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桑根达赖铜矿床地质特征及控矿因素分析



全 文 :文章编号:1007-967X(2014)03-0001-03
桑根达赖铜矿床地质特征及控矿因素分析

栾 辉
(丹东丹银矿冶有限责任公司,辽宁 丹东118107)
摘 要:桑根达赖铜矿床位于蒙古国巴彦洪戈尔省巴彦温都尔苏木西南部。矿床产于北西向构造
带中,矿体产于其格尼组的绿片岩带中,该矿床系由岩浆活动产生的热液将围岩中的Cu
金属元素萃取并沿F1等近南北向断层运移,最后在物化条件有利部位沉淀形成矿化体。
经初步认为,成因类型属于与海相火山喷发沉积-后期改造型的硫化物型。
关键词:巴彦查干;铜矿床;地质特征;矿床成因
中图分类号:P618.41   文献标识码:A
1 区域地质背景
桑根达赖铜矿床位于蒙古国境内区域内地处南蒙
古构造单元,戈壁阿尔泰构造岩浆带之东段[1](图1)。
图1 大地构造略图
区域内地层演化经历了一个较长的地质时期,
古生界包括泥盆系、石炭系、二叠系,显示为一套海
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。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
断层多为前两者的过渡。区内褶皱构造亦较发育,
以东部地区为主,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。区域上广泛发育不
同时代的各种侵入岩和喷出岩。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
为喷出岩系为主。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 矿床地质特征
2.1 地层特征
区内地层简单,主要为泥盆系(D)、石碳系。
(1)泥盆系(D)
区内出露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°的单斜层倒转于石炭
系地层之上。该段分为三层,古尔班赛汗组下段一
层(D1gs131)岩性主要为凝灰质变砂岩(tfmss);古
尔班赛汗组下段二层(D1gs132)岩性主要为紫红色
含铁硅质板岩(Hmsisl)、变安山岩(βtfss)、灰绿色
硅质板岩(sisl)、含铁碧玉条带(Fejs);古尔班赛汗
组下段三层(D1gs133)岩性主要为凝灰质变砂岩、
凝灰质板岩、变岩砂、硅质板岩、凝灰质板岩(tfsl)。
(2)石炭系(C)
下石炭系湖滨哈拉乌勒组(C1hb):出露于勘查
区南部及西南部。地层走向为北西向,倾向北东,倾
角65°~85°。该组地层倒转下覆于泥盆系下统古尔
班赛汗组下段层位。自下而上主要岩性为凝灰质砾
岩、砾岩(cl)、凝灰质砂岩(tfss)及英安岩。
2.2 构造概要
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、
第30卷第3期
2014年6月
有 色 矿 冶
NON-FERROUS MINING AND METALLURGY
Vol.30.№3
June 2014
* 收稿日期:2014-04-04
作者简介:栾 辉(1968—),男,汉族,辽宁沈阳人,地质高级工程师,主要从事成矿预测、地质勘查、矿产开发、技术管理工作。
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(见图2)、F5。
图2 F1表现形态
F1:位于本区中部,为一陡倾顺层断层。走向
东段为305°,西段为290°,倾向NE,倾角70°~80°。
在244线和264~272线,该断层分别被F5、F7~
F11号断层错断,断距5~10m不等,最大20m。
在236线~264线之间约1 200m范围内,该断层出
现一段构造破碎带,东西两端窄,中部宽,最宽达25
m。破碎带呈褐红、褐黄、灰白等斑杂色,构造角砾
明显,大小不一,形状不规则,分布混杂角砾直径一
般2~10cm,最大35cm。其成分为褐铁矿化含铁
硅质岩或硫化物胶结的凝灰质岩石。杂基为褐红
土、黄褐土等,局部具高岭土化。岩石结构疏松。
构造破碎带的存在说明断层F1可能经历了先压
扭后张性至少两期构造活动,先期压扭构造脉动过程
中伴随有硫化物热液参与,在硫化物充填发生沉淀
后,又经历张(扭)构造作用破碎形成了上述角砾。
2.3 岩浆岩特征
区内岩浆岩为包括石英脉在内的酸性岩类脉岩。
酸性岩脉(λπ):分布于本区中偏南部,共2条,
走向285°,倾向NE,倾角75°。脉宽2~6m,长70
~90m。岩石风化面褐黄色,新鲜面浅灰色。斑状
结构,块状构造。斑晶为石英,浑圆粒状,粒径0.5
~1mm。基质为隐晶质。岩石见暗色矿物呈条带
状分布,局部见褐铁矿化黄铁矿立方体假晶。
石英脉(q):区内石英脉分布较少且规模小。所
见石英脉多沿构造破碎部位或张裂隙充填。产于变
安山质凝灰岩中的石英脉多伴随有绿帘石化。产于
矿化带的石英脉多受挤压呈透镜体状,脉内具硫化
物矿化。
2.4 矿体地质特征
本区共发现14条矿(化 )体[2],编号分别为1
号、1-1号、1-2号、1-3号、1-4号、1-5号、1-
6号、1-7号、1-8号、1-9号、2-1号、2-4号、2
-5号 、6-1号,见表1矿体特征一览表 。
表1 矿体特征一览表
矿体

规模(m) 产状 品位
延长 延深 穿厚 走向 倾向 倾角 Cu(%) Co(%) Zn(%)
1  100 200  2.00  294° NE  52°~77° 0.27~3.51 0.009~0.028 0.01~0.42
1-1 100 130  2.02  294° NE  68°~80° 0.24~11.8 0.005~0.15 0.06~0.67
1-2 100 53  3.00  292° NE 约71° 0.20~2.43 0.005~0.006 0.01~0.24
1-3 200 40 2.00~12.00 293° NE 约71° 0.20~0.67 0.005~0.014 0.01~0.08
1-4 580 200 1.00~14.80 293° NE  62°~81° 0.20~0.66 0.007~0.031 0.02~0.26
1-5 200 320 1.00~17.30 292° NE  52°~70° 0.21~0.86 0.007~0.034 0.03~0.24
1-6 52 20  1.50  295° NE 约70° 0.12  0.035  0.06
1-7 400 118 1.00~5.40  295° NE 约70° 0.03~0.14 0.032~0.063 0.02~0.05
1-8 50 65  1.2~3.90  295° NE 约70° 0.02~0.04 0.034~0.045 0.03~0.038
1-9 51 25  3.9  295° NE 约70° 0.12  0.034  0.05
1-4支1440 124 1.2~4.00  295° NE 约70° 0.12  0.034  0.05
1-4支252 20  2.00  295° NE 约70° 0.3  0.014  0.03
2-1 200 25  1.00  295° NE  85° 0.74  0.027
2-4 200 25  1.00  295° NE  85° 0.03 <0.005 Au0.5×10-6
2-5 140 25  1.00  295° NE  85° 0.03 <0.005 Au0.5×10-6
6-1 200不清 2.00  295° NE 约70° 0.39 <0.005  0.05
  1号铜钴矿带主要受区内F1构造控制,控制延
长1.7km,走向北西,北东倾,倾角50°-75°。主要
由1号、1-1号、1-2号、1-3号、1-4号、1-5
号、1-6号、1-7号、1-8号、1-9号10条矿体组
成。厚大矿体为1-4号及1-5号,矿体走向延长
60~580m,倾向最大延伸约200.00m,穿厚1.00
~14.80m,矿体受断裂构造控制,走向基本与断裂
构造方向一致,为NW293°,倾向NE,倾角约62°~
81°,矿体地表北西部呈现分枝复合特征,分支与主
矿体呈平行排列,且与主矿体同时尖灭。矿体总体
呈扁豆状及薄板状,矿体向深部延伸厚度不定,矿化
不均匀,品位变化较大。含矿岩石主要为凝灰质板
岩、含铁碧玉岩等。
2.5 矿石质量特征
2.5.1 矿石成分、结构、构造
主要矿石矿物:硫化铜矿物主要有黄铜矿、辉铜
矿、蓝辉铜矿和铜蓝;主要脉石矿物:绿泥石、石英、
绿帘石、碳酸盐矿物及泥质矿物等。
矿石结构:为黄铜矿的他形晶结构和填隙结构,
黄铁矿的自形、半自形晶结构,和两种及两种以上矿
物之间的交代结构、包含结构等。
矿石构造:该矿石矿物主要呈浸染状构造,块状
构造,条带状构造和脉状构造。
2.5.2 主要矿物的嵌布特征
黄铜矿:矿石中的黄铜矿主要以他形粒状产出,
粒度以中粗粒嵌布为主,粗细不均匀。黄铜矿多分
2 有 色 矿 冶                    第30卷
布在黄铁矿的边部和穿插在黄铁矿的粒间和孔隙
中,与黄铁矿密切共生形成集合体,少部分以他形粒
状浸染分布在脉石中。
辉铜矿:矿石中的辉铜矿主要集中分布在氧化带
中,一般以粒状、细粒状、微细粒状、浸染状分布在脉
石中,粒度极细小,这部分辉铜矿难以单体解离,易损
失在尾矿中,有的辉铜矿充填胶结针铁矿,共生关系
复杂,有的以他形不规则状充填在褐铁矿的粒间。
蓝辉铜矿和铜蓝:蓝辉铜矿和铜蓝均由黄铜矿
的次生蚀变而成,沿黄铜矿的边部和裂隙、孔洞的边
缘交代黄铜矿,有的以细脉状充填在黄铜矿中,蓝辉
铜矿和铜蓝强烈交代黄铜矿,包裹交代残余的细粒
黄铜矿,有的甚至完全交代黄铜矿。
闪锌矿:闪锌矿在矿石中含量很少,多以他形粒
状分布在黄铜矿中。闪锌矿与黄铜矿呈密切的共生
关系,相互穿插包裹,一起沿黄铁矿等矿物的边部、
粒间充填胶结,和嵌布在脉石中,有的闪锌矿中包裹
细粒的磁铁矿等。
绿泥石:绿泥石以片状、板状、纤维状集合体产
出,充填胶结石英颗粒,集合体中分布细粒状的绿帘
石、碳酸盐矿物颗粒,部分绿泥石与泥质矿物混生在
一起。绿泥石集合体粒度较粗大。
石英:大部分石英以呈细粒状及粒状集合体产
出,粒间有绿泥石充填胶结,粒度较细小均匀。
绿帘石:绿帘石以细粒状、柱状及集合体产出,
与碳酸盐矿物一起分布在绿泥石集合体中,粒度细
小均匀。
3 找矿标志
构造环境:矿区内的铜矿化都直接或间接与凝
灰质板岩有关,产于具硅化的挤压构造带上[3],表现
出受断裂构造控制的特征。
含矿建造:矿化带由主要由凝灰质板岩、含铁碧
玉岩组成,表现出一定的岩性控矿特征和层位控矿
特征。古尔班赛汗组为赋矿层系,为一套浅变质的
基性-中-酸性火山-沉积建造。
矿化标志:矿区内各铜矿体的地表矿化标志是
成带展布的孔雀石矿化,深部矿化标志系脉状、浸染
状黄铁矿化。
4 控矿因素分析
4.1 地层控矿作用
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。古尔班赛汗组为赋矿层
系,为一套浅变质的基性-中-酸性火山-沉积建
造。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。
4.2 构造控矿作用
工作区总体构造方向呈北西向,而矿床所处位
置系与主构造方向一致,后期具硅化特征,构造显示
明显的压扭性特征,控制着铜矿体的产出空间。北
西向构造控制着该矿区的铜金矿化带产出。
4.3 岩浆岩控矿作用
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。
参考文献:
[1] 涂光炽.新疆北部地质演化与成岩成矿作用[M].北京:科学
出版社,1995.
[2] 王 伟,邱金柱,等.蒙古国巴彦洪戈省桑根达赖铜矿床勘查报
告[R].丹东:内部资料,2013.
[3] 邱金柱,王 伟,等.简述蒙古桑根达赖铜矿床成矿地质背景及
找矿方向[J].中国科技博览,2014,(4).
Analysis on Geological Characteristics and Ore-controling
Factors of Sangin Dalay Copper Deposit
LUAN Hui
(Dandong Danyin Mining Co.,Ltd.,Dandong118107,China)
Abstract:Sangin dalay copper deposit is located in southwest of Bayan ondor hematoxylin in Bayanhongor
Aymag in Inner Mongolia.The deposit occurs in the N-W trending tectonic belt,ore-bodies occur in the
gurney group green schist belt,the deposit is a kind of mineralized body precipitated in the favorable posi-
tion of physicochemical conditions,which produced by magmatic hydrothermal solution with Cu metal ele-
ments from surrounding rocks,transferring along F1fault near N-S trending and so on.After prelimina-
ry analysis,genetic type of the deposit belongs to the sulfide which was deposited with marine volcano e-
ruption and later reform.
Key words:Bayantsagaan;cop per deposit;geological characteristics;genesis of the deposit
3第3期             栾 辉:桑根达赖铜矿床地质特征及控矿因素分析