额仁陶勒盖银(锰)矿
一、区域地质与矿区地质
矿床位于内蒙古海拉尔盆地西南新巴尔虎右旗的西南部,大地构造地处额尔古纳兴凯地槽褶皱带和大兴安岭海西褶皱带的交接部位。
矿区内出露地层主要为上侏罗统塔木兰沟组(J3t),为本矿床的直接围岩,其主要岩性为安山岩,局部含沉积岩夹层。
在矿区西部见有上侏罗统上库力组(J3s1),为一套火山岩、火山碎屑岩建造(图1)。
图1 满洲里-新巴尔虎右旗区域地质简图
位于矿区西北部距主矿体(Ⅱ、Ⅲ矿带)约1.5km的花岗岩岩株(γ52-3)及其派生物—呈岩脉状产出的石英斑岩(λπ),均与地层呈侵入接触关系,侵入界面明显,两者系同源产物。
两者Rb—Sr等时线年龄为120±6Ma,属燕山晚期产物。
87Sr/86Sr初始比值为0.7075,在G.Faure(1972)地球锶演化图上位于地壳范围内,但明显靠近地幔演化线。
与最后一次造山运动各构造层相比较,位于上地壳和造山带内,与同熔型花岗岩相当。
岩体中岩石类型复杂,主要有:黑云母钾长花岗岩、黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。
位于矿区与Ⅰ号石英脉型矿体伴生的石英斑岩,具斑状结构、块状构造,副矿物种类与花岗岩体中各类型岩石相同。
研究表明,石英斑岩是成岩期的最后产物,花岗质岩浆形成岩体经历过强烈的结晶分异作用。
二、矿床地质特征
1.矿体特征
矿体均赋存于上侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩中,矿体空间分布与燕山晚期超浅成相的流纹斑岩(石英斑岩)关系密切,矿体沿断裂分布,在走向上呈雁列式排布,在倾向上多呈尖灭再现或分支复合形式展布矿区已经发现10多条矿体均产于构造破碎裂隙中,其中,规模较大的有四条,单脉较少,复脉多,产于北北西走向的张扭性断裂中。
2.矿石特征
矿石类型分为锰银型、石英脉型和硫化物型。
猛银型矿石属地表氧化淋滤所致,呈蜂巢状和块状等构造,主要以角银矿、硬锰矿和铅矿等金属矿物为主;石英脉型矿石具有致密块状、浸染状及脉状-网状等构造,以辉银矿、黄铁矿和深红银矿为主;硫化物型矿石总体上以脉状构造为特征,主要由辉银矿、银黝铜矿和方铅矿等组成。
3,成矿阶段
根据矿石结构、构造特征及各种矿物组合的时空关系,成矿过程可分为热液期和表生期。
热液期又可划分为四个成矿阶段:①石英一黄铁矿阶段;②银矿物一石英一硫化物阶段;③银矿物-硫化物一铁锰碳酸盐阶段;④银矿物一石英一碳酸盐阶段。
本矿床的形成过程中,在时间上具有多期多阶段的特点,空间上多次叠加。
热液期①一④阶段从简单的硫化物渐变为复硫盐矿物,直至氧化。
表生期以氧化物为主,银矿化主要在②、③阶段及表生期。
4.围岩蚀变
围岩蚀变十分明显。
蚀变类型主要有硅化、石英-绢云母化和青磬岩化。
以矿体为中心向两侧围岩,有对称蚀变分带现象,依次为黄铁绢云母化-黄铁矿化、青磬岩化-弱青磬岩化-安山岩,银矿化产于黄铁绢英岩化带中。
成矿过程可分为热液期和表生期。
热液期又可划分为4个成矿阶段,即石英-黄铁矿阶段、银矿物-石英-硫化物阶段、银矿物-硫化物-铁锰碳酸盐阶段和银矿物-石英-碳酸盐阶段。
三、物理化学条件分析
1 稳定同位素
在矿区采取硫同位素样品15件,单矿物硫同位素结果显示δ34S(‰)在-3.960~+4.451之间,平均值为2.29‰。
以正值为主,偏离零值不大,δ34S离散度小,具有呈塔式分布特征,与深源岩浆来源的硫值相近。
额仁陶勒盖银矿方铅矿样品206Pb/204Pb比值变化于8.4234~18.5676之间;207Pb/204Pb比值变化于15.5676~15.8553之间;208Pb/204Pb比值变化于38.3944~39.1587之间,变化范围较大,说明铅来源复杂,认为铅来自于地壳
深部及上地慢,并受到了上地壳铅的混染。
本矿床的氢氧同位素分析结果表明:上侏罗统塔木兰沟组安山岩的δ18O=9.562‰,略高于玄武岩类δ18O的范围(5.5~7.4‰),说明安山岩浆来自上地幔,并受到了地壳的混染;与成矿关系密切的石英斑岩中斑晶石英δ18O=-0.112‰,低于正常花岗岩类δ18O值(6~10‰)范围,这是由于石英斑岩上升侵位过程中受到地下水的混染;矿床不同类型的石英δ18O变化范围较大(-2.708~-4.775‰),这一变化范围己较大地偏离原生岩浆水的范围,说明成矿流体属于岩浆水与大气降水的混合流体。
2.包裹体特征
在矿床的四个主要矿体矿体及花岗岩、石英斑岩体范围内不同深度采取包裹体测温样品,均一法测温得到的数据结果表明:本矿床的石英气液包裹体的均一温度变化较窄,在199~338℃之间变化,平均为268℃,且不同标高的石英包裹体均一温度没有明显的区别。
这与武广2006年流体包裹体均一法测温结果基本相同。
依据其编制的直方图(图3一13)表明:额仁银矿床石英脉流体包裹体均一温度介于240~280℃之间,平均值为260℃左右。
额仁银矿成矿流体为中温热液。
额仁银矿流体包裹体盐度范围为 1.73~4.48wt%NaCl,盐度平均值为2.7Owt%NaCl。
可见,额仁银矿成矿热液为低盐度流体。
根据刘斌等(1999,2000)计算成矿压力的经验公式,计算出额仁银矿流体包裹体的压力范围介于13.28~26.14MPa,均值为17.93MPa。
根据邵洁涟(1990)计算成矿深度的经验公式计算出额仁银矿的成矿深度为0.44~0.87km之间,平均为0.60千米。
为浅成中温热液型银矿床。
四、地球物理、地球化学异常特征
1.地球化学异常特征
矿床的成矿元素及伴生元素在空间上具有明显的分带性,Ag元素在塔木兰沟组安山质火山岩中异常较大,尤其在矿体的上盘异常规模更大,可形成120米的异常带。
另外,Pb、Zn也有一定规模的异常。
元素轴向分带明显,自上而下为:Ag(Mn)~Zn~Pb~Cu,As、Ag富集在矿体的顶部,为头晕元素。
Zn、Pb富集在矿体的中部。
Ag可作为直接找矿元素,As可作为直接间矿元素。
2.地球物理异常特征
矿体上方具线形、带状及串珠状高阻异常:狭小的高激化率异常,多为地表及浅部锰银型矿体引起的;当其强度为中等(300—600ΩM)电阻率异常及负磁异常组合时,是由复合型(锰银型和石英脉型)矿体引起的;控矿断裂在磁场上多表现为低缓负异常带,正磁场中的低值带及串珠状线形异常往往是断裂的反映。
4矿床成因
本区在燕山期受太平洋板块的影响,先存的NE向额尔古纳—呼伦湖断裂复活,并诱发强烈的岩浆活动,岩浆的形成及岩体与矿带的分布受该断裂控制。
NW与NE向的断裂交汇处控制着矿田和矿床的分布和就位。
形成于地壳深部及上地幔处的岩浆在上侵过程中与壳源物质发生同化混染作用或使之发
生部分熔融而形成矿区的花岗质岩浆。
该岩浆在岩浆房中发生强烈的结晶分异作用形成花岗岩浆及其派生物石英斑岩岩浆和大量的富含Cl、S、Pb、Ag 的高盐度矿液。
天水的加入使矿液量大增,而且水与岩浆作用,可能发生OH-取代Cl-,使得岩浆中的Cl-转移入高盐度矿液中,增强了萃取岩浆中Ag+的能力。
矿液上侵后沿裂隙充填成矿。
从上面的讨论中,我们可以看出花岗岩在成矿中的作用不可低估。
然而,Ag及矿化剂Cl在其中的含量尚不足已形成矿床(当然还要考虑其它条件),尤其是当天水无明显地作用于岩浆时,况且,形成矿床所需的成矿热液在岩浆后期及期后形成。
因此,稍晚于花岗岩形成的石英斑岩是成矿的直接母岩。
作为成矿早期形成的白色石英脉(如Ⅰ号矿带),其中的微量元素和稀土元素含量及其分布特征及同位素研究表明它与石英斑岩和花岗岩有成因联系,且与前者更为接近。
大气水在成岩成矿过程中起重要作用,成岩和成矿是一个接近连续的过程。