中蒙边境阿尔山地区铁多金属矿成因类型、成矿地质条件及找矿方向

2021-10-20 09:55武利文田景春朱迎堂杨辰雨顾往九7
金属矿山 2021年9期
关键词:阿尔山金属矿矽卡岩

解 惠 沈 坤 张 辉 武利文 田景春 朱迎堂 杨辰雨 顾往九7

(1.泸州职业技术学院智能建造学院,四川泸州 646000;2.四川省冶金地质勘查院,四川成都610051;3.河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院,河南郑州450001;4.内蒙古自治区地质调查院,内蒙古呼和浩特010020;5.成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;6.遵义师范学院工学院,贵州遵义563002;7.浙江省有色金属地质勘查局,浙江绍兴312000)

近年来,由于我国钢铁工业发展非常迅速,对铁矿石的需求迅速增长,铁矿石资源短缺问题凸显,铁矿石短缺已成为我国钢铁工业发展的挑战之一[1-2]。地处内蒙古自治区东北部的阿尔山地区(主要位于内蒙古兴安盟,局部位于内蒙古呼伦贝尔市,乌兰浩特钢铁有限责任公司在其南东部)也存在铁矿石短缺问题。该区西部和蒙古国交界,该区西侧的蒙古国南部南蒙古地区有一条重要的铁多金属和有色金属矿带(以下简称“南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带”),近年来发现了包括哈拉特乌拉大型铁多金属矿床(矽卡岩型)、达图中型铁多金属矿床(沉积变质型)在内的数十处Fe(Mo、Sn、W、Cu、Pb、Zn、Au、Ag)矿床[3-7]。目前,该矿带中西段逐渐成为蒙古国南部重要的成矿区带、蒙古国铁多金属矿勘查与开发的热点区域之一和亚洲最大的勘探开发基地[8-11]。该矿带向北东延伸进入我国内蒙古东乌旗(该矿带中段已发现朝不楞、查干敖包等一批大中型铁多金属矿)—阿尔山(该矿带中东段)一带,该矿带中西段、中段成矿地质条件与该矿带中东段阿尔山地区类似,表明该区具有良好的找矿前景。据相关学者研究,中蒙边境和周边地区很可能变成21世纪全球找矿勘查的“热点”地区之一[12-16]。由于大兴安岭森林覆盖,本区地质工作程度低,加之物化探资料贫乏,在该区开展找矿工作存在很大困难。虽然前人通过不懈努力先后发现了三号沟、大山等几处小型铁多金属矿床,但总体上找矿进展缓慢,没有很大发现。自2007年开始,内蒙古自治区先后启动了新巴尔虎左旗海日嘎乌拉等4幅、兴安盟阿尔山等5幅1∶5万区域矿产地质调查工作,新发现了罕达盖中型矽卡岩型铁多金属矿、署秋小型沉积变质型铁多金属矿(原为矿点)和阿尔山西铁多金属矿点等多处铁多金属矿床(点),其中署秋、罕达盖矿床已经或即将进入开发阶段,并且罕达盖铁多金属矿的矿产勘查工作最近又取得了重大突破,在矿区深边部及外围陆续发现了新矿体,最终有望成为大型矽卡岩型铁多金属矿,初步显现出该区巨大的铁多金属矿找矿潜力。

2007年以前,阿尔山地区铁多金属矿的矿产地质研究工作几乎空白,本次1∶5万区域矿产地质调查工作对区内铁多金属矿的成因类型、成矿地质条件等进行了初步研究,特别是随着罕达盖铁多金属矿的发现,该区铁多金属矿的科研工作受到越来越多学者的注意,邵积东等[17]、巩智镇等[18-19]、武利文等[20]先后对罕达盖铁多金属矿床控矿条件、成矿预测等进行了探讨。但总体上该区铁多金属矿的研究工作较为薄弱、滞后且不系统,有待进一步深入系统研究。为给阿尔山地区铁多金属矿找矿突破提供支撑,本研究结合阿尔山地区近年来的找矿工作新进展,对区内3种成因类型的铁多金属矿进行研究,重点对有重要经济价值的矽卡岩型、沉积变质型铁多金属矿进行深入分析并与蒙古国南蒙古、我国内蒙古东乌旗地区的典型矿床进行对比分析,并总结出区内找矿突破的成矿地质条件及找矿方向,为区域成矿规律及成矿预测研究提供参考。

1 区域成矿地质条件

中蒙边境阿尔山地区前中生代大地构造位于西伯利亚板块与华北板块之间的兴蒙造山带,中生代属大兴安岭岩浆岩带北段,该区为古生代古亚洲构造成矿域和中生代环太平洋构造成矿域两个全球性构造成矿域强烈叠加的地区,经历了多期构造运动,并伴有大量岩浆活动和不同程度的变质作用(图1)。

区域大地构造背景是控制铁多金属矿分布的主要因素,同一构造单元内不同建造类型及不同构造控制着矿床的分布。该区海西期、印支期、燕山期等岩浆活动控制了大多矽卡岩型及热液脉型铁多金属矿的分布;华北地台北缘出露有元古代、古生代等基底岩系,控制着本区几乎全部沉积变质型铁多金属矿的分布[16,21-22]。

阿尔山地区铁多金属矿的控矿构造为长约600 km的NE向乌努尔鄂伦春基底深断裂,为数条呈NE向展布的逆断裂组成的断裂带[21]。区内罕达盖、署秋等铁多金属矿(点)分布与延伸方向直接受NE向乌努尔鄂伦春深断裂控制。该深断裂控制的南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带与南部的二连—贺跟山深断裂控制的铜钼多金属成矿带平行,也近平行于北部的德尔布干深断裂控制的多金属成矿带。乌努尔鄂伦春深断裂对区内火山活动、岩浆侵入、沉积建造和铁多金属成矿具有关键控制作用,如NE向乌努尔鄂伦春深断裂控制区内海西期、印支期、燕山期等的岩浆活动,从而控制了与海西期、印支期、燕山期等岩浆活动紧密相关的矽卡岩型、沉积变质型、热液脉型矿床的分布,多种成因类型的铁多金属矿床(点)(图1、图2)联合组成了阿尔山地区NE向铁多金属成矿带。

在南蒙古—东乌旗—阿尔山成矿带,NE向乌努尔鄂伦春深断裂对铁多金属矿具有重要的控制作用,知名的产于成矿带中西段的蒙古国南蒙古地区哈拉特乌拉、铸金等大中型矽卡岩型铁多金属矿、达图中型沉积变质型铁多金属矿就位于同一个NE向深断裂带上或附近。其他处于该深断裂带上或附近的成型铁多金属矿还有成矿带中段的内蒙古东乌旗地区朝不楞、查干敖包等大中型矽卡岩型铁多金属矿,成矿带东段的内蒙古梨子山、八十公里等中型矽卡岩型铁多金属矿。成矿带中东段的阿尔山地区在构造位置上也处于该NE向深断裂上或附近,而且该区元古代、古生代的变质火山—沉积岩系含矿建造,在大规模的中生代火山—岩浆热液成矿作用叠加下被改造、被活化,逐渐富集成矿(如署秋小型铁多金属矿)。由于阿尔山地区覆盖严重,地质工作程度较低,新近发现的罕达盖矽卡岩型铁多金属矿、署秋沉积变质型铁多金属矿的储量都不足大型规模,与蒙古国南蒙古地区、我国内蒙古东乌旗地区相比相差巨大,故在该区NE向深断裂和周边更深入地寻找大型矽卡岩型、大中型沉积变质型铁多金属矿的潜力巨大。

研究区断裂构造比较发育(图2),主要有NE向、NNE向、NW向、近EW向4组,其中,NE向占主导地位。另外区内还发育有(非)典型的环形构造。区内出露地层为元古界、古生界、中生界和新生界,其中,中生界上侏罗统分布范围广(分布在天池、新站、白狼、阿尔山、托列拉河两岸等地区),青白口系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系等地层仅有零星出露。区内侵入岩分布广泛,岩石类型主要为(中)酸性侵入岩。区内有海西期、印支期、燕山期等岩浆侵入,其中以燕山早期酸性侵入岩呈大规模岩基产出,受区域断裂控制,侵入岩带总体呈NE向展布。区内前寒武纪—二叠纪曾多次爆发陆地与海底火山喷发事件,中生代又多次发生大规模的大陆火山活动,新生代火山活动则以玄武岩喷发为主。阿尔山铁多金属矿床(点)成矿地质年代分别为海西中晚期、印支早期、燕山期等[12,18-19],以罕达盖、署秋、阿尔山西等矿床(点)为代表。

2 矿床成因类型与典型矿床(点)特征

阿尔山铁多金属矿按矿床成因类型主要分为矽卡岩型、沉积变质型与热液脉型3类,分别对应的典型矿床(点)为罕达盖、署秋、阿尔山西矿床(点)。

2.1 矽卡岩型—罕达盖中型铁多金属矿

罕达盖铁多金属矿位于阿尔山NW方向,矿区中心地理坐标为东经119°36′30″、北纬47°26′30″。该区出露地层为青白口系、奥陶系、泥盆系、侏罗系和第四系等,含矿地层主要为奥陶系多宝山组。侵入岩为海西期花岗闪长岩、辉长岩、闪长岩,印支期二长花岗岩和燕山期正长斑岩、花岗斑岩、花岗岩等。与铁多金属矿成矿关系密切的侵入岩主要为海西中期闪长岩和燕山晚期花岗斑岩。区域构造较发育,主要为NE向展布的罕达盖复式背斜构造,次为NE(E)向、NW向、近SN向和近EW向断裂,区内主要控矿构造为NE(E)向断裂。

区内第四系分布面积比较大,零星出露中奥陶统多宝山组大理岩、安山岩、变质粉砂岩及海西中期闪长岩、海西早期二长花岗岩,主要控矿构造为NE(E)向断裂(图3)。1∶5万土壤测量圈定出一条呈NE向展布的串珠状综合异常带,异常元素有Ni(Fe)、Cu、Mo、W、Sn、Au、Hg、Sb等,各元素套和程度好,异常主元素为Ni(Fe)、Cu、Mo、W,异常主要分布在海西中期闪长岩与多宝山组的内外接触带。对该内外接触带开展1∶1万地面磁法测量圈出了一条NE向磁异常带,磁异常值为180~420 nT,最高值为3 408.5 nT,经钻孔验证,发现了多层矽卡岩型铁多金属矿体,矿区共估算的预测资源量规模已达到中型。

矿区铁多金属矿体都赋存在海西中期闪长岩与多宝山组外接触带的矽卡岩中,属于典型的矽卡岩型矿床[17-20]。矿区共圈出90条具有一定规模的铁多金属矿体,矿体形态严格受矽卡岩形态控制,多呈透镜状产出,长多为55~260 m,厚度一般为2.5~l4.0 m,延深主要为60~215 m。平均品位TFe为45.03%,Cu为1.289%。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿、黄铁矿,少量闪锌矿、辉钼矿、磁黄铁矿;脉石矿物主要为石英、方解石、绿泥石、透辉石、石榴石。围岩蚀变为矽卡岩化、绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化、角岩化、硅化、绢云母化等。

目前,矿区已发现与东乌旗地区朝不楞大型矽卡岩型铁多金属矿规模和形态极类似的1∶5万磁异常。该区尚处于勘探阶段,深边部具有很大的找矿潜力,仍值得继续探索,已圈定的1∶1万、1∶5万高磁异常区钻孔均未完全控制住,还需要继续加大探矿力度。另外,矿区外围海勒斯吐、哈布特盖、巴日图等铁多金属矿点已发现较好的找矿线索还在勘探中,通过进一步扩大勘查范围,该区有望找到大型铁多金属矿床。

区别于其他铁多金属成矿带,在中蒙边境南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带中工业意义最大的为矽卡岩型铁多金属矿,其铁矿储量约占该带总储量的65%。其中,该带中西段蒙古国南蒙古地区有哈拉特乌拉、铸金等铁多金属矿,该带中段为我国东乌旗地区有朝不楞、查干敖包等铁多金属矿,该带中东段阿尔山地区有罕达盖、三号沟等铁多金属矿,该带东段阿尔山以东地区有梨子山、八十公里等铁多金属矿(图1)。在该带众多的矽卡岩型铁多金属矿中,通过对阿尔山地区罕达盖中型铁多金属矿[17-20]与蒙古国南蒙古地区哈拉特乌拉大型铁多金属矿[23-24]、我国内蒙古东乌旗地区朝不楞大型铁多金属矿[25-28]进行综合对比研究,三者共性为:①都为与酸性岩浆岩(常伴有少量的中基性侵入岩)有关的钙矽卡岩铁多金属矿,主成矿元素基本相同,矿石主要为磁铁矿;②主要容矿围岩基本相同,都含有利于矽卡岩矿床成矿的碳酸盐岩石,如灰岩、大理岩化灰岩、大理岩等;③主要控矿构造基本相同,主要为NE向大断裂及其派生的次一级断裂控矿;④围岩蚀变基本相同,主要为矽卡岩化、硅化、碳酸盐化、绿帘石化等;⑤矿石矿物组合基本相同,主要为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等;⑥脉石矿物组合基本相同,主要为石榴石、透辉石、绿泥石、方解石、石英等。三者差异性在于:①阿尔山地区(位于大兴安岭中段,滨太平洋成矿域叠加在古亚洲成矿域之上)罕达盖矽卡岩型铁多金属矿成矿时代(海西中期、燕山晚期)与蒙古国南蒙古地区铁多金属矿成矿时代(印支期)、我国东乌旗地区铁多金属矿成矿时代(燕山晚期)都不同,前者是叠加成矿,后两者是一期成矿;②罕达盖铁多金属矿床规模明显小于其他两矿床,前者矿床规模为中型,后两者均为大型;③罕达盖铁多金属矿矿石品位明显高于其他两者,前者矿石平均品位TFe为45.03%,后两者TFe品位分别为32.52%、36.3%。

通过上述分析可知:阿尔山地区具有与蒙古国南蒙古、我国内蒙古东乌旗地区大致相同的矽卡岩型铁多金属矿的区域成矿地质条件,且铁矿石品位较高、经济价值较大,但由于该区覆盖较重、地质勘查程度较低,所发现的矽卡岩型铁多金属矿的规模与数量远小于另外两个地区,因此该区找到大型(较)富矽卡岩型铁多金属矿的潜力巨大。

2.2 沉积变质型—署秋小型铁多金属矿

署秋铁多金属矿位于阿尔山NW方向,矿区中心地理坐标为东经119°36′30″、北纬47°26′30″。20世纪70年代至今,先后有白城地质队等多家单位在矿区开展了大量地质工作,特别是近年来辽宁省化工地质勘查院完成了地质详查工作,初步估算的铁矿石储量接近中型规模(图4)。

矿区处在NE向东乌珠穆沁旗复背斜东部,位于哈拉哈河河谷(图2),被厚35~70 m的第四系覆盖,第四系由河床冲洪积物和腐植土组成。河谷内钻孔揭露的含矿地层为古生界上奥陶统裸河组二段(O3l2),属海相沉积浅变质岩系,主要岩性为绿泥片岩夹薄层大理岩、绿泥千枚岩、绢云母片岩、粉砂质千枚岩。铁多金属矿主要赋存于绿泥片岩和绿泥千枚岩中。

据矿区深部钻探成果显示,区内构造方向总体呈NE约65°,与区域构造方向近平行,倾向SE,倾角约35°。据钻孔揭露,奥陶系地层受NW—SE向强烈挤压,地层羽状裂隙和小型断裂普遍发育,磁铁矿层与围岩受后期构造作用产生挤压破碎带。在破碎带中挤压破碎、柔皱现象明显,常见呈挤压状态的绿泥千枚岩角砾,推测NWW向哈拉哈河河谷存在一条较厚的NWW向挤压破碎带。矿区外围东部地区广泛分布燕山早期第二侵入期二长花岗岩(图2),但在矿区钻孔编录过程中,未见岩浆岩侵入体及其脉岩。

矿区深部经过详查工作已圈定了一条具有一定规模的铁多金属矿体(Fe1)。Fe1铁多金属矿体为呈似层状产出的隐伏矿体,矿体赋存于磁铁绿泥片岩中,其产状和围岩产状基本相同,磁铁矿层呈细小条带状和磁铁绿泥片岩互层产出,磁铁矿粒度细小(粒径为0.4~0.2 mm),属典型的沉积变质型铁矿床。该矿体走向NE—SW,倾向约135°,倾角约30°,经9个钻孔控制,矿体埋深355~565 m;控制宽约245 m,长约285 m,平均厚约47 m,其厚度由南到北、由西到东总体呈逐渐变厚趋势,空间上表现为一楔形;矿体平均品位TFe 35.74%,其品位变化和厚度变化趋势基本相同,具有由南到北、由西到东逐渐变富的趋势。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、假象赤铁矿,脉石矿物主要有石英、绿帘石、绿泥石、方解石、绢云母等。矿区围岩蚀变包括绿泥石化、绿帘石化、硅化、透闪石化、碳酸盐化等。

从现有的钻孔揭露情况来看,署秋铁多金属矿区勘探的平面范围不足,矿体整体边界及深部延伸并未完全控制,署秋矿区周边及NWW向哈拉哈河河谷仍有较大的找矿潜力。

在中蒙边境南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带,沉积变质型铁多金属矿的工业意义仅次于矽卡岩型铁多金属矿,其铁矿储量约占该带总储量的25%。在该带沉积变质型铁多金属矿中,由于目前内蒙古东乌旗地区尚未发现成型的沉积变质型铁多金属矿,本研究仅对阿尔山地区署秋小型铁多金属矿与蒙古国达图中型铁多金属矿[5,15,29]进行综合对比分析。两者共同点有:①均为与大规模燕山早期酸性侵入岩有关的BIF型铁矿,矿石主要由硅质(石英)和铁质(磁铁矿)薄层呈条带状互层产出;②前中生代大地构造位置位于西伯利亚板块与华北板块之间的南蒙古—兴安造山带;③都具有原始海相沉积、后期变质叠加改造的成矿特点;④控矿构造主要为NE向褶皱,矿化富集在构造叠加部位;⑤主要容矿围岩为板岩、片岩、千枚岩等中低级变质岩;⑥都为低品位矿石,署秋铁多金属矿矿体平均品位为TFe 35.74%,蒙古国达图铁多金属矿平均品位为TFe 33.35%。不同点有:①含矿层位不同,署秋铁多金属矿含矿层位为古生界上奥陶统裸河组二段绿泥片岩和绿泥千枚岩,蒙古国达图铁多金属矿含矿层位则为中元古界板岩、片岩及灰岩;②成矿时代不同,署秋铁多金属矿成矿时代可能为海西期,蒙古国达图铁多金属矿成矿时代可能为晋宁期。

上述分析表明:阿尔山地区具有与蒙古国南蒙古地区类似的沉积变质型铁多金属矿的区域成矿地质条件,具有较好的找矿前景,具有找到大中型沉积变质型铁多金属矿的潜力。

2.3 热液脉型—阿尔山西铁多金属矿点

阿尔山西铁多金属矿点中心地理坐标为东经119°50′27″、北纬47°12′26″,该区出露的地层由下而上依次为志留系、侏罗系和第四系等(图5),地层总体走向为NE向。该区含矿地层为志留系卧都河组,主要岩性为流纹岩、凝灰质板岩、粉砂质板岩、变质粉砂岩及蚀变安山岩。铁多金属矿主要赋存于流纹岩、凝灰质板岩中。

区内侵入岩较发育,约占该区总面积的30%。岩石类型主要为印支早期二长花岗岩,呈小岩株状产出,受控于区域构造,岩浆岩带总体呈NE向展布。该区位于勃尔古高勒—哈达南沟褶皱带西段,主要出露向斜构造的南翼,向斜轴近EW向分布,向斜核部地层为上志留统卧都河组,向斜北翼与花岗岩呈侵入接触,南翼地层出露较全,其南部被侏罗系上统白音高老组地层不整合覆盖。区内断裂构造较为发育,主要为NNE向,该组断裂与矿化蚀变带分布有较密切的空间关系,是区内重要的控矿构造。

该区发现了多条近平行的蚀变破碎带,地表长20~650 m,走向约32°,宽2.5~7.0 m,倾向SE,带内充填含铁(锰)石英脉。两条近平行的石英脉型矿体(FeMn-1、FeMn-2)被槽探先后控制,厚2.0~6.4 m,未控制长度,化学分析结果为TFe 37.9%,Mn 25.40%,Zn 0.91%。矿石矿物主要有磁铁矿、软锰矿、镜铁矿、赤铁矿、褐铁矿,脉石矿物主要有石英、绿帘石、绿泥石等。围岩蚀变包括高岭土化、硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化等。除此之外,矿(化)体在槽探东部深沟内也被发现,推测山顶矿体延伸至深沟内并继续往下延伸,显示了该区铁多金属矿具有一定的找矿潜力。

另外,该区印支早期二长花岗岩体内部分布有大面积Pb、W、Mo、Hg等元素土壤组合异常,本研究在岩体内部发现了较多铁矿转石,因此该区岩体内部也是找矿重点,矿体可能最终定位在区域性(N)NE向、NW向、近EW向断裂的次级张(扭)性断裂内部。

3 主要类型矿床的成矿地质条件及找矿方向

阿尔山地区前人1∶20万化探和本研究1∶5万化探所形成的(铁)多金属地球化学异常在空间分布上主要受NE向岩浆岩带控制,其次受NE向断裂控制。本研究1∶5万地面高精度磁测圈出的多个可能与隐伏磁性体有关的磁异常,其异常轴走向也与NE向构造走向基本一致。从该区地质构造来看,地表大量裂隙、破碎带存在矿化蚀变现象,但由于本区覆盖严重,地表直接找矿难度很大,本研究根据3种类型矿床的成矿地质条件来间接寻找(半)隐伏矿体。重点叙述矽卡岩型、沉积变质型铁多金属矿床成矿地质条件及找矿方向,仅对热液脉型铁多金属矿床的找矿方向进行简要分析。

3.1 矽卡岩型铁多金属矿床

(1)成矿地质条件。位于中蒙边境南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带的阿尔山地区具有与蒙古国南蒙古、我国内蒙古东乌旗地区基本一致的矽卡岩型铁多金属矿区域成矿地质条件,即:矽卡岩型铁多金属矿体分布在古生代、中生代侵入的(中)酸性岩体与元古代、古生代地层的内外接触带及附近;区内主要控矿构造为NE向断裂,其次为NE向褶皱;(中)酸性岩体与围岩的接触带常位于背斜轴部的倾末端和背斜与向斜的翼部,构造位置有利,有利于交代作用;(中)酸性岩体是有利的成矿母岩,受海西期褶皱(背斜轴)和经长期发展(经海西期—燕山期构造作用)的NE向断裂构造控制,这些岩体的侵入为本区成矿提供了大量的成矿物质和长期地质作用的热源;元古代、古生代形成的碳酸盐岩、碎屑岩、海相中性火山岩建造,为矽卡岩型铁多金属矿的形成提供了围岩条件。区内奥陶系中统多宝山组、奥陶系上统裸河组、志留系上统卧都河组等地层均有该类型的沉积建造。阿尔山地区矽卡岩型铁多金属矿主要分布在罕达盖与大山—三角山等地区。

(2)找矿方向。在阿尔山地区,宜在罕达盖—大山—三角山—勃尔姑高勒等元古代、古生代地层地区开展矽卡岩型铁多金属矿产调查工作,在区内根据矽卡岩型铁多金属矿的区域成矿地质条件、控矿因素和时空分布规律,结合各类物化探异常的分布,圈定了2处成矿远景区,即罕达盖成矿远景区(A1区)和大山—三角山成矿远景区(A2区),如图2所示。罕达盖成矿远景区是最有找矿潜力的远景区,该区岩浆活动强烈,NE向断裂构造发育,赋矿地层主要为大理岩、安山岩、变质粉砂岩等,围岩蚀变主要为矽卡岩化,现已发现与朝不楞大型矽卡岩型铁多金属矿形态与规模相似的1∶5万磁异常。1∶5万化探异常具有异常元素组合较齐全、套和好、强度高、异常规模大、分带性明显的特点,化探异常区内常见有环状激电异常与磁异常,现已发现的罕达盖中型富矽卡岩型铁多金属矿及外围众多铁多金属矿点都位于该区,反映出了区内铁多金属矿的巨大找矿潜力。区内需要特别关注(中)酸性侵入体与有利围岩的内外接触带“三高一低”特征(即高重力异常、高磁异常、高极化率、低电阻率组合)地区,有望实现该区矽卡岩型铁多金属矿找矿重大突破。大山—三角山成矿远景区(中)酸性岩体分布广泛,NE向、NW向断裂构造发育,古生代地层分布面积大,碳酸盐岩厚度大、出露广,主要围岩蚀变为矽卡岩化,已圈定出多处低缓航磁异常、激电异常。此外,1∶5万化探异常规模大、单元素含量高且组合、套合好,在该区已发现大山小型矽卡岩型铁多金属矿。通过将物探、化探异常的规模和强度要素与已勘查区域对比,该远景区的勘查潜力与找矿远景仍然很大。

3.2 沉积变质型铁多金属矿床

(1)成矿地质条件。在中蒙边境南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带内出露有元古代、古生代基底岩系,同时稳定的海槽型沉积盆地和沉积盆地中的次级凹陷、古洋盆演化过程中形成的原始海盆区、海湾区、岛海区中铁质供应充足。NE向乌努尔鄂伦春基底断裂带控制含铁岩系沉积建造的形成,元古界变质岩系的含铁变质建造控制了“达图式”铁多金属矿的分布,古生界上奥陶统裸河组二段浅变质岩系的含铁变质建造控制了“署秋式”铁多金属矿的分布。NE—SW向褶皱带控制着各个铁多金属矿床(点)的分布。铁多金属矿床(点)矿化往往富集在(区域)NE向褶皱(或断裂)与其他方向断裂的构造叠加部位,都经受了后期叠加改造成矿作用。目前,阿尔山地区仅在哈拉哈河河谷地区发现了署秋小型沉积变质型铁多金属矿。

(2)找矿方向。对于阿尔山地区,宜在署秋—罕达盖—三角山—大山等元古代、古生代地层分布区开展沉积变质型铁多金属矿产调查工作。本研究根据区内沉积变质型铁多金属矿的区域成矿地质条件、控矿因素和时空分布规律,结合各类物化探异常的分布,圈定了1处成矿远景区,即哈拉哈河河谷成矿远景区(B1区),如图2所示。该区古生代奥陶纪地层发育,赋矿岩性主要为条带状硅铁建造,厚度大、范围广,该区周边(中)酸性岩浆活动强烈,已发现了1∶20万乙类航磁异常吉C-60-142、中心磁性极大值达1 500 nT,地面还有多处低缓磁异常,反映出区内铁多金属矿的巨大找矿潜力。建议在署秋铁多金属矿区现有勘探线外再布设相应的勘探线,对Fe1矿体延伸进行控制,鉴于沉积变质型铁多金属矿具有层控、多层的特点,署秋矿区埋深大于565 m的部位可能还存在有隐伏磁铁矿体。应加强署秋矿区外围沿NWW向哈拉哈河河谷开展沉积变质型铁多金属矿找矿工作,有必要进一步研究该地区物探弱异常和沉积变质型铁多金属矿成矿机理、分布规律和岩相古地理环境等成矿地质条件,圈出铁多金属矿找矿靶区,并在该区开展大比例尺高精度磁法测量、重力测量和钻探等工作,进一步发现隐伏矿床。

3.3 热液脉型铁多金属矿床

建议在阿尔山地区勃尔姑高勒、伊尔施、署秋东、南兴安、阿尔山西等酸性岩体大面积分布的地区开展热液脉型铁多金属矿产调查工作。铁多金属矿床(点)的大多数矿(化)体分布在这些酸性岩体的内外接触带,也有少数矿(化)体分布在这些酸性岩体内部或远离岩体的围岩内部,这些矿(化)体严格受断裂控制。在区内根据热液脉型铁多金属矿的区域成矿地质条件、控矿因素和时空分布规律,结合各类物化探异常的分布,圈定了1处成矿远景区,即阿尔山西—勃尔姑高勒成矿远景区(C1区),如图2所示。该区酸性岩浆活动强烈,(NE向、近EW向)断裂构造发育,围岩蚀变主要为硅化、碳酸盐化,1∶5万化探异常具有异常元素组合套和好、异常规模大、强度高、分带性明显的特点。该区现已发现阿尔山西铁多金属矿点,反映出区内铁多金属矿具有一定的找矿潜力。该区找矿重点为古生代地层与酸性岩体内外接触带中的断裂构造,综合利用土壤元素组合异常、激电中梯与地面磁测等方法,有望取得较好的找矿效果。

4 结 语

中蒙边境阿尔山地区位于呈NE向展布的南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带中东段,本研究将区内铁多金属矿按成因类型划分为矽卡岩型、沉积变质型、热液脉型3类,并分别对这3种类型的典型矿床(点)进行了阐述,并将区内矽卡岩型、沉积变质型矿床与蒙古国南蒙古、我国东乌旗地区的典型矿床进行了对比研究。结果表明:处于南蒙古—东乌旗—阿尔山铁多金属成矿带中东段的阿尔山地区,其成矿地质条件与该成矿带中西段南蒙古地区、中段东乌旗地区的成矿地质条件类似,具有找到大型矽卡岩型铁多金属矿、大中型沉积变质型铁多金属矿以及中小型热液脉型铁多金属矿的潜力。

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