内蒙古希尔塔拉铁(锌)矿床

与火山气液作用有关的矽卡岩矿床是指产于火山-碳酸盐岩系中,矿体赋存于矽卡岩中,主要是在含矿火山气液作用下接触反应交代形成的矿床。含矿矽卡岩的围岩为碳酸盐岩、凝灰岩、火山熔岩或次火山岩。

这些矿床主要分布在中国西北东天山、中国东北阿尔泰南缘、大兴安岭等褶皱带的海西期火山-侵入岩发育区。以内蒙古希尔塔拉铁锌矿床为例,说明这类矿床的特点。该矿床位于内蒙古呼伦贝尔盟陈巴尔虎旗,是在1972航磁异常检查时发现的。

1.地质勘测

矿区位于内蒙古大兴安岭褶皱系呼伦贝尔-巴音郭楞坳陷带西北缘的海拉尔向斜。恰好是近东西向的海西期岩浆构造带与北北东向燕山构造带的交汇处,海西期海相火山岩带与燕山期陆相火山岩带在该区重叠。

除第四系外,本区仅出露上侏罗统龙江组和中石炭统希尔塔拉组。上侏罗统龙江组:分布于F2断层东部(图14-14),产于中石炭统火山沉积岩中,为火山管道相,由各种流纹质凝灰岩和凝灰岩熔岩、流纹岩、斜长流纹斑岩、石英斑岩和斜长花岗斑岩组成。

中石炭统希尔塔拉组自上而下可分为三个岩性段:

第三岩段主要由粉砂质页岩、凝灰质粉砂岩、细砂岩夹灰岩透镜体组成,厚度大于14m。向矿区外围过渡的是正常的粉砂岩、泥岩和薄灰岩;

第二岩段由一套中酸性、中碱性的火山碎屑岩组成,以中性为主,夹玄武岩、流纹岩和薄凝灰质泥岩、灰岩,厚度约500m

图14-14希尔塔拉矿床地质示意图(基于黑龙江地质局第六地质队1977数据)

第一岩段为一套中酸性碎屑岩,夹基性熔岩和凝灰质砂页岩,厚度大于340米

矿区构造简单,以上三个岩段形成一个轴向近北北西向的平缓背斜。矿化后背斜东翼被北北西向断裂切割(图14-14),矿床位于背斜东翼。

本区侵入岩为次火山岩,如石英斑岩、斜长花岗斑岩和斜长流纹斑岩,它们是在晚侏罗世火山喷发时侵入的。与矿化有关的次火山岩可能是石英斑岩和花岗斑岩。矿区内可见石英斑岩、矽卡岩和矿体。

2.矿床的地质特征

矿体主要产于希尔塔拉组第二、三岩段中的石榴石矽卡岩中。矿体呈透镜状、似层状、囊状,形成多层矿体群(图14-15)。

铁矿石主要由磁铁矿和石榴石组成。牡镁石多为自形-半自形板状集合体,或蒿束状、放射状、骨架状集合体,晶体粗大。花岗岩是一种粒状集合体,与镁铁质岩一起形成块状、密集浸染状、斑驳状、条纹状构造。矿石中还有少量辉石、方解石、应时、绿泥石、黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿。

图14-15希尔塔拉矿床地质剖面图(基于原黑龙江省第六地质队1977的资料)

铁锌矿主要由闪锌矿、磁铁矿和石榴石组成,闪锌矿存在于磁铁矿颗粒之间。锌矿主要由闪锌矿和中粗粒石榴石组成,呈粗粒浸染状结构。该矿床的一个明显特征是铁矿物结晶的初始产物为叶理状赤铁矿,赤铁矿被磁赤铁矿取代,并保留了赤铁矿的形态。板状磁铁矿中央有以片状赤铁矿为核,片状赤铁矿交代成残余构造。

3.矽卡岩分带及其与成矿的关系

本区矽卡岩的原岩主要是石灰岩。从图14-15可以看出,含矿矽卡岩是交代灰岩的产物。矽卡岩具有以下分带性:

1)辉石矽卡岩带:位于整个蚀变带的下部和矿体的下部,主要由深绿色自生细-中粒钙铁辉石与铁绿泥石、方解石、应时、绿帘石、钙铁榴石等组成。钙铁榴石和绿帘石含量高时,成为钙铁榴石-钙铁辉石矽卡岩和绿帘石-钙铁辉石矽卡岩。钙铁辉石的成分为di 11.2 ~ 12.3 hed 73.6 ~ 73.3 joh 14.4 ~ 15.2,含有一定量的锰。辉石矽卡岩局部含少量磁黄铁矿和闪锌矿,但总体上该带铁(锌)矿化较弱。

2)石榴石矽卡岩带:位于蚀变带的中部,是本区最发育的蚀变带,与矿体关系密切。铁矿体、铁锌矿体和锌矿体均产于该矽卡岩带中。石榴石矽卡岩基本由细-粗粒钙铁榴石组成(总值0.0 ~ 32.2和98.2 ~ 64.1)。大多数石榴石具有带状结构,内部是富钙的铁铝榴石分子,外部是钙铁榴石分子。当石榴石矽卡岩中含有大量磁磁铁矿和闪锌矿时,就构成了石榴石磁铁矿石或石榴石闪锌矿矿石。石榴石颗粒之间还可见辉石、绿帘石、方解石等矿物。

3)绿帘石矽卡岩带:是最上面的蚀变带,向外过渡到绿帘石砂页岩,由交代砂页岩形成。绿帘石为细粒自形镶嵌结构。该区未发现矿化现象。

本区中低温热液蚀变多属叠加蚀变,即沿早期蚀变岩带内的构造裂隙发育,改造早期蚀变阶段形成的交代岩和矿石。叠加蚀变以碳酸盐化为主,伴有绿泥石化和硅化。总的来说,这一阶段交代作用不强,没有形成独立的蚀变带。晚期蚀变主要与铅锌矿化有关。例如,ⅴ号锌矿体是由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、应时和方解石脉沿层间构造破碎带充填交代形成的。

综上所述,本书认为该矿床为与火山气液交代作用有关的矽卡岩型矿床。