內(nèi)蒙古庫倫旗不金可銅礦床地質(zhì)特征

趙玉海

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

內(nèi)蒙古庫倫旗不金可銅礦床地質(zhì)特征

趙玉海*

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

不金可銅礦床賦存于石炭系上統(tǒng)白家店組大理巖矽卡巖帶中，現(xiàn)地表已控制二個(gè)礦體，長約200～600m，寬約2～3m，控制斜深達(dá)100m，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。主要礦石類型為黃銅礦礦石和氧化礦石（孔雀石）；Cu品位0.46%～8.08%，TFe品位為4.92%～25.70%。在已控制礦體部分的外圍，特別是白家山組地層中與花崗閃長巖接觸帶仍存在擴(kuò)大規(guī)模的潛力。

矽卡巖型 銅礦床 內(nèi)蒙古不金可

不金可銅礦地處大興安嶺南段，礦床賦存于石炭系上統(tǒng)白家店組的大理巖矽卡巖帶中，受一定層位控制，且礦化規(guī)模較大。本文旨在總結(jié)內(nèi)蒙古自治區(qū)庫倫旗不金可銅礦普查成果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析不金可銅礦床的地質(zhì)特征，探討礦床的成因、找礦標(biāo)志等，從而更好地指導(dǎo)本區(qū)及周邊的找礦勘探。

1 成礦地質(zhì)背景

不金可銅礦地處內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系【1】，溫都爾廟-翁牛特旗加里東地槽褶皺帶內(nèi)，位于槽臺(tái)接觸帶上。經(jīng)歷了多旋回的構(gòu)造發(fā)展歷史，構(gòu)造活動(dòng)頻繁，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。

區(qū)域出露上石炭統(tǒng)石咀子組、白家店組，下白堊統(tǒng)義縣組和第四系上更新統(tǒng)烏爾吉組、全新統(tǒng)。

本區(qū)主要構(gòu)造線方向呈NE、NNE向。溫都爾廟-奈曼旗深斷裂帶呈北東向穿過本區(qū)，構(gòu)造比較復(fù)雜，褶皺斷裂發(fā)育。眾多銅多金屬礦床（點(diǎn)）受該深斷裂控制。大部分地區(qū)被黃土覆蓋。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，海西期、燕山期花崗巖發(fā)育。①海西期巖漿巖在區(qū)域上分布廣泛，不金可、達(dá)汗和北部的扣河子、庫侖鎮(zhèn)一帶均有分布。主要為中細(xì)粒石英閃長巖、粗粒黑云母花崗巖等。②燕山期巖漿巖主要分布在白音花、庫力圖及馬爾沁一帶，以淡紅色中粗?；◢弾r為主，呈巖基狀產(chǎn)出，主要成分為長石、石英，暗色礦物很少。局部地段分布有中細(xì)?；◢弾r，淡菊黃色，結(jié)構(gòu)致密，由長石、石英組成，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。

區(qū)域侵入巖共圈定出37個(gè)侵入體。據(jù)同源巖漿演化序列、空間上分布規(guī)律、接觸關(guān)系等劃分原則，建立了10個(gè)單元，其時(shí)代分屬于早二疊世、中二疊世和早白堊世【1】。

晚古生代以來，本區(qū)處于亞洲大陸邊緣裂陷環(huán)境，在繼承改造古生代構(gòu)造的基礎(chǔ)上，形成了北東、北東東向斷陷和斷陷帶。二疊紀(jì)優(yōu)地槽環(huán)境的火山活動(dòng)，為后期發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造巖漿活動(dòng)創(chuàng)造了條件。在大面積巖漿活動(dòng)的同時(shí)，伴隨著強(qiáng)烈多金屬硫化物的成礦與礦化作用，形成了北東向溫都爾廟-奈曼旗多金屬成礦帶。在成礦帶內(nèi)由于構(gòu)造-環(huán)境的特殊性，產(chǎn)生了多種不同成因類型的礦化與礦床。由于大面積巖漿活動(dòng)，在該成礦帶內(nèi)形成了以矽卡巖型與熱液型為主的多金屬硫化物礦化與礦床。不金可銅礦即位于該成礦帶的東部，成礦帶內(nèi)目前已查明浩布高鉛鋅礦、團(tuán)結(jié)鉛鋅銅礦、北楊家營子銅礦、巴眼爾土鉛銀礦等大中型礦床多處，找礦前景可觀。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為上石炭統(tǒng)白家店組（C2bj）主要巖性為結(jié)晶灰?guī)r、條帶狀結(jié)晶灰?guī)r，大理巖、條帶狀大理巖、大理巖化結(jié)晶灰?guī)r，局部夾薄層板巖。被不金可單元（P1B）侵入，控制厚度2120.6m。此外，與其相同層位的石咀子組（C2s）：分布白音花一帶，與白家店組呈相變接觸，被早二疊紀(jì)上斯日布單元（P1S）侵入。控制厚度大于2152.6m。主要巖性為鈣質(zhì)板巖、結(jié)晶灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、粉砂巖、變質(zhì)粉砂巖，局部夾變質(zhì)英安質(zhì)火山角礫巖。

礦區(qū)第四系廣泛分布于山間溝谷及山前坡麓地帶。

2.2 構(gòu)造

本區(qū)位于槽臺(tái)的接觸帶內(nèi)，主要構(gòu)造線方向呈北東—北北東向和近東西—北西向。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東向構(gòu)造和北西向構(gòu)造。由于大部分地區(qū)被黃土層覆蓋，只在沖溝及基巖露頭處局部可見小褶曲和斷層。

小褶曲構(gòu)造主要發(fā)育在上石炭統(tǒng)基巖露頭之中，褶曲的形態(tài)多圓弧-尖棱狀等。

北東向斷層（F16）:該斷層位于礦區(qū)的東南部，走向50°，傾角90°，為扭性斷層；斷層內(nèi)巖石破碎，發(fā)育擠壓透鏡體和斷層泥。

北西向斷層（F22）:該斷層位于礦區(qū)的東南部，走向60°，傾角45°，為壓扭性逆斷層；斷層內(nèi)巖石破碎，發(fā)育構(gòu)造透鏡體和斷層泥。

2.3 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)主要出露為早二疊世不金可單元（P1B）。巖體分布在礦區(qū)的西北部，巖性為中細(xì)粒閃長巖，巖體長軸近南北向展布，總面積約1.5km2。與白家店組地層呈侵入接觸。巖石具有中細(xì)粒晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，局部具似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石礦物成分由斜長石、鉀長石、角閃石、石英、黑云母和副礦物等組成。

3 礦床特征

3.1 蝕變帶及礦體賦存特征

區(qū)內(nèi)見有南北兩處矽卡巖蝕變帶，蝕變帶寬數(shù)米。由早二疊世不金可單元（P1B）中細(xì)粒閃長巖巖體與石炭系上統(tǒng)白家店組(C2bj)灰?guī)r接觸部位而形成矽卡巖蝕變帶。

北部矽卡巖蝕變帶，呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。通過TC-3、TC-14揭露，蝕變帶寬約6m，呈近北東向展布，傾向南東，傾角50°～60°（圖1、圖2）。見有石榴子石矽卡巖、透輝石矽卡巖、石榴子石-透輝石矽卡巖。南部矽卡巖蝕變帶，呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出；通過TC-10揭露，蝕變帶寬約8m，呈近南北向展布，傾向東，傾角30°～40°（圖1）；見有石榴子石矽卡巖、透輝石矽卡巖。

礦區(qū)內(nèi)見有兩條銅礦體賦存于矽卡巖蝕變帶內(nèi)。

與矽卡巖有關(guān)的礦產(chǎn)最主要為銅鐵多金屬礦【2】。礦區(qū)內(nèi)含礦矽卡巖中的常見礦物共生組合見表1。銅、鐵礦化主要產(chǎn)于外接觸帶石榴子石矽卡巖和透輝石矽卡巖中。

表1 含礦矽卡巖中的常見礦物共生組合表Table 1 Common mineral association table of ore-bearing skarns

3.2 礦體特征

由于該區(qū)大面積被第四系覆蓋，礦化面積只能地表槽探工程及深部鉆探工程圈定。

目前礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)南、北兩個(gè)矽卡巖型銅礦體(編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ號(hào)) (圖1)。

Ⅰ號(hào)呈似層狀、透鏡狀斷續(xù)分布，礦體長約300m，寬約3.0m；礦體平均品位Cu 2.65%，平均厚度1.95m。礦體呈近北東向展布，傾向南東，傾角50°～60°。

通過地表工程控制礦體長約200m，寬約2.0m；礦石類型主要為浸染狀黃銅礦礦石和氧化礦石（孔雀石）。通過TC-3探槽揭露（圖2），礦體厚2.2m，刻槽采樣分析，Cu 2.38～2.89%，TFe 7.42～11.26%；通過ZK402鉆孔施工未發(fā)現(xiàn)銅礦體，只發(fā)現(xiàn)厚0.20m磁鐵礦薄層和2.5m厚矽卡巖及閃長巖體（見數(shù)層磁鐵礦化）。

圖1 不金可銅礦地質(zhì)略圖Fig.1 Geological scheme of Bujinke copper mine

圖2 不金可銅礦區(qū)TC-3探槽素圖Fig.2 TC-3 Exploratory trench drawing of Bujinke copper district

Ⅱ號(hào)在沖溝內(nèi)可見，呈似層狀、透鏡狀分布，礦體斷續(xù)長約600m，寬約3.0m；礦體平均品位Cu 3.13%，平均厚度1.95m；已控制斜深達(dá)100m。礦體呈近南北向展布，傾向東，傾角30°～40°。

通過地表槽探工程控制礦體長約500m，礦石類型為浸染狀黃銅礦礦石和氧化礦石（孔雀石）。通過深部鉆探工程ZK901孔施工，發(fā)現(xiàn)厚2m多銅礦體（圖3），礦石類型為塊狀黃銅礦礦石、浸染狀黃銅礦礦石。

圖3 不金可銅礦9號(hào)勘探線剖面圖Fig.3 No.9 prospecting line profile map of Bujinke copper mine

含銅礦物在矽卡巖型礦體中呈團(tuán)塊狀與浸染狀分布，在矽卡巖接觸帶上。通過TC-2探槽揭露，礦體厚2.2m，刻槽采樣分析，Cu 0.46%～2.26%，TFe 8.84%～25.70%；TC-10探槽揭露，礦體厚1.9m，刻槽采樣分析，Cu 0.62%～6.33%，TFe 8.13%～12.49%；TC-11探槽揭露，礦體厚1.0m，刻槽采樣分析，Cu 8.08%，TFe 23.46%；TC-12探槽揭露，礦體厚1.00m，刻槽采樣分析，Cu 0.54%，TFe 9.61%。深部探礦工程ZK901鉆孔中的見二層銅礦體，厚分別為0.50m以及2.27m，Cu品位0.51%～5.46%，TFe平均品位為4.92%～13.12%。

3.3 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)主要有中－細(xì)粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。

3.3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征 礦石構(gòu)造以塊狀、浸染狀和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，其次有脈狀、斑雜狀構(gòu)造等。

浸染狀構(gòu)造: 礦石中黃銅礦、黃鐵礦等金屬硫化物較均勻分布于脈石礦物間，金屬礦物含量1%～5%。斑雜狀構(gòu)造: 黃銅礦呈星散狀或集合體或不規(guī)則斑點(diǎn)不均勻分布。

3.3.2 礦石的礦物成分 礦石礦物主要為黃銅礦、孔雀石、磁鐵礦。

黃銅礦(CuFeS2)：顏色為銅黃色，但往往帶有暗黃或斑狀錆色；條痕綠黑色；金屬光澤；不透明。解理不發(fā)育。硬度3～4。相對密度4.1～4.3，性脆。通常為致密塊狀或分散粒狀集合體。偶而出現(xiàn)隱晶質(zhì)腎狀形態(tài)。晶體常見單晶有四方四面體、四方雙錐，但單晶較少見。其粒度一般0.3～0.8mm，集合體達(dá)5mm以上。

黃銅礦充填于石榴子石或透輝石等矽卡巖礦物間。在含銅硫化物礦床的次生富集帶中，黃銅礦被次生斑銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)所交代。在地表氧化環(huán)境中，黃銅礦易于氧化、分解，可形成孔雀石、藍(lán)銅礦。

孔雀石(Cu2(OH)2CO3):晶體為柱狀、針狀或纖維狀，通常呈鐘乳狀、腎狀、被膜狀或土狀集合體。呈綠色，玻璃光澤，半透明。硬度為3.5～4.0。常與藍(lán)銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等共生，可用作尋找原生銅礦的標(biāo)志。

磁鐵礦（Fe3O4）：顏色為鐵黑色，條痕呈黑色，半金屬光澤，不透明，硬度為5.5～6.0。具有磁性，是礦物中磁性最強(qiáng)的，單晶體呈八面體或菱形十二面體，集合體為致密塊狀或粒狀。

磁鐵礦主要呈不規(guī)則粒狀和黃銅礦一起呈浸染狀分布。其粒度一般0.3～0.8mm，集合體達(dá)3mm以上。

脈石礦物主要有:綠簾石、石英、方解石、綠泥石等。綠簾石呈微粒狀分布于矽卡巖中。石英呈顯微隱晶—微粒狀、細(xì)—粗粒狀，顆粒彼此相嵌或呈不規(guī)則狀集合體。方解石呈細(xì)脈微細(xì)脈狀不均勻充填于裂隙中。

3.3.3 礦石化學(xué)成分特征 礦石的主要化學(xué)成份特征見表2。含Cu最高8.08%，平均品位3.13%；含TFe最高25.70%，平均8.56%；銅與鐵的含量一般成正比關(guān)系。

4 礦床成因

本區(qū)地層中銅元素原始豐度較高(礦源層)【3】，在強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿侵入、構(gòu)造熱力作用等諸因素作用下，使地層中的成礦物質(zhì)活化、遷移、匯集(疊加)在構(gòu)造和巖性有利部位，經(jīng)再富集形成的銅礦床。

綜上所述，本區(qū)銅礦床成因類型應(yīng)屬中酸性花崗質(zhì)巖漿高侵位到碳酸鹽巖層中形成的矽卡巖型銅礦床。

表2 不金可銅礦主要工程化學(xué)成分表Table 2 Chemical composition table for pricipal projects finished at bujinke copper mine

5 找礦標(biāo)志及找礦方向

區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志就是矽卡巖。早二疊世中細(xì)粒閃長巖與石炭系上統(tǒng)白家店組(C2bj)灰?guī)r接觸帶是尋找矽卡巖型銅鐵礦床的有利部位。

此外，矽卡巖化等圍巖蝕變與礦化關(guān)系密切，蝕變越強(qiáng)，礦化越好。

礦體主要賦存于石炭組地層的大理巖矽卡巖帶中，具有一定的層位性，而且礦體傾角較小，考慮到礦體沿傾向及以北區(qū)域尚未控制，今后找礦方向可重點(diǎn)放在已控制礦體部分的外圍，特別是白家山組(C2bj)中與閃長巖接觸帶礦體存在的可能性也較大，故仍有擴(kuò)大規(guī)模的潛力。

1 內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1991

2 趙一嗚，林文蔚，畢承思等.中國矽卡巖礦床[M].北京：地質(zhì)出版社，1990

3 徐志剛. 內(nèi)蒙古東南部銅多金屬礦床成礦構(gòu)造背景[A].見：張德全，趙一嗚，主編. 大興安嶺及鄰區(qū)銅多金屬礦床論文集[M]. 北京：地震出版社，1993

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF BUJINKE COPPER DEPOSIT IN KULUN COUNTY OF INNER MONGOLIA

Zhao Yuhai

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou， Hebei， 072754， China

We have controlled two stratoid and lenticular orebodies at the surface of Bujinke copper deposit, which is marble-skarn belt-hosted in Carboniferous Baijiadian group, with the length from 200 to 600 meters and the width from 2 to 3 meters, as well as the controlled depth of 100 meters. There are two principal ore types including chalcopyrite type and malachite type with the grade of Cu at from 0.46% to 8.08% and Total Fe from 4.92% to 25.70%. I think its hopeful for us to expand in the peripheral zone around the controlled orebodies especially in the granodiorite contact zone of Baijia Hill group.

skarn type，copper deposit，Inner Mogolia Bujinke

P618.41

A

1006–5296（2011）02–0081–06

趙玉海（1963～），男，礦產(chǎn)地質(zhì)與勘探專業(yè)，高級工程師

2010-03-12；改回日期：2010-11-29