0 引言
大兴安岭南段成矿带是中国最重要的有色金属成矿带之一,其资源潜力巨大,是锡、铜、铅、锌、银等多金属矿的重要富集区,具备良好的成矿潜力[1]。该成矿带上已发现了多个大中型锡多金属矿床,如黄岗梁铁锡矿、白音查干锡多金属矿、维拉斯托锡多金属矿、大井铜锡矿、罕山林场铜银锡矿等[2⇓⇓⇓⇓-7]。内蒙古扎鲁特旗坤得来扎拉格锡铅锌银多金属找矿预测远景区是在实施“大兴安岭中南段有色金属基地综合地质调查”项目期间开展好老鹿场幅1:50 000矿产地质调查时发现的,是寻找岩浆热液型锡多金属矿远景的有利地区。本文通过对扎鲁特旗坤得来扎拉格地区开展的1:10 000矿产地质填图、1:10 000土壤地球化学测量和1:50 000自然重砂测量成果进行分析,初步查明了该地区地质、地球化学特征和重矿物特征,优选了找矿预测区,以期为该地区寻找锡多金属矿提供地球化学数据支撑,并为下一步工作部署和成矿规律研究提供基础依据。
1 矿区地质特征
坤得来扎拉格锡铅锌银多金属找矿预测区位于内蒙古通辽市扎鲁特旗嘎亥图镇境内,中心坐标为东经120°46'07″,北纬45°8'34″。矿区出露地层为下白垩统白音高老组,上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组和第四系(图1),其中下白垩统白音高老组和上侏罗统玛尼吐组为预测区主要含矿地层。下白垩统白音高老组位于测区南部,为一套火山碎屑岩建造组合,岩性为流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩;玛尼吐组位于测区中部,为中酸性—中性火山碎屑岩建造组合,岩性为英安质凝灰岩、安山岩、英安岩;上侏罗统满克头鄂博组位于测区北部,为一套流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩建造组合;第四系主要呈SN向出露于测区中西部,主要为一套冲洪积砂砾石建造组合。岩浆岩主要为测区北部早白垩世粗中粒二长花岗岩。区内脉岩发育主要为花岗岩脉,石英脉、闪长岩脉和流纹斑岩脉等。
图1
2 工作方法
2.1 土壤地球化学测量
土壤地球化学测量剖面沿垂直于主要含矿化蚀变带的方向布置,线距120 m,点距40 m,测线方向为NE向,路线设计和样品采集采用数字地质调查系统(DGSS)中的大比例尺矿区土壤地球化学测量。土壤样品采集采用多点组合样,采样时避开有机质和风积物质的干扰,在测点周围5~10 m范围内选择3处采集深度在30~60 cm的残坡积层的黏土和岩屑。所有样品经自然干燥,样品过筛后(截取粒度-4~+20目)质量不少于300 g,本次野外共采集样品256件。样品加工处理后送至华北有色地质勘查局燕郊中心实验室进行测试。样品分析测试采用电感耦合等离子质谱法(inductively coupled plasma-atomic emission spectrosco-Py,ICP-AES)、光谱法(emission spectr,ES)、氢化物发生—原子荧光法(atomic fluorescence spectroscopy,AFS)测定了W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、As和Hg共10种元素。各元素检出限均符合规范要求,报出率为100%。外检样合格率大于92.9%,内检样合格率大于96.84%,数据质量和分析精度符合规范要求。
2.2 自然重砂测量
本次自然重砂测量布设以圈定成矿远景区为目标,样品布设采用“水域法”,按各级河流汇水范围合理布置取样点。自然重砂测量路线设计和样品采集登记在数字地质调查系统(DGSS)中操作完成。野外样品采集方法参照“区域地质调查野外工作方法(第五分册)重砂测量、物探探矿工程、室内整理及报告编写”提出的一点多坑法进行重砂样品采集,取样物质的粒度为分选较差的砂砾层,采集的原始、未经淘洗的重砂样品质量在15~20 kg左右。样品淘洗采用木质船型盆,为了保证淘洗质量,建立了健全质量检查制度,重砂淘洗人员均经培训合格上岗,在淘洗过程中投放铁粒随时进行监测。原始重砂样品淘洗至灰色为止,经淘洗后的灰砂样品质量大于15 g的占总样品数量的95%,满足对样品分析的要求,并送至实验室进行分析鉴定,鉴定质量符合要求。
3 地球化学特征
表1 矿区土壤地球化学元素参数特征
Table 1
| 参数 | Cu | Pb | Zn | Ag | As | Hg | W | Sn | Mo | Bi | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 原始 数据 | 最小值 | 5.30 | 12.40 | 42.10 | 0.03 | 4.30 | 7.00 | 1.02 | 2.60 | 0.40 | 0.19 |
| 最大值 | 48.60 | 167.00 | 222.00 | 0.23 | 153.00 | 74.00 | 23.00 | 300.00 | 3.55 | 6.64 | |
| 平均值 | 17.50 | 26.40 | 80.90 | 0.10 | 20.70 | 35.00 | 2.75 | 17.20 | 0.80 | 0.58 | |
| 标准离差 | 3.70 | 13.80 | 19.20 | 0.03 | 17.50 | 11.00 | 2.84 | 31.90 | 0.23 | 0.63 | |
| CV1 | 0.21 | 0.52 | 0.24 | 0.26 | 0.84 | 0.30 | 1.03 | 1.86 | 0.29 | 1.08 | |
| q | 0.72 | 1.00 | 1.13 | 1.20 | 1.51 | 0.85 | 1.08 | 2.40 | 0.94 | 1.40 | |
| 剔除 离群 数据 | 最小值 | 11.90 | 17.20 | 52.80 | 0.04 | 4.30 | 7.00 | 1.02 | 2.60 | 0.57 | 0.19 |
| 最大值 | 23.70 | 30.40 | 106.00 | 0.15 | 28.60 | 64.00 | 2.88 | 11.60 | 1.00 | 0.79 | |
| 平均值 | 17.40 | 23.40 | 77.70 | 0.10 | 15.70 | 35.00 | 1.93 | 5.20 | 0.76 | 0.42 | |
| 标准离差 | 2.10 | 2.30 | 10.00 | 0.02 | 5.00 | 10.00 | 0.33 | 2.20 | 0.08 | 0.12 | |
| CV2 | 0.12 | 0.10 | 0.13 | 0.19 | 0.32 | 0.29 | 0.17 | 0.43 | 0.11 | 0.29 | |
| q | 0.72 | 1.00 | 1.11 | 1.19 | 1.40 | 0.85 | 1.03 | 1.72 | 0.94 | 1.30 | |
| 中国土壤平均丰度[9] | 24.00 | 23.00 | 68.00 | 0.08 | 10.00 | 40.00 | 1.80 | 2.50 | 0.80 | 0.30 | |
注:Hg含量单位为10-9,其余元素含量单位为10-6;CV1为原始数据变异系数;CV2为剔除离群数据后变异系数。
3.1 元素集散特征
表1可见,剔除离群数据后Pb、Zn、Ag、As、W、Sn、Bi 7种元素的背景平均值均高于中国土壤平均丰度值,富集系数也大于(等于)1,表明这些元素具有一定的次生富集倾向,该区的地球化学背景为其提供了良好的成矿条件,其中Sn富集系数最高为1.72,存在局部富集成矿的可能。
从各元素的变异系数来看,自Sn→Bi→W→As→Pb→Hg→Mo→Ag→Zn→Cu变异系数逐渐下降,显示区内自Sn至Cu成矿作用依次减弱,其中Sn、W、Bi的变异系数均大于1,说明这些元素具不均匀性分布,反映出它们易于发生次生富集作用,形成地球化学异常。其余元素的变异系数小于1,表明这些元素分布较均匀,局部富集成矿的潜力一般。
从变异系数图解(图2)可以看出,Sn和W以高强数据多、分异程度强、变化幅度大为特征,指示潜在成矿潜力大,其中Sn变化幅度最大,存在较多高强度数据,而且分布极为分散,这些特征对成矿十分有利,故该区主要以找寻锡钨多金属矿为主,这与该区域成矿探明的矿产类别也一致。Bi、Pb高强数据也较多,分异程度较强,成矿潜力可能性也较大。综上表明,上述4种元素在好老鹿场坤得来扎拉格地区土壤中的次生富集能力和富集强度较高,成矿可能性较大。As、Mo、Hg、Ag、Cu、Zn这6种元素高强数据较少,分异程度较弱,有一定的成矿潜力。
图2
图2
矿区成矿元素变异系数图解
Fig.2
Variation coefficient diagram of ore-forming elements in the mining area
3.2 元素组合相关性分析
表2 矿区土壤元素相关系数
Table 2
| 元素 | Cu | Pb | Zn | Bi | Mo | W | Sn | Ag | As | Hg | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cu | 1.000 | ||||||||||
| Pb | 0.034 | 1.000 | |||||||||
| Zn | 0.041 | 0.732 | 1.000 | ||||||||
| Bi | 0.114 | -0.028 | -0.112 | 1.000 | |||||||
| Mo | 0.222 | 0.217 | 0.093 | 0.313 | 1.000 | ||||||
| W | 0.005 | -0.096 | -0.214 | 0.500 | 0.226 | 1.000 | |||||
| Sn | 0.248 | -0.079 | -0.043 | 0.098 | 0.205 | 0.197 | 1.000 | ||||
| Ag | 0.430 | 0.481 | 0.437 | 0.006 | 0.172 | -0.184 | -0.011 | 1.000 | |||
| As | 0.201 | -0.072 | -0.155 | 0.663 | 0.380 | 0.596 | 0.329 | -0.028 | 1.000 | ||
| Hg | 0.199 | 0.017 | -0.081 | 0.111 | 0.093 | 0.031 | -0.103 | 0.148 | -0.049 | 1.000 |
Pb、Zn、Ag与Sn、W、Bi的相关性较差。为了进一步研究矿区Pb、Zn类元素异常与Sn、W类元素异常的相关性,引入量化参数——各点位元素异常衬值,其中异常衬值(Ca)=元素异常含量/背景值。由图3可见,通过衬值数据变换后Pb和Zn具有明显正相关性,Sn和W也具有较为明显的正相关,而Pb、Zn、Ag与Sn、W、Bi两组经数据变换后的衬值累加则呈现较为明显负相关性。综上,说明在富Pb、Zn的地质体内Sn和W相对贫瘠,反之在富Sn和W的地质体内Pb和Zn相对贫瘠,两者可相互作为成矿异常边界指示元素组合。
图3
元素之间的相关性存在错综复杂的关系[11],为进一步探究各元素变量之间的相似程度,将变量分成不同级别的类或点群,直观地对变量进行分类。对矿区各元素的原始数据进行R型聚类分析,得到R型聚类分析谱系图(图4)。10种元素大致可分成3类,第一簇Pb、Zn、Ag、Cu为一组低中温元素组合,Pb与Zn密切相关,相关系数在0.732,反映Pb、Zn、Ag、Cu的富集主要与中低温热液成矿作用有关,组合异常的出现是寻找Pb、Zn多金属矿床的重要地球化学找矿标志。第二簇As、Bi、W、Mo、Sn为一组亲酸性岩的高中温元素组合,说明区内中酸性岩浆活动频繁,该类元素组合异常的出现可作为锡钨多金属矿的找矿标志。第三簇为Hg,Hg与上述元素均有一定的相关性,但系数整体偏弱,可作为区内成矿元素的指示元素。
图4
图4
矿区土壤地球化学测量R型聚类分析谱系
Fig.4
R-type cluster analysis pedigree of soil geochemical survey in mining area
3.3 化探异常圈定
表3 矿区土壤地球化学异常下限
Table 3
| 异常下限 | Cu | Pb | Zn | Ag | As | Hg | W | Sn | Mo | Bi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外带 | 19.00 | 25.00 | 86.00 | 0.11 | 23.00 | 40.00 | 2.80 | 17.00 | 0.85 | 0.60 |
| 中带 | 20.00 | 28.00 | 95.00 | 0.12 | 26.00 | 42.00 | 3.30 | 25.00 | 0.90 | 0.70 |
| 内带 | 21.00 | 44.00 | 115.00 | 0.14 | 40.00 | 49.00 | 6.00 | 55.00 | 0.95 | 1.40 |
注:Hg含量单位为10-9,其余元素单位为10-6。
3.4 元素异常及分布特征
综合考虑异常元素组合相关性、异常结构形态及强度、浓集中心、主成矿元素等因素,结合成矿地质背景,对空间上和成因上具有明显联系的元素异常叠加部分进行综合异常圈定。矿区内共划分以Sn、W多元素异常有关的综合异常3处,以Pb、Zn、Ag多元素异常有关的综合异常1处。圈定单元素异常52处,其中W异常3处,Sn异常3处,Mo异常9处,Pb异常3处,Zn异常3处,Ag异常7处,Cu异常8处,As异常5处,Hg异常5处,Bi异常6处,异常主要分布于下白垩统白音高老组和上侏罗统玛尼吐地层内(图5)。
图5
图5
矿区成矿元素异常分布
Fig.5
Abnormal distribution of ore-forming elements in the mining area
3.4.1 Pb、Zn、Ag异常
通过相关性和元素组合分析得知,Pb、Zn、Ag元素相关性最强,也是区内主要元素异常组合,主要呈SW向分布在矿区下白垩统白音高老组地层内,零星Pb、Zn、Ag异常分布于上侏罗统玛尼吐组地层内,与Sn、W等元素异常伴生。由图5可见,Pb-3、Zn-3、Ag-7异常组合具有明显的浓集中心,峰值明显,套合紧密,异常组合呈NW向展布,两端及下部异常未封闭。其中Pb峰值为167×10-6,Zn峰值为222×10-6,Ag峰值为0.23×10-6。在矿区内Pb、Zn、Ag富集系数分别为1、1.13、1.2,属于中等富集类型,Pb、Zn、Ag套合叠加明显,浓集中心一致,且异常组合北西、南东、南西3侧均有明显延伸趋势。
3.4.2 Cu异常
Cu异常在下白垩统白音高老组和上侏罗统玛尼吐地层内均有分布。在下白垩统白音高老组Cu-7和Cu-8与Pb、Zn、Ag具有较为明显的浓集中心。在上侏罗统玛尼吐地层内Cu-1、Cu-2、Cu-3、Cu-4、Cu-5、Cu-6与Sn、W和Mo异常套合较为明显,其中Cu-4与Sn-2、W-2、Mo-3套合最为明显,浓集中心基本一致。Cu在该区内整体呈低背景呈现,其峰值仅为48.6×10-6,但是分布变化依然与Pb、Zn变化吻合。
3.4.3 W异常
W异常位于北侧上侏罗统玛尼吐组地层内,在下白垩统白音高老组呈低背景,未见明显异常,矿区内W异常面积为0.34 km2。主要异常为W-1和W-2,具有明显浓集中心。W-1异常峰值为17.4×10-6,W-2异常峰值为23×10-6,平均值为7.37×10-6,为中国北部土壤平均丰度值的4.1倍,具有较为明显的富集特征。
3.4.4 Sn异常
作为区内主要成矿元素,Sn异常在矿区内呈高背景出现,矿区范围内Sn富集系数为2.4,变异系数为1.86,具有明显的富集分异特征。Sn异常在下白垩统白音高老组和上侏罗统玛尼吐地层内均有较为明显的富集。Sn-1号异常在该区内出露范围最大,为0.22 km2,Sn-1异常呈NE向展布,异常东侧为区内异常浓集中心,未封闭。根据图5显示,异常浓集中心东侧具有明显的延伸趋势,异常区内及异常东侧具有较好的Sn多金属找矿潜力。
3.4.5 Mo异常
Mo异常主要分布玛尼吐组地层内,白音高老组地层内零星分布,本次共圈定Mo单元素异常9个,异常出露面积0.26 km2,峰值3.55×10-6。Mo异常分布较为分散,除Mo-7、Mo-8、Mo-9与Pb、Zn、Ag空间位置较为一致外,其余单元素与W、Sn等元素重合叠置较好,具有一致的浓集中心。
3.4.6 Bi异常
Bi异常在该区内主要分布在上侏罗统玛尼吐组地层内,在下白垩统白音高老组地层内零星分布,圈定Bi单元素异常6个,浓集中心明显,异常峰值6.64×10-6。由图5可见,Bi-1号异常为矿区内主要异常源,位于矿区北东侧,近EW向展布,东侧异常未封闭,具有明显延伸趋势,与W-1、Sn-1异常基本对应一致。
3.4.7 As、Hg异常
As、Hg为典型的亲硫和指示元素,在该区内As和Hg元素分布具有较为明显的相似性,主体分布于上侏罗统玛尼吐组地层内,零星异常分布于下白垩统白音高老组地层内,并与Pb、Zn、Ag套合较好。
通过相关系数分析(表2)可见,As与Bi、W、Mo、Sn具有较高相关性;Hg与W、Sn、Mo、Bi和Cu、Pb、Zn、Ag均有一定的相关性,反应其成因较为复杂,高温和中温阶段均有富集。
4 重矿物特征
4.1 重砂测量
通过对坤得来扎拉格地区开展1:10 000土壤地球化学测量,取得了较好的多元素地球化学成果,尤其位于矿区北部以锡为主的多元素组合异常,显示出了优越的找矿前景,因此对预测区进行了重砂验证工作。在异常地段的沟系内采集了ZS01、ZS02、ZS03共3件自然重砂样品(图6)。自然重砂样品经淘洗、鉴定,初步查明矿区内自然重砂矿物有23余种,分别为锡石、绿帘石、石榴子石、钛铁矿、赤褐铁矿、锆石、榍石、磁铁矿、电气石、白钛石、角闪石、锐钛矿、萤石、金红石、独居石、十字石、黄玉、铬尖晶石、辉石、刚玉、直闪石、蓝晶石、黄铁矿、自然铅、磷钇矿。通过重砂成果统计分析,结合本次找矿方向,选择具有找矿意义的锡石对矿区自然重砂进行评价。
4.2 锡石的矿物特征指数与物源分析
特征指数是物源分析的重要参考指标[17]。矿区3件重砂样品的ZTR指数在5.3~12.3之间,平均指数8.09,指数整体偏低,揭示了矿区重矿物搬运距离较短。结合锡石的重矿物形态特征来看,锡石颗粒主要为规则粒状—柱状,自形程度较好,大部分保留了矿物原来的晶形,搬运过程中对矿物的形态改造程度较低,反映了近源沉积的特征。
通过坤得来扎拉格地区重矿物特征(表4)可以看出,区内重矿物出现频率较高的组合为绿帘石+石榴子石+赤褐铁矿+锆石+锡石+磁铁矿等,其中以绿帘石、石榴石、锆石、锡石等尤为突出,其余的重矿物如榍石、金红石、角闪石、电气石、钛铁矿、独居石和辉石也占有一定的比例,反映沉积物母岩类型主要为中酸性岩浆岩及变质岩和凝灰岩。所有样品的重矿物含量差异很小,不同样品的组合矿物基本一致,表明该地区母岩类型基本一致,属于同一源区,沉积过程中物源稳定。
表4 矿区重矿物特征
Table 4
| 点号 | ZTR/% | 样品质量/g | 重矿物部分质量/g | 主要矿物组合 |
|---|---|---|---|---|
| ZS01 | 6.67 | 9.7 | 3.88 | 绿帘石33.5-赤褐铁矿24.94-石榴子石14.02-钛铁矿11.22-锆石2.98-锡石2.41-榍石2.41-磁铁矿2.41-白钛石1.07-角闪石0.57-铬尖晶石0.47-电气石0.47-金红石0.38-锐钛矿0.08-十字石0.11-独居石****-黄玉**-萤石***-辉石***-尖晶石*-其他2.9 |
| ZS02 | 12.3 | 20 | 3.967 | 钛铁矿20.73-绿帘石19.53-石榴子石18.27-赤褐铁矿13.42-锡石6.42-锆石5.62-磁铁矿3.75-榍石2.15-白钛石1.32-电气石0.58-金红石0.4-角闪石0.4-锐钛矿0.18-十字石0.12-独居石****-磷灰石***-黄玉***-萤石***-辉石***-铬尖晶石***直闪石**-尖晶石*-其他7.11 |
| ZS03 | 5.3 | 20.9 | 4.416 | 绿帘石28.39-锡石24.18-石榴子石11.31-钛铁矿10.88-赤褐铁矿9-锆石2.64-榍石2.64-磁铁矿1.57-电气石1.04-白钛石0.92-角闪石0.31-锐钛矿0.15-金红石0.09-独居石0.09-十字石0.09-黄玉0.03-铬尖晶石***-辉石***刚玉*-直闪石*-蓝晶石*-黄铁矿*-自然铅*-磷钇矿*-其他6.45 |
注:ZTR指数=(锆石质量+电气石质量+金红石质量)/所有透明重矿物总质量×100%;“*”代表1~10粒重矿物,“**”代表11~30粒重矿物,“***”代表31~100粒重矿物,“****”代表101~200粒重矿物;主要矿物组合上角标数字为所占重矿物质量百分比;“其他”为长英质造岩矿物,少量黑云母、风化碎屑等。
4.3 锡石重矿物特征及成因
由表4可见,重砂样品中的绿帘石、石榴子石、辉石和角闪石等出现频率和比例相对较高,作为矽卡岩型锡矿的重要指示标志,野外实际踏勘中未见明显与矽卡岩型锡矿化的有关标志和线索,该类重矿物的高频率出现可能与地层内的安山岩和闪长岩脉有关。
除上述重矿物外,锡石、锆石、榍石、白钛矿、电气石、金红石、锐钛矿、黄玉、萤石等重矿物组合在ZS01、ZS02、ZS03这3件灰砂样中同时出现的频率为100%。该组合中锡石颜色主要呈深褐、红褐、黄褐色,具有玻璃光泽,透明等特征;形状呈不规则粒状,柱状;粒径主要以0.26~0.45 mm为主,次要在0.10~0.25 mm之间,个别锡石粒径在0.46~0.70 mm,其中ZS02中最大可至1.30 mm,ZS03中最大可至2.60 mm,3件灰砂中锡石的延长系数在1.5~3。根据3件灰砂样品的重矿物组合、锡石重矿物形态、锡石的延长系数等特征得知,该地区锡石重矿物成因与岩浆热液型锡矿密切相关[18-19]。
5 综合预测
根据元素地球化学特征、地质单元含矿性、自然重砂重矿物的分布组合特征,并结合异常区内已发现的矿化线索,优选了两处找矿预测区(图6)。
图6
图6
坤得来扎拉格地区找矿预测远景
Fig.6
Prospect map of prospecting and prediction in Kundelai Zhalage area
5.1 坤得来扎拉格Sn-W多金属找矿预测区
坤得来扎拉格Sn-W多金属找矿预测区位于矿区北东侧,出露地层白音高老组为一套火山碎屑岩建造组合,岩性为流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩;玛尼吐组为中酸性—中性火山碎屑岩建造组合,岩性为英安质凝灰岩、安山岩、英安岩。在该找矿预测区内圈定了3处以Sn-W为主的土壤综合异常HT01、HT02、HT03(图5),根据Sn、W异常浓集形态可见异常总体呈NW向展布,Sn、W异常东侧未封闭,存在明显延伸趋势。
该预测区脉岩发育,主要为NE和NW向石英脉、含锡云英岩脉、流纹斑岩脉等。1:10 000地质调查新发现了3处矿化带(图5、图6),矿化带与Sn、W等异常空间位置基本一致。矿化蚀变带和异常浓集中心处岩石可见强烈褐铁矿化、硅化、云英岩化、锡石化、黑钨矿化等蚀变(图7)。①号矿化带:赋存于下白垩统白音高老组地层中,矿化蚀变为云英岩化、硅化、萤石化、褐铁矿化、绿泥石化等,走向345°,宽约1 m,长约50 m。捡块样分析结果:Sn品位1%~2%。②号矿化带:赋存于下白垩统白音高老组地层内,岩石节理面发育绢云母锡石石英细脉,走向345°,宽约1 m,长约50 m。捡块样分析结果:Sn品位1%~2%。③号矿化带:赋存于下白垩统白音高老组地层内,岩石节理面发育黑钨矿绿柱石石英细脉,蚀变带走向340°,宽约5 m,长约50 m,石英细脉宽约1 cm。捡块样分析结果:W品位1%~2%。
图7
图7
预测区野外矿化手标本与镜下照片
a—含锡石石英细脉;b,c—含黑钨矿石英细脉;d—褐铁矿化、云英岩化蚀变岩;e,f—铅锌矿化蚀变岩;g—黑钨矿镜下照片;h,i—锡石镜下照片;Wf—黑钨矿;Cst—锡石;Chl—绿泥石;Qtz—石英
Fig.7
Field mineralized hand samples and microscopic photos in the prediction area
a—cassiterite bearing quartz veinlet;b,c—wolframite bearing quartz veinlet;d—limonitized and Greisenized altered rock;e,f—lead zinc mineralized altered rock;g—wolframite micrograph;h,i—cassiterite mirror photo;Wf—wdframite;Cst—cassiterite;Chl—chlorite;Qtz—quartz
5.2 坤得来扎拉格南Pb-Zn-Ag-Sn多金属找矿预测区
坤得来扎拉格南Pb-Zn-Ag-Sn多金属找矿预测区位于矿区南侧,出露地层和岩性为白音高老组流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩和玛尼吐组英安质凝灰岩、安山岩、英安岩。该找矿预测区内圈定了一处以Pb-Zn-Ag多异常为主的土壤综合异常HT04(图5),异常组合呈NW向带状展布,组合异常北西、南东、南西侧延伸均未控制,均有明显的延伸趋势。异常组合具有统一浓集中心,内、中、外分带特征清晰,伴有Cu、As、Hg等异常分布,为一套中—低温元素组合。元素异常组合主要分布于于矿区南部白音高老组地层内,玛尼吐组地层内存在零星Pb、Zn、Ag等低弱异常,规模较小。
1:10 000地质调查在Pb-3、Zn-3、Ag-7异常浓集中心发现矿化蚀变带一处。④号矿化带(图6):赋存于下白垩统白音高老组地层内。蚀变带走向350°,宽约10 m,长约100 m,局部见石英晶簇沿晶屑凝灰岩节理面发育,两侧发育云英岩化,局部见紫色萤石石英细脉,黄铁矿、锡石等。捡块样分析结果:Sn品位1%~5%。
综上,坤得来扎拉格南Pb-Zn-Ag-Sn多金属找矿预测区,地质、重砂、地球化学条件良好,地球化学分带性明显,组合异常套合一致,锡石重矿物特征指示明显,发育各类蚀变和脉体,具有较好的Pb、Zn、Ag、Cu和Sn的多金属找矿前景。
5.3 成矿潜力探讨
5.3.1 区域地球化学特征
大兴安岭地区1:20万Sn的地球化学异常以黄岗—大石山—大井—白音诺等地区为中心,形成了规模宏大的区域地球化学异常场,在空间分布上与Ag-Pb-Zn异常场大致吻合,沿大兴安岭主脊呈NE向展布。在Sn和Ag-Pb-Zn套合的区域地球化学异常场中,已经探明了黄岗矽卡岩型铁锡矿床、莫古吐矽卡岩型铁锡矿床、大井次火山热液型锡铜银多金属矿床和一系列岩浆高温热液型钨锡矿床和铜钨锡矿床,找矿潜力巨大。
由图8可见,矿区位于区域1:20万Sn的异常地球化学异常体内,W异常在Sn-1异常的西、西南侧有一定叠加显示,规模稍弱,其他区域异常在矿区内未见富集显示。通过对Sn元素的1:20万地球化学异常线与其余各成矿元素的叠加可见,Sn-2号异常与Cu、Pb、Zn、Ag存在明显叠加,推测主要受异常浓集中心处的石长温都尔铜铅锌银矿影响,通过地质路线调查,在石长温都尔铜铅锌银矿采集的手标本可见颗粒状锡石发育,推测该矿床亦有寻找锡多金属矿前景。其他Sn异常与Cu、Pb、Zn、Ag等元素有一定的弱叠加,Sn的主体异常与Cu、Pb、Zn、Ag等成矿元素的空间叠加情况较差。
图8
总体来看区域的Cu、Pb、Zn、Ag异常与Sn异常的相关性较差,Cu、Pb、Zn、Ag元素围绕Sn异常呈环状异常分布,与矿区地球化学具有相似分布特征。
5.3.2 区域典型矿床特征
通过大兴安岭地区典型岩浆热液型锡多金属矿床与预测区对比来进一步研究该区成矿潜力(表5)。
表5 区域热液脉型锡多金属矿与预测区特征对比
Table 5
| 园林子北山[24] | 维拉斯托[21] | 罕山林场[6] | 坤得来扎拉格[25-26] | |
|---|---|---|---|---|
| 地球化学特征 | 主成矿元素为W、Sn、Bi、Mo,其次为Cu、Ag、Pb、Zn、Sb,并伴有Au、As、Hg元素异常,组合异常面积80 km2(1:5万) | 异常按面积依次为Sn、W、As、Zn、Pb、Sb、Ag、Au、Mo、Cu,组合异常面积8.96 km2(1:5万) | 发育Sn、Pb、Zn、Ag、Au、As等组合异常,组合异常面积11.2 km2(1:5万) | 区内划定一丙类异常,元素组合以Sn、W、As、Au、Co为主,组合异常面积2.58 km2(1:5万) |
| 地球物理特征 | 含矿岩石具低阻高极化特征 | 成矿中心的锡钨多金属矿对应物探测量的低重力、中低极化率、中高阻率与低磁特征,局部出现略高激电异常 | 高视极化率、中高视电阻率的异常 | 中低极化率与低磁特征 |
| 赋矿地层 | 上二叠统林西组,为一套海陆交互相和内陆湖相碎屑岩组合建造。岩性主要为砂岩、凝灰质板岩及少量泥岩 | 锡林郭勒杂岩,主体为宝音图群黑云斜长片麻岩,局部可见少量闪斜长片麻岩 | 上侏罗统满克头鄂博组,岩性主要为流纹质含角砾岩屑晶屑凝灰岩、流纹质含角砾岩屑晶屑熔结凝灰岩、流纹岩等 | 下白垩统白音高老组,岩性主要为流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩等;上侏罗统满克头鄂博组,岩性主要为流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩等 |
| 围岩蚀变 | 硅化、绢云母化、电气石化、褐铁矿化、绢英岩化等 | 云英岩化、硅化、褐铁矿化、锡钨钼矿化及铅锌银矿化等 | 硅化、绿泥石化、碳酸盐化、叶腊石化、萤石矿化等 | 云英岩化、绢英岩化、褐铁矿化、硅化、绿泥石化、萤石化等 |
| 金属矿物组合 | 锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁铁矿、钛铁矿等 | 锡石、闪锌矿,含少量黄铜矿、黝锡矿、黝铜矿、黄铁矿、斜方砷铁矿等 | 黄铜矿、斑铜矿、辉银矿、方铅矿、闪锌矿、锡石等 | 锡石、黑钨矿、磁铁矿、黄铁矿等 |
通过矿区与区域典型岩浆热液型锡多金属矿的综合对比研究,可见两者普遍发育以Sn为主并伴有Cu、Pb、Zn、Ag等规模宏大的多元素地球化学异常,地球物理特征则表现出低重力、中高阻、中低极化和中低磁特征,矿区内金属矿物组合与区域典型岩浆热液脉型锡矿的金属矿物组合基本一致,区内发育的硅化、云英岩化、褐铁矿化、绢英岩化等蚀变与区域典型矿床具有相似特征。
通过综合对比研究,矿区在地质、地球化学、地球物理等方面与区域地球化学和区域典型热液型锡多金属矿均有相似的特征,表明该预测区具有良好的岩浆热液型锡多金属找矿潜力。
6 结论
1)通过对坤得来扎拉格地区256件土壤地球化学样品参数特征分析得知,矿区Sn元素峰值大于300×10-6,为区内富集分异最为强烈元素异常,为该区的最主要成矿元素。根据元素组合和相关性分析得知区内主要成矿元素组合可分为两类:Pb、Zn、Ag、Cu组合和W、Sn、Mo、Bi组合。
2)通过自然重砂测量查明矿区内有锡石、绿帘石、石榴子石、钛铁矿、赤褐铁矿、磁铁矿、电气石等23种自然重砂矿物;综合地质特征、重矿物组合特征、锡石重矿物延伸系数初步判断该地区锡多金属矿成因类型为岩浆热液脉型。
3)根据元素地球化学特征、锡石自然重砂分布组合特征,并结合异常区内已发现的矿化线索,圈定了坤得来扎拉格Sn-W多金属找矿预测区和坤得来扎拉格南Pb-Zn-Ag-Sn多金属找矿预测区。
参考文献
大兴安岭南段锡多金属成矿系列
[J].
Tin-polymetallic metallogenic series in the southern part of Da Hinggan Mountains,China
[J].
内蒙黄岗梁矽卡岩型铁锡矿床稀土元素地球化学
[J].
REE geochemistry of the Huanggu angliang skarn Fe-Sn deposit, Inner Mongolia
[J].
内蒙古大井锡多金属矿床锡矿物特征
[J].
Characteristics of tin minerals from Dajing tin-polymetallic deposit,Inner Mongolia,China
[J].
内蒙古黄岗夕卡岩型锡铁矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义
[J].
Molybdenite Re-Os ages of Huanggang skarn Sn-Fe deposit and their geological significance,Inner Mongolia
[J].
内蒙古黄岗梁铁锡矿床成岩、成矿时代与构造背景
[J].
Petrogenetic and metallogentic ages and tectonic setting of the Huanggangliang Fe-Sn deposit,Inner Mongolia
[J].
内蒙古罕山林场铜银锡多金属矿床的发现及意义
[J].
Discovery of the Hanshanlinchang Cu-Ag-Sn polymetallic deposit and its significance for prospecting,Inner Mongolia
[J].
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
[J].
Geological and geochemical characteristics of the Weilasito Sn-Zn deposit,Inner Mongolia
[J].
赣南青塘地区土壤沉积物地球化学特征及找矿方向
[J].
Geochemical characteristics and prospecting direction of soil sediments in Qingtang area,Southern Jiangxi Province
[J].
江苏溧水胡家店地区土壤地球化学特征及找矿预测
[J].
Soil geochemical characteristics and prospecting prediction of the Hujiadian area in Lishui,Jiangsu Province
[J].
辽宁省苇子峪地区水系沉积物地球化学特征及金多金属找矿远景预测
[J].
Geochemistry of stream sediment and metallogenic prognosis of gold-polymetallic ore deposits in Weiziyu area, Liaoning Province
[J].
土壤地球化学测量在内蒙古毛盖吐地区锡多金属找矿中的应用
[J].
Application of soil geochemical survey in prospecting for tin polymetals deposit in Maogaitu area,Inner Mongolia
[J].
大兴安岭南段大陶好沟地区地球化学特征与锡多金属找矿靶区
[J].
Geochemical characteristics and tin polymetallic prospecting target area in Dataohaogou area, southern Great Xing'an Range
[J].
矿产资源调查中自然重砂测量成果的重新应用——以河北蔚县地区为例
[J].
The re-application of placer mineral survey data in mineral resources investigation:A case study of the Yuxian area in Hebei
[J].
川西斯跃武锂—铌—钽稀有金属矿集区自然重砂异常特征
[J].
Natural heavy mineral anomaly characteristics and ore potential analysis of the Siyuewu Li-Nb-Ta rare metals ore-concentrated area in Western Sichuan Province
[J].
锡矿自然重砂矿物组合规律及其找矿意义
[J].
Combination features and exploration significance of natural heavy minerals from tin deposits
[J].
鄂尔多斯盆地北部直罗组砂岩重矿物分布特征及其指示意义
[J].
Distribution characteristics of heavy minerals in the sandstone of Zhiluo Formation of northern Ordos Basin and its implication
[J].
中国自然重砂分布特征及其意义
[J].
The distribution of natural heavy minerals in China and its significance
[J].
自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用
[J].
DOI:10.13745/j.esf.sf.2020.5.46
[本文引用: 1]
自然重砂是地质体经自然风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用而分离出的单矿物(或矿物组合)。自然重砂矿物晶体由于仍然保留有许多矿物成因信息,包括颜色、形态、化学成分、物理性质和矿物组合等特征,因此常用于追溯源区地质体或者找矿勘查。这种方法被认为是一种经济实用的找矿方法——自然重砂测量。本文基于全国自然重砂找矿的数据资料,系统梳理了自然重砂的矿物类型、出现频率及其分布等特点,分析了自然重砂的矿物组合和成因矿物学特征,研究了自然重砂矿物的源区烙印、搬运距离及标型指示矿物组合特征,探讨了自然重砂成因矿物学研究意义及其找矿应用前景。自然重砂矿物的颜色、形态及内部结构依然保留着明确的成因矿物学信息:其颜色和晶体形态具有继承性而与其源区母体联系起来,体现源区母体的特性;其矿物组成可分出残余原生重矿物(包括造岩矿物、副矿物、矿石矿物等)和新生重砂矿物两个部分,如赤铜矿、孔雀石等反映着源区岩性体的成分或者赋存状态特征,其矿物组合也在很大程度上继承原生共生矿物而体现诸如有无矿化等意义;重砂颗粒的磨圆度、边界光滑性等表面特征反映搬运距离,有利于明确响应源区母体或者物源,而具有良好的找矿指示意义。
Genetic mineralogy of natural heavy placer minerals and its effectiveness in mineral prospecting
[J].
DOI:10.13745/j.esf.sf.2020.5.46
[本文引用: 1]
Heavy mineral placers are naturally detached mineral grains (or mineral association) produced by natural weathering, erosion, transportation and deposition processes. Because heavy mineral placers can preserve large amount of genetic information on minerals, such as color, morphology, chemical composition, physical feature and mineral association, it can be utilized for back tracing the original ore bodies or for mineral exploration. Hence an easy and simple method, called natural heavy mineral placer survey, for ore exploration is gradually developed. In this article, based on the survey data, we summarized the mineral types, occurring frequency and distribution characteristics of heavy mineral placers, studied mineral association features of the heavy placers and their genetic mineralogical characteristics, and analyzed the relict of the original ore body, possible transporting distances and typomorphic indicating mineral association. We also discussed the significance in ore prospecting potential when genetic mineral characteristics of natural heavy mineral placer are used. The color, morphology and texture of heavy mineral placer still clearly retain the original typomorphic information as they are inheritable factors corresponding closely to the characteristics of the source host rocks. The placer minerals can be divided into two parts: the residual original heavy minerals including common silica, access and ore minerals, and the newly formed ones during erosion and transportation, including cuprite and malachite, reflecting both the lithology in the source area and the present formation condition. The placer mineral association is mostly inherited from primitive paragenetic mineral assemblages, therefore it can provide information on the mineralization potential. The grain features such as roundness and boundary smoothness reflect placer transport distance, they are favorable properties for identifying the responsible host rocks in the source area to guide mineral exploration.
大兴安岭南段锡矿成矿特征及找矿前景
[J].
Metallognetic characteristics of tin and ore-search prospect in the southern part of Da Hinggan Mountains
[J].
大兴安岭南段锡多金属矿找矿勘查综合模型——以维拉斯托锡多金属矿成矿系统为例
[J].
A comprehensive model of tin polymetallic ore prospecting and exploration in the southern Great Xing'an Range:A case study of the ore-forming system of Weilasituo polymetallic ore
[J].
内蒙古黄岗锡铁矿床流体包裹体特征及成矿机制研究
[J].
Fluid inclusion characteristics and metallogenic mechanism of Huanggang Sn-Fe deposit in Inner Mongolia
[J].
内蒙古自治区重要矿产预测成果报告
[R].
Metallogenic prediction report of important minerals in Inner Mongolia Autonomous Region
[R].
内蒙古自治区克什克腾旗沙胡同等两幅1:5万矿产调查成果报告
[R].
Two 1:50000 mineral investigation results reports, including shahutong, keshketeng banner, Inner Mongolia Autonomous Region
[R].
大兴安岭中南段有色金属基地综合地质调查报告
[R].
Comprehensive geological survey report of nonferrous metal base in central and southern Daxing 'anling
[R].
内蒙古通辽市扎鲁特旗塔拉布拉克等四幅1:5 万区域地质矿产调查报告
[R].
Four 1:50,000 regional geological and mineral survey reports, such as Talabulake, Zhalute Banner, Tongliao City, Inner Mongolia
[R].
