Question

矿区地质特征

Answer 1

（一）矿区构造

矿区褶皱构造相对发育，局部发育有小挠曲。多期构造运动产生的断裂，使矿区构造复杂，控制矿区侵入岩展布的断裂为东西向和北西向断裂，规模大、具长期活动的性质。近南北向、北北西向、北北东向断裂为活化期构造，十分发育，纵横交错，不同程度控制了岩体的形态和规模，也是成矿流体活动的通道和成矿物质的沉积场所。

1.褶皱构造

在区域上库松木切克群下亚群为一向北倾的单斜，在矿区该地层由于受南北向和东西向两组力偶的联合作用，岩层由西向东、由北向南滑动，形成一个向东南凸出的“V”字背斜褶皱，它的两翼地层断裂破碎形成构造破碎带，背斜轴部走向为102°～135°，倾角为5°～24°，岩性为库松木切克群下亚群第一岩性段、第三岩性段的薄层含碳泥屑灰岩和薄层砂屑泥屑灰岩。南西翼出露很少的泥屑砂屑灰岩，向南被第四系覆盖。北东翼为库松木切克群第二岩性段到第七岩性段，岩性主要为薄层泥屑微晶灰岩夹中厚层泥晶灰岩及薄层含碳质泥质灰岩、板岩等。由于矿区南部东西向断裂破碎带和东西向侵入岩的破坏作用，地层产状局部十分杂乱，掩盖了部分褶皱构造的形迹。

2.断裂构造

矿区断裂构造分为3个期次：早期断裂（区域性断裂）、中期断裂和晚期断裂。

（1）早期断裂（区域性断裂）：矿区内区域性断裂为东西向、北西或北西西向断裂，与区域性构造线方向相一致。

东西向断裂：东西向断裂在矿区内形成时代最早，可能形成于中元古代末期的大陆裂解时期（张天齐等，1998）。具有长期活动性质，断裂性质主要为逆断层，主要出现在矿区南部，由多条东西向、近东西向断裂或破碎带构成喇嘛苏矿区南部东西向断裂带。走向56°～108°，断面北倾，倾角26°～56°，出露长度大于1km，东段模糊不清，西段被第四系覆盖，断裂带宽2～10m，断裂面见擦痕和糜棱面。东西向断裂是重要的控岩控矿构造，一方面控制了矿区南部东西向花岗闪长斑岩体的展布范围，另一方面，长期挤压和多次拉张使断裂带破碎、孔隙、裂隙十分发育，促进了多期次矿化作用。

北西西或北西向断裂：北西西或北西向断裂在矿区北部断续出露，断裂性质为扭压性逆断层，断裂走向290°～330°，倾向北东，倾角为20°～65°，断裂带宽1～2m。断裂带局部地段发育透镜体片理化带和构造角砾岩，角砾被方解石脉胶结和穿插，两侧岩石有强烈变形，后期闪长玢岩脉沿断裂侵位，说明断裂具有多期次活动特点。

（2）中期断裂：中期断裂在矿区十分发育，主要为北北西向、北北东向和近南北向断裂，可能形成于海西早期（张天齐等，1998）。晚泥盆世时由于受到北部北天山（巴音沟）洋壳板片的俯冲挤压，在近南北向压应力的作用下产生北北西向、北北东向扭性断裂和近南北向张性断裂。

（3）晚期断裂：矿区内晚期断裂主要为北北东向和近南北向，它们一般成群成组产出，规模小，长100～500m。错断了早期断裂（区域性断裂）、中期断裂和海西早期的花岗闪长斑岩，对矿体有一定的破坏作用，北东东向断层走向60°～80°、倾向北、倾角60°～80°。近南北向断裂向西陡倾，倾角60°～80°。

3.应力场分析

张天齐等（1998）在矿区布置了5个观测点进行了节理的测量和统计（表4-3）。在表4-3中，以偏东的近南北向节理占所测全部节理近25%、北北东向节理21.6%，北北西向节理14.9%。节理走向多为北北西、北北东和近南北向，它们走向与矿区中期断裂的走向大致相同，这一方面说明矿区节理是断裂构造在小范围内的缩影，另一个方面反映出矿区的应力场性质是受北部北天山（巴音沟）洋壳板片的俯冲挤压作用所控制。

表4-3 喇嘛苏矿区节理测量统计表

（二）矿区地层

喇嘛苏铜锌矿区出露地层主要为中元古界蓟县系库松木切克群下亚群、下二叠统乌郎组和第四系。

1.库松木切克群下亚群（Jxks^a）

根据岩石岩性特征和岩石的结构和构造，库松木切克群下亚群（Jxks^a）又可划分7个岩性段，第二至第六岩性段为含矿岩性段，其中第三和第五岩性段为主要的含矿岩性段。

（1）第一岩性段（Jxks^a-1）：出露在矿区西南和东南部，为灰色—浅灰色薄层泥屑灰岩夹中厚层泥晶灰岩，新鲜面深灰色，微细层理、小斜层理、交错层理和不连续水平层理发育。岩石具片理化，片理产状与层理基本一致，走向近东西，可见厚度61.26～69.70m。

（2）第二岩性段（Jxks^a-2）：在矿区南部出露，为浅灰—暗灰色中厚层夹薄层含砂屑、泥屑微晶灰岩。风化表面灰褐—黄褐色。发育微细层理、波状水平层理、冲积层理及交错层理，由西向东泥质增多，沿走向局部产状变化大，有挠曲，总体北倾。厚度为82.8～118.0m。

（3）第三岩性段（Jxks^a-3）：分布在矿区南部，岩性为灰色—暗灰色中厚层泥晶灰岩、微晶灰岩与薄层含砾屑、泥屑微晶灰岩互层夹硅质条带，局部有不连续顺层分布的细纹层砾屑褐铁矿。水平层理、斜层理发育。岩层内夹矽卡岩、矽卡岩化大理岩和大理岩透镜体，岩层内发育不规则石英-方解石脉和团块。厚303.20m。

（4）第四岩性段（Jxks^a-4）：出露于矿区中北部。为灰色中厚层含泥屑微晶灰岩夹薄层泥质碳质灰岩，下部夹较多硅质条带和不均匀分布的褐铁矿砾屑。底部为薄层泥屑微晶灰岩，岩层发育波状水平层理和水平层理。厚267.3m。

（5）第五岩性段（Jxks^a-5）：分布在矿区西北部。灰色—深灰色中厚层含泥屑细晶、微晶灰岩与薄层含砂屑、泥屑微晶灰岩互层。风化面黄褐色，微细层理发育并见冲刷层理和波状交错层理，层理波痕发育。岩层中夹大理岩、矽卡岩条带或透镜体。星点状褐铁矿散布风化表面，局部呈砾屑顺层分布。石英-方解石脉发育，局部呈团块状或透镜状。该岩性层由西向东泥屑增多，片理局部发育。厚416.4～493.7m。总体北倾，局部南倾。

（6）第六岩性段（Jxks^a-6）：分布于矿区西北部，为灰色—灰白色中厚层微晶细晶灰岩夹少量薄层含砂屑、砾屑微晶灰岩。内碎屑灰岩中砂屑、泥屑不均匀分布，波状层理发育，局部见类似叠层石的波状纹层。岩层中方解石细网脉发育。厚168.5～239m。

（7）第七岩性段（Jxks^a-7）：在矿区西北出露。为深灰色中厚层微晶灰岩夹少量薄层含砂屑微晶灰岩。底部为薄层含泥屑灰岩、具水平层理，岩层中方解石细脉发育，有绿泥石化，可见厚度20.9m。

2.下二叠统乌郎组（P₁wl）

为一套类磨拉石-玄武安山-流纹岩建造。下部为碎屑岩，上部为火山岩，岩性主要为流纹质晶屑凝灰岩、安山质英安岩、英安斑岩、安山玢岩、玄武岩和火山角砾岩，厚度巨大，为7310～12622m。

3.第四系

矿区第四系在沟谷和山前地带为冲洪积堆积，在山坡地带为残坡积堆积。

（三）矿区岩浆活动

在矿区范围内，共有各类侵入岩体124个，出露面积0.60km²，占矿区面积的近1/8。侵入岩岩性主要为斜长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩（上述岩体的岩石、矿物特征见第二章第四节）、闪长玢岩和辉绿玢岩等，主要呈岩枝状和岩脉状产出。

1.闪长玢岩

闪长玢岩主要分布于矿区西北部（见图2-31），呈脉状产出，多呈北西向或北西西向分布，或追踪北西向断裂，或顺层间破碎带侵入，产状大多数倾向东北或北倾。岩石具斑状结构，斑晶主要为斜长石、普通角闪石和石英。斜长石：10%～15%，半自形板状，0.1～1.0mm，环带构造明显；普通角闪石：5%～10%，针状，常被绿泥石、碳酸盐交代；石英：含量1%～5%。基质呈暗黄绿色，普遍发生了钾化、绢云母化、碳酸盐化和硅化等。

2.辉绿玢岩

辉绿玢岩主要分布于矿区中南部（见图2-31），呈岩脉状产出，北西西向分布，或追踪南北向和东西向裂隙。岩石暗灰绿色，斑状结构，斑晶含量5%～10%。斑晶主要为斜长石和普通角闪石。斜长石，5%左右；普通角闪石，3%左右。基质具辉绿结构，斜长石占70%，普通辉石15%～18%，有少量石英，副矿物有钛铁矿、磁铁矿、榍石。蚀变次生矿物有绢云母、绿泥石、绿帘石和碳酸盐矿物等。

（四）矿区地球物理和地球化学特征

1.地球物理特征

（1）矿区物性参数特征：矿区主要岩矿石磁参数和电参数特征如下（张天齐等，1998）。

灰岩、大理岩、花岗闪长斑岩和无矿化蚀变岩等属无磁性或弱磁性、高阻、低极化。

矿化蚀变岩、铜矿化铁帽具弱磁性、中低阻、低极化。

磁铁矿、含磁铁矿蚀变岩、含磁黄铁矿蚀变岩均具明显的强磁性、中低阻或低阻、高极化。

（2）磁异常特征与矿体分布：张天齐等（1998）在矿区共圈出5个磁异常（M₁，M₂，M₃，M₄，M₅），矿区内现已确定的90个铜锌多金属矿体绝大多数在这5个磁异常区，成群分布。

M₁磁异常：位于矿区西北部①号和②号花岗闪长斑岩体一带，异常形态为北窄南宽的葫芦形，走向北北西，长1.2km，宽0.1～0.65km，面积0.4km²。磁异常值△T为100～1600nT，峰值带为800～1600nT，近南北走向，西界形成明显梯度带，可能反映了南北向断裂的存在。（1）～（18）号矿体产于该磁异常区，其中（5）～（12）号矿体与北部中-高磁场区相吻合，磁异常值△T为100～800nT，（1）～（4）号矿体明显向异常北部偏离，（16）～（18）号矿体位于异常区南部，磁异常值△T为100～400nT。

M₂磁异常：位于矿区中南部，其范围包括③号岩体南部、⑨号岩体西部和⑧号岩体。异常形态近于四边形，长边为北北东走向，面积约0.15km²。（32），（33），（35）～（42），（50）～（54），（56），（77）号等矿体分布在该磁异常区内。其中（33），（41），（51），（52），（57），（58），（61），（63）～（66），（70），（74）～（77）号等矿体群与中东部的高磁异常区（磁异常值△T为100～800nT 为400～800nT）相吻合，这些矿体一般厚度大，品位较高。

M₃磁异常：位于矿区东北部，走向北北东，形态近似平行四边形，面积0.125km²。南部有④号斜长花岗斑岩体、北部有角岩化带。磁异常值△T一般在100nT左右，最大为400nT，位于④岩体南部边缘凸部位。200～400nT峰值区呈北西向展布，与④岩体西南边界一致，是找矿的有利地段。

M₄磁异常：位于矿区东部，形状为南北向的椭圆形，面积0.06km²，等值线均匀，最高磁异常值△T为400nT。⑩号岩体北段在异常内，但岩体和矽卡岩中均没有发现矿体。而在异常东南约150m处发现长40m，宽约5m的小矿体，品位较低。

M₅ 磁异常：位于矿区最南部，为一走向近东西的带状异常。基本上沿号花岗闪长斑岩体南缘展布，最大值为400 nT，位于异常中部，岩体内有（83）～（87）号矿体群产出，矿体与岩体走向基本一致。

2.地球化学特征

矿区岩矿石中微量元素特征如下（张天齐等，1998）：

（1）矿化蚀变岩中Cu，Zn，Ag元素含量相对较高，为直接找矿的指示元素。

（2）Pb在岩石和矿石中含量普遍较低，仅局部较富，与铜矿化关系不明显。矿体中Zn，Ag含量高，成为伴生矿产，与铜矿化正相关。在矿体和围岩中Pb含量基本无差别。

（3）As，Au在花岗闪长斑岩和围岩中局部富集。As含量50×10^-6～70×10^-6，为维氏值的30～40倍，Au在下二叠统乌郎群紫红色砾岩中含量达35×10^-9。

（4）Mn含量在围岩和矿体中平均1486×10^-6，为维氏值的1.5倍，个别层位3000×10^-6～5000×10^-6，岩体中平均为471×10^-6，两者相差3倍，显然为沉积成因。

（5）W，Mo在花岗闪长斑岩中含量高于围岩和矿体，Sn含量在岩体、围岩和矿体相当，后者个别较高。

（6）Cu，Pb，Zn，Ag，Bi，Sn，Au，As在灰岩中的含量高于维氏值，分别为维氏值的5.3，3.4，5.1，16.6，660，3.1，1.4和30倍。ZK322孔中62个灰岩和非矿体矽卡岩样品统计，Cu，Pb，Zn，Ag含量平均为550×10^-6、153×10^-6、714×10^-6、1.07×10^-6，分别为维氏值11.7，9.6，8.6，15.3倍，Au含量（n）×10^-9～30×10^-9，最高190×10^-9，平均值为维氏值的3倍。

（7）矿区Cu，Pb，Zn，Ag组合异常与花岗闪长斑岩体、矿体的分布一致。