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发现黄铜矿上报(铜陵发现新铜矿)

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我在煤和岩石的接触处粘土里发现金黄色的 东西还通电 我想知道 是什么 怎么 才可以鉴定 有知道的请回答谢

黄铜矿,黄铜矿(chalcopyrite)是 一种铜铁硫化物矿物。化学式:cufes2,常含微量的金、银等。正方晶系,晶体相对少见,为四面体状;多呈不规则粒状及致密块状集合体,也有肾状、葡萄状集合体。黄铜黄色,时有斑状锖色。条痕为微带绿的黑色。黄铜矿是一种较常见的铜矿物,几乎可形成于不同的环境下。但主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具一定规模的矿床。产地遍布世界各地。在工业上,它是炼钢的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶而用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。

浮游选矿技术是由美国哪个科学家发明的

浮游选矿技术是由美国科学家(凯莉·艾巴瑟)发明的

浮游选矿是将矿石弄碎,和水、油一起放进槽内。包含有效成分的矿石小颗粒,就会被一层稀薄油膜包起来,不致被水弄湿,凯莉·艾巴瑟发明。

19世纪末期,有一位美国小学女教师,名叫,有一天,当她想清洗原来装满黄铜矿的沾满油污的袋子时,他发现黄铜矿的小颗粒能附着在肥皂泡上而浮在水面上,这个偶然的发现,就是浮游选矿新技术的起源。

额济纳旗珠斯楞海尔罕铜-金预查区

一、概述

珠斯楞海尔罕预查区行政区划属于内蒙古额济纳旗温图高勒苏木管辖,地理坐标:东经102°35' 00"~102°42'00",北纬41°34'30"~41°41'00"。预查区交通较为便利,北距阿拉善左旗至额济纳旗公路30km,西距额济纳旗旗政府所在地——达来呼布镇150km。

预查区地处巴丹吉林沙漠北缘,地貌为低山丘陵(图版V-5),海拔高度一般在900~1000m,最高峰珠斯楞海尔罕山为1150m。预查区属于典型的大陆性干旱气候,全年多风少雨,年降水量50mm,蒸发量4000mm,降雨集中在7~8月份。夏季最高气温达45℃以上,地表温度最高可达60℃,冬季最低气温-30℃。日温差变化大。预查区内人烟稀少,地表植被稀疏,水源匮乏,生产和生活极为艰苦。

珠斯楞海尔罕预查区是内蒙古国土资源勘查院在前人1:20万、1:5万和1:2.5万化探异常查证基础上于2001年发现的一处铜-金预查区。总的来说,预查区及外围工作程度较低。前人从20世纪50年代开始主要从事区域地质和水文地质调查,直到90年代末,才在本区陆续开展矿产地质普查工作。我们在前人各项工作基础上,对该铜-金矿预查区开展了系统地质调查(图版Ⅲ-3、V-6),并且进行了部分岩(矿)石样品测试工作,目的旨在为隐伏矿床找矿勘查工作提供科学依据。

二、成矿地质环境

预查区位于西伯利亚板块南缘,华北陆台和塔里木板块交汇部位。

(一)地层

预查区区域地层属北山地槽区Ⅱ6地层小区,该小区以上古生界泥盆系、石炭系、二叠系为主,局部地段见有中元古界和早古生界。中元古界为一套浅海相的浅变质碎屑岩和碳酸盐建造,集中分布在珠斯楞海尔罕地区。下古生界寒武系、奥陶系和志留系分布局限,主要为一套海相碳酸盐岩和变质碎屑岩建造。泥盆系分布范围有限,为一套浅海相、海陆交互相的碎屑岩夹碳酸盐岩及少量火山岩建造,石炭系和二叠系分布广泛,为一套浅海相与海陆交互相碎屑岩、灰岩和中酸性火山岩建造,其内中酸性火山岩的大量分布是该时代地层一个较突出的特征,可见本区在石炭纪和二叠纪曾经经历了大规模的岩浆喷发活动。

(二)构造

区域断裂构造极为发育,主要有北东向和北西向两组,其中北东向断裂构造规模较大,密集产出,长几十千米至上百千米,北西向断裂构造亦密集产出,规模较小,长度变化范围20~30km,北东向断裂构造为次一级断裂构造。另外,其它方向的断裂,如近东西、近南西、北北西和北西西向,其产出规模均不及上述两组方向的断裂,属主要断裂构造派生的次一级构造。

(三)岩浆岩

区域岩浆岩以海西晚期中酸性侵入岩为主,出露范围较广泛,以岩基或大的岩株状产出,形态呈椭圆至近圆形。除海西期侵入岩外,还有零星分布的燕山期酸性侵入岩。

三、预查区地质特征

(一)北矿区地质概况

1.地层

预查区地层内容见表4-3-1。主要出露地层为泥盆系西屏山组、卧驼山组和伊克乌苏组。主要岩石类型为浅变质碎屑岩、生物灰岩和含有凝灰质的碎屑岩(图4-3-1)。地层总体倾向北东,倾角50°~70°。其中该组地层由于预查区内含矿闪长玢岩和花岗斑岩主要侵位于卧驼山组,受岩浆和断裂构造活动影响,这套岩层普遍发生了硅化和青磐岩化,局部地段原岩已完全被交代改造变成青磐岩。预查区南部出露的卧驼山组砂质灰岩和生物灰岩因受后期热液的作用,黄铁矿化极为发育。

2.构造

预查区断裂构造发育主要有北西向和近东西-北东向两组。北西向断裂构造与地层和脉岩走向一致,断裂长度2~3km。该组断裂是预查区最主要的控矿构造,其对预查区内矿体、含矿岩体和矿化带具有明显的控制作用。断裂构造有南西和北东两种倾向,倾角70°左右,断裂具张性性质,同方向和相反倾向的断裂具有共轭断裂的特点。

表4-3-1 珠斯楞海尔罕铜-金矿预查区地层简表

南西西-北东向断裂长度为1km 左右,大致平行排列,断层倾向南东,倾角近于直立,具有平移断裂性质。沿断裂构造面充填有褐黄色次生碳酸盐脉,形成时间晚于北西向断裂,在预查区范围内表现为对岩体、矿体和矿化带的切割作用,但被切割体空间位移不大。除上述两组断裂构造外,与其同性质和同方向的次级断裂和裂隙构造极为发育,其中北西向的次级断裂构造,局部形成了富铜矿体。预查区内细小的硅化铜矿脉与北西向的微细裂隙带有关。

3.岩浆岩

预查区范围内主要出露英云闪长岩、花岗斑岩和闪长玢岩,各岩体地质特征简述如下:

英云闪长岩呈近椭圆状小岩株分布,面积0.5km2,位于预查区中北部。岩石为中粗粒结构,块状构造,主要矿物组分有斜长石、石英、角闪石和黑云母。铜矿化带中的英云闪长岩热液蚀变强烈(图版Ⅴ-7、Ⅴ-8),角闪石和黑云母全部绿泥石化,石英发生不同程度的重结晶现象,斜长石亦发生了高岭土化和绢云母化(图版Ⅸ-1~Ⅸ-5、Ⅸ-7、Ⅸ-8)。

花岗斑岩呈脉状产出,成群出现。脉体总体走向为北西向,脉宽一般几米至十米左右,最宽处为50m,长度数十米,几百米至2km。脉体沿走向有变宽、变窄、分支、复合、尖灭和再现等特征,局部渐变为石英斑岩。花岗斑岩为斑状结构,块状构造。斑晶有斜长石、钾长石和石英,其中斜长石和钾长石已全部绢云母化。基质为石英和绢云母,其中绢云母是长石类矿物蚀变作用产物。预查区范围内的花岗斑岩普遍见有星点黄铁矿化,受热液作用影响,位于I号矿体附近和铜矿化带中的花岗斑岩普遍见有铜矿化、绿帘石化和碳酸盐化。沿花岗斑岩边部发育有黑铜矿和赤铜矿。

闪长玢岩呈脉状产出,两条脉体走向为北西向,位于预查区西部的玢岩脉即为Ⅰ-1号矿体,长430m,最宽处24m,窄处3m,倾角70°。脉体西端沿走向隐伏于砂岩和灰岩地层之下,向东逐渐尖灭。位于预查区中部的闪长玢岩脉呈宽脉状,长500m,宽70~80m。闪长玢岩热液蚀变强烈,原来的结构已完全被改造,矿物成分主要有绿帘石、绿泥石、碳酸盐、石英和黄铁矿。闪长玢岩是预查区范围内主要含矿岩体,从其分部特征看,很可能以隐伏体为主,出露地表的仅是岩体的一部分。

图4-3-1 珠斯楞海尔罕铜-金矿预查区及外围地质简图

1—第四系;2—白垩系;3—上三叠统;4—下二叠统;5—泥盆系西屏山组;6—泥盆系卧驼山组;7—泥盆系伊克乌苏组;8—上志留统;9—上奥陶统;10—上寒武统;11—中寒武统;12—中元古圆藻山群上岩组;13—中元古圆藻山群中岩组;14—海西期英云闪长岩;15—海西期花岗岩;16—花岗斑岩脉;17—铜矿脉;18—断层

除英云闪长岩时代为海西期外,其它两种侵入岩体因无同位素年龄资料,形成时间尚不清楚。根据它们的相互穿插关系,可大体确定这3种侵入岩的相对时间顺序,由早到晚其形成顺序是:英云闪长岩→闪长玢岩→花岗斑岩。

(二)南矿区地质

1.地层

预查区主要出露有中元古界圆藻山群硅质灰岩、硅化大理岩、变质粉砂岩、砂岩、石英岩、千枚岩和硅化大理岩(图4-3-1)。地层总体走向为北西向,局部为南北向,受褶皱构造的影响地层总体倾向分别分北西和南西,倾角为50°~75°。预查区受后期热液和断裂构造活动影响,地层中成群出现规模大小不等的裂隙型碳酸盐脉和重晶石铜矿化脉。在大理岩地层中与层理相一致的硅化细脉极为发育,在石英岩地层中,石英具有次生石英特征。

2.断裂构造

预查区内断裂构造发育,主要有北西向,近南北和北东向3组,其中以北西向为主,3组方向的断裂均具有密集平行排列的特征。

北西向断裂构造倾向北东,倾角60°~70°,近南北向断裂倾向东,倾角为50°~80°,北东向断裂倾向西北,倾角60°~70°,其中北西和北东向断裂构造具有压扭性特征,近南北向断裂表现出张性构造特征。3组方向的断裂在珠斯楞预查区复合形成了呼伦西白-珠斯楞反S型弧形构造的东端,南预查区圈定的Ⅱ号矿化带,即位于北西与近南北向断裂复合带内。除断裂构造外,预查区发育有褶皱构造,但主要为圆藻山群上碎屑岩组内地层褶皱。

3.岩浆岩

预查区主要出露海西期英云闪长岩和石英闪长岩,与北预查区出露的英云闪长岩同时代。岩体呈岩株状产出,形态为半环状,面积约10km2。岩体侵入到圆藻山群中,与岩体接触的地层硅化强烈。除英云闪长岩和石英闪长岩外,在南预查区沿地势低洼处断续出露有众多的辉绿岩脉。

四、含矿岩体的地球化学特征

本次工作过程中对北预查区含矿岩体——英云闪长岩进行了较为系统的岩石地球化学测量。主元素分析结果表明(表4-3-2),主元素SiO2含量为61.45%~66.84%,平均值64.63%(11个样品);K2O含量为2.08%~2.92%,平均值2.53%;Na2O为3.32%~4.12%,平均值3.85%;(K2O+Na2O)含量为5.63%~7.04%,平均值6.38%;K2O/Na2O为0.51~0.76。所有样品的Na2O含量均大于K2O含量;A/NKC值为1.01~1.23,显示出铝略过饱和特征。在SiO2-K2O图解上(图4-3-2)所有样品均落入“高钾钙碱系列”和“中钾钙碱系列”界线附近。里特曼指数σ值为1.65~2.20,属于钙性-钙碱性系列。

表4-3-2 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的主量元素分析结果(wB/10-2)

代表性英云闪长岩样品的稀土元素含量为85.29×10-6~130.18×10-6(表4-3-3),平均值为110.96×10-6;(La/Yb)N比值变化范围为4.23~7.25,平均值为6.03。稀土元素分布型式为一组向右倾斜的曲线,(图4-3-3),其轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)分馏均不明显。δEu为0.73~1.01,平均值为0.84,多数表现为Eu弱亏损。含矿英云闪长岩的稀土元素总量为124.04×10-6,(La/Yb)N为7.81,δEu为0.60。在稀土元素分布型式图上,所有样品(包括含矿英云闪长岩)均为向右倾斜曲线。在热液蚀变过程中,稀土元素较好地保留了其原岩特征。

图4-3-2 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿英云闪长岩岩体的SiO2-K2O图

(图中分类界线据Middlemost,1985)

英云闪长岩的锶含量较低,为(106~272)×10-6(表4-3-3),钇含量较高,为(18~24)×10-6。在微量元素原始地幔标准化图解(图4-3-4)上,总体上以富集大离子亲石元素(LIL E)为特征,其中钡、铌、镧、锶、磷、钛相对亏损,而钍、钾、铈和钐相对富集。在成矿元素中,铜的含量变化范围为(20.6~1571)×10-6,明显大于地壳花岗岩铜平均含量(20×10-6);铅含量变化范围为(13.5~100)×10-6,多数样品大于地壳花岗岩铅平均含量(20×10-6);锌的含量变化于(44.2~302)×10-6,多数样品大于地壳花岗岩锌平均含量(60×10-6);金的含量变化于(0.0005~0.011)×10-6,多数样品小于地壳花岗岩金平均含量(0.0045×10-6);银的含量变化于(0.15~6.6)×10-6,所有样品均大于地壳花岗岩银平均含量(0.05×10-6)。由于岩体发生了不同程度的蚀变与矿化,因此导致成矿元素含量变化较大。值得一提的是,含矿英云闪长岩的铜、铅、锌、金和银的含量均较高,其中锌的含量更是高达24155×10-6,即2.4155%,已经构成了锌矿化体。总的来说,岩体中的成矿元素含量较高,尤其是经过蚀变矿化,使得岩体本身直接构成了赋矿围岩。在图4-3-5上,珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿的英云闪长岩主要位于火山弧花岗岩区(VAG)内。在R1-R2图解(图4-3-6)中,样品点位于6区与2、3和4区的分界线部位,显示了同碰撞花岗岩类的特点,英云闪长岩可能是碰撞造山活动的产物。

表4-3-3 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的稀土和微量元素分析结果(wB/10-6)

续表

图4-3-3 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的稀土元素分布型式图

图4-3-4 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的微量元素蛛网图

图4-3-5 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的微量元素判别图

(Pearce等,1984)

考虑到Pearce等(1984)的微量元素判别图解在应用时具有一定的局限性,Pearce等(1984)划分同碰撞和火山弧花岗岩的界限主要是依据陆-陆碰撞花岗岩的数据,因此,对于预查区内绝大多数花岗岩类样品位于火山弧花岗岩区,可能反映的是弧-弧碰撞花岗岩所具有的特点。

在La-La/Sm 图(图4-3-7)上可以看出,珠斯楞海尔罕预查区内英云闪长岩的数据点近似构成一条斜线,可以认为英云闪长岩的成岩过程受部分熔融作用控制。

五、矿化体特征

(一)矿化体地质特征

1.北预查区矿化带特征

a.Ⅰ-1号矿体:Ⅰ-1号矿体产状为北西-南东走向,向北东倾斜,倾角60°。矿体地表出露长度为430m,厚度为3~34m。地表矿体分布形态由探槽TC5-1、TC6-1、TC10-1和TC14-1控制,铜含量变化范围为0.34%~0.69%,最高值为1.45%;金含量为(0.25~0.56)×10-6,最高值为1.55×10-6;银含量(2.8~4.48)×10-6,最高10×10-6。由地表向深部铜含量有增高趋势。该矿化体在14号勘探线由ZK 9801和ZK 1401两个孔控制,为层状,上盘近矿体围岩为强硅化变质砂岩,下盘为生物灰岩,矿体与围岩界线清楚。

图4-3-6 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的构造环境判别图

(据Batchelor等,1985)

图4-3-7 珠斯楞海尔罕铜-金预查区含矿岩体的La-La/Sm图

b.Ⅰ-2号矿体:Ⅰ-2号矿体产状与Ⅰ-1号矿体一致,地表出露长度为150m,厚度为2~8m,地表矿体由探槽TC6-1控制。铜含量变化范围为0.29%~2.75%,金含量为(0.1~0.84)×10-6,最高值为8.52×10-6;银含量为(1.45~2.44)×10-6。矿体地表形态呈长扁豆状,围岩为青磐岩化砂质灰岩和钙质砂岩,受预查区次级北西向断裂控制。

c.I号铜矿化带:铜矿化带呈北西-南西向,长度为1.4km,向东南方向仍有延伸趋势,地表铜矿化带宽80m,最宽处120m。矿化带南界以F2断层为界,倾向南西,倾角为60°~70°,北界以卧驼山组与西屏山组地层接触部位为界。近接触带卧驼山组中砂岩、灰岩破碎强烈,具有明显的断裂构造特点。矿化带自西向东岩性为长石石英砂岩、含凝灰质砂岩和英云闪长岩,其中在地层和英云闪长岩体内见有花岗斑岩脉出露。矿化带内不同岩石的裂隙中发育有强弱不同的铜矿化细脉,脉宽从几厘米到几米不等,多数在数厘米间。矿化脉产状有两组,多数产状为北东倾向,倾角70°至近似直立,少数产状为南西倾向,倾角为60°~80°。地表铜矿化普遍,多呈细脉状,脉宽几厘米至十几厘米,最宽处可达4m,铜含量为0.23%~0.43%,最高值为1.87%。金含量为(0.1~0.38)×10-6,最高值1.6×10-6。在英云闪长岩中施工ZK2901和ZK5701两个钻孔,分别见有不同程度铜矿化,局部地段富集成矿,铜含量为0.10%~0.42%,矿体与围岩呈渐变过渡关系。

2.南矿带Ⅱ号铜矿化带

该矿化带长度为2.7km,宽几米至十几米,铜矿体呈似层状和扁豆状,不连续产出。倾向随矿化带走向变化,南北段向东倾斜,北西段向北东倾斜,倾角为50°~70°。铜矿体厚2~3m,最厚6m,铜含量为0.44%~0.7%,最高值为2.3%。含矿围岩为变质砂岩和变质粉砂岩。

(二)矿物成分

与闪长玢岩有关的铜矿石金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和毒砂以及少量辉铜矿(图版Ⅸ-6);脉石矿物有绿泥石、绿帘石、石英、斜长石、绢云母和碳酸盐以及少量萤石。蚀变英云闪长岩型铜矿石金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和辉钼矿;脉石矿物为斜长石、钾长石、石英、绿泥石、绿帘石和绢云母以及少量萤石。地表铜的氧化矿物有孔雀石、黄铜矿和赤铜矿。相比之下,南预查区矿石主要矿物成分为孔雀石、黄铁矿、重晶石、方解石和石英。

(三)矿石结构和构造特征

北预查区矿石结构有半自形-他形晶结构、固熔体分解结构和包含结构。矿石构造在不同的赋存岩石中具有不同的构造类型。在闪长玢岩矿体中以浸染状和斑点状为主;在花岗斑岩中呈星点状和稀疏浸染状;在砂岩和英云闪长岩中呈细脉状、稀疏浸染脉状。铜矿化脉体内,矿石构造呈斑点状和团块状,黄铜矿在脉体内表现为中粗粒斑点(或集合体)状断续或连续分布于脉体中。

(四)矿物显微结构构造

1.原生硫化物

a.黄铜矿:有他形-粒状结构和固熔体结构两种形式。前者黄铜矿与黄铁矿、闪锌矿连生或嵌布在石英颗粒之间;后者黄铜矿呈乳滴状被包裹在闪锌矿中。两种结构的黄铜矿反映出存在两期铜矿化作用。构造有浸染状、稀疏浸染状、斑点状及脉状;

b.黄铁矿:有两种结构形式,一种为自形-半自形结构,具定向碎裂,与铜矿化关系不大。另一种为他形-粒状结构,与铜矿化有关,多与黄铜矿连生或包含黄铜矿;

c.闪锌矿:自形-半自形结构,与黄铜矿和黄铁矿连生或包含黄铜矿;

d.辉铜矿:他形结构,被包裹在黄铜矿中;

e.毒砂:半自形结构,多出现在黄铁矿边部;

f.金矿物:他形微粒结构,出现在黄铁矿中;

g.辉钼矿:半自形-他形粒状结构,出现在含铜硅质细脉中,与黄铜矿连生或嵌布于石英颗粒间;

h.方铅矿:半自形粒状,产出特征与辉钼矿相同;

i.磁黄铁矿:半自形粒状结构,嵌布于石英颗粒间;

j.萤石:他形粒状结构,出现在不同类型铜矿石中。

2.铜氧化物

a.孔雀石:他形粒状结构,胶状、浸染状、网脉状构造,出现在地表产出的各种矿石中;

b.黑铜矿:斑状结构,土状构造,地表表现为黑色的圆斑点,主要出现在花岗斑岩、英云闪长岩和铜矿脉表面;

c.赤铜矿:土状构造,主要出现在地表花岗斑岩和铜矿化富集体的表面;

d.蓝铜矿:细脉状构造,零星分布在25线390点处灰岩地层中。

3.南预查区矿石结构和构造

矿石结构为半自形-他形粒状结构;构造有胶状、角砾状、细脉状和薄膜状。

(五)围岩蚀变

主要热液蚀变类型有:

a.青磐岩化:发育最广泛的热液蚀变,几乎覆盖全预查区。局部岩石成为青磐岩。蚀变矿物为绿帘石、绿泥石和碳酸盐矿物。该种蚀变与铜矿化热液活动有关,与玢岩有关的铜矿体围岩普遍见有较强的青磐岩化;

b.硅化:主要发育在铜矿化带范围内,地表多以硅化细脉形式出现。较典型的硅化出现在由ZK 1401孔控制的与玢岩有关的铜矿体上盘近矿围岩中,近矿体变质砂岩硅化强烈,对于寻找铜矿体具有一定的指示;

c.绢云母化和高岭土化:主要出现在花岗斑岩及其旁侧次级断裂构造发育区;

d.黄铁矿化:广泛分布,北部弱,南部强。预查区北部的黄铁矿化一般呈星点状在近矿围岩、花岗斑岩和矿体中发育。预查区南部的黄铁矿化主要发育在钙质砂岩和生物灰岩地层中,黄铁矿呈星点状、薄膜状和细脉状。

根据铜矿化和黄铁矿化的分布特征,预查区由北向南可划分出:铜矿化带、青磐岩化带和黄铁矿化带。

六、地球物理特征

(一)区域地球物理特征

在航磁异常图上,该区为一宽缓的负磁场区,主要由中新元古界圆藻山群弱磁性变质岩系引起,局部地段出现椭圆状和片状正负磁异常。ΔT值一般为±100nT,呈北西向展布。弱正磁异常与广泛分布的海西期花岗岩体和花岗闪长岩体有关。

布格重力异常呈北西西向展布,为区域重力相对高值带,重力场值(Δg)变化范围为(-150~-180)×10-5m/s2。场值由北向南逐渐降低,与莫霍面由北向南逐渐变深(49~53km)是一致的。布格重力异常等值线有规律的同向扭曲或转折,与板块缝合带存在有关。

(二)预查区地球物理特征

1.岩矿石物性特征

地表、浅井和钻孔中代表性岩(矿)石标本的物性参数测定结果见表4-3-4、表4-3-5和表4-3-6。

表4-3-4 代表性岩(矿)石电性参数统计结果

表4-3-5 代表性岩(矿)石磁性参数统计结果

表4-3-6 代表性岩(矿)石物性参数统计结果

预查区范围内代表性岩(矿)石的物性能数有如下特征:

a.地表各主要岩(矿)石间物性差异较小,与深部未经风化的原生岩(矿)石之间存在明显的差异,差异可达几十倍之多;

b.含黄铁矿化和黄铜矿化的闪长玢岩、花岗斑岩和变质细砂岩与非矿化同类岩石存在极为明显的物性差异。如地表不含黄铁矿化和黄铜矿化闪长玢岩的极化率在0.26%~2.04%之间,而钻孔岩芯则为0.74%~49.91%。引起高强度激电异常的地质体只能是深部热液蚀变的岩(矿)石,对应的视电阻率值均反应为相对高阻,变化范围在16.0~19978Ω·m 之间。与前述激电异常对应的磁性也是如此,地表岩(矿)石磁性变化范围为(6.5~96)×4π×10-6SI,深部为(84.0~1568.2)×4π×10-6SI,这种磁性差异与深部同种矿化岩性含磁黄铁矿多少有关;

c.不含硫化物的岩石因硫化物含量低,视极化率和视电阻率及磁化强度等都比较低,不会产生明显的激电异常。

2.激电和磁异常

预查区内所发现的视极化率异常,一般均与黄铁矿化和黄铜矿化有关,或是与地表发育的含矿脉体有关。黄铁矿化强的地段视极化率高,最高达14%,相比之下,铜矿化发育的地段一般为3%~5%,表现出中等强度的视极化率异常。可无论在地表还是钻孔中均未发现有引起视极化率异常的不利地质因素。

预查区内视电阻率高低一般与岩石和矿物类型有关,视电阻率高的地段一般是硅质含量高的地层、中酸性侵入岩体或是硅化蚀变强烈地段。中酸性侵入岩和岩体与地层接触带及断裂带均可引起较高的正磁异常。

七、预查区地球化学特征

(一)1:20万化探异常

异常元素铜、砷、锑、汞、铋和锌为一套中低温热液矿床元素组合,该组合元素异常表现出大面积的高背景特征,各异常元素的分布形态则表现为不同的空间分布特征,砷、锑和汞呈北西向宽带状,与预查区北西向的断裂构造线方向一致;铜则呈宽带状和椭圆状。各异常元素浓集中心吻合较好。1:20万区域地球化学异常反映出该区存在一种与断裂构造和岩浆热液活动密切相关的地球化学作用。

(二)1:5万化探异常

北预查区异常元素组合为铜、砷、锑、金、银、铋、锡、钼、锌和铅;南预查区异常元素组合为铜、砷、锑、钼、锌和铅。由元素组合特征分析,北预查区表现出一种受北西向断裂构造控制的中酸性岩浆活动的地球化学作用,而南预查区则表现出受北西向和近南北向断裂构造控制的与中酸性岩浆热液活动有关的地球化学作用。以铜的浓集中心为基础,划分出6个子异常,其中北预查区即位于AS26-1号子异常区。从铜异常空间分布特征看,它们均与弧形构造相一致。

(三)岩(矿)石地球化学

1.北预查区岩(矿)石地球化学

由表4-3-7的统计结果,岩(矿)石元素含量具有如下几个特点:①不同类型铜矿石中锌、砷、银、锑、铋含量较高,特别是锌、砷和铋元素含量最高;②无论是矿化还是蚀变闪长玢岩,均表现出铜、锌、砷、铋含量较高特征;③金在花岗斑岩中含量最高;④不同类型铜矿石,共同特点是锌、砷、和铋含量高;⑤青磐岩化岩中铜、锌、砷和铋含量差别不大,但元素组合趋势与铜矿石类似;⑥高温热液元素钼和锡在各类岩矿石中含量均不高。综合上述元素含量特征,预查区内铜矿石、铜矿化岩石和蚀变岩,基本上均具有锌、砷和铋元素组合特征,反映出预查区受同一种含矿热液的地球化学作用。对比上述特征,预查区内矿化主体以英云闪长岩和闪长玢岩为主,铜矿化元素组合依热液矿床元素分带规律,表现为中、外带的元素组合特征。

2.钻孔矿石元素含量

由表4-3-8的统计可见,两种不同类型的矿石元素含量基本类似。与闪长与玢岩有关的矿石相比,蚀变英云闪长岩型矿石以富含铅和钼,而相对亏损砷、锑、汞、锡和铋为特征,反映了两种类型矿体的形成深度存在由一定的差别,即闪长与玢岩有关的矿体的形成深度要明显大于蚀变英云闪长岩。

表4-3-7 地表岩(矿)石元素含量统计表

表4-3-8 代表性钻孔矿石元素含量特征表

3.钻孔原生晕轴向分带特征

a.ZK9801和ZK1401钻孔元素分带序列:金-铅-汞-锑-(锡)-银(-铜、钼、铋)-砷-锌;

b.ZK2901和ZK5701钻孔元素分带序列:砷-铋-金-锑-银-锌-汞-锡-铜-钼-铅;

c.ZK2501钻孔元素分带序列:铋-银-砷-铅-汞-铜-金-锑-锌-钼-锡。

上述几个钻孔的轴向分带序列总的特征是金和前缘晕元素为主的元素在浅部富集,铜在深部富集作为尾晕元素的锡和钼含量较低,表明矿体未遭受强烈剥蚀作用。

八、与新疆土屋铜矿特征对比分析

珠斯楞海尔罕铜矿预查区与新疆土屋铜矿床对比具有相似之处。

a.空间上处在同一大的成矿带上,含矿的岩浆岩条件类似,同为闪长玢岩、花岗斑岩和英云闪长岩;

b.时间上成矿时代相近、地层条件类似,土屋铜矿矿体围岩为石炭系碎屑岩、碳酸盐岩,珠斯楞铜矿矿体围岩为泥盆系碎屑岩、碳酸盐岩;

c.矿体主要地球化学元素组合特征类似,土屋铜矿为铜、金、锌、铅、铋、银、锑、砷、汞、钼、钴,珠斯楞铜矿为铜、金、银、锌、铅、铋、砷、锑、汞、钼、锡;

d.物探激电异常特征类似,土屋铜矿激电异常一般为2%~8%,相对高阻,高磁,以2%的激电异常可作为布钻依据,选择的原因与土屋铜矿主矿体埋深在300m 以下有关。珠斯楞铜矿的物探激电异常2%~14%,相对高阻。珠斯楞铜矿铜矿化带激电异常2%~6%,黄铁矿化带激电异常值4%~14%;

e.蚀变特征有共同之处,相同的是都普遍发育青磐岩化,不同的地方是土屋铜矿与铜矿化关系密切的硅化、绢云母化,地表较珠斯楞铜矿强,范围大,而珠斯楞铜矿绢云母化、硅化分布范围局限,相对弱。

综合上所述对比特征,珠斯楞铜矿预查区与土屋铜矿床有很强的可比性,属同类型矿床。

Ⅱ类有害微量元素(B,Cl,F,Mn,Mo,Ni,Be,Cu,P,Th,U,V,Zn)

B 众多研究显示,B 存在于煤的有机质中,并认为与有机质相关的 B 为煤化过程中从粘土吸附的B转化而来(Finkleman,1995;Swaine,1995;Querol等,1995)。张军等(1999)认为,B以矿物质形式存在。Mukhopadhyay等(1998)研究Sydney煤时认为,B与粘土矿物及石英有关。Querol等(1995)在煤中发现B以电气石形式赋存。

Cl煤中Cl 既有有机态,又有无机态。 无机态Cl 的赋存形式主要是含氯矿物、煤孔隙水中的氯、离子吸附的氯和类质同象进入矿物晶格中的氯(赵峰华,1997)。某些研究结果显示,Br 与 Cl 之间关系密切,主要存在于孔隙水中(Mukhopadhyay等,1998;Raask,1985)。Cox等(1984)研究 Herrin煤时,认为83%的 Cl 以无机盐形式存在,17%是以离子交换态存在。Huggins等(1996)对美国伊利诺伊州高Cl煤进行了X射线吸收精细结构谱研究,认为高氯煤中Cl有两种赋存状态,其中主要是以氯离子形式存在于与显微组分共生的水中,这种水化的氯离子通过极性含氮官能团与显微组分存在强烈的相互作用,过剩的氯离子与钠离子在极性含氧官能团上结合。氯与有机质之间的具体结合形式目前还不清楚。赵峰华(1997)研究平朔煤时认为,Cl以水溶态为主,有机态次之。许琪等(1990)发现,Cl与壳质组、粘土矿物显著正相关。

F F为电负性最强的元素,主要以离子或络阴离子形式存在,沉积作用中蒙脱石、云母等矿物的含量决定了F的含量(刘英俊等,1984),即煤中F主要分布在粘土矿物中。鲁百合(1996)认为,煤中F以阴离子形态与金属形成化合物,以类质同象存在于粘土矿物晶格中,以游离阴离子形式存在于孔隙水及有机质中。Lessing(1934)认为,煤中F与氯有关,但Crossley等(1944)的研究并未证实此种关系,而是显示与P有关,表明氟磷灰石的存在。Finkelman(1994)采用电子探针进行了研究,认为大多数F存在于角闪石中。许琪等(1990)认为,当植物成煤后,就会出现F与Cl互补的现象。

Mn Finkelman(1981)认为,Mn赋存在碳酸盐矿物中,少量Mn也可能与粘土矿物、黄铁矿、有机质有联系。Finkelman(1994)通过扫描电镜能谱(SEM-EDX),在世界某些地方的煤中发现菱铁矿、铁白云石中含有Mn,也认为煤(特别是烟煤)中大部分Mn赋存在碳酸盐(菱铁矿、铁白云石)的固溶体中,在低煤级煤、木质褐煤、褐煤中的Mn与有机质有联系。Swaine(1990)认为,低煤级煤中的Mn 与有机羧酸官能团结合。庄新国等(2001)研究贵州煤时认为,高Ca煤中Mn的含量也高,说明Mn与方解石伴生。统计分析显示研究区煤中Mn与Ca,Fe显著相关,聚类分析时将Mn与S,Fe等亲硫元素归为一群,推知其具较强的碳酸盐、硫化物的亲和性。

Mo Mo可以在强还原条件下富集于富有机质和硫化铁的沉积物中(刘英俊等,1984)。Almassy等(1956)发现,Mo与硫相关,在硫含量小于2%的煤中很少有Mo,而在黄铁矿含量高的煤中Mo含量可达10μg/g,说明与黄铁矿有关。秦勇(1994a)对由硫化铁包围的基质镜质体进行了X射线能谱微区分析,发现硫化铁相中一个特殊现象,即Mo含量显著较高,认为Mo 可能以类质同象形式进入硫化铁矿物晶格。任德贻等(1999b)认为,Mo与粘土矿物有关,是由粘土矿物强烈吸附所造成的。此外,张军等(1999)认为Mo存在于有机质中。研究煤中Mo主要与粘土矿物有关,高硫煤中Mo的含量也高,说明其与硫化物也有关系。

Ni Swaine(1990)认为,Ni 与有机质联系明显,但缺乏直接证据。 但是,目前却有直接证据表明 Ni 的赋存与无机质有关。据文献,煤中已发现几种Ni 的硫化物矿物(NiS,NiSbS,(Co,Ni)3S4),在方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、硒铅矿等矿物中均发现Ni的存在(Finkelman,1994)。Ruppert等(1991)在研究 Kosovo 盆地等地的煤时,发现有10%的Ni与有机质结合,大部分Ni存在于尖晶石中。赵峰华(1997)认为,煤中Ni主要进入粘土矿物和煤大分子结构,还与碳酸盐、硅酸盐有关。相关、聚类分析显示研究区煤中Ni与As及Co的硫化物有关。

Be Be的离子半径小,并有较高的离子电位及电负性,有较强的主极化力,易被粘土矿物吸附,也可以置换粘土矿物中的 Al,因而部分 Be 分布在粘土矿物中。Be2+和(Be2O)2+具有与腐殖酸及其官能团—COOH、—OH、CO=结合的趋势,因此在富含腐殖酸的低煤级煤中,Be 赋存在有机组分中(张军营,1999)。Finkleman(1994)认为,大量文献表明Be的有机姻缘,很少有别的元素像Be那样,在实验室的浮沉实验中总是存在于相对密度轻的颗粒中,此外,Be的含量与灰分产率呈反比关系。研究区煤中Be也与灰分成反比,而与全硫、黄铁矿硫特别是有机硫关系亲密,因而推知Be 主要为有机相,有部分为无机相。

Cu Cu具有强亲硫性。 众多作者认为,Cu与黄铁矿有关(刘英俊等,1984; Finkel-man,1995;Swaine,1995)。Pires等(1992)在英国煤中发现黄铜矿(CuFeS2)的存在,Mukhopadhyay等(1998)、许琪等(1990)认为,Cu与粘土矿物呈正相关。Otte(1953)发现,Cu与烟煤中的有机显微组分有关,认为可溶腐殖酸的高分子易与Cu形成螯合物。Finkelman等(1978)也认为,Cu存在于煤的有机质中。张军营(1999)认为,Cu能以碳酸盐矿物形式存在于煤中。王运泉等(1996b)认为,无烟煤中Cu主要与有机质结合。因此,煤中Cu一般以硫化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐及粘土矿物形式存在,但部分煤中Cu也以有机相存在。相关分析、聚类分析显示Cu在研究区煤中主要以硫化物及磷酸盐的形式存在。

P 尽管P对有机质具有高度的亲和性,但煤中P主要存在于磷酸盐矿物中(Finkel-man,1995)。张军等(1999)报道,从美国煤分离出的矿物中确定了两种磷矿物(核磷铝酸矿,银星矿),还发现了磷灰石和氟磷灰石。许琪等(1990)认为,煤中P的赋存状态虽然包括有机和无机两部分,然而更多的是无机磷,多数含于氟磷灰石中,与方解石也有密切的共生关系。研究区煤中P主要与灰分显著正相关,并与Al,Cu以及亲石元素关系密切,可能主要以磷酸盐、硅铝酸盐矿物形式存在。

Th 自然界中Th绝大部分是以氧化物或含氧酸盐存在,明显地表现出亲石性质。 庄新国等(2001)认为,Th与硅铝酸盐有亲和性,与稀土元素有较好的相关性。王运泉等(1996b)认为,Th存在于粘土矿物中。Spears等(1999)在研究英国煤时认为,Th主要与伊利石有关。统计分析显示研究区煤中Th与灰分、粘土矿物密切相关。

U 任德贻等(1999a)认为,腐殖酸及棕腐酸能强烈地络合 U等金属,形成铀酰有机络合物,并认为U在某些低等藻类形成的煤中相当富集。Finkelman(1995)、Almassy(1956)、任德贻等(1999)的研究结果也显示,在低煤级煤中,U主要以有机金属化物形式存在。Querol等(1995a)发现,U与粘土矿物有关。王运泉等(1996b)认为,煤中U除了与粘土矿物有关外,还与黄铁矿有关,但U的硫化物在地壳中并无所见。据此,张军等(1999)推论可能是黄铁矿吸附U的结果。黄文辉等(1999c)认为,成岩早期形成的细粒、莓粒状黄铁矿及镜质组中浸染状黄铁矿含U较高,且高硫煤中U的含量较高,说明U的赋存与硫化物有关。研究区煤中U与灰分、粘土矿物显著相关,高、低硫中U含量有较大差别,显示其与硫化物有所联系。

V V是强亲石性元素。 Querol等(1995)认为,V与粘土矿物有关。 王运泉等(1996b)认为,V除了与粘土矿物有关外,还与黄铁矿有联系。张军等(1999)认为,V与Ti,Ni和Fe一起联系在煤有机质中。Hess(1932)认为,V和U常一起共存于燃料沉积层中,并报道了以钒钾铀矿(K2O·2UO3·V2O5·3H2O)形式的存在。研究区煤中V的赋存主要与粘土矿物密切相关。

Zn Zn具有铜型离子结构特点,具有强烈的亲硫性。 许多资料显示,Zn主要以闪锌矿(ZnS)形式存在于煤中(Finkelman,1995;Swaine,1995)。但是,Otte(1953)认为,部分Zn以有机相存在。张军营(1999)认为,有机质及粘土矿物也可吸附Zn,特别是多水高岭石的吸附性最强。许琪等(1990)认为,在沼泽还原条件下,Zn可以硫化物形式与含有机质粘土矿物共同沉淀。赵峰华(1997)认为,煤中Zn主要与碳酸盐和铁锰氧化物态结合,碳酸盐中常伴生Fe和Mn,而Zn能与Fe,Mn呈类质同象替代,其次,Zn可进入煤有机大分子及粘土矿物。统计分析显示研究区煤中Zn主要与硫化物、碳酸盐及粘土矿物有关。

在煤中发现黄色发亮金属?

有可能是黄铁矿,煤炭在形成过程中,常混有硫元素。

黄铁矿就是硫化亚铁 FeS2

当然也不排除是黄铜矿的可能,这两样东西乍一看差不多,

但是黄铁矿的晶体结构常为立方体、正八面体、五角十二面体

黄铜矿则类似四面体、八面体(一般被称为假四面体、假八面体)

内蒙古自治区额尔古纳市虎拉林金矿床

虎拉林金矿床隶属于内蒙古自治区额尔古纳市管辖,地理坐标为:东经121°19′38″~121°23′22″,北纬52°53′32″~52°55′32″。该区砂金开采比较早,始于1851年,先后有英、俄、日、伪在该区采砂金达55万两。新中国成立后,先后有中国科学院考察队、黑龙江省地质研究所、基建工程兵00504团、基建工程兵00506团、黑龙江省地矿局五队、地调二队在该区进行砂金普查,提交大中型砂金矿多处,如西口子、老沟和古莲河等砂金矿床。1992~1999年,武警黄金第三支队对该区进行了岩金普查,提交D+E级储量20余吨。

1 区域成矿地质环境

1.1 大地构造单元

位于西伯利亚板块南东缘,乌玛-西口子隆起区北端与八道卡-恩和哈达中侏罗纪断陷盆地西南边缘的接壤部位。

1.2 区域地层

地层分布较广,主要有古元古界兴华渡口岩群(Pt1x)、新元古界南华系佳疙瘩组(Nhj)、震旦系额尔古纳河组(Ze);零星出露古生界泥盆系泥鳅河组(D1n)、霍龙门组(D1hl)、格拉曼河组(D3g);中生界中侏罗统有绣峰组(J2x)、二十二站组(J2er)和额木尔河组(J2e);上侏罗统有塔木兰沟组(J3t),下白垩统有木瑞组(K1m)、上库力组(K1s)、伊列克得组(K1y)、梅勒图组(K1ml);新生界主要为新近系中—下新统金山组(N1-2j)、第四系更新统(Qp1-3)和全新统(Q4)。详见工作区地层简表(表1)。

1.3 区域构造格架

本区断裂构造非常发育,按展布方向大致可分为NE-NNE,NW,近EW和近SN向,但由于各断裂形成的时代、活动方式、切割的地质体不同,所表现的形式存在很大差异,各具特色,从韧-脆性的各种类型均有不同程度的发育。

NE-NNE向线性构造是本区的主构造,发育有多条,在影像图上有数千米宽的大型断裂构造带形迹,走向上往往延伸数百千米以上,可能多属深切地壳或切壳断裂,是造成全区盆-岭构造格局的主要因素,大致在得尔布干大断裂北西侧等间距平行排列。

NW向断裂主要分布在NE向主干断裂之间,连续性较好,但除少数长达200~300km外,多数延伸较短。

1.4 区域岩浆活动

本区位于天山-内蒙古-大兴安岭花岗岩带,岩浆活动始于古元古代,结束于早白垩世,广泛分布着不同时期的花岗岩类侵入体,可划分为吕梁期、晋宁期、华力西期、印支期和燕山期5个构造岩浆旋回。其中以晋宁期和燕山期最为强盛,并伴有大规模的火山活动。吕梁期岩浆活动记录已残缺不全,多呈捕虏体或构造岩片产出。

表1 工作区地层简表

2 矿区地质特征

2.1 赋矿地层

赋矿地层主要为中侏罗统绣峰组,岩性为一套陆源碎屑岩。赋矿岩浆岩主要为黑云母闪长玢岩,其内稀疏浸染状黄铁矿化发育,主要呈岩枝状侵入到矿区角砾岩筒内,应为花岗(斑)岩晚期演化阶段产物。新鲜岩石为青灰色,呈斑状结构,块状构造,斑晶主要为黑云母和斜长石,含量20%~30%(丁清峰等,2006)。

2.2 矿区岩浆岩

虎拉林矿区出露有燕山期的花岗斑岩、闪长玢岩、石英斑岩和隐爆角砾岩(图1),说明火山—次火山岩浆活动较强烈。花岗斑岩、石英斑岩以岩株或岩枝状穿插于中侏罗统绣峰组中,花岗斑岩以长石、石英斑晶为特点,硅化强烈地段几乎见不到长石斑晶的存在,石英斑岩中石英斑晶为他形,受强烈溶蚀,颗粒大小不一,两类斑岩在空间上与矿化体紧密相伴,斑岩与砂岩接触处,硅化强烈,有时表现为一种渐变过渡特征。

2.3 控矿构造

矿区内的构造主要包括角砾岩筒构造和断裂构造,角砾岩筒构造是主要的控矿构造。

矿区内断裂构造组数多,产状变化大,裂隙发育,比较复杂,控矿断裂以近SN向为主,矿岩中的矿体、石英斑岩中的矿体及隐爆角砾岩中的矿体均受此断裂控制,成矿后断裂为NE向,倾角较陡,对矿体错动不大。角砾岩筒内角砾岩有3期,坑道和钻孔中原定为砂岩的岩石实际上是第一期隐爆角砾岩,遍布整个角砾岩筒;第二期角砾岩则主要分布于角砾岩筒东端,它们与第一期隐爆角砾岩都发育有浸染状矿化;而少量第三期热液贯入角砾岩(主要沿水压破裂带贯入到角砾岩筒)中,发育脉状矿化。

图1 虎拉林矿区地质简图

1—二十二站组;2—花岗斑岩;3—花岗岩;4—石英斑岩;5—闪长岩脉;6—第四系;

7—矿化带;8—推测第一期角砾岩筒界线;9—推测第二期角砾岩筒界线

2.4 围岩蚀变

矿体围岩蚀变主要为绢云母化、高岭土化和碳酸盐化,少量钾化和硅化。整个黑云母闪长玢岩岩体和角砾岩筒中都普遍发生绢云母化、碳酸盐化,斜长石普遍发生高岭土化,另外,在黑云母闪长玢岩中还发现少量电气石化。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区共圈定10条金矿体,矿体总体呈SN走向,矿体长50~675m,厚度0.88~4.06m,品位1.40×10-6~3.70×10-6,最高品位137×10-6,赋矿标高700~870m,倾斜延伸50~170m。由于受岩体接触带产状的影响,以及后期断裂的破坏作用,在74线以北矿体倾向东,以南矿体则倾向西,倾角58°~79°。矿体形态较规则,局部有分枝、复合现象,呈似脉状产出。赋矿岩石主要为角砾岩、花岗斑岩,少量为石英斑岩。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石成分

矿石矿物中金属硫化物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿和毒砂等;次生铜矿物及金属氧化物为辉铜矿、铜蓝、赤铜矿、自然铜、褐铁矿、磁铁矿、铅矾及氧化锌矿物等;贵金属矿物为自然金、银金矿、自然银和辉银矿等;非金属矿物为石英、长石、云母、高岭土、角闪石和锆石等。

3.2.2 矿石类型

矿石可划分为浸染状和脉状矿石。浸染状矿石主要为浸染状隐爆角砾岩矿石(第一期和第二期角砾岩均发生浸染状矿化)。脉状矿石主要指第三期热液贯入角砾岩脉组成的矿石,胶结物为热液成因黄铜矿和黄铁矿等硫化物。矿区矿化以浸染状矿化占绝对优势,脉状矿化仅在局部地段发育,宽仅几厘米,虽然品位常较高,但一般不构成具工业意义的矿体。

1)黄铁矿,呈浸染状、星点状、团块状或细脉状分布,是矿石中最主要的金属硫化物,多呈半自形晶,少呈自形晶产出,占矿石矿物含量的1.76%,粒度多>0.1mm,个别达5mm,占总量的56.2%。呈石英-黄铁矿细脉。在镜下可发现黄铁矿中包裹金,以及黄铁矿与脉石粒间金,是主要载金矿物。

2)褐铁矿,在矿石中分布较多,有的呈黄铁矿假象,有的氧化流失形成空洞,也有的呈褐色矿石等。其粒度多在0.37~0.3mm之间,占总量的73.4%。在褐铁矿中,褐铁矿与脉石间隙及褐铁矿空洞边部见有金粒。

3)铜矿物,其主要为黄铜矿,通常被铜的次生矿物辉铜矿、铜蓝交代,有的进一步氧化形成赤铜矿、自然铜等,占矿物总量的0.12%,粒度粗细不均,在镜下可发现黄铜矿中包裹金,是主要载金矿物。

3.2.3 矿石组构及成矿阶段划分

矿石结构主要为自形—半自形—他形、包含、交代、固溶体分离和溶蚀结构。构造为(细脉)浸染状、角砾状、团块状和(网)脉状构造。

根据矿石组构等,推断虎拉林金矿区存在两期热液成矿作用,第一期为与浸染状矿化有关的似斑岩型热液成矿期,第二期为与脉状矿化有关的浅成低温热液成矿期,似斑岩型热液成矿期又可分为两个阶段的隐爆角砾岩作用,而浅成低温热液成矿期实际上是热液贯入角砾岩阶段。

3.2.4 矿石组分

矿石中富Au,Cu,Pb和Zn等元素,含量变化大,Au主要和 Cu,Ag,Bi,Fe呈正相关关系,相关系数分别为0.86,0.60,0.44 和0.30。这与载金矿物主要是黄铁矿和黄铜矿是基本一致的。

4 矿床成因

4.1 元素地球化学特征

虎拉林矿区与地壳克拉克值相比,明显富集的元素为Bi,As,Au,Sb,Ag和Pb,其次为Cu,Sn和Mo,Zn含量低于地壳克拉克值。与本区Au背景值相对较高的砂宝斯林场幅及与成矿关系密切的二十二站组相比,Sb,As,Bi,Au和Zn仍明显富集。元素的变异系数较大,分布具有极不均匀性,局部富集成矿。

金与其他元素的相关性从虎拉林矿区元素的相关关系可知,Au与Ag,Zn,Cu,As,Pb,Bi为正相关,与Sb,Mo,Sn呈弱的负相关;Ag与Pb,As,Cu,Zn,Bi为正相关;As与Pb相关系数达0.91,而与其他元素的相关性不强;Cu与Zn相关性较好。

4.2 矿物包裹体特征

石英脉中流体包裹体比较丰富,而且类型多样,主要以气液两相流体包裹体为主,同时,在同一标本内往往还有含CO2的三相流体包裹体、含子矿物(石盐)的三相流体包裹体。

液相成分以H2O为主,含量在13.3%~99.6%之间变化,气相成分主要是CO2和CH4,含量在0.4%~63.8%之间变化;CH4最高含量46.18%,次要成分为N2,最高含量达25.5%,微量成分则包括C3H8,C2H6,C6H6和CO等气体,其含量一般<2%(表2)。

可见,流体主要为H2O-CO2-NaCl体系,其中,气相成分主要为H2O,CO2和CH4等,但有明显偏高的N2。根据前人研究成果,表明流体中可能有幔源组分。

表2 虎拉林金矿流体包裹成分特征 w(B)/%

注:由吉林大学地球科学学院地质流体实验室测试,2005。

4.3 物理化学条件

丁清峰(2006)通过对矿区流体包裹体研究表明,成矿温度、压力和盐度范围变化大。其中温度主要集中于320~360℃之间,最高温>590℃。成矿压力主要为92.1~129.1 MPa,最高>392.3 MPa。成矿流体的盐度主要为19.2%~22.8% NaCl,最高者达64.5% NaCl,流体具有岩浆流体特征,并可能有幔源组分参与,说明矿床具有从高温气液到中温热液成矿阶段多期次脉动式连续的成矿过程。

4.4 同位素地球化学标志

δ34S‰变动范围为-0.2‰~-0.8‰(表3),变化范围窄,离散性小,具有深源岩浆硫的特征。

表3 硫同位素组成

4.5 成矿时代

在76线采集一个40Ar/39Ar年龄样,分析矿物为长石,结果表明金矿成矿年龄为135.5 Ma,即矿床形成于白垩纪早期。

4.6 成因类型

综上所述,虎拉林金矿床形成于燕山晚期,矿床定位受区域上多组断裂带及环状构造的复合控制,矿化主要产于近SN向张性断裂以及花岗斑岩内外接触带中,矿体倾向基本受接触带产状控制。成矿物质来自深源,伴随次火山岩的侵入先后形成两期爆破角砾岩。火山期后热液沿SN向断裂带及岩体接触带运移,对角砾岩、花岗斑岩进行了交代蚀变,形成金矿化,产出蚀变岩型金矿体。矿床成因类型为与次火山活动有关的中—高温热液型金矿床。

5 技术性找矿标志

1)岩浆岩标志。燕山期花岗斑岩、爆破角砾岩及二者的接触部位是金矿产出的有利地段。

2)构造标志。区域上NE向断裂与近SN向断裂交切部位控制了金矿的产出,矿区内近SN向断裂控制了矿体的总体展布。

3)环形构造标志。金矿产于毛河环状构造边缘与线性构造叠合部位,矿区也发育由浅成侵入体构成的环状构造。

4)物化探异常标志。矿区内物化探异常面积大,异常强度大,异常吻合好,尤其化探异常是寻找金矿体的直接标志。

5)矿化围岩蚀变标志。矿体围岩蚀变主要为黄铁矿化、绢云母化、高岭土化和碳酸盐化,少量钾化、硅化,尤其黄铁矿化蚀变与成矿关系密切,细粒浸染状、团块状黄铁矿化蚀变即为近矿蚀变。

6)砂金矿标志。区内毛河、虎拉林河均分布有砂金矿,砂金主要由岩金矿床剥蚀而成。因而,砂金矿的谷底或附近谷坡分水岭,是寻找岩金矿床的有利地段。

参考文献

武警黄金第三支队.2001.内蒙古额尔古纳市虎拉林岩金普查报告(内部资料).哈尔滨:武警黄金第三支队

丁清峰,孙丰月,梁海军.2006.内蒙古虎拉林金矿矿床地质特征及成因探讨.黄金,27(10):6~12

刘荫椿,王科强,刘桂阁等.2002.额尔古纳成矿带北段以金为主的资源调查评价(内部资料).河北廊坊:武警黄金地质研究所

宋贵斌,宋丙剑,岳继航.2007.内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿床地质特征及成矿规律探讨.黄金科学技术,15(5):30~35

徐伦先,宋丙剑,周殿宇.2007.大兴安岭虎拉林金矿地质地球化学特征及找矿方向.黄金科学技术,15(3):1~4

(张艳春编写)

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