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所属栏目:矿业论文 发布日期:2015-07-09 16:02 热度:

  我国是世界上疆域辽阔、成矿地质条件优越、矿种齐全配套、资源总量丰富的国家,是具有自己资源特色的一个矿产资源大国。关于矿产的研究,很多工程师也有不同的研究方向和成果。本文是小编给大家推荐的一篇矿业工程师论文范文,主要论述了八家子式铅锌、多金属矿床成矿模式及综合找矿模型。

   摘 要:八家子铅锌多金属矿床在区内属中型铅锌矿床,其成矿模式具有一定代表性。其有三个成矿因素:①有成矿元素丰富的矿源层;②发育的断裂构造活动;③多期的花岗岩类的侵入。具有Pb、Zn、Cu、Ag、As、Sb、Bi、Hg分散流组合异常。

  关键词:成矿模式,找矿模型,矿床,铅锌矿

  1. 八家子铅锌多金属矿床成矿模式

  1.1区域地质背景

  八家子式铅锌、多金属矿床深部构造位于辽西阶梯状弧形幔坳区的青龙—锦州幔坳。大地构造位于燕山台褶带山海关台拱绥中凸起的北端,在要路沟—锦西壳断裂的南侧附近。位于虹螺山—五指山金、多金属成矿带的南西段。

  1.2.成矿环境

  1.2.1矿区地层

  矿区内出露的主要地层为长城系的常州沟组、串岭沟组、大红峪组、高于庄组、蓟县系的杨庄组、雾迷山组、青白口系的景儿峪组。南西部分布有少量的寒武系、奥陶系地层。西部分布少量白垩系火山岩、火山碎屑岩。

  矿区内中上元古界地层,特别是高于庄组岩石含铅锌、铜、锰、银等金属元素丰度值较高,是矿床铅锌的主要来源。

  1.2.2矿区岩浆岩

  矿区及其附近岩浆岩发育,最老的为太古代花岗岩,最新的为白垩纪脉岩类。但与成矿密切有关的是印支、燕山期侵入岩。

  矿田东、西南有巨大的花岗岩侵入体,东南碱厂黑云母花岗岩和宽帮石英闪长岩岩基。矿区炉沟黑云石英闪长岩,八家子中粗粒花岗岩,末期有晚侏罗世炉沟细粒花岗岩、二长花岗斑岩、芹菜沟石英粗面斑岩,西南有圣宗庙粗粒花岗岩。正长斑岩等脉岩侵入中上元古界地层中,矿田西南有白垩纪火山岩不整合于中上元古界地层之上。

  1.2.3矿区构造

  矿区内构造的基本格架由中元古界构成,走向北北东,倾向北西西的单斜构造,中等倾角或较陡。

  矿区内断裂发育,有北西向、东西向、北东向和近南北向四组断裂。其中北西向和北东向断层相交,呈X型,是重要的控矿构造。

  北西向北山-冰沟断裂带,东起北山,经古洞沟、东山、延至冰沟,长5千米,走向333~355°,倾向北东,倾角65~75°。断裂带以相距百余米的两条主构造面形成平行断裂束,上盘为大红峪组、高于庄组及杨庄组、雾迷山组。下盘为高于庄组。上盘地层强烈牵引,断裂带内岩石破碎,宽1~10米不等,有断层泥、张性角砾岩及构造透镜体存在,显示多次活动,其中充填铅锌矿体。

  1.3矿体组合分布及产状

  矿区划分为三个矿带,即瓦房沟矿带、北山—冰沟矿带和炉沟—瓦房沟矿带。矿床是由磁铁矿、辉钼矿、黄铁矿、铅锌矿、银矿和锰矿组成的多金属成矿组分,有工业意义的以铅锌和黄铁矿为主,有单矿体以铅锌矿和黄铁矿为主,铜、钼、磁铁矿体偶见。

  主要容矿岩石为长城系大红峪组石英砂岩,高于庄组白云岩,含锰白云岩和矽卡岩。矿体都赋存在断裂构造带中,仅有部分小规模分布在层间裂隙内,矿体规模和矿化富集程度与断裂构造发育关系密切。其产状基本与控矿断裂的产状一致,形态以透镜状为主,少数为似层状。

  铅锌矿在水平方向显示分带性,其中北山—冰沟矿带水平分带最明显。

  炉沟—瓦房沟东山矿带具温度对称分带,北山黄铁矿地段具垂向分带。

  1.4成矿阶段划分

  矿床可划分为三个成矿期(气成热液期、热液期、表生期)。在热液期又可分为6个阶段(磁黄铁矿、黄铁矿、黄铁铅锌矿、铅锌矿、银矿阶段)。其中黄铁铅锌矿、铅锌矿二个阶段为主要成矿阶段。

  1.5围岩蚀变

  围岩蚀变有矽卡岩化、透闪石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、蛇纹石化、重晶石化等。其中矽卡岩化最强。矽卡岩有两种产状,一种产于花岗岩侵入体与白云岩的外接触带,另一种呈脉状产于断裂中。前者有明显的分带性。其他种类的蚀变分布不规则,往往都迭加在矽卡岩带之上。

  1.6矿床形成温度

  铅锌矿成矿温度主要在中温阶段,银矿化则属于低温阶段。

  1.7矿床类型

  该矿床成矿元素主要来自高于庄组,空间分布显示热液充填交代的特点,该矿床为矽卡岩—热液型矿床。

  1.8矿床地球化学特征

  (1)、铅同位素特征:矿区内矿石铅同位素样品表明铅同位素比值非常稳定,均属普通铅。其同位素年龄值表明八家子铅锌多金属矿床中的铅、锌、银、锰等成矿元素主要是来自中上元古界高于庄组及其上、下层位的碳酸盐岩及页岩。

  (2)、硫同位素特征:硫同位素分布范围值呈塔式分布,接近陨石硫。硫化物中的硫主要来源于侵入岩。

  (3)、氧、碳同位素特征: 随着深度的增加δ18O值增大,证明离深岩体距离近。碳的同位素的变化规律和氧同位素一致。

  1.9矿床成因机理

  从上述可总结出,八家子铅锌矿区有三个成矿因素:①有成矿元素丰富的矿源层;②发育的断裂构造活动;③多期的花岗岩类的侵入。

  由于巨大体积、高热能的岩浆长期对中上元古界地层及地下水加热,形成高温的热液,沿着裂隙、矿物粒间与岩石发生反应,将岩石中的铅、锌、银、锰等金属元素析离浸出,沿着构造裂隙向低压区运移。在温度压力逐渐降低到适宜的物理化学条件的断裂构造中沉积,形成金属硫化物堆积。侵入岩热体和断裂构造发育的围岩形成一个相互作用,热液循环对流的封闭系统,断裂构造上盘地层系统起着屏蔽作用(见成矿模式图)。

  2.八家子式铅锌、多金属矿田综合找矿模型

  2.1地球物理场及物探异常特征

  矿田重力场特征:北东东向梯度带局部相对重力高,重力值为-14—-20mga,磁场呈弱磁场,磁场强度为0—200r。重磁解释矿田位于沉积盖层较厚的坳陷区,并位于坳陷盆地边缘的斜坡带附近。燕山期正场岩体,在矿田的北西和南东相对倾斜,岩体根部相连形成有利于成矿的热源和矿源。

  矿床物理特征:赋矿围岩和各类酸性岩体具有弱磁性,在岩体和围岩接触带因含不同程度的磁性矿物可引起不同程度的磁异常。矿体具有低阻、高极化的特点。

  2.2地球化学场特征

  矿田位于1/20万区域化探Pb、Zn、Cu、Au、Ag、Mo、As、Sb、Bi等元素的高背景区,具有Pb、Zn、Cu、Ag和As、Sb、Bi、Hg等元素的Ⅰ类组合异常图。

  成矿元素有Pb、Zn、Ag、Mo、Mn、Fe和S(主要成矿元素为Pb、Zn、Ag),指示元素As、Sb、Bi、Hg。各元素具有较明显的浓集中心和分带性。

  矿体原生晕特征:具有Pb、Zn、Ag、Cu、Sb、As、Bi、Hg等元素组合异常。矿体的上下盘组合异常明显(上盘200米左右、下盘数十米)。铅锌矿体顶底板的一定范围内有As、Sb、Bi组合异常,黄铁矿体有Pb、Cu、As、Sb、Bi组合异常。

  原生晕分带性,在垂直向上表现为As、Sb、Bi(头晕)→Pb、Zn、Cu、Ag、(中晕)→Sn、Mo、(尾晕)。

  矿体次生晕特征:矿体在地表的浅部具有明显的次生晕元素Ag、As、Sb、Pb、Zn、Hg异常,并与磁法异常相对应。

  2.3找矿的地球物理、地球化学场信息

  (1)、地球物理场信息:重力场低区,或梯度带上,磁场为弱磁场(0—200r)。矿体部位为高极化、低电阻异常区,容矿围岩及矿体(除接触带矿体外)无磁性或弱碱性。

  (2)、地球化学场信息:具有Pb、Zn、Cu、Ag、As、Sb、Bi、Hg分散流组合异常。

  (3)、找矿方法:①出露地表和近地表的矿体,采用土壤测量有效。如吴家屯矿段810矿体在矿体的周围有明显的成矿元素和指示元素异常;②由于矿体金属矿物含量高,用电法测量较有效。810矿体用充电法测量圈出的异常范围(最深—600m)与铅锌矿体的分布范围很相近;③在接触带可采用磁法。在接触带的矿体一般都含磁铁矿矿物,显示不同程度的磁异常;④对于圈定矿田、矿床采用1/1万—1/5万分散流测量。

  综合上述地质、物探、化探信息,概括为八家子Pb、Zn、多金属矿田综合信息找矿模型见表1。

  作者:江南(1972-)女,广西省柳州人,本科,地质工程师,现就职于辽宁省第十一地质大队。研究方向:地质勘查与找矿工作。

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