1、1辽宁省桓仁县二棚甸子镇桓仁矿区铜铅锌矿普查报告设计摘 要：本文围绕辽宁省桓仁县二棚甸子镇桓仁矿区铜锌矿开展普查活动，对于该矿区的工作区位置、自然地理及经济概况、交通情况有了大致的了解。通过对桓仁矿区铜锌矿区域的地层特性、构造特性、岩浆岩、矿产特性、地球物理和地球化学特性进行了初步确认，并且借鉴以往地质人员的工作经验，大致明确该矿区成矿的区域地质条件。通过对该矿区的地质、地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变的简单阐述，进而推测出符合本次勘查工作设计的方法、工程布置和地质工作的质量要求。最后，简单评述矿床勘查控制程度以及目前存在的一些问题，并提出今后勘查研究的建议。 关键词：区域地层 岩浆岩 矿区构造
2、围岩蚀变 矿体地质 中图分类号：P618.4 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）02-0266-04 一、 绪论 一、目的 本次普查的目的是：在桓仁铜锌矿区外围的内外接触带的有利部位，通过面积性地质物化探综合找矿，初步查清普查区地质特征，用槽探工程对矿化地段和物化探异常进行验证，选择火山岩层覆盖最薄成矿最有利地段，进行钻探深部验证，寻找西部接触带隐伏的矽卡岩型铜锌矿床。2二、任务 对获得的重要地球化学异常和物探激电异常，对具有成矿远景的矿化地段进行地表揭露，查明矿（化）体的数量、规模、产状及品位变化情况，选择火山岩层覆盖最薄成矿最有利地段，进行钻探工程验证。 第二节 工作
3、区位置及交通 一、位置范围 二、交通状况 有木通线省级公路从本区中心通过，西距南杂木铁路车站 160km。此外，区内还有村级乡路可通行小型车辆，总体交通条件较好。 第三节 自然地理及经济概况 普查区位于辽宁省东部山区，植被发育，树木茂密，地形陡峭，海拔标高一般 260-500m，最高 899.8m。普查区属温带大陆季风气侯，全年无霜期 140 天，雨量充沛，年降雨量 1000mm 左右，每年 5-8 月为主要降水期。区内水系发育，有南北向漏河在工作区南东侧通过，北西向天桥沟季节性河流汇入漏河水系。当地居民主要是满族和汉族，农田较少，人均一亩土地，农田主要种植玉米和大豆。家庭收入主要靠去矿里和城
4、里打工。 第四节 以往工作评述 一、以往地质工作 1.桓仁铜锌矿床发现于清朝末年，日伪时期曾进行过掠夺性开采。解放后 1951 年正式恢复了矿山生产建设，1956 年东北有色 104 地质队3（原名 110 地质队）进驻。该地区五十年代至七十年代中期，主要以寻找矽卡岩型铜铅锌矿床为主，这一期间主要对桓仁铅锌矿（八十年代以后改称为桓仁铜锌矿）进行了找矿勘探工作，分别于 1959 年、1964 年、1974 年完成提交了桓仁矿区向阳坑、西岔坑和松兰坑区段地质勘探报告，同对对矿区外围开展了普查找矿工作，先后发现了湾沟、冰沟、小南岔、双水洞、四龙、阎王鼻子等一批矽卡岩型及岩浆热液型铅锌铜钼等矿（床）点
5、，其中小南岔矽卡岩型钼矿床被地方开发利用。 2.七十年代以后，随着桓仁铜锌矿地质勘探工作结束，在全国性开展斑岩型和火山岩型矿床找矿思想的推动下，地质工作逐步由矿区转向外围开始重视火山岩型找矿勘查工作，先后发现了穷棒子沟、坎川沟、西北岔、红亭子等一些斑岩型、火山热液型和爆破角砾岩筒型铅、锌、铜、钼矿（床）点。 3.八十年代末该地区主要侧重金矿地质我矿勘查，而对铅锌铜多金属的勘查只进行了部分找矿预查工作。 2009 年辽宁省有色地质局勘查总院在此投入了 1：10000 地质测量、土壤地球化学测量、高精度磁法测量、激电中梯测量和激电测深及1：2000 地质草测等工作。 主要发现有，东西向构造是闪长岩
6、体侵位的通道，控制着本区古生代地层的空间展布和矽卡岩型矿体的产出位置，而东西向展布的中生代中基性复式杂岩体为矽卡岩型铜锌矿床的成矿母岩。 二、以往地质工作评述 总结以往地质工作，桓仁矿区外围末取得找矿的重要突破，分析认4为存在以下一些问题： 1.找矿类型上主要注重矽卡岩型和石英脉等岩浆热液型，虽然后期找矿工作转向火山岩地区，但仍未完全脱离原有找矿模式，往往将其矽卡岩和石英脉作为找矿标志。 2.寻找矽卡岩型找矿经验多，而对斑岩型、次火山岩型找矿仅仅是开始，在火山岩及其斑岩成矿理论上和找矿认识上尚存在一些不足。对部分矽卡岩型矿（床）点缺少斑岩型找矿思路。 3.找矿范围存在局限性，勘查程度明显偏低，
7、只注重地表露头矿，忽视深部找矿验证，如穷棒沟和湾沟区发现了广泛强烈的斑岩型蚀变矿化分带规律和特点，获取了许多重要的钼、铅土壤异常，但在深部找矿验证上，由于山高林密，仅验证了地形较好的部分钼土壤异常，而分布于地形较差的规模较大、强度较高的一些钼异常未进行深部验证，难以取得找矿工作的突破。 4.勘查矿种存在局限性，由于受计划经济时期找矿方针的制约影响，以往工作主要注重铜、铅、锌矿种找矿勘查，而对其他矿种找矿工作几乎是空白。 5.找矿方法存在局限性，表现为方法简单、手段单一，缺少有效的深部探测仪器。物探电法工作开展的很少，综合研究程度不全面，地质认识不完善。 目前，随着地质成矿理论的不断完善，地质科
8、技不断进步，找矿方法和探测仪器的不断更新，通过进一步找矿勘查和对以往工作存在问题的深入研究，桓仁矿区及其外围可望取得重要工作进展和新的找矿成果。5第五节 本次工作情况 一、本次工作概况 本次工作主要为深部钻探工程及少量槽探验证。 二、完成的主要工作量 三、主要成果及认识 区域上北部及南部出露有早元古界辽河群浅变质岩系建造。局部分布有早元古代混合花岗岩。而中部的太予河一浑江拗陷中，新元古代沉积了青白口系钓鱼台组、南芬组和桥头组陆源碎屑建造。康家期，拗陷抬升，遭受剥蚀。自下寒武统一下奥陶统，主要为海相碳酸盐岩建造和碎屑岩建造。中奥陶世一下石炭世抬升形成陆地。中石炭世一三迭纪为陆相碎屑岩建造、海陆交
9、互相含煤建造。 第二节 区域构造特征 区域上曾经历了印支期和燕山期两次大规模构造运动，在印支期构 造活动中形成了东西向、北东向和北西向三组同生断裂，其中东西向断 裂构成区内主体构造格架，北西方向伴随有褶皱构造的发生，形成了规 模不等的褶皱，主要表现为在寒武系等地层中发育有短轴向斜、背斜构 造。燕山运动期由于受太平洋板块的俯冲、挤压作用的影响，区域上的三组同生断裂进一步复活。 第三节 区域岩浆岩 区域上岩浆活动十分强烈，主要在燕山晚期，岩浆活动表现为先侵入后喷发，先后分为三次：第一次岩浆活动较强烈，分布广，侵入体多，以中酸性岩体为主；第二次岩浆活动范围小，仅在新宾、抚顺零星出露；6第三次岩浆活动
10、最为强悉，在南杂木一永陵一桓仁形成北西南巨大的裂解带，表现为强烈的火山喷发活动。火山岩面积约占全区的四分之一左右，发现有十余个火山喷发中心。从空间展布上看，火山岩受北东向早期断裂构造所控制，形成了桓仁青山沟北东向火山喷发带，早期以中性安山质火山熔岩、火山碎屑岩为主，晚期为酸性火山岩，构成较大的中生代桓仁火山岩盆地。 火山喷发作用之后，伴随有中酸性岩浆岩广泛侵入，形成了东西向马虎沟一阎王鼻子一二棚甸子构造岩浆岩带和北西向高丽墓子一桓仁一南口前构造岩浆岩带。 第四节 区域地球物理、地球化学特征 一、地球物理特征 通过 1：200000 航磁资料表明，普查区处于航磁正负磁场过渡带的梯度带上，负场最大
11、值 300nT 以上，为该区域磁场负值最大地段，说明该处经历了多期的断裂构造活动。 而 1：20 万重力数据显示，在负重力场区内场值从-6m 至-10m，且等值线发生扭曲，反映断裂构造活动时岩石遭受破碎，密度降低结果。根据区域重磁场呈线性变化，梯度变化大且呈串珠状展布，重力异常等值线同向扭曲变化等特点，推断有北东向断裂 4 条，北西向断裂 3条，东西向断裂 1 条。而普查区恰好处于三组断裂构造交汇处，构造环境为成矿创造了有利条件。 二、地球化学特征 7前人的 1：5 万水系沉积物地球化学普查，获得了牛毛乌一阎王鼻子（号） 、小南岔一二棚甸子（号） 、太平哨一影壁山（号）3 个规模较大的呈北东向
12、展布的 Cu、Pb、Zn、Mo 综合异常带。并且与北东向构造断裂带相吻合，在不同异常带中发现有多处 Cu、Pb、Zn、Mo 矿（床）点，普查区位于号异常带的北东段。 第五节 区域矿产特征 一、区域矿产 燕山期强烈的构造岩浆作用是该区有色金属矿床的主要定位时期。岩浆活动自身携带有大量成矿物质，同时也捕获了早期地层中有用物质，形成区内多处矿床、矿点。区内典型矿床为桓仁铜锌矿，矿体主要斌存于燕山晚期闪长杂岩体（同位素年龄 116Ma）的北部接触带，为Cu、Pb、Zn、Fe、Mo 元素组合的大型矽卡岩型矿床。在该矿床外围沿北东向太平 哨断裂两侧分布有穷棒子沟、湾沟、冰沟、闹枝沟、西北岔等 10 多处斑
13、岩型、火山热液型、矽卡岩型和爆破角砾岩筒型 Cu、Pb、Zn、Mo 矿（床）点，构成了桓仁铜锌矿及外围多金属矿集区。矿床形成与中深-浅成-超浅成（次火山岩）侵入体及隐爆角砾岩筒有关，形成热液脉状充填型、斑岩（次火山岩）型和矽卡岩型矿床的成矿系列。可进一步划分两个系列：与中深-浅成侵入岩相岩体有关的斑岩-矽卡岩-热液脉状充填（交代）型矿床；与火山机构、次火山岩有关的斑岩-矽卡岩-爆破角砾岩筒-热液脉型矿床。 二、桓仁铜锌矿床地质特征 81.赋矿层位 矿区北部出露地层为寒武系中、上统张夏组、崮山组、长山组及风山组，东部、西部和南部出露中生代中酸性火山熔岩及火山碎屑岩。铜锌矿体产于中-上寒武统结晶灰
14、岩和条带状灰岩与中基性辉石闪长岩体接触交代形成的透辉石、石榴石矽卡岩接触带中。 2.控岩控矿构造 区内寒武系碳酸盐岩层普遍发育北西向短轴背、向斜褶曲构造，褶曲长 600-700m，间距 40-50m，走向北西，两翼倾角 50 一 60。褶曲枢纽比较平直，轴面倾向不定。这些短轴褶曲均被闪长岩切断，并在后期燕山运动叠加改造下趋于复杂化，常见有主褶曲之上叠加若干个小褶曲的现象。其中，靠近矽卡岩接触带的小型背、向斜轴部裂隙通常是岩脉侵入的薄弱地段和矿液富集沉淀的有利部位。 区内断裂构造主要为东西向、北西向、北东向三组。东西向断裂属于控岩控矿构造，是闪长岩体上升侵位的通道，控制着区内古生代地层的空间展布
15、和矽卡岩矿体的产出位置；北西向断裂形成于海西期，成矿作用尚不清楚；北东向断裂活动频繁且构造形迹复杂，以压扭性为主，北东盘北移下降，南西盘南移上升，水平错距约 800m，交截、继承于早期东西向构造之上，部分被酸性或碱性岩脉充填。 3.岩浆岩成矿作用 辽河期黑云母花岗岩出露于矿区北部，呈岩基状产出。中生代中-基性岩体呈东西向展布（面积 12km2） ，由斑状辉石闪长岩、等粒辉石闪长岩和细粒黑云闪长岩组成复式杂岩体，是矽卡岩型铜锌矿床的成矿母岩，9铜锌矿体主要赋存于闪长杂岩体北部与寒武系灰岩、砂页岩接触交代矽卡岩带中。区内普遍发育中性、酸性和碱性岩脉，岩性为闪长玢岩、花岗斑岩、石英正长斑岩、角闪正长
16、斑岩等。沿中性岩脉一侧或两侧常常形成矽卡岩型脉状铅锌矿体。此外，在闪长杂岩体北部接触带（原西岔坑口二中段）还发现有自然银-方解石脉型银矿体，在岩体内部发现有细脉浸染型铜钼矿化，与斑岩型铜钼矿化特征相似。 4.矿体赋存位置、形态、规模 矿区已探明矿体 318 条，其中铅锌矿体 197 条，铜锌矿体 121 条。矿体呈扁豆状、囊状和脉状产出。铅锌矿体长 10-100m，最长 300m，厚0.1-1.00m，最厚 20m，走向北西，倾向北东，倾角 20-85；铜锌矿体一般长 50m，最长 200m，厚 0.5-3.00m，延深 50-300m，且延深普遍大于延长。根据地表坑道和钻探资料归纳统计，铅锌
17、铜矿体主要赋存部位是：4.1 闪长岩与灰岩接触带 闪长岩与灰岩接触交代形成的矽卡岩化蚀变带是铜锌工业矿体产出的主要地段，特别是在闪长岩体凸凹部位和倾斜部位或其由陡变缓、缓变陡部位，是矽卡岩化强烈发育地段，也是铜锌工业矿体产出的有利地段。多数情况下，矿体产状同灰岩与闪长岩接触带一致，走向北西西-东西，倾向北，倾角 4070。矿体形状复杂，多呈扁豆状、脉状和囊状。矿体走向延长 50-150m，最长 300m，延深 100-200m，宽 2-6m，最宽 10m左右。 4.2 闪长岩岩枝体与灰岩接触带 在滚马岭至倒木沟地区，闪长岩岩枝与大理岩接触带上发育有环带10状矽卡岩体，由内向外依次出现绿帘石、透
18、辉石、石榴石矽卡岩分带现象，其中石榴石矽卡岩与大理岩接触带上往往赋存有工业矿体。矿体产状与岩枝体边缘形态一致，一般呈半月状或不规则的空心筒状产出，深部与闪长岩接触带主矿体相连。 4.3 中性岩脉一侧或两侧 矿区碱、酸、中、基性岩脉的一侧或两侧均不同程度地发育矽卡岩化和矿化。中性岩脉侧部矽卡岩化和矿化较强，酸、碱性岩脉侧部矽卡岩化和矿化较弱，此类矿体多呈脉状产出，长 50-100m，最长 150m，宽2-4m，延深 100m 左右。 4.4 层间裂隙 此类矿体呈层状或脉状产出，一般沿两条岩脉之间的层间裂隙或其它方向裂隙交代成矿，一般与岩脉两侧矿体相连。大多数矿体总体走向北东，倾向北西，规模较小，延长 30-50m，宽 1-2m，最大延深约 80m。 5.矿石类型 按金属矿物组合特点，可分为铅锌型、铜锌型和含铜磁铁矿型。按矿石组合特点，可划分为铅、锌矽卡岩型和铁、铜矽卡岩型以及其它过渡类型。 6.金属元素分带特征 矿体金属元素具水平分带和垂直分带现象。沿水平方向，由岩体向外为 Cu、Fe、Pb、Zn；沿垂直方向，370m 标高以上 Pb、Zn 为主，370-100m 标高 Zn、Cu 为主，100m 标高以下 Cu、Fe 为主。 7.围岩蚀变
