全 文 :2014年 新疆有色金属
蒙古国桑根达赖铜矿地质特征及找矿远景分析
闫亚男
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐 830011)
摘 要 蒙古国桑根达赖铜矿位于南蒙古构造单元,戈壁阿尔泰构造岩浆带之东段,区内地质构造和变质作用复杂,岩浆活动频繁
而强烈,具有良好的成矿环境及成矿条件。矿体赋存于泥盆系下统古尔班赛汗组下段(D1gs1)地层中,为一套海相火山沉积建造;矿体围岩主
要由变安山质凝灰岩、碧玉质紫红色硅质板岩和灰绿色硅质板岩组成,铜矿化与变安山质凝灰岩的褪色蚀变关系较密切。
关键词 桑根达赖 成矿 褪色蚀变 地质特征 火山沉积建造 找矿远景
1 区域地质特征
蒙古国桑根达赖铜矿区域大地构造位置为戈壁
阿尔泰岩浆构造带东段,伊赫努尔-戈壁阿尔泰-
努鲁丁洪地铜矿带东端,为蒙古巨型断裂带西段南
侧,其西端延伸至中国境内,在西端与中国的厄尔吉
斯-阿尔曼泰带相连,再向西与俄罗斯著名的斋桑
褶皱带相接。
区域内地层演化经历了一个较长的地质时期,从
古生界、中生界再到新生界区内均有出露。古生界包
括奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系,在区内呈大面积
出露,为一套海相-陆相沉积建造;中生界的三叠系、
侏罗系、白垩系及新生界新近系、第四系主要为陆相
沉积,呈盖层分布于断陷盆地及边缘地带。与成矿有
关的层位主要集中在泥盆系和侏罗系地层。
矿区属南蒙古构造单元,属蒙古巨型断裂带西
段南侧,区内断裂构造发育,纵横交错形成网状,总
体格局呈北西-南东向展布,按走向大致分为三组:
NW向、NE向和近东西向,以NW向为主,NE向次之,
近东西断层向多为前两者的过渡。NW向断裂具压
扭性特征,常切断NE向断裂,NE向断裂以扭兼张性
为主。区内褶皱构造亦较发育,平面上表现为受断
层制约的倾竖褶曲和复杂的线状褶曲,剖面上表现
为被一系列断层所切割的大型复式同斜褶皱。如桑
根达赖地区总体表现为一复式背斜。
本区地处戈壁阿尔泰构造岩浆带的东段,广泛
发育不同时代的各种侵入岩和喷发岩。本区岩浆活
动从奥陶纪持续至白垩纪,但自侏罗纪开始岩浆活
动表现为喷发岩系为主。侵入岩以花岗岩类为主,
包括花岗岩、二长花岗岩、斜长花岗岩、花岗正长岩、
花岗闪长岩、石英闪长岩等。
2 矿区地质特征
2.1 地 层
区内地层偏简单,主要为第四系(Q)和泥盆系
(D)。
第四系(Q)主要为粘土、砂、碎石等冲(洪)积物、
残坡积物。
泥盆系下统古尔班赛汗组下段(D1gs1)地层为一
套海相火山沉积建造。总体呈一倾向NE30°、倾角
75°~85°的单斜层,主要岩性有凝灰质变砂岩
(tfmss)、凝灰质板岩(tfsl)、变安山质凝灰岩(αtf)、灰
绿色硅质板岩(sisl)、紫红色含铁硅质板岩(Hmsisl)、
含铁碧玉条带(Fejs)等。
2.2 构 造
本区构造总体上呈一单斜构造,地层产状倾向
NE30°,倾角 80°。以断裂构造为主,断层有NW、NE
和近SN向三组。其中NW向断层有顺层断层和斜交
断层两组,顺层断层为区内主要断层(F1~F4),与区
域构造线一致,具压兼扭性特征,斜交断层(F5)具扭
性特征。NE向断层(F8~F11)规模较小,多为扭
性。SN向断层(F6、F7)亦具扭性。与成矿关系密切
的断层主要有F1、F5。
2.3 岩浆岩
区内岩浆岩以辉绿玢岩为主,次为包括石英脉
铜矿化带
图1
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增刊2
在内的酸性岩类脉岩。
2.4 围岩蚀变
区内蚀变不发育,主要有硅化、绿泥石化、绢云
母化、绿帘石化、碳酸盐化等。区内安山质凝灰岩普
遍发育绿帘石化,绿帘石呈细脉或网脉状,往往伴生
有灰白色石英细脉。靠近矿化带的围岩,也以安山
质凝灰岩蚀变最明显,具褪色蚀变及绿帘石化、绿泥
石化、绢云母化等蚀变,但蚀变带窄,往往局限于构
造破碎带内。见于凝灰质板岩挤压劈理面的绢云母
化,应为区域变质作用的产物。碳酸盐化多沿裂隙
充填呈脉状产出,切穿其它蚀变岩,形成时间较晚。
如上所述,本区矿化带的围岩蚀变受构造控制,
范围较小,蚀变分带不明显。
2.5 矿体特征
区内发现了多处铜的矿化体,主要集中在中北
部,依据地表观察,圈定出一个矿化带,即铜矿化带,
位于中部F1断裂构造带上,长约 1 800 m,带宽一般
为 20 m,最宽达 36 m。走向基本与 F1一致,为
NW330°,倾向NE,倾角 70°~80°,总体呈两端尖、中
部宽的长条状。该带在14线及其以西附近被断层F5
错断约5~7 m。矿化带岩性主要为变安山质凝灰岩,
其次为碧玉质紫红色硅质板岩和灰绿色硅质板岩。
铜矿化与变安山质凝灰岩的褪色蚀变关系较密切。
按照 0.5%的边界品位,该矿化带圈定出 6条矿
体,编号分别为①至⑥。
①号矿体:宽度为2.35 m,铜平均品位1.00%,最
高1.30%,平面上沿走向推测长度177 m;
②号矿体:宽度为5.20 m,铜平均品位0.55%,最
高0.65%,平面上沿走向推测长度为175 m;
③号矿体:宽度2.40 m,铜平均品位0.64%,平面
上沿走向推测长度为235 m;
④号矿体:宽度3.70 m,铜平均品位0.67%,最高
1.33%,平面上沿走向推测长度为245 m。
⑤号矿体:宽度1.10 m,铜品位1.01%,平面上沿
走向推测长度约200 m。
⑥号矿体:宽度为 2.30 m,铜平均品位 0.86%,最
高1.10%,平面上沿走向推测长度约110 m。
2.6 矿石质量
根据矿体的特征确定矿区内铜矿类型只有一
种,即火山沉积岩型(硫化物型)铜矿,地表矿石都是
以铜的氧化物为存在形式,深部以铜的硫化物为主,
在构造发育、延深较大的部位仍有氧化的铜矿物。
2.6.1 矿物成分
金属硫化物:黄铁矿、黄铜矿等,少量闪锌矿、硫
钴矿、含钴黄铁矿、蓝铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿等,在
硫化物中含有少量的自然银。
金属氧化物:赤铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾等。
非金属矿物(脉石):主要为石英、长石、方解石,
少量或微量的粘土类矿物等。
2.6.2 矿石结构、构造
2.6.2.1 矿石结构
矿石结构主要有他形晶状结构、包含结构、脉状
结构、反应边结构、交代残余结构,有时可见黄铁矿呈
细粒状、孤岛状残留于其他矿物中。
2.6.2.2 矿石构造
根据矿物集合体的形态特征和其形成的地质作
用,矿石构造主要有以下类型:一是原生矿石构造。
有层纹状构造、条带状构造、致密块状构造、同生角
砾构造、细脉状及网脉状构造;二是风化期形成的表
生矿石构造,主要有土状构造、粉末状构造、被膜状
构造、角砾状构造。
2.7 矿石类型
2.7.1 矿石的自然类型
依据矿区的实际情况,地表所见有用矿物以孔
雀石为主,未见硫化物,其矿石的自然类型为氧化矿
石。
2.7.2 矿石的工业类型
常见金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿,次为闪锌
矿、磁黄铁矿、磁铁矿等;矿体形态为似层状或脉状,
局部呈透镜体状,品位0.1%~11.9%,伴生组分为硫、
锌、金、银等,由此判断其工业类型为火山岩黄铁矿
型铜矿。
2.8 矿体围岩和夹石
2.8.1 矿体围岩
上盘围岩以灰色硅质板岩、紫红色硅质板岩为
主,下盘围岩以安山质凝灰岩为主,少量凝灰质变砂
岩。与矿化体呈渐变整合接触关系。
近矿围岩蚀变以硅化为主,伴有绿泥石化、绿帘
石化,局部黄铁矿化发育。
2.8.2 矿体夹石
矿体夹石主要为安山质凝灰岩,与矿体呈渐变
过渡关系。夹石特征与矿体只是铜矿化强度的差
异,同矿体一样蚀变以绿帘石化、绿泥石化、硅化为
特征,黄铁矿发育。
这层夹石是界于矿体与矿化体之间,对矿体的
完整性没有影响。
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3 矿床成因分析及找矿标志
3.1 矿床成因分析
⑴矿床产出大地构造位置:本区地处戈壁阿尔
泰岩浆构造带东段,伊赫努尔-戈壁阿尔泰-努鲁
丁洪地铜矿带东端,具备铜矿成矿背景条件。
⑵区内泥盆系古尔班赛汗组为赋矿层系,为一
套浅变质的中-酸性火山-沉积建造。该岩系中特
别是变安山质凝灰岩中Cu、Au、Zn等元素含量高,是
本区铜矿的主要矿源层。根据以往该区铁矿钻探资
料显示,区内深部有隐伏花岗闪长岩脉存在,深部岩
浆活动可能为本区铜矿化的形成提供了必要的热液
和热源。
⑶定位空间:矿床定位于火山沉积地层中。
⑷矿体形态和产状:矿体呈层状、似层状产于细
碎屑岩向火山凝灰岩的过度部位,与地层整合产出。
⑸矿床中条带状、层纹状和同生角砾状矿石,特
别是层纹状矿石,显示出沉积成矿的特征。
综上,矿床应属于火山沉积-黄铁矿型矿床。
3.2 找矿标志
3.2.1 地层-岩石标志
区内泥盆系古尔班赛汗组为赋矿层系,浅变质
的中-酸性火山-沉积建造,特别是矿化体上盘紫
红色硅质板岩、下盘安山质凝灰岩为岩性标志,其接
触部位是矿产形成的有利地段。
3.2.2 构造标志
矿化带与矿区中部F1断裂构造部位吻合,在地
表形成糜棱岩化带、构造角砾岩带,是明显的找矿标
志之一。
3.2.3 矿化标志
地表孔雀石矿化、蓝铜矿矿化是直接的找矿标
志。
3.2.4 围岩蚀变标志
围岩蚀变以硅化、褐铁矿化、绿帘石化、绿泥石
化为主,与矿化关系密切。
4 找矿远景分析
工作区地处南蒙古构造单元,戈壁阿尔泰构造
岩浆带之东段。区内地质构造和变质作用复杂,岩
浆活动频繁而强烈,具有良好的成矿环境及成矿条
件。
区内矿体赋存于泥盆纪的海相火山岩之中,由
火山喷发-沉积岩层组成,矿体的展布方向与地层一
致,显示出明显的沉积层位控矿特征;矿体产在火山
碎屑岩-凝灰岩内,表明成矿物质来源于火山喷发,
具有较为明显的岩性控矿特征;矿体呈似层状、脉状
产出,矿石类型为硫化物-黄铁矿型,且从地表揭露
的 6条矿体来看,均具有一定的品位和规模,证实该
区具有较好的成矿条件和找矿远景。
参考文献
[1]蒙古国地质与矿产.联合国亚太经济委员会与蒙古国
地矿局. 1999.
[2]矿产资源工业要求手册.地质出版社.2010.
[3]与新疆相邻的各国有色金属的成矿类型及分布特征.
新疆矿业.2006.
[4]卢兰英,张湘江,黄剑云,李强.新疆东北部毗邻国家
的几个重要成矿带.新疆地质.2007.
收稿:2014-03-18
(上接54页)
15~18 m,为控制顶板暴露面积,在矿体下盘设计留
有长约8 m,宽3 m矿柱。将4#勘探线穿脉巷道上部
也留做条柱,用于支撑采场顶部。
2.5 经济技术指标
工作面工人劳动生产率:400~420 t/工班;凿岩效
率(YT28):72 m/台班;日出矿量:120~150 t。
采场的工业矿量 83 772 t,地质品位:Zn 3.23%、
Pb 2.5%,铅加锌的平均品位 5.73%。完成采矿后,实
际采出矿石 70 260.38 t,采出矿石的品位:Zn 3.00%、
Pb 2.33%,铅加锌的平均品位 5.33%。贫化率 7%,损
失率22%,其中矿柱所占矿量9 666 t,损失为11.5%。
3 结束语
受到现有凿岩设备和开拓工程的限制,无法使
用分段崩落法采矿,通过对有底柱浅孔留矿法做了
适应出矿设备的调整,保留矿柱,解决了顶板暴露面
积过大的问题,在确保安全的前提下,尽可能的采出
了矿石,但损失较大。浅孔留矿法在底部结构上的
优化,解决了容易堵漏斗和留矿柱损失矿量的问题,
这个值得推广,留矿法开采的矿体厚度最大应限制
哪个范围内,只是做了一个尝试,希望同仁们能给予
指正,并提出更为合理有效的方案。
收稿:2014-05-06
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