第3期看看内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托锂锡多金属矿的找矿突破
内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托锂锡多金属矿
姜大伟
内蒙古地质勘查有限责任公司
维拉斯托锂锡多金属矿的发现是“就矿找矿”理论【又是就矿找矿】的一个典型案例。
维拉斯托矿区位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗境内,是内蒙古地质勘查有限责任公司(内蒙古自治区地质矿产勘查开发局直属公司)勘查并发现的1处中型岩浆热液型铜锌矿床。矿山于2007年建成并开始投产,开采至2013年时发现资源负变严重。为了进一步探明矿山深部和外围资源储量,缓解矿山资源危机,延续矿山生命,保证矿山的可持续发展,内蒙古维拉斯托矿业有限公司于2013年9月申报了“内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托铜锌多金属矿接替资源勘查”项目。由国土资源部勘查技术指导中心批准并于2014年3月10日下达了项目任务书。内蒙古地质勘查有限责任公司承担该项目进行勘查工作,在维拉斯托铜锌矿的西北侧外围约2.5km处新探获了1处大型锡多金属矿床【铜锌矿床外围发现锡(锂)矿床——从中低温成矿元素到相对高温成矿元素】。
2017—2018年,项目承担单位内蒙古地质勘查有限责任公司受矿权人内蒙古维拉斯托矿业有限公司的委托,继续在该区开展进一步勘查工作,又取得锂、铷等稀有金属找矿重要新发现,勘探评价了大型隐爆角砾岩筒型锂铷矿床1处【注意同安徽沙沟坪钼矿床发现对比,后者是先有角砾岩型后发现斑岩型,这里是先发现岩浆热液型,后发现角砾岩型】,2018年提交了《维拉斯托大型锂锡矿勘探报告》并通过评审备案,目前正在办理探转采手续。
2018—2019年,中国地质调查局发展研究中心为了在该区外围及深部寻找以锂锡为主的多金属矿,总结该地区的成矿规律,运用“三位一体”勘查区找矿预测理论,在综合研究及地质、物探和化探工作的基础上,预测新的找矿靶区,通过深部钻探验证,增加资源量,进一步扩大找矿成果,继续在该地区开展实施了“内蒙古维拉斯托深部资源调查”和“内蒙古克什克腾旗北部矿集区深部找矿预测”子项目,并取得了较好的找矿成果。
二、找矿思路确定
维拉斯托大型锂锡多金属矿的发现是运用勘查区找矿预测理论和方法中“就矿找矿”理论,实现找矿重大突破的典型案例。
维拉斯托矿区位于大兴安岭中南段西坡,属于滨太平洋成矿域(Ⅰ级)之额济纳旗-兴安岭元古宙华力西-燕山期铜、铅、锌、金、银、铬、铌成矿带(Ⅱ级)之突泉-林西华力西-燕山期铁(锡)铜、铅、锌、银、铌(钽)成矿带(Ⅲ级),是中国北方重要的以铅、锌、银、铜多金属、萤石、钨、锡、稀有金属为主的成矿带【点评:本区是传统的重要多金属成矿区带,带内成矿元素多,矿床类型多,矿点矿化点多,成矿期次多——有大型矿床不奇怪,矿床可能会有某种程度的叠加、改造】。
20世纪80—90年代,地矿部第一、第二物探队在大兴安岭中南部开展了1∶20万水系沉积物测量工作,提交的《综合物化探总结报告》中认为,大兴安岭中南段的赋矿地层是古生界二叠系,通过对“高、大、全”的综合异常进行Ⅲ级查证工作【高大全异常表明区域上多点矿化强度高】,并没有取得明显的找矿效果和重大突破。到2000年,内蒙古地矿局通过综合研究认为,古生界可能为该区重要的赋矿地层【为什么这么认为?】。根据这一思路,对古生界内筛选出的化探异常开展了大比例尺查证工作,相继发现了拜仁达坝大型银多金属矿和维拉斯托中型铜锌多金属矿【均是中低温成矿元素矿床】,取得了找矿重大突破,打开了该区找矿的新局面。
2007—2013年,维拉斯托铜锌多金属矿在生产开采中发现,由于原详查报告的工程控制程度相对偏低,估算的资源储量负变严重【负变严重表明:原先预计的矿体完整性可能受到破坏】,后备资源严重不足,急需开展深部和外围找矿工作,并确定了“就矿找矿”和“在老矿山深部和外围找矿”的思路。2014—2016年,在中国地质调查局发展研究中心老矿山处的项目支持和带动下,对维拉斯托铜锌多金属矿的外围开展勘查找矿工作,通过大比例尺地质测量、物探测量、槽探及钻探工程验证等工作,最终在老矿山西北约2.5km处发现了大型锡多金属矿,从而实现了找矿的重大突破,这一重大发现也打开了大兴安岭地区寻找锡矿的新局面。
2016年,内蒙古地质勘查有限责任公司李泊洋总工程师在锡矿体及隐伏石英斑岩体中发现了稀有元素异常,通过采集样品分析测试,发现了锂、铷等元素达到了矿化含量,从而确定了该区寻找稀有元素的找矿思路。2017年,通过对隐爆角砾岩筒的钻探验证和样品分析测试【点评:为什么对角砾岩筒进行钻探验证呢?稀有元素异常在角砾岩体上?这里没介绍清楚。却是本矿床找矿勘查工作定位的关键,隐伏的石英斑岩体内会不会矿化形成矿床?】,验证了整个隐爆角砾岩筒就是一个锂铷共生的大矿体,取得了该区找矿的又一重大突破。
通过“三位一体”理论对维拉斯托大型锂锡矿的研究,确定了成矿地质体为隐伏的石英斑岩体,认为该区的外围和深部还有很大的找矿空间和潜力,所以中国地质调查局发展研究中心在该地区继续开展了“深部资源调查”和“矿集区找矿预测”项目,进一步扩大了该区的找矿成果。
三、技术方法选择
维拉斯托矿区位于大兴安岭中南段西坡,是以铅、锌、银、铜多金属及萤石、钨、锡、稀有金属为主的成矿带。新中国成立后,矿区及周边地区开展了较为系统的基础地质调查、区域物化探测量、地质矿产调查及勘查工作。特别是2000年以后,矿产勘查工作投入明显增多。其技术方法选择和找矿勘查工作手段密不可分,主要分为以下5种类型:
(一)基础地质调查工作
1)1975—1977年,内蒙古自治区区域地质测量队进行了1∶20万西乌珠穆沁旗幅区域地质调查,范围覆盖该矿区,采用的技术方法主要为地质填图、地质剖面测量及专题样品测试。
2)2005—2013年,内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院在本区进行了西乌珠穆沁旗跃进大队等4幅1∶5万区域矿产调查,采用的技术方法主要是1∶5万地质填图、化探测量、地面磁法测量、1∶1万地质填图、地物化综合剖面测量,少量槽探工程及样品分析测试。
3)2009年,内蒙古地质矿产勘查院提交了西乌珠穆沁旗幅1∶25万建造构造图、说明书及数据库,采用的技术方法主要是对以往资料收集、修编及计算机数据库录入。
(二)区域物化探工作
1)1962年,地质部航空物探大队907队对赤峰以北至西乌珠穆沁旗一带进行了1∶50万航空物探磁测及异常检查,覆盖维拉斯托矿区。
2)1977年,辽宁物探队在矿区开展1∶5万航磁测量,提交了1∶5万航磁异常图。
3)1980年,地质部第二综合物探大队在本区开展1∶20万化探(水系沉积物测量)扫面工作。
4)1999—2000年,内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院在本区进行了500km2的1∶5万化探普查,采用的工作方法为水系沉积物测量。
(三)矿区矿产地质勘查工作
2000年以后,先后有内蒙古地质勘查有限责任公司、内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院、内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院等数十家地勘单位在矿区及矿区周边地区开展了矿产勘查工作,工作程度从预查、普查、详查到勘探,采用的技术方法主要为大比例尺(1∶1万~1∶1000)的地质、物探和化探测量综合找矿的方法,主要包括地质填图、土壤地球化学测量、水系沉积物测量、地面高精度磁法测量、激电中梯测量、地物化综合剖面测量、激电测深、可控源大地音频电磁测深、低空航磁测量、槽探、钻探、硐探及各类样品分析测试等,这也是该区新发现和评价矿床所选择的主要技术方法和工作手段。
(四)综合研究工作
(五)资源潜力评价工作
2006—2013年,由内蒙古自治区国土资源厅为项目负责单位,内蒙古自治区地质调查院为承担单位,共同开展了内蒙古矿产资源潜力评价工作。采用的技术方法主要为全面收集地物化遥等各类资料进行分类整理、汇编、建库工作。
四、勘查发现过程
维拉斯托矿区位于内蒙古大兴安岭中南段,成矿地质条件优越,银、铅锌、铜、锡、钨、钼、铬、铷锂(铌钽)等金属矿产资源丰富,形成众多的大、中型矿床,是内蒙古东部地区重要的矿床集中区之一(图1)。以维拉斯托为中心,不足10km半径区域范围内近年来已发现大型矿床2处、中型矿床3处、小型矿床4处,取得了找矿的重大突破。这些主要矿床的具体勘查发现过程大致有3个阶段,详述如下。
图1维拉斯托锂锡多金属矿床区域地质简图
1—第四系全新统;2—侏罗系白音高老组;3—侏罗系万宝组;4—二叠系大石寨组;5—二叠系寿山沟组;6—石炭系本巴图组;7—古元古界锡林郭勒杂岩;8—奥陶纪英云闪长岩;9—石炭纪花岗岩;10—石炭纪石英闪长岩;11—侏罗纪正长花岗岩;12—白垩纪二长花岗斑岩;13—正断层;14—逆断层;15—平移断层;16—韧性剪切带;17—不整合界线;18—背斜;19—铅锌银多金属矿床;20—锡多金属矿床;21—锂多金属矿床;22—钨矿床;23—萤石矿床
(一)拜仁达坝大型银多金属矿和维拉斯托中型铜锌多金属矿勘查发现过程
1986年地矿部第二物探队、1990年地矿部第一物探队,在大兴安岭中南部开展1∶20万水系沉积物测量,共圈定出6000多个组合异常,单元素异常更多,可达几万至十几万个【点评:大量异常出现必有矿——事出反常必有妖,异常广布必有矿】,在所测量的各幅1∶20万水系沉积物《地球化学图说明书》和《综合物化探总结报告》中,都认为大兴安岭中南段的赋矿地层是古生界二叠系【点评:早期的这种认识突显了对特定地层赋矿的看重,可能与已发现的有限的矿(化)点(体)或异常多赋存于其中有关。殊不知对热液矿床来说,更重要的是赋矿空间。只要是在成矿之前形成的地层、岩石,只有其中发育合适的赋矿空间,成矿都是可能的。不过有些地层岩石或因距离成矿中心相对近,或可能更易于形成有利的成矿空间,从而其重要性增加】,而忽略了元古宇等重要赋矿地层。
当时内蒙古地矿局在各类研究报告中,也都认为大兴安岭中南段的赋矿地层为古生界二叠系,忽略了其他(元古宇、中生界)地层赋矿的可能性。这一思路作为一种找矿指导思想,一直左右着大兴安岭中南段的找矿工作,误导一直延续到1998年【点评:拓宽找矿视野很重要】。
在上述指导思想的误导下,1998年以前多次筛选出的甲类、乙1类和乙2类“高大全”化探异常(强度高、面积大、元素组合齐全),均进行过较全面、详细的Ⅲ级查证和综合性地质、物化探工作,没有取得明显的找矿效果和重大突破【点评:虽然其中异常发育,强度高,但从成矿要素协同耦合性上看,其并非最佳】。
经分析1986—1998年的3次筛选工作,原定为重点甲类和乙1类化探异常均进行过查证,却没有取得明显的找矿效果的原因,是甲类和乙1类异常大都是地表已知矿化点、矿点和大、中、小型矿床引起【点评:从这个描述看,(1)高大全异常的确是矿化的反映,并非没有矿;(2)既然已发现的大、中、小型矿床应主要赋存于古生界地层中,表明古生界地层也确是有利的赋矿岩石之一;(3)在古生界地层内找矿,也不能说就是误导,关键还得看其他要素是否有利;(4)也就是说,虽然后来在新的赋矿岩石中发现了矿床,古生界地层岩石也不可完全忽略;(5)综合表明,对于岩浆热液矿床而言,地层并非主导控制因素;(6)为什么古生界地层岩石中的异常高大全值得思考】,所以找矿效果不佳,没有取得重大突破。原来未引起重视的乙2类、乙3类和丙类化探异常强度较低,但有的可能是深部隐伏矿体引起【这是一种有意义的思考】,所以应成为主要检查对象,从而确定了下一步找矿思路。
1999—2000年,根据内蒙古地矿局地矿处综合研究结果,由内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院对大兴安岭西坡古元古界锡林郭勒杂岩地层筛选出的AS61乙3号、AS63丙2号和AS65乙2号1∶20万区域化探异常开展1∶5万水系沉积物加密测量。根据测量结果共圈定出22个以Ag、Cu、Pb、Zn、Au、Sn、As等元素为主,伴生元素有W、Mo、Bi、Cd、F、Ni、Cr、Co、Mn等1∶5万水系沉积物综合异常,异常重现性好,强度较高、规模较大、套合较好、浓集中心明显、分带清晰【点评:区域1:20万低强度异常都应该认真筛选并做进一步工作,而不能仅看其出现在什么位置(地层岩石)】,具有显著成矿元素组合特征。其中AS5号异常面积10.8km2,AS7号异常面积25.0km2。
2001年,根据内蒙古地矿局下达的任务,由内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院对AS5号(拜仁达坝矿区)及AS7号(维拉斯托矿区)2处异常进行Ⅲ级查证。异常检查结果在AS5号异常区发现8条矿(化)体,在AS7号异常区发现7条矿(化)体,从而发现了拜仁达坝银多金属矿和维拉斯托铜锌多金属矿,取得了该地区找矿的重大突破。
2006—2007年,内蒙古地质勘查有限责任公司及合作公司自筹资金对维拉斯托矿区探矿权范围进行普查、详查工作,于2007年5月提交详查报告并通过评审备案,为1处中型岩浆热液铜锌多金属矿床。完成的主要工作量为:1∶5000地质测量10.79km2,1∶1万电法测量10.20km2,1∶2000地形测量10.00km2,钻探32345.00m,平硐897.00m。矿体赋存于近东西向的“S”形压扭性断裂构造中,由121个矿(化)体组成,其中1号矿体为主矿体。评审备案的(122b+333)资源储量为:总矿石量为881.14×104t。其中:锌铜矿石量为841.8406×104t,锌矿石量为39.3034×104t;锌金属量为378052.15t,铜金属量为66329.19t。矿床平均品位Zn为4.29%,Cu为0.79%。内蒙古维拉斯托矿业有限公司依据《内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托矿区铜锌多金属矿详查报告》筹建矿山,于2007年11月正式投产,具备1000t/d的选矿厂及配套的矿井,根据收集最新资料,维拉斯托铜锌多金属矿矿山由于资源负变严重(很想了解是如何负变的?),目前仅处于维持状态。
内蒙古银都矿业有限公司、内蒙古拜仁矿业有限公司和内蒙古维拉斯托矿业有限公司号称该地区的“三大矿山”,集中分布在不到30km2的范围内,是一个典型的“矿集区”。
【点评:上述找矿勘查工作基本脉络是:1.矿种上围绕银铜锌转;2.异常查证从高大全向低弱缓转;3.所谓的赋矿层位从古生界向接触带附近的近东西构造转;4.地表的矿向深部的隐伏矿转——燕山期岩浆热液成矿的主因主导因素逐渐明晰】
(二)维拉斯托大型锡多金属矿勘查发现过程
维拉斯托铜锌矿山投产后,对外围的找矿勘查工作一直持续不断,每年都在进行。主要依据“就矿找矿”理论,在其外围和深部开展勘查工作。
该小型钨多金属矿位于维拉斯托铜锌多金属矿和维拉斯托锂锡多金属矿之间(图2),东南距维拉斯托铜锌多金属矿约1.9km,西北距维拉斯托锡多金属矿仅900m,距维拉斯托锂多金属矿仅为600m。由于当时找矿思维、找矿思路及找矿方向的局限性,受拜仁达坝、维拉斯托2个矿床发现和成矿特征的影响,普遍认为该地区主要为中低温热液型银铅锌矿床,找矿采用工作方法手段主要为钻探工程验证激电异常,从而忽略了高温元素和稀有元素成矿的可能【顿悟:证明了上述点评】。受这一找矿思路误导,使得近在咫尺的2个大型矿床在当时未能被及时发现。
图2维拉斯托矿区地质简图
【点评:看图说话:1.看矿床的分布是否有“众星捧月”的感觉?2.中间中高温,周围中低温元素组合的分布规律是不是很明显?3.不同方向的控矿构造说不定有放射状展布特征;4.不排除中部的深部有较大的隐伏岩体存在,并可能矿化,斑岩型锡钨多金属矿体理论上也有可能存在;5.深部隐伏岩体如果有,是什么岩体呢,产状如何?角砾岩筒中是否存在成矿期岩浆岩的自角砾也许会提供线索,是否有必要结合勘查和采矿工作,开展蚀变分带研究,值得进一步思考。后文提到的石英斑岩及斑岩型矿体可能还不是主要的】
2008—2012年,内蒙古地质勘查有限责任公司通过对以往区域物化探成果资料及地质成矿规律的综合研究,选择巴彦乌拉矿区开展了普查找矿工作。经地质、物化探测量、岩矿分析及山地工程揭露验证等综合方法手段的普查找矿评价,获得了多个物化探异常并发现了多条矿化蚀变带和铅锌银矿体【又是一个中低元素组合】。在此基础上,于2013年进行了详查工作,目的是基本查明矿区资源储量规模,为进一步勘查或开发提供地质依据。于2014年8月26日提交详查报告并通过评审备案,为1处小型岩浆热液脉型铅锌银矿。该矿床位于维拉斯托大型锡多金属矿西北约2.5km处。赋矿围岩为黑云斜长片麻岩及花岗闪长岩,矿体赋存于北西向压扭性断裂中,严格受构造控制,为岩浆热液脉状矿床。矿床由10个矿(化)体组成,矿石工业类型分锌铅银矿石和锌铅矿石,以锌铅银矿石为主,并伴生有Cu、Cd、Ga、Sn等有益组分。备案(122b+333)资源储量为:总矿石量为73.19×104t,总金属量Zn为17028t,Pb为14632t,Ag为111971kg。平均品位Zn为2.33%,Pb为2.00%,Ag为152.99g/t,Cu为0.14%。
2015—2016年,继续对该区进行了加密钻探验证工作,不断扩大找矿成果,同时也提高了资源储量级别,使估算结果更加可靠。虽然这一找矿成果属于大兴安岭中南段地区的重大突破,极大地鼓舞了该地区寻找锡钨多金属的找矿信心,但同时受找矿思维的限制,也存在着疏忽和遗漏,在已经发现普遍存在着天河石化石英斑岩体的情况下,却未进行更进一步的稀有元素找矿工作【对新矿种可能成矿评估不足】。
(三)维拉斯托大型锂铷矿勘查发现过程
2016年年末,内蒙古地质勘查有限责任公司总工程师李泊洋根据区域化探资料和该区成矿地质背景综合分析,凭着丰富的找矿经验,最先意识到该区有形成稀有元素矿床的可能【点评:李总的这种找矿经验和职业敏感性难能可贵,是许多找矿勘查工作者缺乏的】,并及时在锡矿的粗副样品中随机挑选一批送检分析稀有元素,分析结果中Li、Rb元素含量均达到边界品位以上,因而制定了在该区寻找锂铷等稀有金属矿的方案。内蒙古地质勘查有限责任公司2017年年初首先对隐爆角砾岩筒进行少量钻探验证,通过取样化验分析,整个隐爆角砾岩筒的Li2O、Rb2O含量均达到了工业品位要求【点评:验证了富有经验的找矿专家职业敏感性的合理性和科学性——接下来只要大胆钻探就可以了】,从而实现了该区寻找新矿种、新类型的另一重大突破。当时内蒙古地质勘查有限责任公司姜大伟为该区总负责,王晓东为项目负责,施工的第一个钻孔ZK2305见隐爆角砾岩筒深度为140.30~567.25m,穿过整个隐爆角砾岩筒426.95m,经样品分析测试结果,整个隐爆角砾岩筒的Li2O平均品位为1.45%,Rb2O平均品位达0.35%,这一发现极大地鼓舞了找稀有金属矿的信心。
2017年年中,内蒙古地质勘查有限责任公司还邀请了内蒙古国土资源厅、内蒙古储量评审中心的多名专家在内蒙古维拉斯托矿业有限公司举行了现场研讨会,进而制定了勘查评价方案,当年年底完成勘探野外施工任务,2018年5月提交勘探报告,探获1处大型隐爆角砾岩型锂铷矿床。
锂铷矿体真厚度24.81~162.85m,平均94.90m。评审备案(121b+122b+333)资源储量(仅矿权内):矿石量2780×104t,Li2O金属量35.72×104t,Li2O平均品位1.28%;Rb2O金属量9.55×104t,Rb2O平均品位0.34%。
中国锂矿资源主要集中在青海、西藏、四川、江西等4省(区),其中盐湖卤水锂矿主要集中在青海、西藏、湖北等省(区),矿物锂矿主要分布在四川省和新疆维吾尔自治区。内蒙古自治区境内少有发现锂矿床的报道。该次首次在大兴安岭地区发现大型云英岩型锂矿床,是该区取得的重大找矿突破。
在维拉斯托大型锂锡矿发现的鼓舞和带动下,2017—2018年内蒙古赤峰市地质矿产勘查开发院在维拉斯托矿区西南侧约2.5km处温都尔维拉斯托矿区内又探获1处中型岩浆热液银多金属矿床【这样的矿床区内可能还有一些】。2018年提交勘探报告并评审备案,全矿区累计查明资源储量(121b+122b+333)矿石量总计267.7×104t;金属量银为566550kg,铅为13324t,锌为46136t。其中氧化矿石量共计6.4×104t;金属量银为35350kg,铅为1044t,锌为409t,原生矿石量共计261.3×104t;金属量银为531200kg,铅为12280t,锌为45727t。
近年来,该地区数个中大型矿床的相继集中发现和突破,更加体现了地质找矿过程中的哲学思维是能否找到矿、找到大矿的决定性因素。系统总结近年来该区矿床的发现经验,分析梳理地质找矿过程中的思维规律,研究归纳找矿哲学思想,对该区的下一步找矿工作有着重要的指导意义。
【总结:本矿床的发现虽然没有直接提到地质构造环境成矿专属性,但地质构造环境、地球化学环境的专属控制十分明显。
1.重要成矿带,多金属矿集区。异常、矿点广泛分布,有大矿存是必然的——分散集中律的生动体现;
2.充分理解成矿本质,抓住成矿控制的关键要素,擅于从纷繁复杂的找矿信息中敏感捕捉关键找矿线索,极其重要——主因主导律的科学运用;
3.高度重视变不与变律思维在矿区的科学运用;
4.随着勘查工作的推进,分期配套律、排列组合律越来越清晰,指导新矿种、新类型矿床找矿勘查工作的作用也越来越显著;
5.本区及区域上,部分矿山深边部找矿勘查工作仍有广阔的前景】
五、矿床基本情况
维拉斯托矿区行政区划隶属克什克腾旗巴音查干苏木管辖,目前由1个采矿权和1个探矿权组成,面积为61.41km2。
矿区北距克什克腾旗巴彦高勒苏木10km,东南距林西县城90km,西南距克什克腾旗旗府所在地经棚镇180km。
矿区与达达线柏油路和S204省道均有乡级砂石公路相连,交通较为方便。近年来随着克什克腾旗旅游景点阿斯哈图石林风景区的开放营业,尤其是拜仁达坝银多金属矿和维拉斯托铜锌多金属矿的陆续开发,交通正日益改善。
该区内居民稀少,以蒙古族为主。经济以牧业为主,工业不发达,属经济落后地区。近年来,随着路、电的贯通,以及内蒙古银都矿业有限责任公司、内蒙古拜仁矿业有限责任公司、内蒙古维拉斯托矿业有限责任公司的成立投产,3个矿山企业年上缴税费约2.6亿元,极大地提高了当地的经济发展。
维拉斯托矿区位于天山-兴蒙造山带(Ⅰ级构造单元),跨越大兴安岭湖盆系(Ⅰ-1)和索伦-扎鲁特旗结合带(Ⅰ-2)2个二级构造单元,矿区北部为锡林浩特岩浆弧(俯冲增生杂岩带),南部为达青牧场俯冲增生杂岩带。
维拉斯托大型锂锡多金属矿为岩浆热液型矿床,该矿床深部发育石英斑岩型锡矿(化)体,中部为隐爆角砾岩型锂铷矿体,浅部为石英脉型锡矿体(图3)。
图3维拉斯托锂锡多金属“三位一体”成矿系统示意图
【点评:看图说话:1.这实际上就是一个剖面图;2.这个岩筒与深部体的产状似乎不够合谐。注意从图上的工程看,岩体的左边并未受到控制,岩体的产状为什么推断是这样的呢?那条构造明显是成矿后形成的,或者是多期活动的?3.本区有无隐伏的甚至矿化的角砾岩体?4.后期的构造未对矿体形成错失等明显破坏,有意义】
石英脉型矿体赋存于北东向裂隙内,为典型的岩浆热液矿床,含矿岩石为石英脉,矿体与围岩界线清楚,赋矿围岩以黑云斜长片麻岩、石英闪长岩为主。隐爆角砾岩型矿体发育在矿区中部隐爆角砾岩筒中,铁锂云母以角砾岩中胶结物的形式产出,含矿岩石为隐爆角砾岩,矿体与围岩界线不清楚,赋矿围岩以黑云斜长片麻岩为主、石英闪长岩和石英斑岩为辅。石英斑岩型矿体发育在深部石英斑岩体顶部,锡石和闪锌矿呈星点状或细脉浸染状分布在石英斑岩中。含矿岩石为石英斑岩,矿体与围岩界线不清楚,赋矿围岩为石英斑岩和黑云斜长片麻岩。
矿床由77条工业矿体组成(仅矿权内),主要成矿元素为Li、Sn、WO3、Zn、Mo、Rb。矿床由锡矿体和锂矿体2种异体共生矿体组成,锡矿体主矿体Sn0延长1054m,延深858m,勘查类型为Ⅰ类型。锂矿体Li1延长247m,延深640m,勘查类型为Ⅱ类型。该矿属锂锡多金属矿床,矿石自然类型主要为石英脉型、石英斑岩型和隐爆角砾岩型,均为较易选矿石,其中锡回收率为85.16%,氧化锂回收率为94.85%。矿床开采技术条件中等,即Ⅱ-4型矿床。
根据2018年10月勘探报告通过评审备案的资源储量(121b+122b+333):总矿石量为3438.15×104t;总金属量Li2O为357197.24t,Rb2O为95465.51t,Sn为53456.71t,WO3为7340.69t,Zn为7620.48t,Mo为118.38t。矿床平均品位Li2O为1.29%,Rb2O为0.34%,Sn为0.86%,Zn为2.69%,Mo为0.118%,WO3为0.319%。
通过2018—2019年在矿区外围及深部继续找矿勘查工作,估算该区的Sn资源量为10×104t,Li2O资源量为50×104t,进一步扩大了找矿成果。
图4维拉斯托矿集区成矿模式图
六、结束语
大兴安岭中南段不但是中国北方重要的铜多金属成矿带,还是中国北方最重要的锡多金属成矿集中区。前人在大兴安岭中南段西坡只重视寻找铅锌铜银等中低温热液矿床,对钨锡等中高温热液矿床和锂铷等稀有元素矿床不够重视。本次在维拉斯托矿区发现大型斑岩型锂锡多金属矿床,极大地增强了在该区寻找钨锡锂铷矿床的信心,为该区的找矿方向提供了新的思路,为该区寻找大中型锂铷等稀有元素多金属矿床工作展示了较好的找矿前景。
回顾维拉斯托大型锂锡矿的勘查发现过程,总结取得的找矿成果和勘查经验及教训,对指导该区下一步找矿意义重大。
1)维拉斯托锡多金属矿为大型岩浆热液型矿床,在其中部隐爆角砾岩筒中发现大型云英岩型锂多金属矿床,是该矿区又一找矿突破。充分说明大兴安岭地区具有形成锂、铷、铌钽等“三稀”元素的成矿潜力,对该区下一步找矿工作具有重要的指导意义。
2)开拓了大兴安岭中南段找矿思路。维拉斯托大型锡、锂、铷矿的发现,使以银铅锌为主的锡林浩特-霍林郭勒地区成为中国又一大型锡多金属矿富集区,改变了以往将银、铅锌、铜、钼作为大兴安岭南段主攻矿种的固有观念,极大地拓展了区域找矿方向。
3)促进了成矿理论和方法技术创新。确定了成矿地质体为晚白垩世钠长石化天河石化花岗岩,成矿构造以原生成矿结构面为主,成矿作用特征标志以角砾状和脉状矿化为主要特征,深化了对矿床成因的认识。同时,总结出一套适合该区的找矿方法技术组合,即锡、锂地球化学测量,KGR抗干扰电法仪激电测深,低飞航磁测量等。
4)有望提高中国锡、锂、铷矿等资源的保障程度。锡是找矿突破战略行动目标实现难度大的矿种之一,锂、铷是重要的新能源新材料矿产。本次探获的石英脉型锡多金属矿、隐爆角砾岩筒型锂云母矿和花岗岩型锡铷矿,具有储量大、品位高、易采选和经济价值高等特点,有望提升中国战略性新兴产业发展对锡、锂、铷等资源的需求。
5)大兴安岭中南段西坡具有形成大型锡锂铷多金属矿床的地质条件,下一步应加强1∶5万区域化探中锂、铷、铌钽、铯、铍等“三稀”元素异常查证工作,重视热液型多金属矿床周边宽缓弱激电异常的验证工作。
6)大兴安岭中南段西坡已发现的大型热液型金属矿床与维拉斯托铜锌多金属矿床具有相似的成矿地质条件,应在这些矿床周边加强地质找矿工作,重点寻找地表出露的隐爆角砾岩和深部高分异的碱性花岗岩体,对发现新矿床具有重要的指示意义。