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興安盟科爾沁右翼中旗制葯水處理設備價格

發布時間:2021-05-10 03:12:25

『壹』  內蒙古科爾沁右翼中旗布敦化銅礦床

一、大地構造單元

礦區位於新華夏系大興安嶺隆起帶西南延伸的中段,與哈德營子—布敦化區域性東西向構造帶的交匯部位。礦區包括北部孔雀山礦段和南部金雞嶺礦段。

二、礦區地質

(一)地層(圖2-92)

圖2-92布敦化銅礦床地質圖Fig.2-92Geological map of Bunhua copper deplsit(據內蒙古115隊資料改編)(adapted after Geological Team 115 of Inner Mongolia)

Q—第四系;J2w—中侏羅統萬寶組;J3m—上侏羅統滿克頭鄂博組;P1d—下二疊統大石寨組;1—燕山期花崗斑岩;2—燕山期黑雲母花崗閃長岩;3—閃長玢岩脈;4—銅礦脈;5—角岩;6—角岩化;7—電英岩化;8—不整合界線

出露地層為下二疊系統的淺海相復理石建造、碎屑岩建造,火山岩及少量礁灰岩,分為青鳳山組和大石寨組。

青鳳山組(P1q)是一套變質砂岩、板岩,中部夾有片理化凝灰變質砂岩,上部有結晶灰岩,韻律層較發育,出露厚度一般不小於1400m,該組地層是孔雀山礦床主要圍岩。

大石寨組(P1d)為片理化凝灰質砂岩及火山凝灰岩和硅質岩組成,在本區出露厚度為680m,主要分布在金雞嶺礦區。

中侏羅統萬寶組(K2w),主要岩性為厚層砂岩夾含礫砂岩、粗砂岩,上部為細砂岩、粉砂岩及泥岩,本區出露厚度為900m,是金雞嶺礦床的主要圍岩。

呼日格組(K2h),下部中酸性含角礫晶屑凝灰岩夾流紋岩、凝灰質砂岩及安山岩,上部為角礫狀凝灰熔岩夾凝灰質砂岩。

(二)構造

礦區構造以EW向與NNE向為主,形成三個擠壓帶,均呈NE向展布,由北至南分別為草格吐-查順花擠壓帶、布敦化擠壓帶和五九山沖斷帶。分布在礦田中部的布敦化復式背斜,是布敦化擠壓帶的主要組成部分,其軸部為布敦化雜岩體,北西翼地層以青鳳山組為主。南東翼地層以大石寨組為主,由於後期構造活動伴生有近SN向和近EW向的扭裂、NW向的張裂構造。其中SN向復合破裂帶及NW向扭張破裂帶分別為孔雀山礦區和金雞嶺礦區的主要構造。

(三)侵入岩

布敦化雜岩體由黑雲母花崗閃長岩、斜長花崗斑岩及花崗斑岩組成。斜長花崗斑岩隱伏於金雞嶺礦區下部。此外,中酸性脈岩閃長岩、閃長斑岩、安山岩等亦較發育。

1.雜岩體的期次劃分與岩體時代

布敦化雜岩體中的花崗斑岩呈岩牆狀產出,與其北側的黑雲母花崗閃長岩呈侵入接觸關系。而隱伏於金雞嶺礦區之下的斜長花崗斑岩與前者無接觸關系。據Rb-Sr法同位素資料,三者年齡吻合,屬同源不同期次產物。斜長花崗斑岩Rb-Sr等時線年齡為(166±2)Ma,相關系數γ為0.9998。這三類岩石化學成分特徵,如Si、Al、Ti、Fe、Mg、Ca及Na/K以及稀土元素也均表現出良好的演化關系。因此,可確定布敦化雜岩體的第一階段為黑雲母花崗閃長岩,第二階段為斜長花崗斑岩,第三階段為花崗斑岩。第一、第二階段岩體伴有銅礦化,第三階段未見明顯的礦化。

區內中酸性脈岩,如閃長玢岩、安山玢岩及黑雲母閃長岩等較發育,多數是成礦前形成的。

2.岩石化學特徵

岩石的硅酸鹽全分析資料表明,各階段岩體化學成分的演化有以下規律:

(1)SiO2含量呈增長趨勢,顯示岩漿向酸度方向演化;

(2)Al2O3含量逐漸減少;

(3)岩漿向貧Ti、Fe、Mg、Ca方向變化;

(4)Na含量變化不大,K2O+Na2O含量為7%~7.24%,但w(Na2O)/w(K2O)值則呈規律性下降,由1.52→1.09→0.73。據等離子光譜、X射線熒光光譜及化學方法的定量測定,各階段侵入岩中Cu、Pb、Zn等元素豐度較高,尤以斜長花崗斑岩最高,與中性岩、酸性岩的維氏值相比,Cu為4~35倍,Zn為6~14倍,Pb大於13~15倍,Ag、Au也有較高的豐度,W、Sn、Nb、Ta、Co、Mo的含量不高。

3.稀土元素組成

區內黑雲母花崗閃長岩、斜長花崗斑岩和花崗斑岩的∑REE含量分別為299.6×10-6、177.65×10-6和134.63×10-6,w(∑Ce)/w(∑Y)分別為2.66、3.05、3.75,輕稀土富集,球粒隕石標准化稀土分配型式呈右傾海鷗形曲線,其中斜長花崗斑岩和花崗斑岩銪的虧損較小,但黑雲母花崗閃長岩具有較強的銪虧損。閃長玢岩、安山玢岩等脈岩具有相近的稀土分配型式。表現為輕稀土富集、δEu為0.78~0.98,w(∑Ce)/w(∑Y)值為2.4~4.6,稀土總量為130×10-6~160×10-6(圖2-93)。

圖2-93布敦化雜岩體的球粒隕石標准化REE分布型式Fig.2-93Chondrite-normalized REE pattern of Bun Hua complex

1—黑雲母花崗閃長岩;2、3—斜長花崗斑岩;4—花崗斑岩

三、礦床地質特徵

布敦化銅礦床是一個與燕山期布敦化雜岩體有關的岩漿火山高-中溫熱液礦床,其成礦作用相當於斑岩型與火山熱液型的過渡類型。空間上受構造控制。常與次火山岩相伴賦存。

布敦化銅礦床包括網脈浸染狀銅礦體和脈狀銅礦體兩類,前者構成金雞嶺礦段,後者見於孔雀山等礦段。

(一)金雞嶺網脈浸染型銅礦段

金雞嶺礦段銅礦化東西長3000m,南北寬1500m,礦化較分散,礦石較貧,銅品位一般在0.2%~0.5%。礦體埋深通常為250~300m,最大埋深為600m。

1.礦體形態

礦體賦存於斜長花崗斑岩的內外接觸帶中,主要在外帶(圖2-94)。礦體圍岩除斜長花崗斑岩外,還有砂岩、含礫砂岩、凝灰質含礫砂岩等。礦化受斜長花崗斑岩形態及二疊系和侏羅系不整合面的控制。在岩體突出與凹陷部位的外接觸帶礦化較好,尤其是在二疊系與侏羅系的不整合面上礦化富集(圖2-94)。礦化主要為浸染狀及細脈狀。據品位圈定礦體形態復雜,有透鏡狀、樹枝狀、網狀等,常以脈帶形式出現。單礦體長幾十至百餘米,厚1~3m。

圖2-94金雞嶺礦段地質剖面圖Fig.2-94Geological profile of Jinjiling ore block(據內蒙古115隊資料改編)(adapted after eological Team 115 of Inner Mongolia)

J2w——中侏羅統萬寶組;P1d—下二疊統大石寨組;1—第四系;2—燕山期斜長花崗斑岩;3—礦體;4—不整合界線

2.礦石物質組分

礦石礦物有黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂、斜方砷鐵礦、黃鐵礦等。脈石礦物主要有石英、長石、角閃石、黑雲母、綠泥石、方解石、電氣石等。礦石含銅一般0.3%~0.5%,伴生有益組分Ag達17.5×10-6,Au 0.48×10-6,In 0.0052%。伴生元素常以類質同像形式賦存在黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等礦物中。

3.礦石結構構造

礦石以半自形晶粒結構和交代熔蝕結構最重要,次為交代殘余結構、變晶結構、固溶體分解結構等。礦石構造主要為細脈狀和稀疏細脈浸染狀,部分為斑雜狀。

4.成礦階段

成礦作用可分4個階段:

磁黃鐵礦-黃銅礦階段是最重要的銅礦化階段;

磁黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-黃銅礦階段;

黃銅礦-黃鐵礦階段;

黃鐵礦-碳酸鹽階段。

5.圍岩蝕變及其分帶

區內廣泛發育——套高溫到中低溫的蝕變,包括鉀長石化、黑雲母化、電氣石化、硅化、絹雲母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。自岩體向外可分為下列蝕變帶:

在斜長花崗斑岩體內有鉀長石化、黑雲母化、電氣石化帶;

在外接觸帶含礫砂岩、變質砂岩中靠近岩體處為硅化-電氣石化帶;

遠離岩體為絹英岩化帶;

絹雲母-綠泥石-碳酸鹽化帶。其中絹英岩化帶與礦化關系最為密切。

上述特徵表明,金雞嶺銅礦段與國內的一些斑岩型銅礦床有相近的礦床地質標志。

(二)孔雀山脈型銅礦段

孔雀山礦段位於礦區西北,南北長1.8km,東西寬0.8km。脈狀礦體產在離岩體1~2km的圍岩中,賦礦圍岩主要為角岩化的變質砂岩、板岩、黑雲母角岩以及閃長斑岩、黑雲母閃長岩等。孔雀山礦段內查明礦脈12條,大致呈南北向陡傾斜產出,礦體露頭海拔最高310m,最低280m,一般300m左右。

1.礦體形態與規模

礦體以不規則彎曲的大脈為主,在脈側圍岩中有廣泛的網脈狀礦化。礦體一般長數百米,最長達1000餘米,一般延深200~300m;礦體厚一般3~5m,最厚可達26m以上。礦脈自南向北近於雁行排列,在銅礦體上部疊加有鉛鋅礦體。主礦體在25線以北向北側伏,在礦體北面深部可能有新的礦體存在。

2.礦石物質組分

礦石金屬礦物以黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、斜方砷鐵礦、毒砂為主,輝鉍礦、自然鉍、方鉛礦、閃鋅礦次之,墨銅礦、砷黝銅礦、輝鉛鉍礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石等少量;脈石礦物以石英、長石、黑雲母為主,角閃石、絹雲母、綠泥石次之,紅柱石、磷灰石、陽起石、綠簾石、碳酸鹽、電氣石、榍石、鋯石、螢石、獨居石、磷釔礦等少量。

常見礦物組合有斜方砷鐵礦-毒砂-黃銅礦組合,脈石礦物以石英、鈉長石-黑雲母為主;磁黃鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦組合,脈石礦物以石英為主;還有閃鋅礦-黃鐵礦-黃銅礦組合和磁黃鐵礦-閃鋅礦-輝鉛鉍礦-方鉛礦-黃銅礦組合。以前兩種共生組合為主,各礦脈均可見到。後兩種組合分布較為局限。不同礦物組合反映多階段成礦特徵。

3.礦石結構構造

礦石結構有細—中粒半自形粒狀結構,交代殘余結構,固溶體結構及包含結構等,其中以自形粒狀結構和交代殘余結構為主;礦石構造有網脈狀、緻密塊狀、斑雜狀、角礫狀及細脈浸染狀等,其中以緻密塊狀、斑雜狀構造為主。

4.成礦階段與礦化分帶

成礦可分4個階段:

黃鐵礦-黃銅礦階段;

毒砂-黃銅礦階段;

方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦階段;

黃鐵礦-碳酸鹽階段。礦化自下向上具有順向分帶現象,高溫組合的礦化在下,低溫組合的礦化在上;在黃銅礦-磁黃鐵礦礦體的上部有方鉛礦-閃鋅礦礦體的疊加。

5.圍岩蝕變

以硅化、黑雲母化、絹雲母化、鈉長石化為主,碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠泥石化次之。以礦體為中心,形成與之相似的蝕變礦物暈。宏觀上大致可劃分兩個蝕變帶,即以礦體(礦化帶)為中心的內帶是強蝕變帶,寬度一般幾米至幾十米,外帶是弱蝕變帶,寬度一般幾十米。強蝕變帶為黑雲母硅化帶,鈉長石化亦較發育;弱蝕變帶為絹雲母硅化帶,並有綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。

四、成礦條件

(一)礦物流體包裹體地球化學

1.包裹體特徵

對礦區內礦物流體包裹體研究和測定結果表明,孔雀山礦段與金雞嶺礦段礦物流體包裹體具有相似的特徵。它們普遍存在液相、氣相及具鹽晶(子礦物)的三相型包裹體。包裹體氣液比變化大,從10%~90%,常見均一成氣相與均一成液相包裹體並存,高氣液比與低氣液比的包裹體並存和高鹽度與低鹽度的包裹體並存的現象。資料表明在成礦過程中,溫度在170~198℃,184~208℃,420~430℃等區間成礦流體發生過沸騰。無疑,成礦流體的沸騰對金屬元素在成礦流體中的沉澱富集起了有益的作用。

2.成礦溫度、鹽度、密度和壓力

區內包裹體均一溫度和流體的鹽度變化范圍很大,均一溫度為600~100℃,鹽度w(NaCl)為58%~5.4%。流體密度為0.85~1.11g/cm3。均一溫度直方圖具有三個以上峰值。溫度-鹽度-流體密度關系圖也具有三個集中區,表明成礦作用過程中至少有三次礦化活動,三者在溫度、鹽度上均有較大差異。第一階段礦化活動,成礦溫度主要在520~560℃,鹽度w(NaCl)為45%~50%,密度大於0.9g/cm3,多數包裹體均一為氣相,代表了成礦作用氣成階段的地球化學參數;第二階段礦化活動發生在470~310℃,鹽度w(NaCl)為36%~58%,密度為0.96~1.11g/cm3,代表了中高溫熱液礦化階段的地球化學參數;第三階段成礦溫度較低,發生在310~140℃,鹽度w(NaCl)也較低(19.3%~5.4%),代表了中低溫熱液礦化階段。區內金雞嶺礦段和孔雀山礦段的礦化形式雖然完全不同,(前者為網脈浸染狀,後者以大脈狀為主,但二者包裹體地球化學特徵是一致的)。

據NaCl-H2O體系p-t-x相圖估算區內成礦時期的壓力為(110~400)×105Pa,成礦初始壓力較低,正反映了成礦是在近於開放系統中進行的。

3.流體包裹體成分及據其計算的氧化還原參數

用氣相色譜儀和液相色譜儀分析的流體包裹體結果看出,氣體主要成分是水蒸氣,H2O的摩爾百分數占總含量的98%以上,排除最大含量的H2O外,CO2占其他成分的80%左右。因此,可以認為布敦化礦床是富CO2型的成礦流體。

包裹體液相成分表明,成礦溶液中陽離子主要為K+、Na+和Ca2+,陰離子主要為F-、Cl-

。因此,成礦溶液屬富CO2的NaCl-KCl-CaSO4-H2O體系。

據流體包裹體成分資料計算得出的氧逸度fo2為10-33~10-22Pa,成礦流體從弱還原環境的磁黃鐵礦-黃銅礦階段向中性環境的方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦階段轉變。

(二)穩定同位素地球化學

硫同位素特徵:礦床分析硫同位素樣近40個,涉及黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂等。除個別晚期脈岩(閃長玢岩中-黃鐵礦δ34S為—9.27‰)和礦石中的黃銅礦、方鉛礦有較大的負值外,絕大多數樣品值δ34S為—2‰~1‰,平均為—0.9‰,表明主要成礦期的硫源單一,來自深源,且成礦過程中介質的物理化學性質變化不大。

氫、氧、碳同位素特徵:據礦石中石英的氫、氧、碳同位素分析,其δ18OSMOW為7.9‰~11.5‰,計算的成礦流體δ18O為3.6‰~7.8‰,礦物包裹體水的δD為—73‰~—83‰,CO2氣體的δ13C為—14.2‰~—18.8‰。據王關玉研究結果,本區中生代平均大氣降水的δ18O為—16‰,並假定岩漿水的平均δ18O為7‰,由此從計算出成礦熱液中大氣降水在熱液水中各階段的比值,可以看出早期成礦階段,也就是成礦的主要階段(磁黃鐵礦-黃銅礦)成礦熱液中基本不含大氣降水,而晚期方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦成礦階段約有20%的溶液來自大氣降水。碳同位素有較大的負值也表明在成礦過程中有有機碳的摻入。

鍶同位素:對布敦化斜長花崗斑岩、黑雲母花崗閃長岩和花崗斑岩進行了Rb-Sr同位素測定。通過斜長花崗斑岩5個樣品得出的初始87Sr/86Sr為0.7055±0.00007,加上黑雲母花崗閃長岩和花崗斑岩各一個樣品得出的初始87Sr/86Sr為0.7053±0.00016,同樣具有良好的線性關系,相關系數仍可達到0.9939。現今上地幔的87Sr/86Sr初始值平均為0.7037,一般認為初始87Sr/86Sr<0.705者為幔源,>0.710者為殼源。把本區的鍶同位素初始值投影在上地幔及大陸殼同位素的演化圖中,其點落入玄武岩源區。因此,上述資料可表明:區內三類岩體是同源岩漿產物;區內岩漿岩可能屬起源於上地幔的玄武岩源的演化產物。

鉛同位素:對礦區三個方鉛礦進行鉛同位素測定,其結果見表2-55。三個樣品在鉛同位素關系圖上的投點均落在地幔線附近,單階段鉛模式年齡與斜長花崗斑岩的Rb-Sr年齡(166Ma)相比,其中二個樣品小於斜長花崗斑岩的Rb-Sr年齡,一個則稍大於岩體的Rb-Sr年齡。三個樣的平均模式年齡約145Ma,可能基本代表了成礦年齡。

表2-55鉛同位素組成表Table 2-55Composition of lead isotope

(三)成礦作用與礦床成因

1.布敦化銅礦的形成與燕山期中酸性雜岩體的演化密切相關。隨著燕山期多次構造活動,具有地幔物質來源的深部岩漿房中經過充分分異的中酸性岩漿,沿著深大斷裂系統多次上侵,形成淺成、超淺成布敦化雜岩體,並伴隨著礦化作用。

2.由於控礦構造因素上的差異,南北礦區在礦化形式上有明顯的不同。在北礦區(孔雀山礦段)遠離岩體的圍岩中形成了受南北向破裂帶控制的孔雀山脈狀銅礦體;在南礦區(金雞嶺礦段)近岩體的圍岩和岩體內部形成了受岩體接觸面起伏和地層不整合面控制的金雞嶺網脈狀和浸染狀銅礦體。礦化特徵基本上遵循著「岩體-網脈帶-脈」這一斑岩礦床常有的礦化組合規律。

3.布敦化銅礦成礦流體具有較高鹽度w(NaCl)=5%~50%和高密度(>0.85g/cm3),基本上屬岩漿水,成礦作用是在600~150℃和壓力(400~110)×105Pa條件下進行的。成礦時間為燕山早期(166~145Ma)。

4.布敦化銅礦與我國著名的多寶山、德興等斑岩型銅礦相比除成礦時代不同外,在成礦機制上有許多相似之處。因此,在成因類型上布敦化銅礦床屬斑岩型銅礦床。

五、找礦標志

布敦化銅礦床的找礦標志可以概括以下幾點:

1.Cu、Pb、Zn、Ag等元素地球化學省的存在可視為I級標志。據區域資料,大興安嶺隆起帶的中段,包括哲盟北部、興安盟和昭盟大部地區,達數千平方公里范圍內主要為上二疊統分布區,地層中Cu、Pb、Zn、Ag等元素的背景高,一般高出地殼拉克值的數倍,所以是Cu、Pb、Zn、Ag等金屬重要成礦區。

2.新華夏構造體系與東西向構造體系交匯部位是很好的控岩和控礦構造,可視為Ⅱ級找礦標志。

3.燕山期多期次侵入-火山雜岩體發育地段,特別是分異性能好,富含揮發組分和成礦元素的岩體是直接找礦標志(Ⅲ級)。I型淺成-超淺成相小岩體,在時間上往往與岩漿演化晚期階段關系密切,常表現為一定成礦專屬性。中酸性花崗岩以Cu、Pb、Zn為主。

4.熱液蝕變的發育程度,反映岩漿熱液活潑的強度,蝕變礦物暈的范圍與礦體規模成正比關系。無論在侵入岩的內帶還是外帶,(本區主要是外接觸帶)都是重要的賦礦靶區。

5.淺成-超淺成中酸性岩脈常常與礦體伴生。除前述的構造關系外,還反映有成因上的聯系。岩脈發育地段有礦體出現的幾率高,也是找礦的重要標志。

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