰白色,因钾长石为富Rb天河石而整体呈浅天蓝色。似斑状结构(图 5-b、c),斑晶包括石英、钾长石、钠长石。斑晶呈多级,粒度差别极大。基质为细粒结晶结构,主要矿物为钠长石、钾长石、石英、黄玉等,不发育暗色矿物。

石英斑晶呈短柱状,边部因熔蚀呈浑圆状。粒度2~8 mm,含量约为40%。石英斑晶内部包含早结晶的细粒钠长石,斑晶边缘含大量细粒半自形钠长石、它形钾长石,沿结晶面生长,构成环带(图 5-d)。

钾长石斑晶粒度稍细,粒径1~2 mm,含量30%左右,自形晶为主,多表现为微斜长石,少量条纹长石,包含少量钠长石。钾长石边部发育净化生长边,内部有格子双晶或条纹结构(图 5-c),与石英边部的似文象结构相似。钾长石光轴角(2v)一般在40°~50°,Na2O含量0.65%~0.73%(表 1),折合Ab值为5~6,主体可能为歪长石-透长石系列。

表1 (Table1) 表 1 维拉斯托矿床花岗岩长石电子探针分析结果(%) Table 1 Electron microprobe analyses of the albite in granite of the Vilasito deposit (%) 编号 Na2O SiO2 K2O ai2O3 CaO 总量 分子式 An Or 11.31 68.49 0.12 19.47 0.03 99.42 K0.01Na0.83Ca0.00Al1.01Si3.03O3 0.17 0.80 11.25 67.99 0.15 19.86 / 99.25 K0.01Na0.83Ca0.00Al1.04Si3.01O3 0.00 1.01 WLST01 11.69 68.07 0.16 19.47 0.03 99.42 K0.01Na0.87Ca0.0Al1.02Si3.02O3 0.16 1.03 11.36 67.50 0.19 19.59 0.06 98.70 K0.01Na0.85Ca0.00Al1.03Si3.01O3 0.33 1.26 11.58 67.73 0.22 19.81 0.03 99.37 K0.01Na0.86Ca0.00Al1.04Si3.00O3 0.16 1.43 11.42 68.69 0.19 19.54 / 99.84 K0.01Na0.84Ca0.00Al1.01Si3.03O3 0.00 1.26 WLST02-2 0.73 65.17 15.62 18.48 / 100.00 K0.92Na0.06Ca0.00Al1.00Si3.00O3 0.00 94.24 WLST02-6 0.65 64.98 15.86 18.07 / 99.56 K0.94Na0.05ca0.00A10.99si3.01O3 0.00 94.91 表 1 维拉斯托矿床花岗岩长石电子探针分析结果(%) Table 1 Electron microprobe analyses of the albite in granite of the Vilasito deposit (%)

钠长石,除早阶段包裹于石英、钾长石中的钠长石外,大量钠长石呈细粒状分布于石英、钾长石斑晶之间,粒径0.05~0.5 mm,粒度大体介于斑晶矿物与基质矿物之间,含量20%左右。绝大部分钠长石呈碎屑状他形晶,似乎经历过明显的破碎过程(图 5-e),与包裹于石英边部的钠长石相似。钠长石中Na2O含量11.25%~11.69%,CaO 0.03%~0.06%,K2O 0.12%~0.22%(表 1),An值



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