1、矿床简介
维拉斯托铜锌多金属矿位于克什克腾旗,矿区面积 2.5km²,2008 年投产,早期采选规模 1000 吨 / 日,因资源枯竭于 2019 年停产。矿区出露下古生界锡林郭勒杂岩,受石炭纪石英闪长岩等岩浆活动及断裂褶皱构造影响,成矿条件复杂。2013 年勘查中发现含锡石英脉,后经钻探验证,发现石英脉型、隐爆角砾岩型等多类矿体。目前已探明总矿石储量 5527 万吨,其中氧化锂矿石量 4198 万吨、金属量 57.6 万吨,平均品位 1.37%;锡矿石量 1309 万吨、金属量 12.2 万吨,平均品位 0.94%,是亚洲最大硬岩型锂矿、长江以北最大单体锡矿,具埋藏浅、储量大、品位高等特点。
维拉斯托锂锡多金属矿床地质图(据武广等,2022修改)
2、矿石典型现象
矿区内矿体可分为浅部石英脉型矿体、中部隐爆角砾岩型矿体、深部岩体顶部石英斑岩型矿体三类。石英脉型锡矿石中的主要金属矿物为锡石、闪锌矿、毒砂、黑钨矿等,主要非金属矿物为石英、黄玉、萤石。矿石成半自形晶粒状、半自形片状、半自形板条状等结构,发育稀疏浸染、块状、稠密浸染状等构造;石英斑岩型锡矿石主要金属矿物为锡黝铜矿、闪锌矿,锡石少量,黄铜矿、方铅矿、毒砂微量,金红石极微量;主要非金属矿物为石英、天河石、显微晶质长英质,少量白云母等,呈斑状、他形晶粒状、半自形晶粒状、珠滴结构,发育稀疏浸染构造、星点状浸染构造、稀疏斑点状浸染构造。
石英脉型矿石中,白色石英脉穿插岩石,含棕黑色锡石、浅黄至棕黑色闪锌矿及深色黑云母,显微下石英具波状消光,锡石晶体完整,闪锌矿边界模糊。隐爆角砾岩型矿石呈角砾状构造,角砾为黑云斜长片麻岩,胶结物含石英、黑钨矿和锡石,显微镜下角砾与胶结物界限清晰,矿物晶体生长具方向性。浸染状矿体矿石颜色较深,锡石、闪锌矿等呈浸染状分布,显微下金属矿物粒度小,与长石、云母交织,可见微裂隙。
石英闪长岩:灰绿色,半自形粒状结构,块状构造,主要矿物成分为:斜长石、角闪石、石英,局部见黄铜矿。
铜锌矿:主要金属矿物:闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、及少量毒砂,见石英呈脉状分布,有晶洞,脉宽0.2-10mm。
铜锌矿:主要金属矿物:闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、及少量毒砂,见石英呈脉状分布,有晶洞,脉宽0.2-10mm
铜锌矿:主要金属矿物成分为:闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿,脉石矿物为云母,局部见糜棱岩。
石英闪长岩:花岗结构,片麻状构造,主要矿物成份为角闪石、斜长石、石英、云母组成。定名为石英闪长岩。
粒状变晶结构,片麻状构造,主要矿物成分为:斜长石、石英、角闪石、云母组成。定名为片麻岩。
3、知识点解说
矿区早期以铜锌银矿开发,2013 年因发现含锡石英脉开启新勘探,后确定锂多金属矿存在,入选 2018 年度 “十大地质找矿成果” 及 2021 年自然资源部优秀找矿成果。勘探开发中,针对地形复杂、地质构造破碎等难题,采用特种车辆与直升机运输设备、新型护壁泥浆及定向钻探技术,引入智能化采矿设备与监测系统,实现高效安全作业。
维拉斯托矿区内堆积如山的岩心
中国工程院院士毛景文等专家在赤峰市巴林左旗考察
4、矿床模式
维拉斯托铜锌多金属矿的成矿模式较为复杂,是多种地质作用共同作用的结果。从区域地质背景来看,其处于大兴安岭南段重要的多金属成矿带,该区域经历了漫长而复杂的地质演化历史 。
在成矿的初始阶段,深部地幔岩浆活动强烈,地幔热柱的上涌使得地壳深部的岩石发生部分熔融,形成了初始岩浆。这些初始岩浆富含多种金属元素和挥发分,在上升过程中,由于物理化学条件的改变,开始发生分异作用 。随着岩浆的不断上升和分异,在特定的地质构造部位,如地层中的断裂交汇部位、岩体与围岩的接触带等,岩浆逐渐聚集形成岩浆房 。在岩浆房内,随着温度和压力的降低,矿物开始结晶分异。早期结晶的矿物主要为一些密度较大的暗色矿物,如橄榄石、辉石等,它们逐渐下沉到岩浆房底部。而随着岩浆中硅、铝等成分的相对富集,岩浆向酸性方向演化,开始结晶出长石、石英等矿物 。
在岩浆演化的后期,挥发分在岩浆中起到了至关重要的作用。氟、氯、硼等挥发分能够与金属元素形成络合物,降低金属元素的溶解度,促使其在岩浆房顶部和边缘等相对低温的区域富集。同时,挥发分的存在还增加了岩浆的流动性,使得含矿热液能够更容易地沿着岩石的裂隙和孔隙运移 。对于维拉斯托矿床中的锡矿体,其形成与岩浆热液密切相关。在岩浆房晚期,富含锡等金属元素的热液在压力作用下,沿着断裂和裂隙上升到围岩中。当热液与围岩发生交代作用时,锡元素在适宜的物理化学条件下沉淀结晶,形成石英脉型锡矿体。而隐爆角砾岩型矿体的形成则与岩浆的隐爆作用有关。当岩浆在地下浅部遇到合适的构造条件时,岩浆中的挥发分迅速膨胀,引发隐爆,形成角砾岩筒。随后,含矿热液充填到角砾岩筒中,沉淀形成矿体 。
锂矿体的形成同样与岩浆演化和热液活动相关。在岩浆高度分异的过程中,锂元素逐渐在岩浆房顶部的残余岩浆中富集。随着岩浆的进一步演化和冷却,锂元素与其他元素结合形成锂矿物,如锂云母等。这些锂矿物在岩浆房顶部和接触带附近的岩石中以浸染状或脉状形式产出,形成锂矿体 。综合来看,维拉斯托铜锌多金属矿的成矿模式是在区域地质构造、岩浆活动、热液作用以及围岩条件等多种因素相互制约和影响下形成的,不同类型的矿体在空间上和时间上具有一定的关联性,共同构成了一个复杂而有序的成矿系统 。
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