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乌奴格吐山斑岩铜-钼矿地球化学特征及评价标志

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第21卷第5期 磅 {}I Vo1.21,NO.5 2007年1O月 MINERAL REs0URCES AND GEOLOGY 0ct.。2007 乌奴格吐山斑岩铜一钼矿地球化学特征及评价标志① 王荣全,宋雷鹰,曹书武,贾继标 (天津华北地勘总院燕郊综合勘查院,河北三河燕郊065201) 摘要:乌奴格吐山斑岩型铜一钼矿床是通过物化探方法于二十世纪8O年代发现的,文章从岩石常量元 素和微量元素入手,讨论矿床的蚀变矿化等特征。斑岩铜一钼矿床具有较强的蚀变特征,通过钻孔岩石地 球化学测量数据计算了矿床原生晕垂直分带,由于乌奴格吐山斑岩型铜一钼矿体呈陡倾斜状态,故原生 晕垂直分带与轴向分带相一致。根据所讨论的地球化学特征,确定某些评价标志,为额尔古纳成矿带南 部(新巴尔虎右旗西部)寻找斑岩型矿床提供理论依据和找矿标志。 关键词:铜一钼矿床;找矿评价标志;地球化学特征;斑岩型;垂直分带;乌奴格吐山 中图分类号:P618.41 ̄P618.65 文献标识码:A 文章编号:i001—5663(2007)04--0515一O5 乌奴格吐山斑岩铜一钼矿位于内蒙古满洲里市南 特征、连续发育程度及与矿化的关系,由中心向外可划 西22km,归新巴尔虎右旗管辖。矿床处于蒙古一兴安 分为三个蚀变带: 褶皱带海拉尔坳陷西侧,满洲里复式向斜次一级构造 ——乌奴格吐山背斜的轴部,得尔布干区域性大断裂 从矿区的东侧通过。 1矿区地质概况 矿床受控于白灰厂一乌奴格吐山背斜轴部,满洲 里一达赉东NE向压剪性断裂与次级横向张性断裂交 叉部位,NW向哈尼沟断裂从矿区旁侧通过。矿区内 NE向、Nw向、Nww向和环形断裂十分发育。矿区分 为南北两个矿段,北矿段为典型的中心式喷发火山机 构,位于NE向与NW向断层交汇部位,南矿段分布不 规则(图1)。 区内岩浆活动可分为燕山早、晚两期,前者形成黑 云母花岗岩,呈岩基产出;后者形成花岗闪长斑岩,受 控于典型的中心式火山机构,为主要的含矿岩体,两者 E 1 2囵3画5臣习6田7ⅢⅡ团8匡 9 属于同源不同期空间有位移的杂岩体。 图1 乌奴格吐山斑岩铜一钼矿床地质简图 矿区具有典型的斑岩铜一钼矿床蚀变特征,蚀变分 (据黑龙江有色地质勘查局七0六队资料改编) 带明显。北矿段蚀变范围:南北长度为1500 ̄1800m, Fig.1 Geological sketch of the 东西宽度约为2000m;南矿段蚀变范围:南北长度为 Wunugetushan Cu—M0 deposit 1400 ̄1600m,东西宽度为1000 ̄1800m。地表蚀变范 Q4一第四系≮ 一次英安质角砾熔岩7 一花岗闪长斑岩 一流纹质凝灰岩 一黑云母花岗岩 一流纹斑岩 一花岗 围达7km ,为环形蚀变带。近矿围岩和矿体围岩蚀变主 斑岩Q—K一石英一钾长石化带Q—S—H一石英一绢云母一 要为硅化、钾长石化、绢云母化、伊利石化、碳酸盐化, 水白云母化带I—H一伊利石一水白云母化带1一断层2一环 状断裂系统3一火山管道构造4一热液角砾岩筒 5一地质界 次为黑云母化、高岭土化。据标型蚀变矿物类型、组合 线6一蚀变带界线7一铜矿化8一钼矿化 ①收稿日期:20o7一o4一o6作者简介:王荣全(1954一),男,安徽黄山市人,工程师,主要从事地质勘查工作。 515 维普资讯 http://www.cqvip.com (1)石英一钾长石化带(Q--K)主要发育在花岗闪长 斑岩和黑云母花岗岩中,位于蚀变带中心部位。蚀变矿 物组合为石英、钾长石、绢云母及少量石膏,并伴有后 期叠加的水白云母、伊利石和方解石。是钼矿体的主要 赋存部位。 (2)石英一绢云母一水白云母化带(Q—s—H) 位于石英一钾长石化带外侧,主要发育在黑云母花岗 岩、流纹质凝灰熔岩或花岗闪长斑岩的小岩枝中。主要 蚀变矿物为绢云母、水白云母、石英及少量伊利石、方 解石。是工业铜矿体的主要赋存部位,并伴有钼矿化。 (3)伊利石一水白云母化带(I—H)位于石英一 绢云母一水白云母化带外侧,主要发育在黑云母花岗 石英一绢云母一水白云母化带中,南矿段部分扩展到 石英一钾长石化带,是铜矿体主要富集部位。 (3)黄铁矿一黄铜矿带主要发育在石英一绢云 母一水白云母化带外侧或与伊利石一水白云母化带之 过渡带中。 (4)黄铁矿一方铅矿一闪锌矿带在伊利石一水白云母化带中。 2.2矿石类型 不均匀地发育 乌奴格吐山斑岩铜一钼矿床的矿石类型主要为细 脉浸染型,以硫化矿石为主,氧化矿石和混合矿石仅局 部地段发育。按工业类型划分为铜一钼矿石、钼一铜矿石 和铜钼混合矿石。 (1)铜一钼矿石主要金属矿物为辉钼矿,次为黄 铜矿、黄铁矿,均呈浸染状赋存于石英一钾长石化带的 岩石中。 (2)钼一铜矿石 主要金属矿物为黄铁矿和黄铜 矿,次为辉钼矿、铜蓝、黝铜矿、辉铜矿、方铅矿等,呈细 脉浸染状赋存在石英一绢云母一水白云母化带中。 岩和流纹质凝灰熔岩中。主要蚀变矿物为伊利石、水白 云母、绢云母及少量方解石。在本蚀变带中以黄铁矿化 为主,有时可见铜及铅锌矿化。 2矿床金属矿物组合及矿石类型特征 2.1金属矿物组合特征 矿区矿化明显受热液蚀变分带的制约,是成矿温 (3)铜一钼混合矿石 主要金属矿物为黄铁矿、黄 铜矿和辉钼矿,呈细脉浸染状赋存在上述两类矿石之 间部位。 度梯度变化所造成的,由蚀变中心向外,金属元素水平 分带为:Mo—Mo、Cu—Cu—Cu、Pb、Zn—Pb、Zn。 根据金属矿物组合发育特征,从蚀变中心向外,依 次大致划分为四个金属矿物组合带: (1)黄铁矿一辉钼矿带主要发育在石英一钾长 石化带外圈,部分扩展到石英一绢云母一水自云母化 带中,是钼矿体的主要赋存部位。 (2)(辉钼矿)一黄铁矿一黄铜矿带主要发育在 3矿床地球化学特征 3.1微量元素地球化学特征 乌奴格吐山矿区主要有两种岩体,燕山晚期花岗 闪长斑岩为成矿母岩;燕山早期黑云母花岗岩为主要 成矿围岩,其微量元素含量见表1。 表1乌奴格吐山成矿岩体、含矿围岩微量元素平均含量 Table 1 Average content of trace element in ore—forming rock bodies and ore—bearing wall rocks in the Wunugetushan deposit wJlO一 注:黑龙江有色地勘局测试所,2003。 516 维普资讯 http://www.cqvip.com 主要含矿岩体花岗闪长斑岩的Cu、Ag、S的平均 含量高,其中:w(Cu)的平均值为83.6×10~,为地壳 丰度值的1.78倍;w(Ag)的平均值为0.38×10~,为地 壳丰度值的5.42倍;w(s)的平均值为2695×10~,为 地壳丰度值的5.73倍;w(Mo)的平均值为3×10~,为 地壳丰度值的2.73倍。 黑云母花岗岩为主要的成矿围岩,其w(Mo)平均值 最高,为3.95×10~,是地壳丰度值的3.59倍;叫(Ag)的 平均值为0.27×10~,为地壳丰度值的3.86倍;w(cu) 的平均值为22.4×10~,为地壳丰度值的0.48倍。 上述结果表明,花岗闪长斑岩为Cu的主要携矿岩 素及相应热液组分较前带含量明显增高。w(Cu)平均值 达2039×10~,w(Ag)平均值为0.76×10~,w(Mo)平 均值较前带有所降低,为24.2×10~,Cu、Ag、Mo的浓 集系数分别是43.38、10.86和22,为主要带入元素。其 它带入元素有As、S、Sb、V、Co、W,其浓集系数在1.4~ 6.2之间变化,也较前带相应含量有所增高。而Ni、Mn、 Sr、Sb等为带出元素。Cu在该带成为工业矿体。 伊利石水白云母化带带入元素有Cu、Mo、Ag、Pb、 Zn、V、W、S、F、As、Sb、Mn、Rb、Sr、Ba等。带出元素有 Ti、Ni、cr、Bi等,成矿元素及挥发组分含量较前带明显 降低。浓集系数仅在2.5~4之间变化。Cu、Pb、Zn在该 带有矿化,但未形成工业矿体。 3.2稀土元素地球化学特征 表2反映了乌奴格吐山蚀变和未蚀变的黑云母花岗 岩及花岗闪长斑岩稀土元素含量变化情况。无论蚀变岩 石还是未蚀变岩石,其稀土元素配分模式曲线(图2)均 为右倾的轻稀土相对富集型,占Eu为0.45~1.08,除未 蚀变花岗闪长斑岩外,均为铕负异常,属于Eu亏损。经 对三个蚀变带稀土元素含量特征值对比后发现,在蚀变 过程中,Y_,REE升高,Y-,Ce/Y-,Y降低,Eu亏损明显。黑云 体,Mo在两种岩体中的平均含量均大于地壳丰度值的 两倍以上,但黑云母花岗岩的Mo平均含量大于成矿花 岗闪长斑岩的Mo平均含量。Mo在黑云母花岗岩中的 高丰度表明,其可能为矿质来源的一部分。在两种岩体 中,As、Sb、Bi、W、Ba等元素的平均含量均大于地壳丰 度值,且在花岗闪长斑岩中,它们的平均含量更高一些。 石英一钾长石化带带入大量的含矿热液组分Mo、 Cu、Ag、Co、W、V、S、F等元素。带出Rb、Sr、Ba、Cr、Ni、 Ti、Mn等组分。该带主要成矿元素中,w(Mo)平均值 达102×10一,浓集系数为92.73;w(Cu)平均值达496× 10~,浓集系数为10.55;w(Ag)平均值达0.55×10~, 浓集系数为7.85。其它带入元素浓集系数在1.17~2.0 之间变化。Mo在该带构成工业矿体。 石英一绢云母一水白云母化带的Cu和其它成矿元 母花岗岩Y-,REE降低明显且Eu亏损增大,ECe/Y-,Y在 石英钾长石化带降低,其它两个带变化不大。花岗闪长 斑岩在蚀变过程中,铕形成负异常,并且亏损明显,由 此表明,含矿热液有外来液体成分的加入,并伴随有 REE淋滤、迁移、沉淀,使成矿元素活化、富集。 表2乌奴格吐山铜一钼矿岩石稀土含量 Table 2 REE content in the Cu—Mo ore from the Wunugetushan deposit 样品号 Wl W2 WB/10一 Ho 0.33 0.90 岩性 花岗闪长斑岩 黑云花岗岩 La 16.6 24.5 ce 32 58.6 Pr 3.2 6.6 Nd 12.0 21.8 Sm 1.9 4.63 Eu 0.87 0.90 Gd 1.9 3.96 Tb 0.30 0.8O Dy 1.6 3.84 Er 0.88 2.46 W3 W4 W5 W6 Q—K花岗闪长斑岩 Q—K黑云花岗岩 Q-S-H花岗闪长斑岩 Q--S--H黑云花岗岩 24.4 15.6 24.0 2O.0 48 26.4 49 34.4 5.4 3.0 6.0 3.6 16.2 10.6 17.6 12.8 2.7 2.7 2.0 2.6 0.44 0.38 0.40 0.39 2.8 2.4 2.6 1.9 0.50 0.43 0.44 0.32 3.0 3.8 2.7 2.5 0.72 0.84 0.60 0.48 2.1 2.8 2.0 1.5 w7 W8 I—H花岗闪长斑岩 I—H黑云花岗岩 球粒陨石16.2 2O.0 32 21.6 3.4 3.2 12 12.2 1.5 3.0 0.29 0.37 1.5 1.9 0.30 0.30 1.9 2.4 0.41 0.47 1.2 1.5 0.378 0.976 0.138 0.716 0.230 0.0866 0.311 0.0568 0.390 0.0868 0.255 样品号 Wl W2 岩性花岗闪长斑岩黑云花岗岩Tm 0.15 0.48 Yb 0.82 2.77 Lu 0.1 0.46 Y 7.8 24.6 XCe 66.37 117.O7 E.Y 13.79 40.13 EREE ECe/EY 8o.15 157.2O 8Eu 1.08 0.63 艿l:e 0.977 1.066 4.8 2.9 W3 W4 W5 W6 Q—K花岗闪长斑岩Q—K黑云花岗岩 Q-S-H花岗闪长斑岩Q--S--H黑云花岗岩0.34 o.44 0.36 0.22 2.7 2.o 2.5 1.53 0.48 o.41 0.48 0.23 22 19.5 21 12 97.14 58.64 99 73.79 34.64 32.62 32.08 2O.68 131.78 91.30 131.08 94.47 2.8 1.8 3.0 3.6 0.49 o.45 0.54 0.52 0.949 o.859 0.937 0.892 w7 W8 I—H花岗闪长斑岩I—H黑云花岗岩球粒陨石0.25 0.23 1.5 1.45 0.23 0.23 14 12.8 65.39 50.37 21.29 21.08 86.68 81.45 3.1 2.9 0.59 0.45 0.972 0.582 0.0399 0.249 0.0387 1.96 注:样品测试单位为地质矿产部测试所,2003。 517 维普资讯 http://www.cqvip.com

图2乌奴格吐山杂岩体稀土分配型式 Fig.2 REE distribution patterns of the complex from the Wunugetushan deposit 3.3地球化学分带特征 (1)水平分带 北矿段Cu、Mo异常呈半环状分带,Pb、Zn异常断 续分布在Cu、Mo异常外围,Cu、Mo中带异常紧紧包 Pb、Zn异常较北矿段高,且与Cu、Mo异常吻合。南、北 矿段成矿、成晕元素组合及分布不同,反映出南、北矿 段赋矿空间及矿体剥蚀深度的差异,由此说明,铜、钼 矿体在一定程度上遭受了剥蚀。 (2)垂直分带 围着铜一钼矿体,Cu、Mo内带异常分布形态与矿体形 态相一致,反映矿体与异常空间的统一。Ag在铜矿体 上具有中(外)带异常,在钼矿体上为外带异常。Co、S、 As、Sb、V、Ag一般呈中外带异常,集中分布在铜~钼矿 表(3)为取自乌奴格吐山斑岩铜一钼矿床钻孔中不 同标高岩石样品的微量元素几何平均值,其矿床原生 晕垂直分带序列按苏联C.B格里戈良金属梯度法计算 (表4)。依据分带序裂值的大小排列,由上而下分带序 列为As—Ag一(Bi,Hg)--Pb—F—V—Ti—Ba--Zn— 体赋存部位及其上盘。Pb、zn外带异常零星分布在矿 体周围。Sr、Ba、Mn异常分布在矿体的下部或远离矿 体两侧,Pb在矿体上方无异常。 南矿段为Cu、Mo、Ag组合异常,并伴有Pb、Zn异 常分布。Pb、zn异常浓度较北矿段高,且与Cu、Mo异 常套合。Mo内、中带异常分布较集中,其范围反映钼 矿体的存在。Cu内、中带异常及其伴生元素异常呈条 带状多字型分布,反映了铜呈多条矿脉产出的特点。 Co—Sb一(Cu,Mo)--Sr--Mn。分带序列前面元素为 活动性较强元素及挥发组分,它们大多聚集在矿体顶 部,而Cu、Mo居序列后部,且在矿体中一上部聚集。由 于乌奴格吐山斑岩型铜一钼矿体呈陡倾斜状态,故原生 晕垂直分带与轴向分带相一致。 表3乌奴格吐山矿床原生晕线金属量 Table 3 Metals content of the original halo in different elevation of the Wunugetushan deposit 线金属量(m・%) 注:样品测试单位同表1。 表4金属量梯度g 及根据g 确定的分带序列值M Table 4 Metals content gradient gr and the zoning—succession values Ni based on gr 518 维普资讯 http://www.cqvip.com 4矿床成因 综上所述,乌奴格吐山铜一钼矿床可确定为斑岩型 铜一钼矿床,其主要依据如下: (1)乌奴格吐山铜一钼矿床除缺少青盘岩化带外, 其蚀变分带特征与中国典型斑岩铜一钼矿床蚀变分带 相类似,即从内向外为石英一钾长石化带(Q—K)一石 英一绢云母一水白云母化带(Q—S—H)一伊利石一水 白云母化带(I—H)。 (2)蚀变分带找矿标志:斑岩体具有石英~钾长石 化带(Q—K)、石英一绢云母一水白云母化带(Q—S— H)、伊利石一水白云母化带(I—H)的蚀变分带特征, 是在额尔古纳成矿带南部(新巴尔虎右新西部)寻找斑 岩型矿床的有利标志。 (3)矿床垂直分带序列:Cu、Mo在垂直分带序列 的中一上部,说明斑岩体上部的地层遭受一定程度剥 蚀 因此,在额尔古纳成矿带南部(新巴尔虎右旗西部) 的铅、锌矿及银、金矿的下部,应重视寻找隐伏的斑岩 型矿床。 (2)金属矿物组合从斑岩体中心向外有如下分带: 黄铁矿一辉钼矿带、(辉钼矿)一黄铁矿一黄铜矿带、黄 铁矿一方铅矿一闪锌矿带。 参考文献: [1]阮天健,朱有光.地球化学找矿[M].北京:地质出版社,1985. Ez]李伟实,等.内蒙古砰盟南部火山岩一斑岩型铜铝多金属矿的成 矿条件和成矿预测研究[R].黑龙江有色地质勘查研究总院, 1995. (3)矿床中铜、钼的品位均较低,但矿化均匀。矿化 分带明显,自矿化中心向外为:Mo--*-Mo、Cu—Cu— Cu、Pb、Zn— Pb、Zn [3]李伟实,等.华北地台及其以北地区铜多金属找矿研究JR].黑 5找矿评价标志 (1)矿床地球化学异常标志:以Cu、Mo异常为中 心,外围伴有Pb、Zn、Ag等元素异常,呈断续分布,并 且Cu、Mo异常范围即是含矿化斑岩体分布的范围。 龙江有色地质勘查局,I990. [4]李昌年,等.火成岩微量元素岩石学[M].北京:中国地质大学出 版社,I992. [5]潘龙驹,等.内蒙自治区满洲里一新巴尔虎右旗多金属成矿带地 质条件与成矿规律研究报告En].黑龙江有色地质勘查局706 队,1989. Geochemical characteristics of the Wunugetushan porphyry Cu-Mo deposit and its evaluation indicators WANG Rong—quan,SONG Lei—ying,CAO Shu—wu,JIA—Ji biao (Yanjiao Comprhensive Exploration Institute of Tianjin North China General Geological Exploration Institute,Yanjiao,Hebei 065201,China) Abstract:The Wunugetushan porphyry Cu—Mo deposit has been found by taking geophysical and geochemical exploration method in 1 980’S. It has discussed the characteristics of alteration and mineralization etc.of this deposit by studying its major elements and trace element in this paper.As porphyry Cu—Mo deposit altered more strongly,it has calculated the vertical zoning of original halo of this deposit through the geochemical measuring data of drill rocks.Since the Wunugetushan porphyry Cu—Mo deposit occurred in escarpment,the vertical zoning of the original halo is accordant with the axial zoning.According to the discussed geochemical charateristics with the confirmation of some evaluation indicators,the prosecting theory and indicators have been provided for the prospecting of porphyry deposit in southern part of the E’erguna metallogenic belt (western part of Xinba’erhuyouqi). Key Words:Cu—Mo deposit,evaluation indicators for prospecting,geochemical characteristics,porphyry, vertical zoning,Wunugetushan 519 

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