火山机构明矾石化矿化与火山活动

火山机构明矾石化矿化与火山活动

额日和图乌拉火山岩带位于西伯利亚板块东南陆缘的增长带。位于德尔布干深断裂带中呼伦湖西岸北东断裂带的北西。它是鱼条山断裂带的火山岩机构之一。研究区内地层主要出露有上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组与白音高老组流纹质与英安质火山岩,少量出露有下白垩统大磨拐河组煤系地层与第四系松散堆积;区内次火山侵入岩较发育,主要出露有晚侏罗世黑云母二长斑岩(J3ηβπ),少量见有角闪石英二长斑岩(J3ηοψπ),均呈小岩株产出;断裂构造较发育,其中规模较大的断裂对该火山机构、次火山侵入岩、煤系地层与第四系松散堆积物的分布有明显的控制作用。l.研究区域的地质特征1.1该层1.1.1岩石学和流纹质晶屑岩主要见于北部,以流纹质火山岩为主,岩性为流纹岩、流纹质凝灰熔岩、英安质晶屑玻屑熔结凝灰岩与流纹质晶屑熔结凝灰岩。其与上覆玛尼吐组(J3mn)为整合接触。区内其与晚侏罗世黑云母二长斑岩(J3ηβπ)的接触带,可见硅化、褐铁矿化与萤石矿化。1.1.2上白垩统梅勒岩岩组在区内较发育,主要见于西南、西北与中东部,少量见于北东部。岩性为灰紫、灰色安山岩、粗面安山岩、粗面岩与英安岩,局部夹安山质与英安质晶屑玻屑熔结凝灰岩。其与下白垩统梅勒图组呈断层接触;与下伏满克头鄂博组(J3m)为整合接触。组内局部见有褐铁矿化与硅化。1.1.3岩、英安质晶屑岩主要见于西部额日和图乌拉山锥周围。岩性为灰白、浅灰、浅紫色流纹岩、英安质晶屑熔结凝灰岩与流纹质含角砾玻屑凝灰岩。其与明矾石矿化关系密切。本组整合于上侏罗统玛尼吐组(J3mn)之上。组内局部可见次生石英岩化、高岭土化、弱褐铁矿化、铁锰染与明矾石化。1.1.4岩石及带水层沉积相见于东南部,与玛尼吐组断层接触。岩性为灰、灰黑色砂砾岩、含砾砂岩、粗砂岩、中细粒砂岩、粉砂岩、炭质粉砂岩、炭质泥岩夹煤层,含植物化石碎片。本组为扎赉诺尔煤矿的赋矿岩系。1.1.5第四，缓慢积聚见于矿区坡麓与山间谷地带,其成因类型有坡积堆积(Qhsl)、坡洪积(Qhpsl)与湖沼堆积(Qhfl)堆积。1.2次级断裂控制矿化蚀变带分布本区位于得尔布干深大断裂带中呼伦湖西岸北东向断裂的北西盘。其在区内出露长约5.5km,走向40°,向两侧延伸于区外。区内断裂可分为北东与北西向(主要表现为沟谷)两组,长5-8km,其中北西向断裂走向310°-320°;北东向断裂走向为40°。上述断裂对区内晚侏罗世火山活动、内、外生成矿作用与沉积作用控制作用明显,其中长30-50m的次级断裂对区内矿化蚀变带的分布有明显的控制作用;区内褶皱构造不发育,仅在晚侏世火山岩系内发育有短轴背向斜构造。1.3长斑岩火山的岩相特征位于研究区西部,具有中心式火山喷发形成的火山锥,其上放射状与环状断裂发育,其喷发产物主要为晚侏罗世白音高老组流纹质火山岩,此外,在该火山锥西部与北东部外围见有黑云母二长斑岩(J3ηβπ)与角闪石英二长斑岩(J3ηοψπ)次火山岩分布。该火山机构可划分出四个岩相即:(1)火山爆发相,(2)溢流相,(3)侵出相—火山穹丘相,(4)次火山相。其喷发主火山通道已不易确定,仅在火山锥体顶部发现有由六个寄生口,寄生口总体特征为:火山颈相一般由流纹质含集块火山角砾岩、流纹构造发育的流纹岩充填,火山颈直径一般20-35m,火山颈周围为流纹岩与流纹质含角砾晶屑凝灰岩,周围一般可见明矾石化、次生石英岩化、高岭土化、褐铁矿化与铁猛染。火山产物总体围绕火山锥外倾,倾角15°-25°,外环主要分布有白音高老组流纹质含角砾晶屑岩屑凝灰岩、流纹质晶屑岩屑凝灰岩与流纹岩;内环主要分布有白音高老组流纹岩与流纹质火山角砾岩。1.4与晚侏罗世火山活动有关区内火山岩见于上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组与白音高老组内,主要为流纹质与英安质火山岩;区内侵入岩与晚侏罗世火山活动有关,较发育,主要出露有晚侏罗世黑云母二长斑岩(J3ηβπ),少量见有角闪石英二长斑岩(J3ηοψπ),均呈岩株产出,区内在次火山岩与晚侏罗世火山喷出岩侵入接触的外接触带可见硅化、褐铁矿化、高岭土化与萤石矿化。1.4.1小者岩石特征见于本区北部与东部,仅有两个侵入体,其侵入上侏罗统满克头鄂博组与玛尼图组,大者出露长5km,宽1.1km,呈北西向带状展布,出露面积5.5km2;小者出露长1.3km,宽0.9km,呈近东西向椭圆状展布,出露面积1.17km2。岩石具块状构造,斑状结构,基质为半自形微晶结构。斑晶钾长石半自形板状(泥化),粒径1.5-4mm;斜长石半自形板状,具钾长石周边,粒径1-4mm;黑云母片状,粒径0.5-1mm。基质由微晶斜长石、钾长石、黑云母与磁铁矿组成。斑晶钾长石30%,斜长石24%,黑云母1%;基质钾长石20%,斜长石17%,黑云母5%,磁铁矿3%,石英少量。1.4.2半自形斑晶岩石学特征仅零星见于本区北部,主要出露于区外,呈不规则状小岩株产出,侵入上侏罗统玛尼图组,岩石具块状构造,斑状结构,基质具细粒半自形粒状结构。斑晶由中长石、正长石组成,中长石1-3mm,板状具环状构造和钾长石反应变;正长石宽板状(轻泥化),粒径2mm。基质0.2-0.3mm,由斜长石、半自形板状钾长石、柱状角闪石、石英、粒状磁铁矿、黑云母组成。斑晶中长石20%,正长石15%;基质板状斜长石20%,钾长石25%,石英5%,角闪石10%,磁铁矿5%,黑云母少量。2.异常的地球物理和化学特征2.1磁异常的探测1∶5万磁异常特征据1∶5万高精度磁测资料,区内磁异常大面积为正磁异常,其间衔接一些负磁异常。在测区北部有一形态较好,曲线圆滑,强度高的正磁异常,其等值线密集,磁场最高值3091nT,初步推测这些大的异常是由岩体所致。本区中部为一走向北西的推测断层。2.21ag、pb、cd、w、sn、cr区内土壤化探AP13(丙级)异常与火山机构火山活动关系密切。该异常元素组合为Ag、Pb、Zn、Cd、W、Sn、Mo、Bi、Sb、Mn、Ni、Co与Cr,其中W为四级,Mo为三级,Mn与Bi为二级,其余为一级,其中Ag、Pb、Cd、W、Sn、Mo与Mn元素套合好,强度较高,且具一定规模。Ag最高强度0.37×10-6;Pb最高强度111×10-6;W最高强度17.0×10-6;Mo最高强度29.6×10-6;Mn最高强度3134×10-6。该异常与额日和图乌拉火山———次火山活动关系密切。2.31两个剖面的磁化探异常在1∶1万化探AP13异常的北西平行布设了ZP1、ZP2、ZP9三条剖面,均有激电异常显示,其激化率3-11.9%,长300-1300m,该异常范围地表可见褐铁矿化、硅化与高岭土化。(1)ZP1剖面:剖面上露出流纹岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩与英安质岩屑凝灰岩,其中部见有褐铁矿化、硅化与高岭土化。剖面中部有一明显的负磁异常,长约300m,△T最小值是-4472nT,但有很强的激电异常,视极化率最大值为8.62%,视电阻值为中高阻,激电异常主要分布在磁异常的两侧;化探主要是W、Mo、Mn、Ag、Bi元素组合异常,其中W最高值为40.6μg/g,Mo最高值为23.2μg/g,Mn最高值为3048μg/g,Ag最高值为0.37μg/g,Bi最高值为5.07μg/g,结合地质资料综合分析,认为此处应是一断裂构造带。(2)ZP2剖面:剖面上出露流纹质含角砾晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩与英安质含角砾熔结凝灰岩黑云母二长斑岩,剖面中部有负磁异常,长约300m,△T最小值是-5564nT,与其对应的激电异常明显减弱,视极化率最大值为4.39%,视电阻值也为中高阻;剖面北东部有W、Mo、Bi元素组合异常,长约200m,其中W最高值为7.66μg/g,Mo最高值为66μg/g,Bi最高值为2.05μg/g,Mn元素异常在剖面中部,Mn最高值为2917μg/g;通过综合分析,认为ZP2与ZP1基本一致。(3)ZP9剖面:剖面出露流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩与英安质岩屑晶屑凝灰岩,中部的见有褐铁矿化、硅化,中部有比较长的负磁异常,长约1300m,但强度明显较ZP1降低,△T最小值是-2139nT,但其却有很强的激电异常,异常形态规则,分为二个激电异常,分别分布在磁异常的两侧,剖面北东部异常长约700m,视极化率最大值为11.9%,视电阻值为中高阻,南西部异常长约350m,视极化率最大值为5.6%,视电阻值为中高阻;化探异常主要是Mo、Bi元素含量比较高,长约200m,其中Mo最高值为9.71μg/g,Bi最高值为1.31μg/g,结合地质资料综合分析,认为其与ZP1特征基本一致。3.研究区域内的矿化侵蚀特征3.1英岩内的成矿地质该矿产于额日和图乌拉火山通道附近的次生石英岩内,具有较好的找矿远景。其矿化产于上侏罗统白音高老组流纹质火山岩系内,与火山气液活动有关,明显受火山机构控制。3.1.1额日和图拉明桓石矿特色1.so3地质特征明矾石矿化主要赋予火山通道相附近的次生石英岩内,恢复其原岩主要为流纹质凝灰岩,流纹质火山角砾岩。地表明矾石矿化范围约1km2左右,经探槽揭露,以最低可采厚度2米和边界品位SO37.72%以上圈定出贫矿体七条。分述如下:(1)Ⅰ号矿体:位于额日和图乌拉山773.8m高程点北西约200m处,呈不规则条带状,走向50°,略向南东倾,宽约30m;推测长约80m以上。含SO34.99-9.87%;含SO3平均品位8.03%。(2)Ⅱ号矿体:位于额日和图乌拉山773.8m高程点北侧的寄生火山口附近。矿体呈不规则团块状,长轴近北东走向,略向南东倾斜,长250m,宽约160m,矿体向南西逐渐变宽,而向北东有变窄的趋势,含SO37.48-11.15%,平均含SO39.36%;Al2O310.95%;K2O2.66%;Na2O0.54%;Na2O/K2O为1/2-1/5。(3)Ⅲ号矿体:位于额日和图乌拉山773.8m高程点南西230m处,呈不规则椭圆状北西向延伸,长约180m,宽约80m,含SO39.18-10.82%,换算呈纯明矾石为23.78-28.02%;SO3平均品位9.95%(4)Ⅳ-1号矿体、Ⅳ-2号矿体、与Ⅳ-3号矿体均位于Ⅳ号明矾石矿化带内,其呈不规则状,中心位于额日和图乌拉山773.8m高程点南东约370m处,其长约200m,宽50m的近东西带状分布,其中Ⅳ-1矿体:长100m,宽2-4m,含SO38.69%;Ⅳ-2矿体:长100m,宽4m,含SO39.14%。Ⅳ-3矿体:长80m,宽4m,含SO38.84%。(5)Ⅴ号矿体:位于额日和图乌拉山773.8m高程点南东约600m处寄生火山口处,呈椭圆形,直径约30-40米,其含SO310.16%。2.矿石结构、构造(1)矿体矿物成分(1)矿石矿物:为明矾石。(2)脉石矿物:为石英,次为磁铁矿、黄铁矿、地开石、硬水铝石、伊利石、绢云母,叶蜡石、辉钼矿、萤石、毒砂、金红石等。明矾石主要呈星点状和集合体赋存与岩石中。据镜下鉴定,它多呈不规则板柱状集合体分布在石英构成基底中。粒度不等,在0.03-0.1毫米之间,最大者1毫米以上,偏光下为无色正低-中突起,切面多呈长条形,少数他形粒状,平行消光,具有一组解理。(2)矿石结构构造结构主要为花岗变晶结构,变余凝灰结构,次为变余斑状结构;构造以致密块状构造、角砾状构造为主,次为变余流动构造。3.1.2石英岩、明珠石化岩石组构明矾石矿化范围与围岩蚀变受火山机构控制,应为额日和图乌拉火山机构火山气成热液蚀变的产物。在平面上以火山机构中心向外,其蚀变为强烈的次生石英岩化、明矾石化,并伴随有伊利石化、绢云母化、高岭土化,叶蜡石化、黄玉化、绿泥石化等蚀变现象。主要蚀变岩石类型有次生石英岩、明矾石次生石英岩、伊利石高岭石化次生石英岩等;向外,为绢云母化、高岭土化、碳酸盐化、并伴有硅化、明矾石花等蚀变。其代表岩石为高岭土化、伊利石化流纹岩及硅化、高岭土化流纹岩。3.2外接触带的识别除在额日和图乌拉火山通道附近见有明矾石矿化外,在通道外围北东上侏罗统玛尼吐组、满克头鄂博组与晚侏罗世黑云母二长斑岩、角闪二长斑岩侵入接触带的外接触带见有不均匀褐铁矿化、萤石矿化、硅化与铁锰染,在其中圈出四条褐铁、矿硅化蚀变带,其按走向可分为北北东(20°)与北西(330°-345°)两组,规模长30-50m,宽5-20m。经拣块样分析最高含Cu0.0034%,Pb0.0083%,Zn0.018%,Mo0.014%,Au0.51×10-6,Ag6.51×10-6。其铅、锌、铜、银元素含量较低,但钼、金元素含量较高。4.定向开采方向4.1火山气液蚀变及矿化的地质意义额日和图乌拉火山通道附近明矾石矿化蚀变面积较大,达1km2以上,目前已圈定出七条低品位矿体,其矿化受火山构造控制,与火山气液蚀变有关,成矿地质条件